[发明专利]抑制锡晶须生长的后处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抑制锡晶须生长的后处理剂其制备方法，其特征在于，包括如下按质量百分数计的各组分：0.1‑20wt％长链烷烃基亚磷酸，其碳原子数不少于4；0.1‑20wt％长链烷烃基亚磷酸酯，其碳原子数不少于4；余量为高沸点烷烃溶剂。本发明的抑制锡晶须生长的后处理剂及其制备方法，工艺简单，制备成本低，可有效抑制晶须生长速率。

技术领域

本发明涉及金属表面处理技术领域，尤其涉及一种抑制镀锡、锡合金中锡晶须生长的后处理剂及其制备方法。

背景技术

晶须是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维。微观形态呈类头发状，能从固体表面自然的生长出来，也称为“固有晶须”。

晶须在很多金属上生长，最常见的是在锡、镉、锌、锑、铟等金属上生长；甚至有时锡铅合金上也会生长晶须，但发生概率较小。一般来说，晶须现象容易出现在相当软和延展性好的材料上，特别是低熔点金属。

锡须(Tin whisker)，是电子产品及设备中一种常见的现象。

锡须的形状不规则，部分呈中控状，且锡须外表面呈现沟槽。锡须直径可以达到10微米，长度可达9毫米以上，其传输电流的能力可达10mA，当传输电流较大时，锡须可能会因高温被烧掉。

锡须的存在会在电子组件中会引起两个严重的问题：会导致电子短路，并且它们会破坏来自其底层的释放，引起机械破坏。对于一些需要高可靠性系统，如卫星系统，锡须的存在会严重影响线路及电镀物质的稳定性及可靠性。

锡须生长的速率一般在0.03-0.9mm/year。在一定条件下，生长速率可能增加100倍或者100倍以上。其生长速率由镀层的电镀反应条件、镀层厚度、基体材料、晶粒结构以及存储环境条件等因素决定。

锡须的生长主要是由电镀层上开始的，具有较长的潜伏期，从几天到几个月甚至几年，一般很难准确预测锡须所带来的危害。

对于电镀镀锡或锡合金，锡须的产生原因如下：

1、锡与铜之间相互扩散，形成金属互化物，致使锡层内压应力的迅速增大，从而使得锡原子沿晶体边界进行扩散，形成锡须；

2、电镀后镀层的残余应力，导致锡须的生长。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抑制锡晶须生长的后处理剂及其制备方法，工艺简单，制备成本低，可有效抑制晶须生长速率。

本发明的技术方案如下：

一种抑制晶须生长的后处理剂，包括如下按质量百分数计的各组分：

0.1-20wt％长链烷烃基亚磷酸；优选为N-十八烷基亚磷酸。

0.1-20wt％长链烷烃基亚磷酸酯；优选为三(N-十八烷基)亚磷酸酯。

余量为余量为高沸点烷烃溶剂；优选为高沸点的ISOPAR G(异构烷烃)；。

进一步的，所述N-十八烷基亚磷酸与三(N-十八烷基)亚磷酸酯的质量为比为(1-1.5)：(2-2.5)。

上述后处理剂的制备方法如下：

S1、将N-十八烷基亚磷酸按照一定质量比加入ISOPAR G并混合搅拌均匀；

S2、在S1中的溶液中，按质量比加入一定量的三(n-18烷基)亚磷酸酯，控制温度并充分搅拌；

S3、将S2中的溶液过滤；

S4、对S3中的组合物成品进行包装。

进一步的，S2中搅拌温度控制在10-30℃，搅拌时间为2-4h。

进一步的，S3中溶液过滤精度为1-10μm。