一种用于镀锡的耐高温添加剂及其制备方法与应用与流程

本技术涉及于电镀，尤其涉及一种用于镀锡的耐高温添加剂及其制备方法与应用。

背景技术：

1、随着芯片和集成电路的飞速发展，电子电镀产品的需求高速增长，从而使得电镀业的产值稳步提升。为了提高电子元器件的可焊性，往往需要对电子元器件的电极进行镀锡。随着电子整机小型化、轻量化、薄型化的快速发展，电子元器件将朝着小型化、高可靠性、多规格方向发展。

2、传统的线路板电镀锡工艺主要是硫酸盐镀铜锡工艺，以硫酸，硫酸亚锡为基础的镀液，通过添加适量的添加剂来实现。目前的电镀锡存在不耐高温，电镀锡在270时容易出现软化、或者变色氧化，因此开发用于镀锡的耐高温添加剂，提升锡层的耐高温性能，同时易于焊接和不被氧化，以满足市场需求。

技术实现思路

1、针对当前技术的不足，本技术提供一种用于镀锡的耐高温添加剂及其制备方法与应用，本技术的耐高温添加剂，利用在镀锡层中渗入少量的锌，从而提高锡层的耐高温特性，从而达到提高镀锡层在高温条件下的抗变色能力，获得锡镀层表面结构致密，具有优良的可焊性、抗氧化性和耐腐蚀性。

2、第一方面，本技术提供一种用于镀锡的耐高温添加剂，采用如下技术方案：

3、一种用于镀锡的耐高温添加剂，按质量份数计，包括以下制备原料：锌化合物80-85份、氢氧化钠50-60份、氨水100-120份、络合剂2-8份、抗氧化剂2-3份、纯水770-800份。

4、通过采用上述技术方案，锌化合物：作为主要原料，提供锌离子的来源，用于在镀锡层中渗入少量的锌，从而提高锡层的耐高温特性。氢氧化钠：作为碱性物质，调节镀液的ph值，有助于络合剂和抗氧化剂的作用，同时也有助于维持镀液的稳定性。氨水：提供氨根离子，参与络合剂与金属离子的络合反应，促进络合剂络合锌离子，并与锡一起共沉积形成锡层。络合剂：络合锌离子，并与锡一起共沉积形成致密的锡层，从而提升锡层的耐高温性能。抗氧化剂：有效抑制了sn2+的氧化现象，保持镀液的稳定性，同时还能提高锡镀层的抗氧化性能。纯水：用作溶剂稀释原料，调节镀液的浓度，确保反应体系的正常运行。以上原料在本技术中各自承担不同的功能，相互协同作用，共同提高了镀锡层在高温条件下的抗变色能力，使得锡镀层具有优良的可焊性、抗氧化性和耐腐蚀性。

5、优选的，所述锌化合物为氧化锌、二胺四乙酸二钠锌和乙酸锌中的一种。

6、优选的，所述锌化合物为二胺四乙酸二钠锌。

7、优选的，所述二胺四乙酸二钠锌的制备方法，包括以下步骤：

8、s41、按照质量份数，将292份乙二胺四乙酸和100份浓度为10％的盐酸混合，再加入1200份去离子水搅拌均匀，得到混合液；

9、s42、将1000份浓度为9.94％的氢氧化锌溶液滴加到混合液，在搅拌速度为100rpm下升温至70-80℃，保温反应2-4小时，冷却到室温，过滤，将滤液浓缩，结晶，干燥，得到二胺四乙酸二钠锌。

10、通过采用上述技术方案，本方法制备的二胺四乙酸二钠锌的纯度高、品质好，二胺四乙酸二钠锌作为锌化合物原料，为镀锡添加剂提供了锌离子的来源，在镀锡层中渗入少量的锌，从而提高锡层的耐高温特性。二胺四乙酸二钠锌与其他原料协同作用，以促进络合剂络合锌离子并与锡一起共沉积形成致密的锡层，从而提升锡层的耐高温性能。通过二胺四乙酸二钠锌的制备方法，可以获得高纯度的产物，有助于确保镀锡添加剂的质量和稳定性，进一步提高了镀锡层在高温条件下的抗变色能力和耐腐蚀性。

11、优选的，所述氨水为含氨25％-28％的水溶液。

12、优选的，所述络合剂为edta、羟基乙叉二膦酸钠和巯基乙胺中的至少一种。

13、优选的，所述络合剂由edta、羟基乙叉二膦酸钠和巯基乙胺以质量份数比6:2:1-3组成。

14、通过采用上述技术方案，edta(乙二胺四乙酸)是一种常用的络合剂，可以络合各种金属离子，包括锌离子。在这种情况下，edta起着络合锌离子的作用，促进锌在镀锡过程中的均匀分布。edta可以帮助形成复杂稳定的络合物结构，进而提高耐高温添加剂的稳定性和效果。羟基乙叉二膦酸钠也是一种常见的络合剂，具有良好的络合性能。它可以与金属离子形成稳定的络合物，有助于形成均匀、致密的锡层。羟基乙叉二膦酸钠在此处可能起到协同作用，与edta一起增强了络合剂的络合能力，提高了锌和锡的共沉积效果，从而增强了锡层的耐高温性能。巯基乙胺是一种含有巯基的有机化合物，可能在络合剂中起着一定的协同作用。巯基具有一定的还原性和络合性，可以与金属离子形成稳定的络合物。巯基乙胺可能有助于进一步提高络合剂与金属离子的配位能力，增强了络合剂的络合效果，有助于形成更为均匀、致密的锡层。综合来看，所述络合剂的组成成分相互协同作用，通过增强络合能力，促进锌和锡的共沉积形成致密的锡层，从而提高添加剂的耐高温性能，进而提高镀锡层的耐高温特性和抗氧化性能。

15、优选的，所述抗氧化剂由对苯二酚、甲基异丁基酮和对羟基苯甲醚以质量份数比6:3:1-2组成。

16、通过采用上述技术方案，对苯二酚是一种常用的抗氧化剂，可以有效阻止金属离子如sn2+的氧化反应。它能够捕获和中和自由基，从而抑制了金属离子的氧化，有助于保持镀液的稳定性。甲基异丁基酮是一种常见的化学品，可能在抗氧化剂中起到一定的作用。甲基异丁基酮可能帮助提高抗氧化剂的耐高温性能，进一步保护锡层免受氧化影响，增强锡层在高温条件下的抗变色能力。对羟基苯甲醚是一种含有羟基的化合物，羟基具有一定的抗氧化性能，可以减少氧自由基的影响，有助于保持涂层的稳定性。对羟基苯甲醚可能有助于进一步增强抗氧化剂的抗氧化性能，与其他成分协同作用，提高镀锡层的耐高温特性和抗氧化性能。综合来看，所述抗氧化剂的组成成分相互协同作用，通过抑制金属离子氧化反应、维持镀液的稳定性和提高耐高温性能，进而提高锡层的抗氧化性和抗变色能力，确保镀锡层在高温条件下具有优良的性能。

17、第二方面，本技术提供一种用于镀锡的耐高温添加剂的制备方法，采用如下的技术方案：

18、作为一个总的技术构思，本技术还提供上述一种用于镀锡的耐高温添加剂的制备方法，包括以下步骤：

19、按照质量份数，在容器中先放入1/2的纯水，并加入氢氧化钠充分搅拌溶解后，再依次加入氨水、络合剂、抗氧化剂和锌化合物，并搅拌均匀，直到完全分散并溶解，最后再补加1/2的纯水，并搅拌均匀，得到用于镀锡的耐高温添加剂。

20、通过采用上述技术方案，该耐高温添加剂的制备原料成本合理，处理过程简便，适用于大规模工业生产，具有良好的经济效益。

21、第三方面，本技术提供一种用于镀锡的耐高温添加剂的应用，采用如下的技术方案：作为一个总的技术构思，本技术还提供上述一种用于镀锡的耐高温添加剂在制备镀锡液中的应用，所述耐高温添加剂的添加量为2-3ml/l。

22、综上所述，本技术的有益技术效果：

23、1.提高镀锡层的耐高温特性：通过在镀锡层中渗入少量的锌，可以提高锡层的耐高温特性。这意味着在高温条件下，镀锡层具有更好的稳定性和耐受性，不容易发生褪色或变色现象。

24、2.改善镀锡层的抗变色能力：通过增加锌的存在并掺杂在锡层中，可以改善镀锡层在高温条件下的抗变色能力。这将确保镀锡层在使用过程中长时间保持良好的外观。

25、3.提高镀锡层的表面结构致密性：耐高温添加剂中的络合剂能够络合锌离子，使其与锡一起共沉积形成致密的锡层。这种致密性有助于提高镀锡层的耐高温性能和整体质量。

26、4.具有优良的可焊性、抗氧化性和耐腐蚀性：通过保持涂层的稳定性和增强镀锡层的耐高温性能，本技术的耐高温添加剂使镀锡层具有优良的可焊性、抗氧化性和耐腐蚀性。这意味着镀锡层将更加适合在不同环境下的应用，具有更长的使用寿命和更好的性能表现。