[发明专利]除去镀液中杂质的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种从镀锡液中除去杂质的方法。更准确地说，本发明涉及一种通过以下步骤从镀锡液除去杂质的方法：形成杂质的沉淀物，然后在不使用特殊的装置的情况下从所述镀锡液中除去杂质。

背景技术

近年来，化学镀锡已经广泛用作镀覆机器零件、柔性基板和电子部件中的印刷电路板、电路图案等等的方法。这些制品的化学镀锡常常通过在铜或铜合金之上置换锡镀覆来进行。当在铜或铜合金镀层上进行置换锡镀覆时，被置换的铜变为铜离子并且溶解于镀液中；随着镀覆过程进行，铜离子不断累积。这些累积的铜离子导致形成不可接受的镀层并且降低镀液的性能；因此，必须更新镀液。

分批法和进料-出料法是已知的管理镀液的方法。在分批法中，当镀液已经劣化时使用新的镀液使该镀浴恢复原状；在化学镀锡浴中，只要铜离子浓度升高和镀液浴性能劣化，就必须更新该镀液。这导致出现一些问题，如增加调整镀浴的有效工时、降低生产能力并且增加废浴处理的成本。此外，在进料-出料法中，在镀覆的同时使得镀浴溢出。虽然在不停止镀覆操作的情况下能够从溢流中除去体系中的铜，但是必须补充大量的镀液，并且这事实上会导致成本增加。

人们已经提出了各种方法来解决这些问题。例如，在日本的未经审查的专利申请第5-222540号中记载了一种方法，该方法包括移出一部分镀液，通过冷却沉淀出镀浴中的铜硫脲络合物，过滤除去该铜硫脲络合物，并且滤液返回到镀槽中。在日本的未经审查的专利申请第2002-317275号中记载了与第5-222540号几乎同样的方法；冷却镀液至低于40℃以沉淀出铜硫脲络合物，并且通过过滤将其除去。

此外，在日本的未经审查的专利申请第10-317154号中记载了一种方法，其中使用一种具有阳极、阴极和阴离子/阳离子交换膜的再生电解槽，在电解槽中铜电沉积在阳极上，通过阳离子交换膜的锡离子进入到电解后的镀液中并且返回到镀槽中。此外，在日本的未经审查的专利申请第4-276082号中记载了一种方法，其中铜硫脲络合物经氧化作用分解。

然而，本发明人研究发现专利第5-222540号和第2002-317275号记载的处理方法不足以除去铜；因此，需要一种能够将铜除去到更低浓度的方法。专利第10-317154号记载的方法需要再生电解槽，使得该装置变得复杂。此外专利第4-276082号记载的方法需要用于氧化和溶解铜硫脲络合物的试剂和装置。

发明概述

本发明方法包括向含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的化学镀锡液中加入芳族有机磺酸或其盐，并且通过冷却生成杂质的沉淀物；以及从该化学镀锡液中除去该杂质的沉淀物。

该方法无需使用任何用于除去化学镀锡液中杂质的特殊设备就能够除去锡镀液中的杂质，或与常规方法相比能够将杂质降至更低的浓度。

发明人通过勤奋研究已经解决了这一问题。结果是，他发现通过以下操作，化学镀锡液中的杂质浓度能够降低到比常规方法更低的水平：通过向含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的化学镀锡液中加入含有芳族有机磺酸或其盐的添加剂，并且通过冷却生成沉淀。

本发明的一个方面涉及一种方法，该方法包括：向含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的化学镀锡液中加入芳族有机磺酸或其盐，并且通过冷却生成沉淀，由此从化学镀锡液中除去杂质。

本发明的另一个方面涉及一种化学镀锡液再生方法，该方法包括向含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的化学镀锡液中加入含有芳族有机磺酸或其盐的添加剂，其中使用的上述化学镀锡液已经在铜或铜合金上进行过化学镀锡，然后除去通过冷却生成的沉淀。

还有一个方面涉及一种方法，该方法包括：使用含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的化学镀锡液形成化学镀锡层；从实施上述化学镀锡的镀槽中移出的部分或者全部镀液，通过固/液分离装置后回流到上述镀槽中，并且含有芳族有机磺酸或其盐的添加剂加入到上述镀液中，通过冷却生成的沉淀通过上述固/液分离装置收集和除去。

另一方面涉及一种方法，该方法包括：通过使用多槽镀覆装置在待镀物品上实施化学镀锡，该多槽镀覆装置中包括用于进行化学镀锡的主槽、形成沉淀的沉淀槽、连接该主槽和沉淀槽使得该化学镀锡液能够循环的循环管路，以及安装在主槽和沉淀槽之间的固/液分离装置，还使用含有非离子表面活性剂和硫脲或硫脲化合物的镀锡液；这种方法包括：

(A)向所述沉淀槽中的镀锡液中加入含有芳族有机磺酸或其盐的添加剂的步骤，

(B)冷却该镀锡液的步骤，和

(C)通过使用固/液分离装置收集通过冷却生成的沉淀物的步骤；以及