[发明专利]一种应用于无引线电子元件的镀锡或锡铅合金的镀液及其制备方法和电镀方法

说明书

本发明公开了一种应用于无引线电子元件多元络合物镀锡或锡铅合金的镀液及其制备方法和电镀方法，该电镀溶液包括多元络合剂、甲基磺酸锡、甲基磺酸铅、表面活性剂、半光亮添加剂、防氧化剂，镀液pH4～7，其中，镀液中络合剂含量为200～300g/L，金属锡的含量为10～25g/L，金属铅的含量为1.0～2.5g/L，表面活性剂含量为1～8g/L，半光亮添加剂含量为0.05～0.3g/L；防氧化剂的含量为0.4～2g/L，水为余量。本发明与现有技术相比主要优点是采用了多元络合物，对锡和铅进行有效的络合，较好的防止了“爬镀”的产生，同时镀液稳定，长期使用不易浑浊，镀液对人体和环境无害。

技术领域

本发明涉及电镀领域，具体地，涉及一种应用于无引线电子元件的镀锡或锡铅合金的镀液及其制备方法和电镀方法。

背景技术

无引线电子元件(电容、电阻、电感)电极大多采用三层金属技术，即端头底层电极金属为Ag，中间层为镍，外部电极金属为锡或锡铅合金层。底层电极为导电银浆料经涂敷、干燥、烧结完成，中间电极和外部电极由电镀完成。这类元件早期采用酸性较强的氟硼酸或甲基磺酸体系镀锡或锡铅合金。但是由于酸性镀液中镀速较快，镀层超过一定厚度，即大于5um时，易“爬镀”，即镀层延伸到没有涂敷银浆的地方，更重要的是酸性镀液对无引线电子元件如以特种玻璃封装、高活性陶瓷为基材的片式电阻和多层片式瓷介电容的腐蚀溶解十分明显，大大影响了元件的性能，造成批量电镀废品，而且这类镀液对环境要求高的电子元器件生产场地污染很大。

针对以上情况，国内外陆续研究出了接近于中性或弱酸性电镀锡或锡铅合金工艺，减缓了对玻璃、陶瓷的腐蚀。但由于“爬镀”问题，使镀后良品率仍然难以进一步提高，这也是此类工件电镀时不易解决的问题。

形成“爬镀”的影响因素有镀液温度、pH值、滚镀时滚筒转速、镀液组成、电镀时间等，其中镀液成分是关键。采用一定的络合剂，通过控制适当的电镀工艺参数和电镀条件，防止“爬镀”的产生，成为现有技术的难点。

现有技术中，一种对电子组件进行滚镀或高速旋转电镀的方法和其中使用的中性镀锡液，专利号CN201711057609.2，其公开了该中性镀锡液使用包括(A)亚锡离子、(B)酸或盐、(C)络合剂和(D)具有聚氧亚烷基链的二胺并且pH值在4与8之间的范围内的电镀液。使用此中性镀锡液能够防止电子组件在滚镀期间连接在一起，从而实现滚镀可制造性的改善。该发明提到控制镀液在弱酸性或中性，但没有提到“爬镀”问题和解决方案。一种用于片式元器件端电极电镀的中性镀锡液，专利号CN201510058597.X，其公开了该中性镀锡液pH值为7.0±0.5，该中性镀锡液体系中包括：作为缓冲剂的醋酸和醋酸钠；作为络合剂的柠檬酸钠；作为导电盐的甲基磺酸钠和硫酸钠；作为抗氧化剂的桑色素；作为表面活性剂的烷基多苷、葡萄糖酰胺、醇醚羧酸盐、酰胺醚羧酸盐、单烷基磷酸酯、单烷基醚磷酸酯中至少一种；二价锡离子。该镀液是中性体系，也没有提到“爬镀”问题和解决方案。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提出一种应用于无引线电子元件的镀锡或锡铅合金的镀液及其制备方法，该镀液pH4～7，采用多元络合物，较好的防止了“爬镀”的产生，同时镀液稳定，长期使用不易浑浊，镀液对人体和环境无害。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种应用于无引线电子元件的镀锡或锡铅合金的镀液，该镀液包括多元络合剂、甲基磺酸锡、甲基磺酸铅、表面活性剂、半光亮添加剂，防氧化剂以及水，镀液的pH为4～7，镀液中，

所述的络合剂的含量为200～300g/L；

所述的甲基磺酸锡为含金属锡300g/L的浓缩溶液，镀液中金属锡的含量为10～25g/L，

所述的甲基磺酸铅为含金属铅500g/L的浓缩溶液，镀液中金属铅的含量为1.0～2.5g/L；

所述的表面活性剂的含量为1～8g/L；