[發(fā)明專利]一種抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排出現(xiàn)錫須的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110471132.2 | 申請日： | 2021-04-29 |
| 公開（公告）號： | CN113201772A | 公開（公告）日： | 2021-08-03 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉斌;李貴生;杜野;黃小華 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳市匯北川電子技術(shù)有限公司 |
| 主分類號： | C25D3/12 | 分類號： | C25D3/12;C25D3/30;C25D5/12;C23G1/10;C25F1/04 |
| 代理公司： | 北京挺立專利事務(wù)所(普通合伙) 11265 | 代理人： | 余瑩 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 抑制 汽車 薄膜 電容器 鍍銅 出現(xiàn) 方法 | ||
本發(fā)明提供一種抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排錫須的方法，通過在加熱的氫氧化鈉溶液中電解除油、蒸餾水清洗、硫酸溶液中電解去除銅排表面氧化層、以甲基磺酸為主鹽的電鍍液中電鍍形成大于0.5μm的鍍鎳的阻擋層、吹干后于制備的霧錫鍍層電鍍液中密閉常溫環(huán)境下電鍍形成8?12μm的霧錫鍍層，進(jìn)而通過增加鍍鎳層作為阻擋層，利用其空穴率低的特點(diǎn)，可以有效阻止銅分子擴(kuò)散到錫分子，進(jìn)而可以減少錫與銅形成Cu6SN5化合物。另基于錫與鎳分子形成Ni3Sn4速度比錫與銅之間形成Cu6SN5慢很多，所以通過鍍錫形成霧錫鍍層和銅基體金屬之間的阻擋層，可以阻止銅擴(kuò)散到錫中，以達(dá)到抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排出現(xiàn)錫須的技術(shù)效果。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于薄膜電容器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排錫須的方法。
背景技術(shù)
錫須是電子產(chǎn)品及設(shè)備中一種常見的現(xiàn)象。晶須是一種頭發(fā)狀的晶體，它能從固體表面自然的生長出來，也稱為“固有晶須”。晶須在很多金屬上生長，最常見的是在錫、鎘、鋅、銻、銦等金屬上生長。錫須會造成電子產(chǎn)品短路、絕緣耐壓降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)品失效，是需要避免和抑制。
在銅表面鍍錫，在某種條件下會形成CU6SN5化合物，Cu6Sn5化合物的體積大于銅金屬和金屬體積，形成眾多的晶體邊界，該邊界如“楔形”，造成了化合物從表面向外擴(kuò)展形成錫須；另外鍍槽中的雜質(zhì)和其他缺陷也可能會增加晶須形成的可能性，尤其碳使錫膜應(yīng)力越來越大，為錫須形成創(chuàng)造了條件；同時(shí)應(yīng)用在高濕度環(huán)境中，錫層表面形成氧化膜，產(chǎn)生應(yīng)壓力，使錫分子沿著晶體邊緣進(jìn)行擴(kuò)散，產(chǎn)生了點(diǎn)陣缺陷，這種點(diǎn)陣缺陷導(dǎo)致錫分子擴(kuò)散過程中在螺旋位錯(cuò)處形成了錫須，尤其是凝結(jié)和腐蝕使雜質(zhì)分離與水蒸汽凝結(jié)一起，產(chǎn)生非均勻的氧化物，在錫薄膜表面施加額外的差分應(yīng)力，加速了錫須的生長。
現(xiàn)有抑制電容器銅排錫須的方法主要有3種：第1種方法是電鍍錫合金法，如采用共沉積法形成錫鉛合金、錫銀合金、錫金合金等，利用合金分子比錫分子重的原理，形成合金阻隔層，在無鉛工藝大規(guī)模使用之前是抑制錫須的主要方法，但因?yàn)榄h(huán)保和成本因素，該方法已逐漸淘汰；第2種方法是電鍍亮錫時(shí)對化學(xué)浸錫鍍液的改良，如酸性鍍液采用甲基磺酸與硫酸的混合溶液、錫鹽采用烷基磺酸錫鹽與過氧化氫的混合溶液、且添加了抗氧化劑、輔助劑、光亮劑、濕潤劑、表面活性劑等成分，該方法優(yōu)點(diǎn)是鍍錫層的柔韌性和延展性好，緩解了鍍錫層表面裂紋，但抑制錫須效果不明顯；第3種方法是鍍錫后熱處理，如大于150℃且大于5分鐘的退火工藝或180℃-190℃的紅外線加熱工藝，都可以減少鍍錫層內(nèi)的機(jī)械應(yīng)力、化學(xué)應(yīng)力和熱應(yīng)力，減緩錫須的生長。第2種方法和第3種方法因無法阻止CU6SN5化合物的生產(chǎn)，所以無法從根本上解決錫須問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述缺陷，提供一種通過增加鍍鎳阻擋鍍層，并且選擇霧錫電鍍的方法得到具有鍍鎳的阻擋層和霧錫鍍層的抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排出現(xiàn)錫須的方法。
本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種抑制汽車薄膜電容器電鍍銅排錫須的方法，包括以下步驟：
S1：將電容器銅排置于加熱的氫氧化鈉溶液中，通入直流電，去除銅排表面的油污，然后采用蒸餾水清洗；
S2：將所述S1步驟處理后的銅排置于硫酸溶液中，通入直流電流進(jìn)行酸洗，使硫酸溶液發(fā)生電解，產(chǎn)生的氫氣和氧氣使銅排表面的氧化物爆裂疏松、機(jī)械剝離，硫酸對銅排表面的氧化層進(jìn)行溶解，然后再用蒸餾水清洗；
S3：將所述S2步驟處理后的銅排進(jìn)行電鍍，以鎳板作為陽極，以甲基磺酸為主鹽，以三價(jià)鉻藍(lán)白鈍化劑DM-310為添加劑的電鍍液，于0.5-2.5A.dm2的電流密度下進(jìn)行電鍍；電鍍完成后，采用蒸餾水清洗并吹干；
S4：將純硫酸和純水按1：2配成濃度為2.5g/L-25g/L的硫酸溶液，在50-60℃溫度下，加入SnSO4，防止SnSO4水解，待冷卻后，加入作為有機(jī)添加劑的4#亞錫水，形成霧錫鍍層電鍍液；
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