[發明專利]抑制錫晶須生長的后處理劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110820003.X
• 申請日: 2021-07-20
• 公開（公告）號: CN113564653B
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發明（設計）人: 孫沈良;黃海賓
• 申請（專利權）人: 海寧市科泰克金屬表面技術有限公司
• 主分類號: C25D5/48
• 分類號: C25D5/48;C25D3/32
• 代理公司: 嘉興海創專利代理事務所(普通合伙) 33251
• 代理人: 王曦

本發明公開了一種抑制錫晶須生長的后處理劑其制備方法，其特征在于，包括如下按質量百分數計的各組分：0.1?20wt％長鏈烷烴基亞磷酸，其碳原子數不少于4；0.1?20wt％長鏈烷烴基亞磷酸酯，其碳原子數不少于4；余量為高沸點烷烴溶劑。本發明的抑制錫晶須生長的后處理劑及其制備方法，工藝簡單，制備成本低，可有效抑制晶須生長速率。

技術領域

本發明涉及金屬表面處理技術領域，尤其涉及一種抑制鍍錫、錫合金中錫晶須生長的后處理劑及其制備方法。

背景技術

晶須是由高純度單晶生長而成的微納米級的短纖維。微觀形態呈類頭發狀，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；甚至有時錫鉛合金上也會生長晶須，但發生概率較小。一般來說，晶須現象容易出現在相當軟和延展性好的材料上，特別是低熔點金屬。

錫須(Tin whisker)，是電子產品及設備中一種常見的現象。

錫須的形狀不規則，部分呈中控狀，且錫須外表面呈現溝槽。錫須直徑可以達到10微米，長度可達9毫米以上，其傳輸電流的能力可達10mA，當傳輸電流較大時，錫須可能會因高溫被燒掉。

錫須的存在會在電子組件中會引起兩個嚴重的問題：會導致電子短路，并且它們會破壞來自其底層的釋放，引起機械破壞。對于一些需要高可靠性系統，如衛星系統，錫須的存在會嚴重影響線路及電鍍物質的穩定性及可靠性。

錫須生長的速率一般在0.03-0.9mm/year。在一定條件下，生長速率可能增加100倍或者100倍以上。其生長速率由鍍層的電鍍反應條件、鍍層厚度、基體材料、晶粒結構以及存儲環境條件等因素決定。

錫須的生長主要是由電鍍層上開始的，具有較長的潛伏期，從幾天到幾個月甚至幾年，一般很難準確預測錫須所帶來的危害。

對于電鍍鍍錫或錫合金，錫須的產生原因如下：

1、錫與銅之間相互擴散，形成金屬互化物，致使錫層內壓應力的迅速增大，從而使得錫原子沿晶體邊界進行擴散，形成錫須；

2、電鍍后鍍層的殘余應力，導致錫須的生長。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種抑制錫晶須生長的后處理劑及其制備方法，工藝簡單，制備成本低，可有效抑制晶須生長速率。

本發明的技術方案如下：

一種抑制晶須生長的后處理劑，包括如下按質量百分數計的各組分：

0.1-20wt％長鏈烷烴基亞磷酸；優選為N-十八烷基亞磷酸。

0.1-20wt％長鏈烷烴基亞磷酸酯；優選為三(N-十八烷基)亞磷酸酯。

余量為余量為高沸點烷烴溶劑；優選為高沸點的ISOPAR G(異構烷烴)；。

進一步的，所述N-十八烷基亞磷酸與三(N-十八烷基)亞磷酸酯的質量為比為(1-1.5)：(2-2.5)。

上述后處理劑的制備方法如下：

S1、將N-十八烷基亞磷酸按照一定質量比加入ISOPAR G并混合攪拌均勻；

S2、在S1中的溶液中，按質量比加入一定量的三(n-18烷基)亞磷酸酯，控制溫度并充分攪拌；

S3、將S2中的溶液過濾；

S4、對S3中的組合物成品進行包裝。

進一步的，S2中攪拌溫度控制在10-30℃，攪拌時間為2-4h。

進一步的，S3中溶液過濾精度為1-10μm。