專利名稱：在鉛框制造過程中所用的電解銀溶脫劑的制作方法
電解銀溶脫劑一般來說，本發(fā)明涉及用于從銅、銅合金、鎳或鎳合金基體上電化學(xué)地去除不需要的銀層的銀溶脫劑，特別是涉及適于在鉛框制造過程中有效地去除在進(jìn)行了鍍銀工藝后的基體的特定區(qū)域上無需被鍍的銀的銀溶脫劑。
如本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員熟知的那樣，當(dāng)在鉛框制造過程中將銀有選擇地和直接地鍍?cè)阢~或銅合金基體的特定區(qū)域上時(shí)，通常產(chǎn)生如浸鍍或漏銀之類的明顯難題。為了克服這些難題及提高銀層的附著性，該銅或銅合金可通過觸擊電鍍鍍銀。可供選擇的是可將銀層在向基體加了防浸鍍層后鍍?cè)诖嘶w的特定區(qū)域上。
在溶脫觸擊電鍍的銀沉積物的情況下，盡可能地不破壞或損壞該銀覆層的必要部位和基體金屬如銅或銅合金的外觀。還有，在采用抗浸鍍劑的方法中，該溶脫必須有選擇地在由于溶液泄漏等原因而形成的漏銀部位上進(jìn)行。
這種用于常規(guī)的銀溶脫過程中的銀溶脫劑選自乳酸、檸檬酸或酒石酸的金屬鹽、包括環(huán)取代的硝基苯的氰化物和包括硝酸鈉的強(qiáng)硫酸溶液等。但是，這些銀溶脫劑對(duì)人體有害，而且在此溶脫過程之后，在該基體表面上形成黑斑。此外，該溶液的PH值因作為此溶脫過程中的副反應(yīng)的水電解而升高。因此，溶脫能力下降，而且必須持續(xù)地加PH控制劑來保持合適的PH值。
因此，本發(fā)明人完成了本發(fā)明，以克服出現(xiàn)于現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，而本發(fā)明的目的在于提供這樣一種銀溶脫劑它對(duì)人體無害，在此銀溶脫之后不形成任何黑斑，并因該溶液的PH值接近中性(6.5-7.0)，而對(duì)鉛框制造過程中的抗光蝕劑是無害的。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣的銀溶脫劑它因PH值幾乎保持恒定而在該銀溶脫反應(yīng)時(shí)無需附加的PH值控制劑。
本發(fā)明的銀溶脫劑主要包括堿金屬Ia或堿土金屬IIa的化合物，并含有保持PH值恒定的輔助組份。
該堿金屬或堿土金屬的化合物，最好是選自葡糖酸鈉、葡糖酸鉀或葡糖酸鈣，而其含量為50-550g/l，較好是150-250g/l。當(dāng)該葡糖酸金屬鹽的量小于50g/l時(shí)，銀溶脫過程需要高電流密度。當(dāng)該葡糖酸金屬鹽的量不小于550g/l時(shí)，則是不適宜的，因?yàn)樵擕}不再能被溶解。
PH緩沖劑是一種含四硼酸鈉(硼砂)、四硼酸鉀或鄰苯二甲酸氫鉀。硼砂或四硼酸鉀的量為1-60g/l，較好是5-20g/l，而更好是7g/l。當(dāng)硼砂或四硼酸鉀的量大于60g/l時(shí)，則沖洗稍有困難，即沖洗要化過長的時(shí)間。還有，鄰苯二甲酸氫鉀的量為1-50g/l，較好是5-20g/l，更好是10g/l。
本發(fā)明的銀溶脫劑含一種混合物，它是通過使堿金屬或堿土金屬的，較好是鈉、鉀或鈣的氫氧化物與50％的葡糖酸反應(yīng)而制成的，該溶脫劑經(jīng)調(diào)整后的PH值為6.0-7.0。
下面將解釋本發(fā)明的銀溶脫劑的生產(chǎn)方法。
首先通過使155升的50％的葡糖酸與28kg氫氧化鉀反應(yīng)，制得160升葡糖酸鉀溶液(PH6.0-7.0)。然后，向160升的該葡糖酸鉀溶液加1-50g/l的硼砂或鄰苯二甲酸氫鉀，這樣就產(chǎn)生了該溶脫劑。25-50％(體積)所產(chǎn)生的銀溶脫劑最好在用去離子水或蒸餾水稀釋后使用。
在溶脫溶液溫度為5-30℃、適當(dāng)?shù)臐舛群碗妷旱臈l件下，銀溶脫反應(yīng)需3-20秒的溶脫時(shí)間，以便溶脫厚度為0.13μm的觸擊電鍍銀層。
下面的實(shí)施例只是為了更詳細(xì)地說明本發(fā)明，而不應(yīng)被認(rèn)為限制了本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1葡糖酸鈉 160g/l硼砂 7g/lPH 6.45溫度 14-16℃通過以銀的觸擊電鍍法在銅合金基體上鍍上厚度為0.13μm的銀層而制成試樣。此后，局部光亮鍍銀，借此僅在該銀觸擊電鍍層上進(jìn)行約3.8μm厚的需要鍍覆的部位處的鍍覆。在各種電流密度下，用此試樣的溶液進(jìn)行該銀溶脫實(shí)驗(yàn)。表1示出了與銀溶脫相應(yīng)的PH值的變化，而表2表示了選擇性的鍍銀區(qū)化以各種電流密度使銀溶脫之前和之后的光亮度的變化。下面展示了本發(fā)明的特性。在表1中，盡管長時(shí)間的銀溶脫，該溶液的PH值幾乎不變。這是由于緩沖反應(yīng)而致，該反應(yīng)遏制住了于該溶脫反應(yīng)期間因副反應(yīng)而產(chǎn)生羥離子，并提高了PH值。
表2顯示當(dāng)以不同電流密度溶脫相同厚度的銀鍍層時(shí)，該銀溶脫過程后的光亮度的降低不大于10％。表2還顯示當(dāng)銅合金基體上的銀觸擊電鍍層被溶脫時(shí)，保持了光亮度而無損于選擇性的鍍銀區(qū)。表1溶脫時(shí)間(小時(shí))被溶脫的銀量(mg/l)溶液PH值0 0.0 6.4535 890 6.4885 2250 6.52120 3400 6.54170 5300 6.58表2電流密度及光亮度變化溶脫時(shí)間(秒) 溶脫前 溶脫后14.0mA/cm2·8秒0.92 0.8422.4mA/cm2·5秒0.92 0.8537.3mA/cm2·3秒0.92 0.85常規(guī)的銀溶脫劑立即(1秒鐘內(nèi))形成黑斑。相反，通過及時(shí)的洗滌過程，本發(fā)明銀溶脫劑可防止黑斑的形成，該溶脫劑推遲了黑斑的形成。這種在銀溶脫過程后形成的斑點(diǎn)是因該溶脫溶液中的游離銀離子從銅合金的基體表面獲取了電子的取代反應(yīng)而引起的。
但是，在這種銀溶脫劑的情況下，這種與銅的取代反應(yīng)因該溶脫的銀離子與配合體形成配合物，從而使得該溶脫溶液在該銀溶脫過程后不存有游離的銀離子而受到遏止。實(shí)施例2用PH6.30的銀溶脫溶液重復(fù)實(shí)施例1的銀溶脫過程，所述的溶脫溶液是通過將250g/l的葡糖酸鈉與15g/l的四硼酸鉀在20-25℃的溫度下混合而產(chǎn)生的。結(jié)果，觀察到實(shí)施例1中的相同的效果。比如，當(dāng)該銀溶脫反應(yīng)期間沒有PH值的變化時(shí)，光亮度幾乎不變，而且黑斑的形成受到了限止。實(shí)施例3用PH5.10的并且是通過將250g/1的葡糖酸鈉與10g/l鄰苯二甲酸氫鉀在10-25℃的溫度下混合而產(chǎn)生的銀溶脫溶液重復(fù)實(shí)施例1的銀溶脫過程。結(jié)果，觀察到如同實(shí)施例1中的同樣效果。比如，在銀溶脫反應(yīng)期間PH值無變化時(shí)，光亮度幾乎未變而且遏制了黑斑的形成。因此，該鄰苯二甲酸氫鉀最好是與PH緩沖劑一起進(jìn)行銀溶脫操作。結(jié)果示于表3中。表3溶脫時(shí)間(小時(shí))被溶脫的銀量(mg/l)溶液PH值00.0 5.1040 1010 5.1280 2550 5.12120 3270 5.15160 5410 5.17實(shí)施例4用PH為6.65而且是通過200g/l的葡糖酸鉀與10g/l硼砂在10-25℃的溫度下混合而產(chǎn)生的銀溶脫溶液進(jìn)行銀溶脫過程。在此實(shí)施例中，試樣是通過在銅合金基體上經(jīng)觸擊電鍍銀工藝而鍍上一層厚度為0.25μm的銀層而制成的。此后，在該銀觸擊電鍍層上進(jìn)行4.06μm厚的光亮銀局部鍍覆。結(jié)果，觀察到與實(shí)施例1中相同的結(jié)果。比如，在該銀溶脫反應(yīng)期間無PH變化時(shí)，黑斑的形成受到抑制等。實(shí)施例5通過將300g/l的葡糖酸鈉與10g/l的硼砂混合制成銀溶脫溶液。用這種銀溶脫溶液進(jìn)行實(shí)施例1的銀溶脫過程，而且同時(shí)用硝酸和氫氧化鉀將該溶液的PH調(diào)到4.0-9.0的范圍內(nèi)。結(jié)果觀察到與實(shí)施例1中相似的結(jié)果。比如，當(dāng)在該銀溶脫反應(yīng)期間沒有PH值的變化時(shí)，光亮度幾乎未變而且黑斑的形成被抑制等。因此，可以認(rèn)為在該銀洗脫溶液的PH值為4.0-9.0時(shí)，無需另加PH控制劑就可獲得好的結(jié)果。實(shí)施例6溶脫溶液按比例地含有約155ml 50％的葡糖酸和約28g KOH和水，結(jié)果形成160ml的溶液，而且其PH值為6.0-7.0。此后加15g/l硼砂。用被稀釋至50％(體積)濃度的銀溶脫溶液進(jìn)行實(shí)施例1的銀溶脫過程。所用的試樣與實(shí)施例1中的相同，而在該銀溶脫過程中的溶脫溶液的溫度為10-25℃。結(jié)果，該銀溶脫溶液的PH在6.2幾乎未變。
如上所述，本發(fā)明的銀溶脫劑可有選擇地溶脫觸擊電鍍銀的部位或漏銀部位而無損于鍍銀部位。此外在此過程中黑斑形成緩慢。該銀溶脫劑在銀溶脫反應(yīng)過程中無需加PH控制劑，這是因?yàn)镻H保持恒定之故。
雖然出于說明的目的已公開了本發(fā)明的較佳實(shí)施方案，但本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠理解各種改進(jìn)、變動(dòng)和取代都是可能的，而且不違背所附的權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神。
權(quán)利要求
1.用于在鉛框制造過程中有選擇地溶脫鉛框的鍍銀層的銀溶脫劑，它包含50-550g/l的選自由堿金屬化合物和堿土金屬化合物組成的物組中的第一化合物；和選自由四硼酸鈉、四硼酸鉀和鄰苯二甲酸氫鉀組成的物組中的第二化合物。
2.權(quán)利要求1的銀溶脫劑，其中所述的堿金屬化合物是葡糖酸鈉或葡糖酸鉀。
3.權(quán)利要求1的銀溶脫劑，其中所述的堿土金屬化合物是葡糖酸鈣。
4.權(quán)利要求1的銀溶脫劑，其中所述的四硼酸鈉或四硼酸鉀的含量為1-60g/l。
5.權(quán)利要求1的銀溶脫劑，其中所述的鄰苯二甲酸氫鉀的含量為1-50g/l。
6.權(quán)利要求1的銀溶脫劑，其中所述的鉛框包括由選自由銅、銅合金、鎳、鎳合金所構(gòu)成的金屬制成的基體。
全文摘要
這種銀溶脫劑適于在鉛框制造過程中從銅、銅合金、鎳或鎳合金基體上有選擇地去除銀層,而在所需的鍍銀沉積層上不產(chǎn)生退色及不規(guī)則光澤。該銀溶脫劑包含50—550g/l的選自堿金屬化合物和堿土金屬化合物的第一化合物及選自四硼酸鈉、四硼酸鉀和鄰苯二甲酸氫鉀的第二化合物。該堿金屬化合物是葡糖酸鈉或葡糖酸鉀。該堿土金屬化合物是葡糖酸鈣。
文檔編號(hào)C25F5/00GK1186127SQ9711237
公開日1998年7月1日 申請(qǐng)日期1997年6月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月27日
發(fā)明者黃吉南, 樸成祐 申請(qǐng)人:株式會(huì)社亞南半導(dǎo)體技術(shù)