表面處理溶液的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種形成在金屬上的金或金合金鍍膜的表面處理方法，及用于該方法 的表面處理液。更優選，本發明涉及一種金或金合金鍍膜的密封方法，能夠有效地抑制底層 金屬由于金或金合金鍍膜上形成的針孔造成的腐蝕，及一種密封劑。
【背景技術】
[0002] 近年來金或金合金鍍膜由于其焊接潤濕鋪展性、電學性能、抗腐蝕性、抗疲勞性等 廣泛應用于電子設備和電子器件，尤其是保護電子元件的接線端子等。金鍍覆還可以用于 處理半導體元件的電極端頭的表面處理，電子元件如連接電子設備的連接器的表面處理。 由于這些連接電子設備的連接器的應用特性，用于表面處理的金鍍覆薄膜必須具有焊接潤 濕延展性，抗腐蝕性，抗疲勞性和導電性。
[0003] 然而，由于金非常昂貴，使用量必須壓低。另外，當金鍍覆薄膜變薄以降低金的使 用量時，金鍍膜中的針孔就會增加。由于水、鹵素和其它腐蝕性物質的滲入，針孔會導致金 鍍膜基體發生腐蝕的問題，并且增加了接觸電阻，降低了可靠性。
[0004] 為避免腐蝕，所謂密封的的處理方法來解決這個問題。如JP開平2003-129257公 開了一種水基密封劑，含有一種選自苯并三唑化合物、巰基苯并噻唑化合物或三連氮硫醇 (triazinethiol)化合物的抑制劑，表面活性劑和胺基化合物。JP開平2000-17483公開了 一種將表面上具有含金金屬薄膜的基體和含有苯并噻唑或其衍生物的水溶液相接觸以在 基體表面上形成抗腐蝕薄膜的方法。JP開平2000-15743公開了一種鍍覆材料，其是在金或 金合金鍍覆層上形成有機材料粘附層得到的，所述有機材料粘附層由含有巰基基團（-SH) 的有機化合物組成，并且在上面形成潤滑層。
[0005] 然而這些方法都不能充分達到抗腐蝕的效果，需要一種具有更高抗腐蝕效果的表 面處理劑。
【發明內容】
[0006]因此，本發明的目的在于提供一種用于金或金合金鍍覆層的表面處理劑及一種表 面處理方法，與現有技術相比具有更好的抗腐蝕效果，并且不會損害諸如焊接潤濕性、抗腐 蝕性、抗疲勞性能、導電性等的性能。
[0007] 作為深入研宄的結果，本發明人發現通過將含有至少一種二硫化物的表面處理液 與金屬上形成的金或金合金鍍膜接觸，能夠有效地避免底層金屬的腐蝕，并且不會損害金 或金合金鍍膜的性能，從而優化了本發明。
[0008] 特別地，本發明的一個實施方式涉及一種用于金屬上形成的金或金合金鍍膜的表 面處理方法，其中表面處理方法包括如下步驟：將金或進合金鍍膜和含有至少一種二硫化 合物的金屬表面處理液接觸。
[0009] 本發明的另一個實施方式涉及一種用于處理金屬上形成的金或金合金鍍膜表面 的表面處理方法，該金屬表面處理液的特征在于，含有至少一種以下述公式（1)表示的二 硫化物：
[0010] R-S-S-R2 (1)
[0011] 其中，R1和R2獨立地代表具有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基基團，具有3-10 個碳原子的環烷基基團，具有6-10個碳原子的芳香基基團，或N-N二烷基硫代氨基甲酰基， R 1和R2獨立地由一個或多個選自烷基（如具有1到5個碳原子的直鏈或支鏈的烷基）、鹵 素原子、羥基基團、烷氧基（如具有1到5個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基）、磺酸基或其鹽 的取代基取代。
[0012] 本發明另外的實施方式是在金屬上形成的金或金屬膜的表面上形成薄膜的方法， 其中方法的特征在于包括如下步驟：將金或金合金鍍膜和含有至少一種二硫化物的金屬表 面處理液接觸。
【具體實施方式】
[0013] 在說明書中除非特別說明，°C代表攝氏度，g/L表示克每升，mg/L代表毫克每升， yrn代表微米，ASD代表A/dm2,意為安培每平方分米，mA代表毫安。另外，百分比（％ )表 示重量百分比。在說明書中，"烷基"和"亞烷基"包括具有直鏈、支鏈飽和烴基團、或環部分 或這些部分的組合。
[0014] 本發明的表面處理方法特征在于有效地將形成于金屬上的金或金合金鍍膜和含 有至少一種二硫化物的表面處理溶液接觸。本發明的表面處理劑能夠密封金或金合金鍍 膜。本發明的表面處理可以是金或金合金鍍膜下的金屬的抗腐蝕處理。底層金屬的例子包 括鎳和其合金。
[0015] 二硫化合物意為具有-S-S-鍵的有機化合物。由于采用了至少一種二硫化合物使 其能夠比雜環化合物或具有巰基基團的化合物采用獲得較好的抗腐蝕效果。
[0016] 以下述通式（1)表示的化合物是優選的二硫化合物。
[0017] RlS-S-R2 (1)
[0018] 其中，R1和R2獨立地代表具有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的烷基基團，具有3-10 個碳原子的環烷基基團，具有6-10個碳原子的芳香基基團，或N，N-二烷基硫代氨基甲酰 基，R 1和R2獨立地由一個或多個選自烷基（比如，具有1-5個碳原子的支鏈或支鏈的烷基 基團）、鹵素原子、羥基基團、烷氧基（例如，具有1到5個碳原子的直鏈或支鏈的烷氧基基 團）、磺酸基或其鹽的取代基取代。R 1和R2的烷基基團優選具有1-6個碳原子。鍵合到N， N-二烷基硫代氨基甲酰基的N上的兩個烷基基團是具有1-5個碳原子的支鏈或支鏈的烷基 基團；這兩個烷基可以是相同的也可以是不同的。
[0019] R1和R2的例子包括甲基基團、乙基基團、丙基基團、丁基基團、戊基基團、己基基 團、環己基、辛基基團、癸基基團和其它此類的烷基基團；羥甲基基團、羥乙基基團、羥丙基 基團、羥丁基基團、羥己基基團、羥環己基、羥辛基基團、羥癸基基團和其它此類的被羥基取 代的烷基基團；苯基基團、苯甲基基團、3-甲基苯基基團、4-甲基苯基基團、和其它此類的 芳香基基團；上述的芳香基基團部分被羥基基團取代的芳香基基團；磺甲基基團、磺乙基 基團、磺丙基基團、磺丁基基團、3-苯基磺酸基團、4-苯基磺酸基團和其它此類的被磺酸基 取代的烷基或芳香基基團；N，N-二甲基硫代氨基甲酰基基團，N，N-二乙基硫代氨基甲酰基 基團和其它此類的N，N-二烷基硫代氨基甲酰基基團。
[0020] 優選地，R1和R2中的至少一個被磺酸基或其鹽基團取代。磺酸鹽指的是鈉鹽、鉀 鹽、鈣鹽、鋇鹽等等。另外，R 1和R2優選都由磺酸基或其鹽取代。
[0021] 由下述通式（2)表示的二硫化物的例子為R1和R2都被磺酸基或其鹽取代。
[0022] X103S-R3-S-S-R 4-S03X2 (2)
[0023] 其中，R3和R4獨立代表了具有1-10個碳原子的直鏈或支鏈的亞烷基基團，具有 3-10個碳原子的環亞烷基基團、或亞苯基基團，R 3和R4獨立地由一個或多個選自烷基（如， 具有1-5個碳原子的直鏈或支鏈烷基基團）、鹵素原子、羥基基團或烷氧基基團（如，具有 1-5個碳原子的直鏈或支鏈烷氧基基團）的取代基取代。當R 3和R4是亞烷基基團時，它們 優選具有1-6個碳原子，更優選1-4個碳原子。當R3和R 4是環亞烷基基團時，它們優選具 有3-6個碳原子，更有選3或4個。R3和R4的例子包括亞甲基、亞乙基基團、亞丙基基團和 亞丁基基團。X 1和X 2代表單價陽離子，例子包括氫離子、鈉離子、鉀離子等。
[0024] 優選的二硫化物的例子包括雙_(3_磺丙基）二硫化物和其鈉鹽或鉀鹽、2-羥基乙 基二硫化物、甲基丙基二硫化物、甲基苯基二硫化物等等。雙-(3-磺丙基）二硫化物及其 鈉鹽或鉀鹽是最為優選的。可以使用一種或多種二硫化物的混合物。
[0025] 本發明的表面處理液可以通過將二硫化物溶解到溶劑中制備。溶劑不限只要能夠 溶解二硫化物。水或水和有機溶劑的混合物都可以使用。優選水或水和水可混溶性有機溶 劑的混合。更優選的溶劑是水。
[0026] 本發明的表面處理液中的二硫化物含量優選為0. 01g/L或更高，更優選是0. lg/L 或更高，更理想的是〇. 5g/L或更高。二硫化物的含量優選30g/L或更低，更優選10g/L或 更低，理想的是5g/L或更低。
[0027] 本發明的表面處理液中還可以含有一種或多種表面活性劑，pH調節劑，或其它可 選組分。
[0028] 盡管可以使用任何類型的表面活性劑，但是優選非離子表面活性劑。表面活