本发明涉及用于金或金合金的表面处理溶液，并且更具体地说，涉及用于金或金合金的表面的密封剂。
背景技术：
近来年，镀金已广泛用于电子设备和电子组件中，尤其用于保护电子组件的连接端表面，因为金具有极佳的电特性、防腐蚀性等。镀金也用作半导体元件的电极端的表面处理和电子组件(如用于连接电子设备的连接器)的表面处理。电子组件，如连接器，通常由铜或铜合金制成。通常为了在这些电子组件上应用镀金，首先在铜表面上施用电镀镍作为基底电镀，接着在镀镍层上镀金。然而，因为金是昂贵的贵金属，所以在制造这些电子组件时，尽可能地降低镀金膜的厚度以便使用更少量的金和降低制造成本。
然而，镀金膜中小孔的数目随着镀金膜厚度降低而增加。如果水、氯化物和其它这类腐蚀性物质渗透小孔，那么这些小孔引起如下伏金属镍和母材铜腐蚀、由于表面上腐蚀反应产物的沉积而使接触电阻升高等问题。
密封处理是解决这一问题的方法之一。密封处理是用于金的表面处理，以便通过镀金膜表面上化学物质的作用覆盖小孔来改良耐腐蚀性。日本特许公开专利公开案第9-170096号描述含有抑制剂和自体乳化剂的密封处理溶液，并且日本特许公开专利公开案第2003-129257号描述含有抑制剂、表面活性剂和胺化合物的基于水的密封剂。在这些文献中，苯并三唑等例示为抑制剂，并且在密封处理期间，使用电镀材料作为阳极进行DC电解。然而，对于在密封处理中进行电解的方法，需要辅助设备进行密封处理。另一方面，本发明人进行研究并且发现，当使用含有苯并三唑的水性溶液作为密封剂并且不进行DC电解时，小孔的密封不足，因此可能发生腐蚀。因此，需要研发在不进行电解的简单处理方法情况下能够高度密封小孔的密封剂。
技术实现要素：
作为集中研究的结果，本发明人发现通过使用含有阳离子聚合物和磷化合物的组合物，有可能在不进行如先前技术文献中提及的电解的情况下进行高度密封处理，其中所述阳离子聚合物是含氮杂环化合物与表卤代醇的反应产物。因此，基于这些发现，已实现本发明。
本发明涉及一种组合物，其含有阳离子聚合物和磷化合物，所述阳离子聚合物是含氮杂环化合物与表卤代醇的反应产物。磷化合物优选是至少一种选自由以下各者组成的群组的化合物：磷酸、聚磷酸和其盐以及磷酸酯。
本发明还涉及用于金或金合金的表面处理剂，其含有阳离子聚合物和磷化合物，所述阳离子聚合物是含氮杂环化合物与表卤代醇的反应产物。磷化合物优选是至少一种选自由以下各者组成的群组的化合物：磷酸、聚磷酸和其盐以及磷酸酯。阳离子聚合物和磷化合物的含量优选分别是0.01到70g/L和0.01到50g/L。
本发明还涉及用于金或金合金的表面处理方法，其包含使金或金合金的表面与含有阳离子聚合物和磷化合物的水性溶液接触的步骤，所述阳离子聚合物是含氮杂环化合物与表卤代醇的反应产物。
因此，本发明的一个主要目标是提供用于金或金合金的表面的密封剂，其能够密封金或金合金的表面。
具体实施方式
如在整个说明书中所使用，℃是摄氏度，g/L是克/升，ml/L是毫升/升，μm是微米，m/min是米/分钟，并且A/dm2和ASD是安培/平方分米。
本发明涉及由含有阳离子聚合物和磷化合物的组合物制成的表面处理剂，所述阳离子聚合物是从含氮杂环化合物和表卤代醇获得的反应产物。含氮杂环化合物的实例包括咪唑和吡啶。表卤代醇中的卤素包括氟、氯、溴或碘。表卤代醇的实例包括表氯醇和表溴醇。通过使含氮杂环化合物与表卤代醇反应而获得的阳离子聚合物的实例包括通过在相同溶剂中按所需浓度溶解咪唑和表氯醇并且使其反应而获得的阳离子聚合物；然而，也可以使用市售产品。市售产品的实例包括由Raschig chemicals制造的PLATE IME(产品名称)(CAS编号：68797-57-9)。组合物中通过使含氮杂环化合物与表卤代醇反应而获得的阳离子聚合物的含量是0.01到70g/L，优选是1到20g/L。
本发明的组合物使用通过使含氮杂环化合物与表卤代醇反应而获得的阳离子聚合物与磷化合物的混合物。磷化合物包括磷酸、聚磷酸和其盐以及磷酸酯，优选至少一种选自这些类型。此处，聚磷酸是通过两种或更多种磷酸的脱水缩合而获得。聚磷酸包括偏磷酸和三聚磷酸。磷酸和聚磷酸的盐是指这些酸的无机或有机盐。其实例包括钠、钾、铵和胍盐。磷酸酯是通过由(C1至C6)烷基取代磷酸的至少一个羟基中的氢原子而获得。实例包括磷酸三甲基、磷酸三乙基等。组合物中磷化合物的含量是0.01到50g/L，优选是10到30g/L。
本发明的组合物还可以含有pH值调节剂、湿润剂作为任选的组分。本发明的组合 物也使用水作为溶剂；优选可使用去离子水。本发明的组合物的pH值是6到12，优选是8到12。
本发明的组合物可按金或金合金的表面处理剂形式使用。更优选的是，其用作金或金合金的密封剂以便通过覆盖金或金合金上的产生的小孔来防止腐蚀。
如上文所描述，在用本发明的密封剂进行金或金合金的表面处理时，使用由铜或铜合金制成的电子组件作为经处理的材料，所述由铜或铜合金制成的电子组件通常经历镍电镀作为基底电镀，接着在电镀的镍上电镀金或金合金。将本发明的组合物调节至20℃到80℃，优选30℃到60℃。使经处理的材料与以上组合物接触0.1秒到5分钟，优选1秒到1分钟。可通过浸渍、喷雾或其它这类方法实现接触。接着优选用去离子水洗涤1到60秒并且干燥。
本发明的组合物适用于在表面上具有金或金合金电镀膜的电子设备和电子组件的表面处理剂；优选的是，其可以用作在电子组件的连接端表面上形成的金或金合金电镀膜的表面处理剂。举例来说，组合物可以用作在半导体元件的电极端、用于连接电子设备的连接器等的表面上形成的金或金合金电镀膜的表面处理剂。对于金或金合金电镀，通常使用硬金电镀溶液，例如金钴合金电镀、金镍合金电镀等。
下文中，将参考实例说明本发明；然而，本发明不限于这些实例。
实例1
使用经历镀镍(2微米厚度的涂层)，接着经历镀金(0.026微米厚度的涂层)的铜材料的电子组件(铜合金194)作为测试样品。将以下组合物中的组合物1调节至45℃，并且将测试样品浸没5秒，并且进行表面处理。接着用去离子水冲洗测试样品并且用气刀和热气干燥。
组合物1
从咪唑和表氯醇获得的阳离子聚合物(产品名称：由Raschig Chemicals制造的PLATE)：20g/L
聚磷酸钠(由Taihei Chemical Industrial Co.,Ltd.制造)：20g/L
其余部分：水
腐蚀测试
中性盐雾试验(NSS测试)
条件
喷雾溶液：5％氯化钠水溶液
温度：34℃到36℃
pH值：6.5到7.2
喷雾量：水平收集面积是0.5到3.0ml/h(每80cm2)
喷雾时间：48小时或72小时
喷雾角度：20度到垂直线
评估方法：用肉眼检验经过预定时间之后，测试样品的表面上产生的腐蚀状态，并且根据以下标准评级。接着，用10倍显微镜对凹槽类腐蚀进行计数。
评估标准
第0级：未腐蚀
第1级：约1％到9％测试样品表面区域腐蚀
第2级：约10％到29％测试样品表面区域腐蚀
第3级：约30％到49％测试样品表面区域腐蚀
第4级：约50％或更多的测试样品表面区域腐蚀
实例2-3，比较实例1至8
除了组合物的浓度变成如表1至3中所描述的组合物以外，按照与实例1相同的方式进行操作，以便评估腐蚀程度。结果展示于表1至3中。
表1
表2
表3
*1：N-吡咯烷酮与甲基丙烯酸N-二甲氨基乙酯磺酸二乙酯的共聚物，由Osaka Organic Chemical Co.,Ltd.制造。