還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鍍金加工技術(shù)領(lǐng)域，更具體是一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金工藝 技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 金具有良好的裝飾性、可焊性、耐蝕耐磨性、抗氧化性等性能，所以金加工技術(shù)廣 泛應(yīng)用于日用裝飾、包裝、半導(dǎo)體、PCB、IC封裝技術(shù)等領(lǐng)域。為了節(jié)約成本普遍采用鍍金技 術(shù)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用需求，獲得金鍍層的方法通常有電鍍和化學(xué)鍍兩種。近年來，為了適應(yīng)電子元器 件的小型化和高性能化的發(fā)展以及高密度互連（HDI)技術(shù)，對(duì)化學(xué)鍍金技術(shù)的需求日益增 強(qiáng)。
[0003] 早期的化學(xué)鍍金技術(shù)以氰化物為基礎(chǔ)配位劑，以硼氫化鉀和DMAB(二甲胺硼烷） 作為還原劑。但是氰化物存在嚴(yán)重的安全問題，并且鍍液體系存在對(duì)不純物敏感、缺乏穩(wěn)定 性、金的析出速率慢等缺點(diǎn)。
[0004] 無氰鍍金的主要發(fā)展方向就是尋找更好的配位劑和添加劑。專利CN1771352A提 供了一種以亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽作為絡(luò)合劑，以羥基烷基磺酸作為還原劑的無氰化學(xué)鍍 金體系。專利CN1802451A提供了一種以亞硫酸化合物和氨基羧酸化合物為絡(luò)合劑的無電 浸金工藝。現(xiàn)有化學(xué)鍍金工藝中，難以解決鍍液穩(wěn)定性問題，鍍液對(duì)鐵、鎳、鈷等雜質(zhì)離子敏 感，鍍液使用壽命低等問題限制了無氰化學(xué)鍍金的發(fā)展。因此，從環(huán)保需求以及適應(yīng)生產(chǎn)需 要降低生產(chǎn)成本的要求方面考慮，迫切需要一種安全穩(wěn)定的化學(xué)鍍金鍍液及工藝方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種具有工藝穩(wěn)定性好，持 續(xù)生產(chǎn)周期長，鍍層色澤鮮亮，耐蝕耐候性好等特點(diǎn)的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金方法。
[0007] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的：一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué) 鍍金液，其特征在于，鍍液原料組成包括：
[0008] 非氰金鹽 0.2~10g/L、 復(fù)合配位劑 10~100g/L、 還原劑 5~30g/L、 緩沖剤 5~30g/L、 穩(wěn)定劑 0.01~10g/L。
[0009] 作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述非氰金鹽為氯化金鉀、亞硫酸金鈉、硫代硫酸金 鈉或其它水溶性非氰金鹽中的一種。
[0010] 所述復(fù)合配位劑由檸檬酸鹽、酒石酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、乙二胺、乙二胺四 乙酸鈉、乳酸、丙酸、羥基乙酸、氨、三乙醇胺、甘氨酸中的一種或多種，和氨基環(huán)狀有機(jī)物或 含氮多元環(huán)化合物復(fù)配而成。
[0011] 所述氨基環(huán)狀有機(jī)物或含氮多元環(huán)化合物采用如吡啶、聯(lián)吡啶、氨基吡啶、吡咯、 氨基吡咯、氨基苯、喹林、喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥基喹啉中的一種或多種。
[0012] 所述還原劑為甲醛、甲酸、甲酸鹽、次磷酸、次磷酸鹽、水合肼、硼氫化鈉、二甲基胺 硼烷、抗壞血酸中的一種或多種。
[0013] 所述緩沖劑為：氨水、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、硼酸、硼砂、碳酸鈉、氨基乙酸中的 一種或多種。
[0014] 所述添加劑為：糖精、硬脂酸鹽、硫脲、硫代氨基脲、UPS、丁炔二醇、丁二酰亞胺、 L-甲硫氨酸、咪唑、十二烷基二苯醚二磺酸鈉、十六烷基二苯醚二磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、 十二烷基苯磺酸鈉、聚乙烯亞胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、硝酸鉍、二苯基硫脲、碘化鉀以及稀 土金屬氧化物或氯化物中的一種或多種。
[0015] -種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金方法，其特征在于，它包括前處理工序和施鍍 工序，兩工序步驟之間用純水沖洗；在施鍍過程中鍍槽溫度控制在30~80°C，pH值控制在 6~10;
[0016] 在所述前處理工序中，其過程包括：在絡(luò)合劑、緩沖劑及還原劑組成的前處理液中 浸漬1~5分鐘，溫度控制在30~60°C，pH值控制在6~10。
[0017] 本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是：
[0018] 本發(fā)明采用的復(fù)合配位劑，能夠提高金離子穩(wěn)定性，鍍層致密平整；其使用兩步進(jìn) 行化學(xué)鍍金方法：1.基體的前處理一2.化學(xué)鍍金，能夠使鍍液穩(wěn)定性更高，并且適用于銅、 鎳、鈷、鈀、金及其合金等金屬表面的鍍金處理，適用范圍更廣。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 本發(fā)明一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，鍍液原料組成包括：
[0020] 非氰金鹽 0.2~10g/L、 復(fù)合配位劑 10~100g/L、 還原劑 5~30g/L、 緩沖劑 5~30g/L、 穩(wěn)定劑 0.01~10g/L。
[0021] 鍍液制備過程：化學(xué)鍍鍍液的制備過程需要嚴(yán)格控制，各試劑的添加調(diào)整順序錯(cuò) 誤可能導(dǎo)致配制失敗。首先稱取需要用量的各組分試劑藥品，分別溶解于純水中；然后按照 緩沖劑、復(fù)合配位劑、穩(wěn)定劑、還原劑、非氰金鹽的順序依次將各溶液加入容器中。注意在金 鹽添加之前將溶液調(diào)整至指定pH范圍。在施鍍過程中鍍槽溫度控制在30~80°C，pH值控 制在6~10。
[0022] 施工工藝過程：施鍍之前，需將待加工樣品在前處理溶液中浸漬1~5分鐘。前處 理溶液由絡(luò)合劑、緩沖劑及還原劑組成，各組分及含量與鍍液中相應(yīng)組分保持一致。前處理 過程溫度控制在30~60°C，pH值控制在6~10。經(jīng)過前處理的待加工樣品在經(jīng)過水洗之 后進(jìn)入鍍金溶液中進(jìn)行加工。
[0023] 復(fù)合配位劑由傳統(tǒng)配位劑和氨基環(huán)狀有機(jī)物或含氮多元環(huán)化合物復(fù)配組成。傳統(tǒng) 配位劑包括：檸檬酸鹽、酒石酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、乙二胺、乙二胺四乙酸鈉、乳酸、 丙酸、羥基乙酸、氨、三乙醇胺、甘氨酸；氨基環(huán)狀有機(jī)物或含氮多元環(huán)化合物包括：吡啶、 聯(lián)吡啶、氨基吡啶、吡略、氨基吡略、氨基苯、喹林、喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥 基喹啉、喹林、喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥基喹啉等物質(zhì)中的一種或多種復(fù)配 組成。
[0024] 以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案作詳細(xì)的描述。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 鍍液組成：
[0027] 氯化金鉀 4g/L、. 三乙醇胺 20g/L、. 氨基吡咯 ]0g/L、 二甲基胺硼烷 10g/I、 氨水 2:0g/L、 十二烷基磺酸鈉 （Ug/L。
[0028] 前處理液：
[0029] 三乙醇胺 20g/L、 氨基吡咯 10g/L、 二甲基硼烷 10g/L、 氨水 20g/L。
[0030] 條件控制：
[0031 ] 前處理溫度40°C，pH8. 5，時(shí)間2分鐘；
[0032]施鍍溫度65°C，pH8. 5,時(shí)間10分鐘；
[0033] 樣品效果：鍍層致密，色澤光亮。
[0034] 實(shí)施例2
[0035] 鍍液組成：
[0036] 氯化金鉀 4g/_L、 甘氨酸 20g/L、 4-氨基吡啶 20g/L、 次磷酸鈉 20g/L、 磷酸二氫鈉 20g/L、 二苯基硫脲 0.1g/L。
[0037] 前處理液：
[0038] 甘氨酸 20g/L、 4-氨基吡啶 20g/L、 次磷酸鈉 20g/L、 磷酸二氫鈉 20g/L。
[0039] 條件控制：
[0040]前處理溫度50°C，pH7,時(shí)間1分鐘；
[0041]施鍍溫度70°C，pH7，時(shí)間10分鐘。
[0042] 實(shí)施例3
[0043] 鍍液組成：
[0044] 亞硫酸金鈉 2g/L、 亞硫酸鈉 30g/L、_ 2,2-聯(lián)吡啶 10g/L·、 抗壞血酸 15g/L·、 磷酸二氫鉀 ：20g/L、 二苯基硫脲 Q.2g/L。
[0045] 前處理液：
[0046] 亞硫酸鈉 30g/L、 2,2-聯(lián)吡啶 10g/L、 抗壞血酸 ：Hg/L、 磷酸二氫鉀 浦:g/L。
[0047] 條件控制：
[0048]前處理溫度30 °C，pH 6. 5，時(shí)間3分鐘。
[0049] 施鍍溫度60 °C，pH 6. 5，時(shí)間10分鐘。
[0050] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用的復(fù)合配位劑，能夠提高金離子穩(wěn)定性，鍍層致密平 整；其使用兩步進(jìn)行化學(xué)鍍金方法：1.基體的前處理一2.化學(xué)鍍金，能夠使鍍液穩(wěn)定性更 高，并且適用于銅、鎳、鈷、鈀、金及其合金等金屬表面的鍍金處理，具有工藝穩(wěn)定性好，持續(xù) 生產(chǎn)周期長，鍍層色澤鮮亮，耐蝕耐候性好等特點(diǎn)。
[0051] 以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明 的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，鍍液原料組成包括： 非氰金鹽0. 2~10g/L、復(fù)合配位劑10~100g/L、 還原劑 5~30g/L、 緩沖劑 5~30g/L、 穩(wěn)定劑 0· 01~10g/L。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述非氰金 鹽為氯化金鉀、亞硫酸金鈉、硫代硫酸金鈉或其它水溶性非氰金鹽中的一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述復(fù)合配 位劑由檸檬酸鹽、酒石酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、乙二胺、乙二胺四乙酸鈉、乳酸、丙酸、 羥基乙酸、氨、三乙醇胺、甘氨酸中的一種或多種，和氨基環(huán)狀有機(jī)物或含氮多元環(huán)化合物 復(fù)配而成。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述氨基環(huán) 狀有機(jī)物或含氮多元環(huán)化合物采用如吡啶、聯(lián)吡啶、氨基吡啶、吡咯、氨基吡咯、氨基苯、喹 林、喹啉酸、喹啉-3-磺酸、喹啉-2-磺酸、羥基喹啉中的一種或多種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述還原劑 為甲醛、甲酸、甲酸鹽、次磷酸、次磷酸鹽、水合肼、硼氫化鈉、二甲基胺硼燒、抗壞血酸中的 一種或多種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述緩沖劑 為：氨水、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、硼酸、硼砂、碳酸鈉、氨基乙酸中的一種或多種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液，其特征在于，所述添加 劑為：糖精、硬脂酸鹽、硫脲、硫代氨基脲、UPS、丁炔二醇、丁二酰亞胺、L-甲硫氨酸、咪唑、 十二烷基二苯醚二磺酸鈉、十六烷基二苯醚二磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸 鈉、聚乙烯亞胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、硝酸鉍、二苯基硫脲、碘化鉀以及稀土金屬氧化物或 氯化物中的一種或多種。8. -種采用如權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液的鍍金 方法，其特征在于，它包括前處理工序和施鍍工序，在所述前處理工序中，其過程包括：在絡(luò) 合劑、緩沖劑及還原劑組成的前處理液中浸漬1~5分鐘，溫度控制在30~60°C，pH值控 制在6~10 ; 兩工序步驟之間用純水沖洗； 在施鍍過程中鍍槽溫度控制在30~80°C，pH值控制在6~10。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種還原型復(fù)合配位非氰化學(xué)鍍金液及方法，其特征在于，鍍液原料組成包括：非氰金鹽0.2～10g/L、復(fù)合配位劑10～100g/L、還原劑5～30g/L、緩沖劑5～30g/L、穩(wěn)定劑0.01～10g/L。本發(fā)明使用的復(fù)合配位劑，能夠提高金離子穩(wěn)定性，鍍層致密平整；具有工藝穩(wěn)定性好，持續(xù)生產(chǎn)周期長，鍍層色澤鮮亮，耐蝕耐候性好等特點(diǎn)。
【IPC分類】C23C18/44
【公開號(hào)】CN105349972
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510834823
【發(fā)明人】謝金平, 李冰, 范小玲, 李寧, 宗高亮
【申請(qǐng)人】廣東致卓精密金屬科技有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年11月25日