CN102080241B - 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法 - Google Patents

一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102080241B
CN102080241B CN2011100397614A CN201110039761A CN102080241B CN 102080241 B CN102080241 B CN 102080241B CN 2011100397614 A CN2011100397614 A CN 2011100397614A CN 201110039761 A CN201110039761 A CN 201110039761A CN 102080241 B CN102080241 B CN 102080241B
Authority
CN
China
Prior art keywords
salt
complexing agent
main
mixture
plating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2011100397614A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102080241A (zh
Inventor
计国良
徐曦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HANGZHOU HAISHANG TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
HANGZHOU HAISHANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HANGZHOU HAISHANG TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical HANGZHOU HAISHANG TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN2011100397614A priority Critical patent/CN102080241B/zh
Publication of CN102080241A publication Critical patent/CN102080241A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102080241B publication Critical patent/CN102080241B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明涉及一种既能够保证镀层与基体的结合力,镀液稳定性能极佳,又具有良好的分散能力和深镀能力且工艺维护简单的低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法,由主盐、导电盐、主络合剂、次级络合剂组成,其中:主盐为氯化铜,导电盐由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物。优点:既能够保证镀层与基体的结合力,镀液稳定性能极佳,又具有良好的分散能力和深镀能力且工艺维护简单。

Description

一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种既能够保证镀层与基体的结合力,镀液稳定性能极佳,又具有良好的分散能力和深镀能力且工艺维护简单的一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法,主要用于卫浴、五金、汽配、摩配等行业的金属电镀预镀工序,其结合力良好、结晶细致,属无氰镀铜及槽液配制方法制造领域。
背景技术
[0002] 85103672、名称“乙二醇镀铜”,该发明提出一种新的无氰电镀铜槽液,使钢铁基工件可在其中直接获得有良好结合力的电沉积铜层。该槽液由一种含Cu(II)的化合物,如氯化铜或硫酸铜等与络合剂乙二醇和苛性碱组成。在该体系内,Cu(II)以下式$(公式略)$形成稳定的络离子,使铁基体上的浸镀过程被避免,从而获得结合牢固的电沉积铜层。该发明可解决氰化镀铜槽的毒害与污染,以及其它无氰镀铜槽结合力差的问题,适用于钢铁工件的预镀铜或其它镀铜。
[0003] CN1078505A、名称“无氰镀铜液及无氰镀铜方法”,其中含有:(a)约5_70g/l非氰化铜盐,(b)约20-200g/l焦磷酸四钾,(c)约2-20g/l硼酸,(d)约2. 5_60ml/l含有下述物质的含水添加剂:⑴约1-90ml/加仑乙醛,(ii)约10-200ml/加仑醛,(iii)约l_90ml/加仑醇,(iv)约l_90ml/加仑表面活性剂。
[0004] CN1757798A、名称“丙三醇无氰光亮镀铜液”,,配方主要由硫酸铜15〜30g/L,丙三醇5〜16mL/L,氢氧化钠15〜40g/L,十水硫酸钠100〜200g/L,柠檬酸铵10〜40g/L组成。取适量丙三醇及氢氧化钠,按所配镀液总体积的三分之二配成溶液,将适量的硫酸铜溶解后加入上述溶液,再将十水硫酸钠及柠檬酸铵溶解加入,稀释至总体积。
[0005] CN101122037A、名称“焦磷酸盐镀铜作为无氰镀铜的打底电镀液”,其包含有开缸剂和补充盐,所述开缸剂包含有如下原料:焦磷酸钾、焦磷酸铜、柠檬酸铵、山梨醇、磺酸盐、苯基羧酸盐、糊精、烷基硫脲、氮杂环化合物;所述补充盐为开缸剂中各原料在电镀过程中的补充。
[0006] 上述背景技虽存在不同的缺陷,但主要表现为铜镀层跟基体结合力达不到要求,前处理要求也很高,产品一次合格率较低,工艺维护相对困难。
[0007] 焦磷酸盐体系镀铜:应用范围较广泛,存在缺陷,如直接在钢铁基体上镀铜,由于[Cu (P2O7)2]6_的络合常熟仅为1.0*10_9,还不能完全克服置换反应带来降低结合力的影响。且随着电镀时间的延长,焦磷酸盐逐步转换成正磷酸盐,镀液粘度不断增加,电流效率降低,废水处理困难等。
发明内容
[0008] 设计目的:避免背景技术中的不足之处,设计一种既能够保证镀层与基体的结合力,镀液稳定性能极佳,又具有良好的分散能力和深镀能力且工艺维护简单的一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法。[0009] 设计方案:为了实现上述设计目的。1、主络合剂的采用,是本发明的技术特征之一。这样做的目的在于:因为主络合剂的作用是络合二价铜离子,防止与钢铁产生置换反应等。2、次级络合剂的采用,是本发明的技术特征之二。这样做的目的在于:次级络合剂的目的是络合电镀过程中产生的微量一价铜离子,保证镀层结晶细致的同时,在阴极上共沉积,以保证槽液的稳定性等。3、光亮剂选择性的采用,是本发明的技术特征之三。这样做的目的在于:因为正常情况下该工艺用于底镀层时不需要添加光亮剂,只有当产品要求快速出光时才加入的,但应该严格控制使用量,否则会影响结合力。4、复合络合剂选择,是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于:复合络合剂起到跟铜络合后,第一铁基体在入槽及起始电镀时均不会产生置换反应,从而保证结合力量好;第二络合离子在阴极放电时所产生的阴极极化使晶体成核速度远远高于长大速度,从而保证结晶细致且在不需要添加光亮剂时,镀层具备一定的光亮度。5、阳极板为普通电解铜板的设计,是本发明的技术特征之四。这样做的目的在于:不仅能大大节省了成本,而且利于生产和技术管理。
[0010] 技术方案1 :一种低浓度弱碱性无氰镀铜,由主盐、导电盐、主络合剂、次级络合剂组成,其中:主盐为氯化铜CuCl2 4-6g/L;导电盐总含量为20-35g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠3-5g/L、氯化钾9-20g/L、氯化铵8-10g/L ;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,总含量为100-150g/L,其中酒石酸盐5-10g/L、柠檬酸盐30_40g/L、氨基三甲叉膦酸盐20-30g/L、羟基乙叉二膦酸盐5-10g/L、乙二胺四甲基叉膦酸盐40_50g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5-15g/ L,其中邻羟基苯甲酸l_4g/L、丁二酰亚胺及其衍生物3-8g/L、二甲基乙内酰脲l-3g/L。
[0011] 技术方案2 :—种低浓度弱碱性无氰镀铜槽液配制方法,在干净的镀槽内加入2/3体积的纯净水,加温到40°C ;⑴将计量好的主络合剂溶解完后,将计量好的主盐溶解;⑵再将计量好的导电盐溶解在镀槽中;⑶调节PH值至8. 0-9.0左右;⑷加水至设计体积,在过滤机中加活性炭过滤4h即可;⑶镀铜阳极板为:普通电解铜板;(6)电流密度范围:0. 05-2A/dm2 ;(7)温度范围:室温;⑶空气搅拌、阴极移动及循环过滤。
[0012] 本发明与背景技术相比,一是开始电镀前及刚刚电镀时,钢铁零件均处于活化状态;二是金属基体与镀液中的铜离子不会产生置换反应,即络合效果要好;三是镀液本身具备较好的分散能力和覆盖能力;四是镀层致密、结晶细致,有较好的光亮度;五是镀液稳定性好,易于维护和控制;六是镀液采用弱碱性体系,减少对钢铁零件在入槽和起始电镀时的钝化,从而保证结合力;七是镀液中添加了微量的活性物质,可保持铁基体在碱性镀液中处于活化状态,起到保证结合力的作用。
具体实施方式
[0013] 实施例1 :一种低浓度弱碱性无氰镀铜,由主盐、导电盐、主络合剂、次级络合剂组成,其中:主盐为氯化铜CuCl2 4-6g/L;导电盐总含量为20-35g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠3-5g/L、氯化钾9-20g/L、氯化铵8-10g/L ;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,总含量为100-150g/L,其中酒石酸盐5-20g/L、柠檬酸盐30_40g/L、氨基三甲叉膦酸盐20-30g/L、羟基乙叉二膦酸盐5-10g/L、乙二胺四甲基叉膦酸盐40_50g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5_15g/ L,其中邻羟基苯甲酸l_4g/L、丁二酰亚胺及其衍生物3-8g/L、二甲基乙内酰脲l-3g/L。
[0014] 实施例1-1 :主盐为氯化铜CuCl2 4g/L;导电盐总含量为20g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠3g/L、氯化钾9g/L、氯化铵8g/L;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,总含量为100g/L,其中酒石酸盐5g/L、柠檬酸盐30g/L、氨基三甲叉膦酸盐20g/L、羟基乙叉二膦酸盐5g/L、乙二胺四甲基叉膦酸盐40g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5g/ L,其中邻羟基苯甲酸lg/L、丁二酰亚胺及其衍生物3g/L、二甲基乙内酰脲lg/L。
[0015] 实施例1-2 :在实施例1的基础上,主盐为氯化铜CuCl2 6g/L ;导电盐总含量为35g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠5g/L、氯化钾20g/L、氯化铵10g/L;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,总含量为150g/L,其中酒石酸盐20g/L、柠檬酸盐40g/L、氨基三甲叉膦酸盐30g/L、羟基乙叉二膦酸盐10g/L、乙二胺四甲基叉膦酸盐50g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5-15g/ L,其中邻羟基苯甲酸l_4g/L、丁二酰亚胺及其衍生物3-8g/L、二甲基乙内酰脲l-3g/L。
[0016] 实施例1-3 :在实施例1的基础上,主盐为氯化铜CuCl2 5g/L ;导电盐总含量为27. 5g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠4g/L、氯化钾14. 5g/L、氯化铵9g/L ;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲基叉膦酸盐混合物,总含量为125g/L,其中酒石酸盐12. 5g/L、柠檬酸盐35g/L、氨基三甲叉膦酸盐25g/L、羟基乙叉二膦酸盐7. 5g/L、乙二胺四甲基叉膦酸盐45g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺及其衍生物、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为IOg/ L,其中邻羟基苯甲酸2. 5g/L、丁二酰亚胺及其衍生物5. 5g/L、二甲基乙内酰脲2g/L。
[0017] 实施例2 :在实施例1的基础上,所述低浓度弱碱性无氰镀铜配方中加有光亮剂,其光亮剂为聚乙烯亚胺、三氯化锑、二氧化硒混合物,总含量为0.1-0. 2g/ L,其中聚乙烯亚胺 0. 02-0. 05g/L、三氯化锑 0. 04-0. 08g/L、二氧化硒 0. 04-0. 07g/L。
[0018] 实施例3 :在实施例1的基础上,一种低浓度弱碱性无氰镀铜槽液配制方法,在干净的镀槽(本领域工业化通用的镀槽)内加入2/3体积的纯净水,加温到40°C ;⑴将计量好的主络合剂溶解完后,将计量好的主盐溶解;⑵再将计量好的导电盐溶解在镀槽中;⑶调节pH值至8. 0-9. 0左右(一般控制在8. 5左右);⑷加水至设计体积,在过滤机中加活性炭过滤4h即可。
[0019] 实施例4 :在实施例3的基础上,(¾镀铜阳极板为:普通电解铜板;(6)电流密度范围:0. 05-2A/dm2 ;(7)温度范围:室温;⑶空气搅拌、阴极移动及循环过滤。
[0020] 电镀方法:
[0021 ] 连接电源设备、挂入电解铜板,加入次级络合剂,先采取低电流分别电解
池,再用高电流电解lh,取槽液进行hull槽试验,检查深度能力为10mm,检验结合力及镀层外观颜色。如果镀层过暗,则加入适量的光亮剂即可,至此即可开始批量生产。[0022] 需要理解到的是:上述实施例虽然对本发明的设计思路作了比较详细的文字描述,但是这些文字描述,只是对本发明设计思路的简单描述,而不是对本发明设计思路的限制,任何不超出本发明设计思路的组合、增加或修改,均落入本发明的保护范围内。

Claims (2)

1. 一种低浓度弱碱性无氰镀铜槽液,其特征是所述槽液由主盐、导电盐、主络合剂、次级络合剂组成,其中:主盐为氯化铜CuCl2 4-6g/L ;导电盐总含量为20-35g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠3-5g/L、氯化钾 9-20g/L、氯化铵 8-10g/L ;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐混合物,总含量为100-150g/L,其中酒石酸盐5-20g/L、柠檬酸盐30_40g/L、氨基三甲叉膦酸盐20-30g/L、羟基乙叉二膦酸盐5-10g/L、乙二胺四甲叉膦酸盐40_50g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5-15g/L,其中邻羟基苯甲酸l_4g/L、丁二酰亚胺3-8g/L、二甲基乙内酰脲l-3g/L。
2. 一种低浓度弱碱性无氰镀铜槽液,其特征是:所述槽液由主盐、导电盐、主络合剂、次级络合剂和光亮剂组成,其中:主盐为氯化铜CuCl2 4-6g/L ;导电盐总含量为20-35g/L且由氯化钠、氯化钾及氯化铵混合物构成,其中氯化钠3-5g/L、氯化钾 9-20g/L、氯化铵 8-10g/L ;主络合剂为酒石酸盐、柠檬酸盐、氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、乙二胺四甲叉膦酸盐混合物,总含量为100-150g/L,其中酒石酸盐5-20g/L、柠檬酸盐30_40g/L、氨基三甲叉膦酸盐20-30g/L、羟基乙叉二膦酸盐5-10g/L、乙二胺四甲叉膦酸盐40_50g/L ;次级络合剂为邻羟基苯甲酸、丁二酰亚胺、二甲基乙内酰脲混合物,总含量为5-15g/L,其中邻羟基苯甲酸l_4g/L、丁二酰亚胺3-8g/L、二甲基乙内酰脲l-3g/L ;光亮剂为聚乙烯亚胺、三氯化锑、二氧化硒混合物,总含量为0. 1-0. 2g/L,其中聚乙烯亚胺 0. 02-0. 05g/L、三氯化锑 0. 04-0. 08g/L、二氧化硒 0. 04-0. 07g/L。
CN2011100397614A 2011-02-17 2011-02-17 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法 Active CN102080241B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100397614A CN102080241B (zh) 2011-02-17 2011-02-17 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011100397614A CN102080241B (zh) 2011-02-17 2011-02-17 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102080241A CN102080241A (zh) 2011-06-01
CN102080241B true CN102080241B (zh) 2012-07-18

Family

ID=44086422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011100397614A Active CN102080241B (zh) 2011-02-17 2011-02-17 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102080241B (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102732865A (zh) * 2012-04-11 2012-10-17 中国电子科技集团公司第五十五研究所 一种化学镀镍液及碳硅铝镀覆方法
CN102995077B (zh) * 2012-12-28 2014-12-31 武汉吉和昌化工科技有限公司 一种无氰碱性光亮镀铜溶液、其制备方法及其电镀工艺
CN103014788B (zh) * 2012-12-28 2015-05-20 武汉吉和昌化工科技有限公司 一种无氰碱性镀铜光亮剂及其制备方法
CN103305880A (zh) * 2013-04-24 2013-09-18 湖北恒鑫金属表面处理有限公司 钢铁基体上柠檬酸盐—酒石酸盐双络合碱性无氰镀铜电解液
CN103484903A (zh) * 2013-10-08 2014-01-01 昆山纯柏精密五金有限公司 一种铁基五金件的镀铜工艺
CN105332016B (zh) * 2015-11-24 2017-11-17 广西师范大学 用于在碳纳米管上电镀铜的镀液
CN105274593A (zh) * 2015-11-30 2016-01-27 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种仿金电镀液及其电镀方法
CN105483778A (zh) * 2015-12-23 2016-04-13 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种含离子液体的无氰铜锌电镀液
CN105401180A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种耐磨镀金膜的电镀液及其电镀方法
CN105401181A (zh) * 2015-12-23 2016-03-16 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种环保无氰镀金电镀液的电镀方法
CN105463535A (zh) * 2015-12-23 2016-04-06 苏州市金星工艺镀饰有限公司 一种含离子液体的无氰铜锌电镀液的电镀方法
CN110528031B (zh) * 2019-08-06 2020-12-11 国网山东省电力公司电力科学研究院 基于edta多元配位体系的无氰电刷镀溶液及其制备方法
CN111501072B (zh) * 2020-05-09 2021-01-05 广东哈福科技有限公司 一种电镀铜镀液去钝化剂及电镀铜镀液
CN112941575A (zh) * 2021-01-27 2021-06-11 厦门大学 一种用于pcb孔金属化的铜盐弱碱性电镀液及其应用
CN113005491A (zh) * 2021-02-26 2021-06-22 深圳市新富华表面技术有限公司 一种无氰碱铜电镀工艺

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007091602A1 (ja) * 2006-02-07 2007-08-16 Hitachi Metals, Ltd. 銅めっき被膜を表面に有する希土類系永久磁石の製造方法
CN101063217B (zh) * 2007-04-28 2011-01-05 广州市三孚化工有限公司 无氰高密度铜电镀液及使用该镀液的铝合金轮毂电镀工艺
CN101275255A (zh) * 2007-12-20 2008-10-01 广州市二轻工业科学技术研究所 一种碱性无氰镀铜的维护方法
CN101545123B (zh) * 2009-03-30 2010-12-01 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 钢铁件无氰电镀铜的方法
CN101665962B (zh) * 2009-09-04 2012-06-27 厦门大学 一种钢铁基底上碱性无氰镀铜电镀液及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102080241A (zh) 2011-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102080241B (zh) 一种低浓度弱碱性无氰镀铜及槽液配制方法
CN103320820B (zh) 酸性光亮镀铜电镀工艺
CA2883815A1 (en) Plating solution and plating process for multi-layer cyanide-free plating copper-tin alloy coating, and coins made by the process
CN103572335A (zh) 一种pcb通孔电镀铜溶液及其制备方法和电镀方法
CN101550569A (zh) 一种无氰碱性镀铜液及其制备和使用方法
CN102677116B (zh) 一种在铁基体上双脉冲预镀无氰碱铜的方法
CN102758228A (zh) 一种磺酸型半光亮纯锡电镀液
CN103014787B (zh) 一种铜电镀液及其电镀工艺
CN101314861A (zh) 低镍含量的无氰碱性锌镍合金的电镀工艺
CN103757672B (zh) 一种锌锡合金电镀方法
CN103074647A (zh) 一种光亮强走位无氰碱铜液
CN104805480A (zh) 一种碱性锌镍电镀液、制备方法及电镀方法
CN103088375B (zh) 水电解极板镀镍添加剂
CN102418125A (zh) 一种锌镍合金电镀
CN105734622A (zh) 一种无氰镀铜溶液及其制备方法
CN101857965B (zh) 在镁合金表面无氰无氟沉积锌及锌镍合金的方法
CN101922027B (zh) 无氰碱性镀铜液及其制备方法
CN104120466B (zh) 用于钕铁硼电镀锌铁合金弱酸性氯化物镀液及制备方法
CN100588750C (zh) 焦磷酸盐镀铜作为无氰镀铜的打底电镀液
CN103966633A (zh) 镀镍溶液
CN102586821A (zh) 一种锡-锌合金电镀液
CN104928734A (zh) 钢铁件无氰电镀锡青铜的方法
CN104388989A (zh) 一种三价铬电镀液及制备方法
CN102206840B (zh) 碱性氯化物镀铜处理剂及其制备方法
CN202323079U (zh) 高均匀性镀锌装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant