CN114752973A - 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 - Google Patents
无氰光亮镀银溶液及电镀方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114752973A CN114752973A CN202210522247.4A CN202210522247A CN114752973A CN 114752973 A CN114752973 A CN 114752973A CN 202210522247 A CN202210522247 A CN 202210522247A CN 114752973 A CN114752973 A CN 114752973A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- silver
- silver plating
- cyanide
- solution
- plating solution
- 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.)
- Granted
Links
- 238000007747 plating Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 239000004332 silver Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 25
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 22
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 22
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N Niacin Chemical compound OC(=O)C1=CC=CN=C1 PVNIIMVLHYAWGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 claims abstract description 7
- USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N Ammonium acetate Chemical compound N.CC(O)=O USFZMSVCRYTOJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000005695 Ammonium acetate Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229940043376 ammonium acetate Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 235000019257 ammonium acetate Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 229960003512 nicotinic acid Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 235000001968 nicotinic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 4
- 239000011664 nicotinic acid Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000002659 electrodeposit Substances 0.000 claims description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- LFAGQMCIGQNPJG-UHFFFAOYSA-N silver cyanide Chemical compound [Ag+].N#[C-] LFAGQMCIGQNPJG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/46—Electroplating: Baths therefor from solutions of silver
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
- C25D5/18—Electroplating using modulated, pulsed or reversing current
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
Abstract
无氰光亮镀银溶液及电镀方法。电镀银溶液包括：40‑55g/L硝酸银；70‑90g/L醋酸铵；95‑110g/L烟酸；70‑80g/L碳酸钾；45‑55g/L氢氧化钾；以及0.5‑1.5g/L聚乙烯亚胺。本发明利用特别设计的无氰镀银溶液，并采用脉冲电流，从而在铜基底尤其是紫铜基底上获得了结合力及镀层表面性能均为优异的银镀层。
Description
技术领域
本发明涉及在铜基底上进行无氰镀银。
背景技术
随着电镀技术在电子元器件、半导体、仪器仪表中的推广应用，功能性镀银的用量猛增。目前国内外仍以氰化物镀银为主，虽然所得镀银层表面平整、光亮，与基体间结合紧密，但氰化物有剧毒，严重危害人体健康和污染环境。近年来人们的环境保护意识不断提升，相关环保法规也陆续颁布，因此研究开发低氰镀银或无氰镀银工艺极其重要。但是，在针对某些基底尤其是针对铜基底时，目前的无氰镀银溶液存在无氰镀银镀层应力大、结合性差、镀液的稳定性差等问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种结合性及分散能力良好的无氰光亮镀银溶液。
根据本发明所提供的电镀液溶液包括：
40-55g/L硝酸银；70-90g/L醋酸铵；95-110g/L烟酸；70-80g/L碳酸钾；45-55g/L氢氧化钾；以及0.5-1.5g/L聚乙烯亚胺(PEI)。
根据本发明的电镀银溶液，其pH值范围为8-9。
根据本发明的电镀银溶液，其中聚乙烯亚胺分子量为10000。
根据本发明的电镀银溶液，其电镀液温度为35-45℃。
本发明的无氰镀液成分不含剧毒物质，减少了对环境的危害；无论是新配置的溶液还是施镀后的溶液，在放置半个月后均基本观察不到沉淀、变色现象，镀液的稳定性良好；特别适用于在铜基底镀银，如后进一步所述。
本发明的另一个目的是提供一种电镀方法，其能够在铜基底上获得性能优异的银镀层。
为此，根据本发明所提供的在铜基底上进行镀银的方法包括：
提供清洁的铜基底作为阴极；
提供金属银作为阳极；
提供上述电镀银溶液；
将阴极和阳极置于电镀银溶液中；以及
在阴极上施加脉冲电流以在阴极上电镀沉积银层。
根据本发明的方法，其中施加在阴极上的电流密度优选为2.0～2.3mA/cm2。
根据本发明的方法，其中脉冲电源的脉宽优选为脉冲电源的脉宽为25～35s，占空比为20～30％。
根据本发明的方法，其中可以提供紫铜或黄铜基底作为阴极，优选使用紫铜基底。
根据本发明的方法，电镀过程中电镀液保持恒温水浴，温度为35～45℃。
本发明利用特别设计的无氰镀银溶液，并采用脉冲电流，从而在铜基底尤其是紫铜基底上获得了结合力及镀层表面性能均为优异的银镀层。
附图说明
图1为本发明实施例1形成的紫铜基底表面上的银镀层SEM图。
图2为本发明实施例1形成的紫铜基底表面上镀银后样品XRD图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做进一步解释说明。
实施例
配置无氰光亮镀银溶液：44g/L硝酸银；77g/L醋酸铵；100g/L烟酸；77g/L碳酸钾；50g/L氢氧化钾；1g/L聚乙烯亚胺。
清洁紫铜基底：配置质量分数为15％的氢氧化钾碱性溶液，将基底放置溶液中5min，蒸馏水冲洗，配置体积分数为20％的硫酸溶液，将基底放置溶液中酸化10min，蒸馏水冲洗后干燥。
将已处理基底放入上述电镀银溶液中，恒温水浴40℃，控制阴极电流密度为2.1mA/cm2，单脉冲电源的脉宽为30s，占空比为25％，脉冲循环5次(镀层达到合适厚度)后，停止电镀。
本实施例所得银镀层表面微观形貌SEM图如图1所示，表面致密平整。
本实施例所得紫铜基底表面上镀银后样品的XRD图如图2所示，在43.17°，50.30°，74.00°处出现的衍射峰，分别对应其铜基底的晶面(111)、(200)、(220)。同时在38.03°，44.16°，64.29°和77.34°处出现了衍射峰，分别对应于镀层银的晶面(111)、(200)、(220)和(311)。该XRD结果证明样品中仅含有Cu和Ag，没有其他杂质。
本发明的电镀溶液稳定性良好，无论是新配置的还是施镀后，经放置半个月后观察，基本看不到沉淀、变色现象。
本发明针对铜基底尤其是紫铜基底，采用特别设计的电镀溶液并使用脉冲电镀，从而有效地解决了镀层应力和脆性大、结合力差等问题，获得了与基体结合性好、镀层应力小、致密性和光亮性良好的镀层。
Claims (7)
1.一种电镀银溶液，包括：40-55g/L硝酸银；70-90g/L醋酸铵；95-110g/L烟酸；70-80g/L碳酸钾；45-55g/L氢氧化钾；以及0.5-1.5g/L聚乙烯亚胺。
2.根据权利要求1所述的电镀银溶液，其中电镀液的pH为8-9。
3.根据权利要求1所述的电镀银溶液，其中聚乙烯亚胺分子量为10000。
4.根据权利要求1所述的电镀银溶液，其电镀液温度为35-45℃。
5.一种在铜基底上进行镀银的方法，包括：
提供清洁的铜基底作为阴极；
提供金属银作为阳极；
提供根据权利要求1-4之一的电镀银溶液；
将阴极和阳极置于电镀银溶液中；以及
在阴极上施加脉冲电流以在阴极上电镀沉积银层。
6.根据权利要求5所述的方法，其中施加在阴极上的电流密度为2.0～2.3mA/cm2。
7.根据权利要求6所述的方法，其中脉冲电源的脉宽为25～35s，占空比为20～30％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210522247.4A CN114752973B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210522247.4A CN114752973B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114752973A true CN114752973A (zh) | 2022-07-15 |
| CN114752973B CN114752973B (zh) | 2023-12-22 |
Family
ID=82335294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210522247.4A Active CN114752973B (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114752973B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4126524A (en) * | 1975-03-12 | 1978-11-21 | Technic, Inc. | Silver complex, method of making said complex and method and electrolyte containing said complex for electroplating silver and silver alloys |
| JPH11302893A (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-02 | Okuno Chem Ind Co Ltd | 非シアン系電気銀めっき液 |
| CN101665963A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-10 | 福建师范大学 | 一种环保型无氰银电镀液 |
| CN103046091A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-17 | 西安交通大学 | 一种无氰电镀银的电镀液及电镀方法 |
| CN103866355A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-18 | 苏州大学 | 无氰电镀银溶液及其电镀方法 |
| CN104611736A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 无锡市雪江环境工程设备有限公司 | 一种丁二酰亚胺镀银电镀液及电镀方法 |
| CN106567109A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-04-19 | 惠州市力道电子材料有限公司 | 一种无氰镀银的电镀液及其电镀方法 |
| CN107841771A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-27 | 厦门大学 | 一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物及其应用 |
| CN114214679A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-03-22 | 重庆大学 | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 |
-
2022
- 2022-05-13 CN CN202210522247.4A patent/CN114752973B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4126524A (en) * | 1975-03-12 | 1978-11-21 | Technic, Inc. | Silver complex, method of making said complex and method and electrolyte containing said complex for electroplating silver and silver alloys |
| JPH11302893A (ja) * | 1998-04-22 | 1999-11-02 | Okuno Chem Ind Co Ltd | 非シアン系電気銀めっき液 |
| CN101665963A (zh) * | 2009-09-23 | 2010-03-10 | 福建师范大学 | 一种环保型无氰银电镀液 |
| CN103046091A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-17 | 西安交通大学 | 一种无氰电镀银的电镀液及电镀方法 |
| CN104611736A (zh) * | 2013-11-05 | 2015-05-13 | 无锡市雪江环境工程设备有限公司 | 一种丁二酰亚胺镀银电镀液及电镀方法 |
| CN103866355A (zh) * | 2014-04-03 | 2014-06-18 | 苏州大学 | 无氰电镀银溶液及其电镀方法 |
| CN106567109A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-04-19 | 惠州市力道电子材料有限公司 | 一种无氰镀银的电镀液及其电镀方法 |
| CN107841771A (zh) * | 2017-10-25 | 2018-03-27 | 厦门大学 | 一种基于复合配位体系的无氰镀银液组合物及其应用 |
| CN114214679A (zh) * | 2022-01-07 | 2022-03-22 | 重庆大学 | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘燕 等: ""镀银光亮剂的研究概述"", 《第七届全国表面工程学术会议暨第二届表面工程青年学术论坛论文集（二）》 * |
| 简志超 等: ""聚乙烯亚胺对硫代硫酸盐镀银的影响"", 《材料保护》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114752973B (zh) | 2023-12-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101935836B (zh) | Fr-4覆铜板用红化铜箔的表面处理工艺 | |
| CN102758230B (zh) | 一种电镀金溶液及电镀金方法 | |
| CN103469267B (zh) | 一种表面处理电解铜箔的工艺方法及其处理的铜箔 | |
| CN102453933A (zh) | 铝材局部电镀方法 | |
| CN102168290A (zh) | 无氰镀银电镀液及其制备方法和电镀方法 | |
| TW200833879A (en) | Deposition of conductive polymer and metallization of non-conductive substrates | |
| CN106637159B (zh) | 一种化学镀液、制备方法及一种非金属化学镀的方法 | |
| CN101724871B (zh) | 一种双脉冲无氰酸性电镀银的方法 | |
| CN105154930A (zh) | 一种无氰镀银电镀液及其电镀方法 | |
| CN114752973B (zh) | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 | |
| CN111041531A (zh) | 电容器镍电镀液及电镀方法和应用 | |
| CN114214679B (zh) | 无氰光亮镀银溶液及电镀方法 | |
| CN109338343B (zh) | 一种化学镀银液及镀银方法 | |
| CN108060443B (zh) | 一种压延金属箔表面的黑化复合层的制备方法 | |
| CN112962128B (zh) | 一种高抗剥铜箔的粗化工艺方法 | |
| CN105274589A (zh) | 一种碱性无氰镀铜的电镀液及电镀方法 | |
| CN114016098A (zh) | 一种PCB用覆铜板电镀Ni-Co-Ce薄膜镀液及薄膜制备方法 | |
| CN105441995A (zh) | 一种氨基葡萄糖酸无氰镀金的电镀液及其电镀方法 | |
| CN105441997A (zh) | 一种谷氨酸无氰镀金的电镀液及其电镀方法 | |
| CN105316728A (zh) | 一种明胶无氰镀Cu-Sn合金的电镀液及电镀方法 | |
| CN105297089A (zh) | 一种含有砷的亚硫酸盐无氰镀金的电镀液及电镀方法 | |
| CN105200464A (zh) | 一种肼还原剂无氰一价镀铜的电镀液及电镀方法 | |
| CN105316718A (zh) | 一种亚硫酸盐无氰镀金的电镀液及电镀方法 | |
| CN104630840A (zh) | 一种酞菁体系酸性镀铜的电镀液及电镀方法 | |
| CN114855227B (zh) | 一种电解铜箔表面处理过程中的灰化方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |