TW201224203A - Electroless nickel alloy plating bath and process for depositing thereof - Google Patents
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Description
201224203 , 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種水性鎳磷錫合金無電電鍍浴及將此合 金層沈積在基板(包括但不限於用於記憶光碟應用者)上之 方法°特疋言之,本發明係關於一種水性鎳磷錫合金記憶 光碟無電電鍍浴及將此合金沈積至記憶光碟基板上之方 法,其t該鎳磷錫合金提供具有增強之熱安定性的沈積, 該熱安定性係定義為高溫退火處理時抑制結晶化及壓抑磁 化。 本專利申請案主張在2010年9月3曰申請之美國臨時專利 申請案第61/379,835號之優先權,其揭示内容以引用方式 併入本文供參考。 【先前技術】 »亥無電鎳電鍍工業長期已涉及開發用於各種基板之金屬 塗層。此專塗層係沈積在金屬及非金屬材料上,對該表面 賦予所需的鎳合金之物理及化學性質。此無電電鍍法一般 係採用還原劑(諸如次磷酸鹽)並一般被描述為可控的自催 化化學還原製程用於使所需金屬以沉積物沉積或鍍敷於適 且基板上。在還原劑存在下及在適當無電鎳電鍍條件下, 將適當基板浸入鎳電鍍水溶液中即形成該沈積物。該形成 於基板表面上的無電鎳合金經常被稱爲塗層、膜、沈積物 或電錄層。 在電腦工業中,硬碟數據儲存元件或記憶光碟通常由鋁 或鋁合金基板製造《經由任何各類方法,需處理或塗覆該
S 158372.doc 201224203 基板使得其可作為保存電子寫入資訊於光碟上之磁性介質 的儲存庫。典型地,於裸鋁或鋁合金基板上無電電鍍鎳磷 合金層係用以保護該基板,其提供化學及機械性適於後續 處理及沈積磁介質之表面。該基板之無電鎳合金電鍍覆蓋 了缺陷並提供可被抛光及超精加工之表面。 針對°己憶光碟電鍍應用,無電鎳合金電鑛為既定的電鑛 法,其無需外部電鍍電流即可使鎳磷(Nip)合金塗層連續 沈積於該記憶光碟基板上。所得的Nip合金塗層為非晶形 且在隨後退火時適當地保持非晶形^於該塗層中形成鎳合 金結晶將阻礙該表層被抛光及超加工至記憶光碟工業所需 ‘準 種备·測NiP合金結晶形成是否已發生在該塗層中 之方法為量測該沈積物之磁性。該NiP合金之非晶相係無 磁丨生’而5玄結晶域係有磁性。 隨著磁性介質技術朝更高區域密度儲存裝置發展,記憶 光碟工業要求該無電鎳合金層之更強固特徵。此等沈積特 徵之一係經改善的熱安定性。意指該沉積耐受暴露於更高 的退火處理溫度而不結晶的能力。相較於不穩定物質,在 退火期間抑制結晶化之此作用顯示其本身可壓抑該沈積物 之磁化。一種獲得鎳鱗合金之熱安定性增強的方式為通過 併入一種有助於抑制在高溫下結晶化之適宜第三組分。 於至少一種成分爲鎳(Ni)的合金中包含錫(Sn)先前已藉 由電弧熔煉塊體成分及淬火冷卻所得混合物而完成。此等 操作證明於Ni中添加Sn應有助於改善該物質之熱安定性。 然而,該電弧熔煉製程工業上並不適用於塗覆記憶光碟基 158372.doc 201224203 板。亦已利用分解反應來製造Ni-Sn物質,但此方法無法 產製光滑、均勻塗層,因而不適用於記憶光碟應用。Sn_ Ni合金之電鍍亦為已知,但此方法無法產製具有記憶光碟 應用所要求的平坦度β 鎳磷錫(NiPSn)合金先前已使用無電電鍍浴製造。然 而’此等無電沈積技術一般使用利用錫酸鹽作為Sn源之鹼 基浴(alkaline-based bath),且在沈積合金中無法同時達成 含量大於3%之Sn及7-12 %之P。通常,鹼基浴亦包含硫基 浴安定劑/加速劑’如硫脲,其使該沈積物之耐腐蝕性變 差並阻礙該浴用於内記憶光碟應用。另外的方法包括使用 酸性極高的NiPSn浴,但發現並不適於記憶光碟應用。在 一例中,採用高酸性浴(ΡΗ=0·5),其需要高含量錫及硫 脲’且並不導致磷之共沈積,以不當的低沈積速率(〜〇 6 微英寸/分鐘)產出結晶沈積物。該沈積物之結晶性質使得 其不適用於§己憶光碟應用。在其他例中,該等電鑛浴需要 二侧S旨(通常來自葡糖庚酸)或形成錫酸鹽-葡萄糖酸鹽錯合 物以獲得錫之共沈積。在彼等操作中的電鍍浴亦需要較大 含里的錫,且在ρΗ<5,彼等條件下,無法產出同時具有3 _ 9 %Sn及7-12 %Ρ含量之NiPSn沈積。此外,有些先前技術 電鍍浴利用硫脲’其使得該沈積不適用於記憶光碟應用。 儘管本文描述先前技術,但仍需要一種水性鎳碟錫合金 無電電鍍浴及將該NiPSn合金化學沈積在記憶光碟基板上 之方法’其中該沈積物質為非晶形且帶有增強之熱安定性 (定義為在高溫退火時抑制結晶化及壓抑磁化)。儘管在記
S 158372.doc 201224203 憶光碟工業中已顯見此類型水性錄磷錫合金無電電鍍浴之 應用及電鍍基板的方法,但此浴及方法一般可用來施加 NiPSn合金沈積物至任㈣要具有改善熱技性的錄合金 沈積物的適宜活化物質表面。 【發明内容】 通吊’本發明之-態樣是提供一種水性錄構錫合金無電 電鍍冷用於以含有3-9%Sn及7]2%1>之沈積物電鑛基板。 特定言之,此處基板較佳(但不限於)為用於記憶光碟應用 之紹基板。·1¾電鍍浴係由至少一種錄離子源、次填酸鹽 (作爲還原劑)、至少一種螯合劑、辅助浴安定劑及至少一 種亞錫離子源所構成。此電銀浴亦含有無電錄電鍍產生的 J產物諸如-人碟酸鹽及在電鐘期間用於調pH或補充浴液 反應物的任意酸性或驗性組分。 本發明之一態樣為將錫引入至無電電鍍浴中,其方式使 該金屬共沈積以形成_錫合金。特^言之,此處引入錫 之形式係來自亞錫源。 本發明之另-目的是提供用於電鑛基板之水性錄磷錫合 金無電電鍍S。該電鍍浴包括至少—種錄離子源,其中該 至少-種錄離子源係以約卜15 g/L之範圍提供;作爲還原 劑之次磷酸鹽,其中該次磷酸鹽係以約HMO g/L之範圍提 供’至少一種螯合劑,#中該至少-種螯合劑係以約1-65 之l(L圍提供;辅助浴安定劑,&中該安定劑係以< g/L 範圍提供,及至少―種亞錫離子源,纟中該至少一種亞錫 子源係以約0.001至約01 g/L之範圍提供;其中該電鍵 158372.doc 201224203 . 浴係維持在pH介於4-5。 本發明之另一目的為在該伴隨Nip共沉澱之電鍍浴令維 ^低含量之亞錫離子。該自此電鍍浴形成之驗如沈積係 提供介於3-9%之錫及介於7_12%之鱗。該錫亦用作浴安定 劑’減少剝落並確保沈積光滑。 本發明之另一目的是提供不含硫代或硫醇基安定劑/加 速劑(如硫脲)的水性鎳磷錫合金無電電鍍浴。 本發明之另—態樣是提供—種用三元合金無電電鑛基板 表面之方法。該方法包括下列步驟:提供待電鍵基板,將 該基板浸入已加熱至低於約96t (约2〇5V)之溫度並維持在 pH介於4-5的水性鎳磷合金電鍍浴中,丨中該電鍍浴包 括:至少-種錄離子源,其中該至少一種錦離子源係以介 於、勺1-15 g/L提供,作爲還原劑之次磷酸鹽,其中該次磷 酸鹽係以介於約1〇_50 g/L提供;至少一種螯合劑,其中該 至少一種f合劑係以介於約卜65 g/L提供;輔助浴安定 劑,其中該安定劑係以< g/L範圍提供;及至少_種亞錫 離子源’纟中該至少-種亞錫離子源係以介於約請丄至 約0.1 g/L提供;並將該鎳磷錫合金以約每分鐘4微英寸之 速率電鍍至該基板表面以形成電鏡基板,其中該電鑛基板 具有至少40微英寸之厚度且該錄鱗錫合金包括介於3.之 錫及介於7 -12 %之構。 此處所用基板可為記憶光碟工業所用的銘基板等。然 而’此浴及製造NiPSn塗層方法之利用性並不限於銘基 板’原因在於任何金屬,包括銘及鋼’或非金屬塑料基板
S 158372.doc 201224203 下改於該浴以沈積NiPSn合金 經如無電電鍍工業中通常實施 皆可在該本文所述處理條件 膜,但條件為基板之表層係 的適宜預處理製程予以活化 本發明方法的另-態樣為以適於該記憶光碟工業之速率 電鍍該NiPSn合金,特定古 ° 大於 2.5 pin/min (3.8 μπι/hi·)之速率。該電鍍基板 攸 < 万法進一步包括當在該電鍍 3〜私中δ玄水性錄石粦锡合金益雷雷蚀、欠★ 4 \ …冤電鍍冷之組分將要耗盡時予 以補充該等組分。 再者,該由此新穎浴調配物及方 切久万在製造的無電NiPSn沈 積物相較於自—般無電Nip合金製得者具有車交佳埶安定 性’意指在高溫退火期間結晶化被抑制,且使得該Μ· 沈積物之磁化被壓抑。 依據該水性鎳磷錫合金無電電鍍浴其組合物態樣而達成 本發明之益處及優勢,該電鍍浴含有至少—種鎳鹽、作爲 還原劑之次磷酸鹽、至少一種聲合組分、輔助浴安定劑: 及至少一種亞錫離子源用於電鍍基板使得熱安定性提高。 將錫併入該鎳磷合金對於改善該沈積物之熱安定性是不可 缺少的。 【實施方式】 本發明係關於開發無電電鍍浴,其製造適於記憶光碟應 用的鎳磷錫合金。此處表示之水性鎳磷錫無電電鍍浴之調 配物係與g己憶光碟工業所採用的用以沈積錦底層的當前方 法相容。本文所述用於沈積NiPSn的調配物及方法可應用 於記憶光碟應用以外的基板。 158372.doc 201224203 本發明之一貫施例提供一種水性鎳填錫合金無電電錢 洛’其含有至少一種鎳鹽、次磷酸鹽作爲還原劑、至少一 種螯合組分、輔助浴安定劑、及至少一種亞錫離子源用於 電鍍記憶光碟基板,相較一般無電鎳沈積,其製造具有增 強之熱安定性的無電鎳磷錫合金。 本發明之另一實施例提供一種水性鎳磷錫合金無電電鍍 浴’其含有至少一種鎳鹽、作爲還原劑之次磷酸鹽、至少 一種螯合組分、辅助浴安定劑、及至少一種亞錫離子源用 於電鍍經適當活化的基板表面,諸如如鋁或鋼之金屬或如 塑料之非金屬。 在一實施例中’該水性鎳磷錫合金無電電鍍浴之至少— 種鎳鹽包括,但不限於,鎳鹽類,諸如硫酸鎳、氣化鎳、 乙酸鎳及其類似物以提供濃度在約1至至多約15 g/L之範圍 内的鎳離子,濃度在約3至約8 g/L之範圍内較佳。 在另—實施例中,該用作還原劑的次磷酸鹽係較佳為次 磷酸鈉。該次磷酸鹽於該電鍍溶液中的濃度係在約10至約 50 g/L範圍内,但較佳係在約15至約40 g/L之範圍内。 所採用的鎳離子及次磷酸鹽之濃度將在上述範圍内變 化’此範圍視該浴中此兩種成分的相對濃度、該浴的特定 操作條件及其他存在的浴成分之種類及濃度而定。 為提供—種具有合適壽命及操作性能的可行電鍍浴,以 足里併入至少一種螯合劑使存在於浴中的鎳離子錯合並使 在使用。亥’谷期間形成的該次磷酸降解產物進一步溶解。該 洛中存在之鎳離子之錯合作用阻礙次磷酸鎳之形成,該次
S 158372.doc 201224203 磷酸鈉具有相當低溶解度且易於形成不溶懸浮液,其不僅 作用為催化核促進浴分解,而且導致形成粗糙或粗製的非 所欲的鎳沈積。在本發明之一實施例中,該至少一種螯合 組分可包括各種多配齒配位體,諸如有機酸,如檸檬酸、 乳酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、馬來酸或乙二胺四乙酸 (EDTA)。一般而言,該所有螯合劑組分濃度—般應略適度 地化學計量超過該鎳離子濃度。在一實施例中,該至少一 種螯合組分之濃度可以約1至約65 g/L範圍提供。 在又一實施例中,該辅助浴安定劑包括重金屬鹽及/或 有機安定劑。舉例來説,該安定劑可為三水合乙酸鉛。該 辅助浴安定劑之濃度可為S 1 g/L。 在另-實施例中’該至少—種亞錫離子源可包括硫酸亞 錫、氯化亞錫及曱基磺酸錫。該亞錫離子可以約〇〇〇1至 約0.1 g/L之濃度範圍提供。 除前述以外,該組合物亦可含有界面活性劑、緩衝劑及 其他類似添加劑。該等界面活性劑係針對各種功能而添 加,包含有助於細化該鎳沈積粒子的物質。亦可使用適宜 緩衝劑(包括酸、鹼或其組合)以穩定該電鍍浴之pH。 於逛仃不I咧之鏢磷錫合金之無電電 屯坂Υ ί木用的條$ 取決於該合金中與鎳共沈積之金屬的所需最終濃度、为 用的還原劑及合金中所需的此等還原劑的量、及本文共 的其他電鍍浴組分。此外該合金之最终έ占 、、,且成且特別是姜 共沈積之錫的量將為該pH範圍、該金屬陽離 ’ 丁〉辰度、涉 引入浴中之方式及該浴之溫度的函數。因 口此,下文所岛 •10· 158372.doc 201224203 件可變化且非用以限制本發明範圍在所示範圍内,以達成 多種整體相異之合金組成。 為了有效地電鍍該鎳合金,將該等水性鎳磷錫合金無電 電鍍洛加熱至低於約96。〇(約25〇卞),較佳介於約87_9rc (4 188_196 F)。低於前述範圍的溫度產生不合理之低電鍍 速率(低於2 μίη/min)。接著將該基板(一般為鋁基板,但不 限於鋁基板)浸入該浴中用於電鍍。視情況,該基板可在 電鍍之前進行適宜預處理。該電鍍浴之pH可維持在卩11約 <5,較佳介於約4_5。另,隨著電鍍繼續,該浴之降低 並必須藉由添加適宜緩衝劑(包括酸及/或鹼)持續調整以使 之維持在其最佳範圍内。典型地,硫酸、氫氧化鈉或氫氧 化銨可用來維持pH。另外,基於需要,該水性鎳磷錫合金 無電電鍍浴之組分可在其等在該電鍍過程中將要耗盡時予 以補充。 在本發明之一實施例中,該無電電鍍浴之鎳磷錫合金之 電鍍產生介於2.5至6 pin/min之電鍍速率,較佳約4 Min/min 。 本發明方法所彳于的該鎳鱗錫合金之組成在該沈積物維持 介於此合金組成一般產生厚度大於4〇 微英寸(〜1 μΐη),並保持在更大厚度。針對記憶光碟應 用’—般沈積物厚度係介於300-600微英寸(7.5-15 μηι)。 為了顯不本發明之優點,已進行檢測,檢測結果示於以 下描述中。此等檢測已考量該組成、該磁性測量、結晶度 及由各種組成獲得的該鎳磷錫合金沈積物之硬度。 J58372.doc 11 201224203 此處熱安定性係以物質暴露於高溫後保持非結晶的能力 為特徵。該暴露時間係依據該選擇退火的溫度而異。若沈 積物在該等選定條件下不具有熱安定性,則全部或部分該 膜可經歷結晶化。非結晶Ni合金一般不具磁性而結晶犯合 金一般具有磁性。追蹤Ni合金之結晶度的一種方式為量測 該物質之磁性並與參照比較。當接受相同退火條件時,沈 積物相較於一般NiP合金者具有更低磁性時顯示其具有經 改善的熱安定性。 為了比較本發明之鎳填錫合金沈積作爲傳統Nip沈積物 之更具熱安定替代物的效果,對自市售的無電鎳電鍍浴所 得之鎳沈積物進行磁性測量。使記憶光碟鋁基板進行預處 理以活化其表面並接著將其浸入已加熱至介於約87_91艽 (約188-196 °F)並維持在pH介於4-5的市售無電鎳浴中。該 無電電鍍浴之組分在將要耗盡時予以補充。藉由將經塗覆 之記憶光碟基板置於在溫度約35(TC (約660卞)之恆溫箱中 15分鐘且接著使用具有± 5000 Oe之循環域的Lake Shore振 動樣品磁強計(VSM)量測該樣品之磁性來檢測熱安定性。 減去該鋁基板所致之磁化作用並以高斯為單位記錄該沈積 物之飽和磁化度。 獲自該市售無電鎳電鍍浴中之鎳沈積物之檢測結果顯示 於下表。 158372.doc •12· 201224203 表1 獲自市售化學樣品沈積物 化學品1 Λ O/r -ISC), 時間(min) -----| 磁性 化學品2 4〇〇 '---— 飞89 —35〇__ 15 385 化學品3 -350__^ 15 329 -----~1 L__35p 15 487 由表1之該等磁性量測結果 \ A 禾j見’在溫度約350eC退火15 分鐘後,市售無電鎳合金雷供 ⑽高斯。 ^鍍〇之各沈積物皆係遠高於 為了比較目的’接著對依據本發明之該水性糾錫合全 無電電鍍浴及方法自包含亞錫離子源之浴所得的鎳麟錫合 金沈積物進行磁性㈣。特定言之,以與錫共沈積之方式 添加甲糾酸錫至驗性無電鎳合金電鍍浴卜使記憶光碟 結基板經受預處理製程以活化其表面,並接著將其浸入已 加熱至介於約87-91。〇:(約188_196Τ)並維持在阳介於45之 本發明之水性鎳鄉合金無電钱时。電鍍期間該水性 錄碳錫合金無電電翁之組分在將要耗盡時將會被補充直 至約400微英寸之該鎳磷錫合金沈積於該基板表面。在一 實例中,該水性鎳磷錫合金無電電鍍浴之組合物包括以下 組分:
3-8 g/L 0- 1 g/L 15-40 g/L 0.001-0.1 g/L 1- 65 g/L 錄離子 辅助浴安定劑 次磷酸鹽 錫離子(來自亞錫離子源) 螯合組分 s 158372.doc 201224203 在約350°C退火15分鐘後,以針對獲自表!中之市售化學 品之樣品相同方式進行該NiPSn合金沈積之磁性測量。如 圖1中所示’在使自本發明之水性鎳磷錫合金無電電鍍浴 所得之鎳磷錫沈積物退火之後,該每一測量值均小於ι〇〇 高斯,且在大多數情況下小於1〇高斯。相較於自不含亞錫 離子源之鹼性化學電鍍浴及在類似條件下所得之沉積物, 該鎳磷錫合金沈積物在退火後磁性更低,其顯示包含錫導 致沈積物更具熱安定性。 藉由量測磁性作爲時間的函數並比較該磁化(源自結晶 化)增加時的速率亦可發現本發明之NiPSn沈積物相較於 NiP沈積物具有改善之熱安定性。如圖2所示,當保持在溫 度350 C (約660°F)時,該NiPSn合金之磁化以比Nip合金之 更低的速率增加,顯示在NiPSn沈積物中抑制了結晶化。 經改善之熱安定性之另一顯示為物質在高溫下保持非晶 开> 的能力。結晶化之抑制顯示其自身增加了非晶形物質之 結晶化溫度。另一熱安定性之檢測為使用示差掃描熱量卡 計(DSC)測量該非晶形物質之結晶化溫度(Tc)。該等結果 顯示於圖3中。爲了比較,針對本發明iNipSn沈積物及一 般NiP沈積物在DSC Q2000 (TA儀器)上於N2氣體吹拂條件 下以10°C /分鐘之升溫速率自周圍溫度至高溫進行dSC掃 描。使用此技術量測結晶化溫度係如下:a)NipSn,
Tc=393.42 C ; b)市售浴 1 NiP,Tc=364.45°C ;及 c)市售浴2 NiP,Tc=3 59.33 C。如圖3所示,該依據本發明列出的浴 及方法製造的NiPSn沈積物(a)之結晶化溫度比由一般無電 158372.doc • 14 - 201224203 鎳合金浴(b及c)製造之NiP沈積物高約30°C,其顯示添加 Sn至該合金中抑制結晶化至更高溫度,並證實該NiPSn合 金更具熱穩定。 添加合金元素可導致相改變。重要的是控制共沈積於該 NiPSn合金中的錫含量以避免富含Ni及富含Sn區域的分 凝。圖4顯示X射線繞射圖,其説明自本發明之一實施例的 無電沈積NiPSn(a)為非晶形,此由該繞射圖形中觀察到寬 峰(與一般無電沈積NiP(b)極相似)而得知。 接著利用在FEI Quanta 200 2D SEM上進行能量色散X射 線光譜儀(EDX)測量。如表2中所示,量測該等NiPSn樣品 而含有。/〇Sn=3-9 %及%卩=7-12%。 表2 樣品 %Ni %P %Sn 化學品3 87.9 12.1 - 對Sn調配物改良之化學品3-檢測1 84.8 11.0 4.2 對Sn調配物改良之化學品3-檢測2 83.2 10.3 6.5 應達成該物質之熱安定性的改善應而對無電鎳合金塗層 之其他所需性質(諸如硬度及耐腐蝕性)無負面影響。 獲自本發明之無電沈積NiPSn膜之硬度在機械上應與一 般 NiP膜相當。採用 Buehler Micromet 2100 使用 O.Olkgf 在 無電塗層鋁基板上進行硬度測量並以維氏硬度值(VHN)表 示。如表3所示,依據本發明之一實施例之鎳磷錫合金沈 積物的硬度量值類似於市售無電鎳合金沈積物之量值。
S 158372.doc -15- 201224203 表3 樣品 硬度(VHN) 化學品3 613 對Sn調配物改良之化學品3-檢測1 613 對Sn調配物改良之化學品3-檢測2 625 耐腐蝕性可定義為使該沈積物暴露於腐蝕性環境後之質 量損失。依據本發明之一實施例之鎳磷錫合金沈積物之耐 腐蝕性係使用質量損失技術予以特徵化。在暴露於50/50 體積%硝酸約20分鐘之後,使用Thermonoran LXHR進行X 射線螢光(XRF)測量以測定該沈積物之厚度改變。此分析 之該等結果如表4中所示,顯示依據本發明之一實施例之 鎳磷錫合金沈積物比市售鎳電鍍浴之所得的鎳沈積物之耐 腐蝕性更強,由該樣品之更小厚度損失可證明。 表4 樣品 △厚度(μ,,) 化學品4 47.8 對Sn調配物改良之化學品4 17.5 基於上述揭示内容,現應了解如本文所述之該水性鎳磷 錫合金無電電鍍浴及將鎳合金沉積至基板上之方法將可完 成前述目的。因此,應了解在不脫離本文揭示與描述的本 發明之實質内可決定出明顯落在本發明申請專利範圍内的 任何變化且因此可決定該等特定組分元素之選擇。 【圖式簡單說明】 圖1為比較依據本發明之一實施例之水性鎳磷錫合金無 電電鍍浴與不含亞錫離子源之鹼性化學無電鎳電鍍浴之退 158372.doc -16- 201224203 火沈積物之磁性測量的表示圖; 圖2顯示針對NiPSn及NiP在350。(:磁化度與時間的函數關 係; 圖3顯示代表性的示差掃描熱量測定法(DSC)跡線,比較 一般NiPSn沈積物a)與一般NiP沈積物b)及c)之結晶化溫 度;及 圖4顯示代表性的X射線繞射(xrD)數據,比較一般剛電 鍍的NiPSn沈積物a)及剛電鍍的NiP沈積物b)之結晶度。
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Claims (1)
- 201224203 七、申請專利範圍: 1. 種用於笔錢基板之水性錄碌錫合金無電電鍛浴,該電 鑛浴包括: 至少一種鎳離子源,其中該至少一種鎳離子源係以約 1-15 g/L之範圍提供; 作爲還原劑之次磷酸鹽,其中該次磷酸鹽係以約1〇_5〇 g/L之範圍提供; 至少一種螯合劑,其中該至少一種螯合劑係以約卜65 g/L之範圍提供; 輔助浴安定劑,其中該安定劑係以$ j §几之範圍提 供;及 至少一種亞錫離子源,其中該至少—種亞錫離子源係 以約0.0G1至約(U g/L之範圍提供,其中該電鑛浴係維持 在pH介於4-5。 2. 如明求項1之電鍍浴,其中該至少一種鎳離子源係選自 由硫酸鎳、氯化鎳及乙酸鎳組成之群。 3. 如明求項1之電鍍浴,其中該至少一種鎳離子源係以約% 8 g/L之範圍提供。 4·如請求項1之電鍍浴,其中該次磷酸鹽為次磷酸鈉。 5. 如請求項1之電鍍浴,其中該次磷酸鹽係以約i5_4〇 g化 之範圍提供。 6. 如請求項!之電鍍浴,其中該至少_種螯合劑可選自由 払松目文、札酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、馬來酸及乙 一胺四乙酸組成之群。 S 158372.doc 201224203 7’如-月求項1之電鍍浴,其中該辅助浴安定劑為三 酸鉛。 Q乙 8·如°月求項1之電鍍浴’其中該至少-種亞錫離子源可選 自由硫自夂亞錫、氣化亞錫及甲基續酸錫。 9.如請求項8之電鍍浴,其中該至少—種亞錫離子源為甲 基確酸錫。 10·如β求項1之電鍍浴,其中該水性鎳磷錫合金無電電鍍 浴不3包括硫脲之硫基(sulfurbased)促進劑及安定劑。 11. 如明求項1之電鍍浴,其中該水性鎳磷錫合金無電電鍍 浴不3選自由二硼酯、硼-葡萄糖酸錯合物及錫酸鹽-葡 萄糖酸鹽錯合物。 12, 如請求項丨之電鍍浴,其中該基板為選自由鋼、鋁、熱 塑性聚合物及熱固性聚合物組成之群之物質。 13· —種以三元合金無電電鍍基板表面之方法,該方法包括 下列步驟: 提供待電鍍之基板; 將該基板浸入已加熱至溫度低於約96°c (約2〇VF )並維 持在pH介於4-5之水性鎳磷錫合金電鍍浴中,其中該電 鍍浴包括: 至少一種鎳離子源’其中該至少一種鎳離子源係以 約卜15 g/L之範圍提供; 作爲還原劑之次磷酸鹽,其中該次磷酸鹽係以約1〇· 50 g/L之範圍提供; 至少一種螯合劑,其中該至少一種螯合劑係以約卜 158372.doc 201224203 65 g/L之範圍提供; 輔助浴安定劑,其中該安定劑係以S 1 g/L之範圍提 供;及 至乂種亞錫離子源,其中該至少一種亞錫離子源 係以約〇·0〇ι至約〇.1 g/L之範圍提供;及 將該鎳磷錫合金以約每分鐘4微英寸之速率電鍍至該 基板表面以形成電鍍基板,其中該電鍍基板具有至少40 微英寸之厚度且該鎳磷錫合金包括介於3_9%之錫及介於 7-12%之鱗。 14. 如租求項13之方法,其進一步包括使該基板進行預處理 製程之步驟,其中在將該鎳磷錫合金電鍍至該基板上之 前該預處理製程活化該基板表面。 15. 如清求項13之方法,其中於電鍍製程期間於該等電鍍浴 中補充該至少一種鎳離子源、該次磷酸鹽、該至少—種 f合劑、該辅助浴安定劑及該至少一種亞錫離子源。 16. 如請求項13之方法,其中該至少一種鎳離子源係選自由 硫酸鎳、氯化鎳及乙酸鎳組成之群。 17. 如請求項13之方法’其中該至少一種鎳離子源係以約3_8 g/L之範圍提供。 18. 如請求項13之方法,其中該次磷酸鹽為次磷酸鈉。 19. 如請求項13之方法,其中該次磷酸鹽係以約15_4〇 g/L< 範圍提供。 20_如請求項13之方法,其中該至少一種螯合劑可選自由擰 檬酸、乳酸、酒石酸、琥珀酸、蘋果酸、馬來酸及乙二 S 158372.doc 201224203 胺四乙酸組成之群。 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 如请求項13之方法,其中該辅助浴安定劑為三水合乙酸 錯。 如月求項13之方法,其中該至少一種亞錫離子源可選自 由硫酸亞錫、氣化亞錫及甲基磺酸錫。 如明求項22之方法,其中該至少一種亞錫離子源為曱基 續酸錫。 如請求項13之方法,其中該水性鎳磷錫合金無電電鍍浴 不έ包括硫腺之硫基促進劑及安定劑。 如请求項13之方法,其中該水性鎳磷錫合金無電電鍍浴 不含選自由二硼酯、硼-葡萄糖酸錯合物及錫酸鹽-葡萄 糖酸鹽錯合物^ 如請求項13之方法,其中該基板為選自由鋼、鋁、熱塑 性聚合物及熱固性聚合物組成之群之物質。 如凊求項13之方法,其中於該三元合金之電鍍期間補充 该至少一種鎳離子源、該次磷酸鹽、該至少一種螯合劑 及該輔助浴安定劑。 如請求項13之方法,其中使錫共沈積使得當藉由示差掃 描熱量測定法以l〇°c /分鐘之掃描速率量測該三元合金 時’其展現至少3 90。(:之結晶化溫度Tc。 158372.doc
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