TW202233526A - 含亞硫酸金鹽鍍金液及含亞硫酸金鹽鍍金液用補充液 - Google Patents

含亞硫酸金鹽鍍金液及含亞硫酸金鹽鍍金液用補充液 Download PDF

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Abstract

以提供一種能夠解決鍍覆性能不均勻的問題之鍍金液用補充液作為課題。藉由非氰鍍金液用補充液，能夠解決課題；其係包含：亞硫酸金鹽、電解質及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下。

Description

含亞硫酸金鹽鍍金液及含亞硫酸金鹽鍍金液用補充液
本發明係關於含亞硫酸金鹽的鍍金液及含亞硫酸金鈉的鍍金液用補充液。
就鍍金液及鍍金液用補充液所含的金原料而言，可使用亞硫酸金鈉等的亞硫酸金鹽，且其製造方法係例如被揭示於專利文獻1。
另外，專利文獻2揭示一種無電解鍍金液的製造方法和鍍金液用亞硫酸金鹽水溶液的製造方法，藉由控制亞硫酸金水溶液的粒子增加率，來提供一種鍍覆進行穩定性優良的鍍覆液。
[先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利第2773931號 [專利文獻2] 日本特開2006-249485號公報
[發明所欲解決問題] 在專利文獻2中記載的方法，雖然能夠抑制電鍍液槽的內壁等形成金被膜，但卻並未針對形成的被膜有任何探討。作為本發明人的研究結果，當使用包含亞硫酸金鹽的鍍金液來形成被膜時，形成的被膜之間存在差異。特別是在無電解鍍金的形成中，可能無法獲得所需的鍍金膜厚度，或者鍍金被膜的色調產生不良。 本發明係以提供一種鍍金液及鍍金液用補充液作為課題，其係能夠解決如此的金被膜之間存在差異的問題。
[用於解決問題之手段] 本發明人們為了解決上述問題，經過反覆研究，發現鍍金液及鍍金液用補充液中存在的特定物質會成為產生鍍金被膜的差異之原因。具體來說，因為鍍金液中存在氰化物離子(CN -)，發現到產生了鍍金被膜的膜厚降低、鍍金被膜的色調不良等之鍍金液的鍍覆性能降低。
接著，基於上述知識，發現到藉由將鍍金液和鍍金液用補充液中的氰化物離子濃度降低到一定濃度以下，能夠抑制鍍金液的鍍覆性能的降低。
本發明的一形態，一種非氰鍍金液，其係包含：亞硫酸金鹽、電解質及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下。本發明的另一形態，一種非氰鍍金液用補充液，其係包含：亞硫酸金鹽及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下。
[發明功效] 根據本發明，能夠提供一種鍍金液和鍍金液用補充液，其係能夠抑制鍍金被膜的膜厚降低、鍍金被膜的色調不良等之鍍金液的鍍覆性能降低。
以下，雖然針對本發明進行說明，但以下所記載的構成要件的說明係本發明實施形態的一例(代表例)，本發明並不限於此等內容，能夠在其要旨的範圍內實施各種變形。
本發明的一實施形態為一種非氰鍍金液，其係包含：亞硫酸金鹽、電解質及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下。 本發明係發現並基於以下所完成者：在形成鍍金時，因為液中存在的特定物質，具體而言，鍍金液中存在氰化物離子(CN -)，故會產生鍍金液的鍍覆性能(鍍覆形成能力)降低。接著，基於該知識，藉由使鍍金液中氰化物的離子濃度為1mg/L以下，能夠抑制鍍金液的鍍覆性能降低。
雖然鍍金液中能夠混入氰離子的原因尚不清楚，但金通常是藉由回收得到的，故可以在製造鍍金液的環境中進行金的精製。接著，此時考慮到，作為貴金屬溶劑來使用的氰化鉀會揮發且不可避免地混入鍍金液等。 作為減少鍍金液中氰化物離子的方法，可舉出使用離子交換樹脂或螯合樹脂來去除鍍金液中的氰化物離子之方法。
鍍金液中的亞硫酸金鹽並未特別限定，例如可以舉出亞硫酸金鈉、亞硫酸金鉀、亞硫酸金銨等，特佳係亞硫酸金鈉。
本實施形態的鍍金液的製備方法並未特別限定，可以藉由在含水的水性介質中添加亞硫酸金鹽和電解質，並進行混合來調製。就電解質而言，能夠使用可以被含於鍍金液的習知電解質。 鍍金液中亞硫酸金鹽的含量並未特別限定，通常換算成金濃度為0.2g/L以上且100g/L以下，較佳係0.5g/L以上且30g/L以下。又，鍍金液中的電解液的含量並未特別限定，通常為20g/L以上且300g/L以下。 此外，鍍金液中還可以含有pH調整劑、錯化劑等其他成分。藉由添加錯化劑，能夠提高鍍金液的穩定性。
本發明的另一形態為一種非氰鍍金液用補充液，其係包含：亞硫酸金鹽及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下。鍍金液用補充液係補充鍍金液中金成分之溶液。在鍍金液用補充液中，亞硫酸金鹽的含量並未特別限定，通常換算成金濃度為30g/L以上且200g/L以下，較佳係50g/L以上且150g/L以下。 因為鍍金液用補充液係補充鍍金液中金成分之補充液，故與鍍金液相同地，藉由使鍍金液用補充液的氰化物離子濃度在1mg/L以下，能夠抑制鍍金液的鍍覆性能降低。
在本實施形態中，鍍金液用補充液中的金濃度與亞硫酸根離子濃度之莫耳比(SO 3 2-/Au)較佳為2.1以上且2.9以下。根據本發明人的探討，亞硫酸根離子會影響鍍覆液的氧化還原電位，故如果在上述範圍內，則鍍金液用補充液成為穩定的溶液，且能夠發揮良好的鍍覆性能，因而較佳。
又，鍍金液用補充液中的金濃度能夠藉由感應耦合電漿(IPC)發光分光法來測定。
[實施例] 以下，雖然使用實施例針對本發明進行更詳細地說明，但本發明的範圍當然不被實施例的記載所限定。
＜關於氰化物濃度的比較例1＞ 準備非氰鍍金液1，其係於水中含有：金濃度為14g/L的亞硫酸金(I)鈉、作為電解質的亞硫酸鈉80g/L、作為緩衝液的乙二胺四乙酸二鈉20g/L、作為結晶調整劑的甲酸鉈10mg/L(鉈濃度)。測定氰化物濃度，其為1.1mg/L。 將試驗片(純銅板，厚度0.3mm，尺寸25mm×40mm，基材：鍍鎳1μm、衝擊電鍍金0.1μm)浸漬於非氰鍍金液1中30分鐘，浴溫為50℃，且以0.5A/dm 2的電流密度進行電鍍時，鍍覆膜厚為9.12μm。
＜關於氰化物濃度的實施例1~2＞ 針對非氰鍍金液1進行氰的吸附/去除處理，調製氰化物濃度為0.8mg/L的非氰鍍金液2(實施例1)及氰化物濃度為0.4mg/L的非氰鍍金液3(實施例2)。針對此等非氰鍍金液亦與比較例1相同地，針對試驗片進行電鍍，鍍覆膜厚分別為9.49μm、9.50μm。
[表1] 表1
  氰化物濃度(mg/L) 鍍金膜厚(μm)
比較例1 1.1 9.12
實施例1 0.8 9.49
實施例2 0.4 9.50
(比較例2~6及實施例3~7) 亞硫酸金(I)鈉溶液的準備： 準備金濃度為100g/L，且氰化物濃度(CN -)和亞硫酸根離子濃度(SO 3 2-)彼此不同之比較例2~6及實施例3~7的各種亞硫酸金(I)鈉溶液。
無電鍍(置換鍍覆)方法： 使用上述調製之比較例2-6及實施例3~7的亞硫酸金(I)鈉溶液，調製比較例2~6及實施例3~7的無電解鍍金液，浴溫為70℃、pH值為6.0；其中，前述無電解鍍金液包含：金濃度為2g/L；作為pH值緩衝成分的檸檬酸一水合物5.0g/L及檸檬酸三鈉二水合物65.0g/L；作為析出促進劑的硫脲0.1g/L；作為結晶調整劑的甲酸鉈5mg/L(鉈換算濃度)。 使用市售的前處理劑及無電解鍍鎳液在銅板材料上形成5~7μm的鍍鎳後，將附有鍍鎳的銅板材料在上述調製的無電解鍍液中浸漬15分鐘，之後進行水洗，然後乾燥。 藉由目視及螢光X射線膜厚計來確認銅板材料上有無析出金。析出有檸檬黃的鍍金被膜的膜厚為0.1μm以上時判斷為○；鍍金被膜在0.1μm以上但色調有輕微不均勻時判斷為△；鍍金的膜厚不足(小於0.1μm)時判斷為X。判斷為〇或判斷為△係評價為合格。
亞硫酸金(I)鈉溶液的穩定性評價方法： 將上述調製的比較例2~6和實施例3~7的亞硫酸金(I)鈉溶液50mL置入容量100mL的聚丙烯製容器中，並浸漬一張切出成15×15mm的定量濾紙。之後，關閉聚丙烯容器的蓋子。 接著，將聚丙烯容器浸漬於保持在70°C的溫水槽中，間接加熱亞硫酸金(I)鈉溶液。5小時後，取出聚丙烯製容器，打開蓋子，使用鑷子舀起浸漬後的定量濾紙，以目視確認濾紙的顏色。 當亞硫酸金(I)鈉溶液不穩定時，藉由加熱而生成金的膠體粒子，使其吸附在定量濾紙上，且濾紙的顏色變為紫色、棕色或黑色。如果定量濾紙在加熱前後沒有目視確認到顏色變化，則判斷獲得穩定的亞硫酸金鈉溶液，故合格(◯)。當在加熱前後目視確認到定量濾紙的顏色變化時，判斷為不穩定的亞硫酸金鈉溶液，故不合格(X)。將結果顯示於以下的表2中。
[表2] 表2
  氰化物濃度 (mg/L) SO 3 2-/Au (莫耳比) 鍍覆性能 液穩定性
實施例3 0.8 2.0 ◯ X
實施例4 0.8 2.1 ◯ ◯
實施例5 0.8 2.5 ◯ ◯
實施例6 0.8 2.8 ◯ ◯
實施例7 0.8 3.0 △ ◯
比較例2 1.1 2.0 X X
比較例3 1.1 2.1 X ◯
比較例4 1.1 2.5 X ◯
比較例5 1.1 2.8 X ◯
比較例6 1.1 3.0 X ◯
無。

Claims (1)

  1. 一種非氰鍍金液用補充液，其係包含： 亞硫酸金鹽及水，且氰化物的離子濃度為1mg/L以下； 液中的金濃度與亞硫酸根離子濃度之莫耳比(SO 3 2-/Au)為2.1以上且2.9以下。
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