[發(fā)明專利]用于金銅合金電解沉積的電解組合物及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810093471.6
• 申請日: 2008-04-21
• 公開（公告）號: CN101289756A
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蓋伊·德斯托馬斯
• 申請（專利權(quán)）人: 恩索恩公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D3/62
• 代理公司: 北京金之橋知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 梁朝玉

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種用于將金-銅合金電解沉積至基材表面的電解組合物及方法。?

背景技術(shù)：

為裝飾性或功能性目的使用金的合金在物體表面施加涂層是該領(lǐng)域內(nèi)的公知技術(shù)。特別是在應用于珠寶或電子技術(shù)裝置領(lǐng)域時，需要物理屬性-如亮度、硬度、耐磨性或顏色-可以變化的合金層。這些屬性受到合金組合物(即與金共同鍍覆的金屬)和用于合金沉積電解組合物的組分(即添加劑，例如電解液、增亮劑、絡合劑等)的影響。另外，方法和鍍覆參數(shù)，如溫度和電流密度，會影響沉積物的品質(zhì)和顏色。?

在該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，已經(jīng)存在大量利用金銅合金沉積合金層的提案。?

例如，美國專利5,006,208披露了一種包含氰化金化合物、氰化銅化合物和硒化合物的電偶金合金化鍍液。從這種電偶鍍液中沉積出來的金合金質(zhì)地柔軟，顏色微黃，無光粗糙。金合金可能為14-18之間的任何克拉值。?

歐洲專利EP0?384?679?B1披露了一種電解沉積金-銅合金的鍍液和利用這種鍍液電鍍物體的方法。所披露的電鍍組合物包含以氰化化合物形式出現(xiàn)的金、以氰化化合物形式出現(xiàn)的銅以及碲或鉍的水溶性化合物。?

歐洲專利申請0?566?054?A1披露了一種用于電鍍金-銅合金的溶液。所披露的電解組合物包含以氰化金復合物形式出現(xiàn)的可溶性金化合物、以氰化銅復合物形式出現(xiàn)的可溶性銅化合物和量足以增亮合金的可?溶性二價硫化合物。增亮添加劑可以為硫氰酸、硫代蘋果酸、咪唑啉硫酮、亞硫酸或硫代巴比妥酸。?

所有這些技術(shù)在需要沉積厚沉積物時都存在缺陷。建議的解決方法包括將包含Au/Cu/Ag的三元合金沉積以制造厚沉積物，但是加入Ag產(chǎn)生了強烈的結(jié)瘤效應，而這對于厚沉積物是不可接受的。另外，本領(lǐng)域已知的某些工藝包含鎘，該物質(zhì)被認為是有毒的，可能會被禁止應用。因此，需要一種可靠的制造厚金-銅沉積物的電解組合物和電解方法，其結(jié)瘤小，亮度高，硬度大，延性好。而且，該電解組合物應當避免使用可能的有毒添加劑，如鎘。?

發(fā)明內(nèi)容：

在本發(fā)明的眾多技術(shù)特征中，值得注意的是一種改進的用于電解沉積金-銅合金的電解組合物和方法。?

簡言之，本發(fā)明涉及一種用于將金-銅合金電解沉積至基材表面的電解液，其中包含金離子源、銅離子源，氰化鉀(KCN)源，所述氰化鉀源濃度可以將銅/氰化鉀質(zhì)量比保持在3-7范圍內(nèi)，以及至少一種絡合劑，該絡合劑選自以下物質(zhì)構(gòu)成的組：乙二胺四乙酸[EDTA]、二乙三胺五乙酸和氨三乙酸[NTA]、羥乙基亞氨基二乙酸[HEIDA]、次氮基丙酸二乙酸[NPDA]、亞氨基二乙酸[IDA]、次氮基三甲基磷酸[NTMA，Dequest?2000]、三乙醇胺[TEA]。?

其它目標和特征的部分或是顯而易見的，或是將在下文指出。?

具體實施方式：

本發(fā)明涉及一種用于將金-銅合金電解沉積至基材表面的電解組合物，其中所述電解組合物包含金離子源、銅離子源，氰化鉀以及至少一種絡合劑，該絡合劑選自以下物質(zhì)構(gòu)成的組：乙二胺四乙酸[EDTA]、二乙三胺五乙酸和氨三乙酸[NTA]、羥乙基亞氨基二乙酸[HEIDA]、次氮基丙酸二乙酸[NPDA]、亞氨基二乙酸[IDA]、次氮基三甲基磷酸?[NTMA，Dequest?2000]、三乙醇胺[TEA]，其中銅離子的濃度和氰化鉀(KCN)的濃度使銅/自由氰化鉀質(zhì)量比在3-7的范圍內(nèi)。?

本發(fā)明進一步涉及一種使用上述組合物電解沉積金-銅合金的方法，從而通過控制電解組合物的溫度和電流密度來影響所沉積的金-銅合金的克拉值和顏色。并且，使用本發(fā)明的電解組合物提高了微分布力(microthrowing?power)并使沉積的金-銅合金具有高延性。?

根據(jù)本發(fā)明的電解組合物可包含濃度為2-20g/L的金離子。金的濃度可以改變以影響金-銅合金的克拉值和顏色。很多金鹽都可以用于將金離子添加至該組合物中，包括但不限于氰化金、亞硫酸金、氯化金和氯化金水合物、溴化金、碘化金、四氯金(III)酸鈉(sodiumtetrachloroaurate(III))及其水合物、四溴金(III)氫酸(hydrogentetrabromoaurate(III))及其水合物，以及二氰合金酸鉀(potassiumdicyanoaurate)。優(yōu)選的金離子源包括氰化金和亞硫酸金。?