[發(fā)明專利]不含氰化物的銀電鍍液

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110331863.3
• 申請(qǐng)日: 2011-09-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102409373A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·克勞斯;W·張-伯格林格
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 羅門(mén)哈斯電子材料有限公司
• 主分類號(hào): C25D3/46
• 分類號(hào): C25D3/46
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

本申請(qǐng)要求基于35U.S.C.§119(e)的、2011年9月21日遞交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第61/385,066號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及不含氰化物的銀電鍍液，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及用于高速沉積光亮銀的不含氰化物的銀電鍍液。

背景技術(shù)

銀電鍍通常用于裝飾和餐具。由于其優(yōu)異的電特性，銀電鍍?cè)陔娮庸I(yè)有廣泛的應(yīng)用，例如開(kāi)關(guān)、連接器和光電裝置的電流路徑。

許多傳統(tǒng)的銀電鍍液因?yàn)樗鼈兒杌锒拘源蟆６鄶?shù)情況下電鍍液的銀離子源來(lái)自水溶性的氰化銀鹽。已經(jīng)嘗試從銀電鍍液中減少或消除氰化物，并且同時(shí)維持銀電鍍液期望的電鍍性能和銀與基底的粘附性，以實(shí)現(xiàn)光亮銀沉積。例如已經(jīng)試驗(yàn)過(guò)硝酸銀-硫脲溶液和碘化銀-有機(jī)酸溶液，但沒(méi)有取得預(yù)期利用銀電鍍液的工業(yè)所要求的成功。也試驗(yàn)了其他銀電鍍液如含三乙醇胺的銀溶液加到硫氰酸銀溶液中以及磺胺酸衍生物和碘化鉀加到銀的無(wú)機(jī)酸鹽和有機(jī)酸鹽中，但是上述銀電鍍液不能滿足電鍍工業(yè)的要求。

不含氰化物的銀電鍍?nèi)芤簩?duì)行業(yè)工人毒性更小，且對(duì)環(huán)境更加友好，因?yàn)閬?lái)自該溶液的廢水不會(huì)用氰化物污染環(huán)境。不含氰化物的銀電鍍液改善了整個(gè)工藝的安全性。然而，上述不含氰化物的銀電鍍液通常不是很穩(wěn)定。該溶液在電鍍期間一般會(huì)分解，并且該溶液中的銀離子經(jīng)常在沉積在基底上以前就還原，因此縮短了該溶液的壽命。在適用的極限電流密度和銀沉積的物理性能方面還有改進(jìn)的空間。上述不含氰化物的銀電鍍液不能沉積均勻的鍍銀層且表面形貌差，它們通常沉積無(wú)光澤的銀層。還有許多適合于電流密度超過(guò)5A/dm²的高速電鍍的工業(yè)用途的不含氰化物的銀電鍍液有待發(fā)現(xiàn)。

U.S.20050183961公開(kāi)了不含氰化物的銀電鍍液和沉積銀的方法。該不含氰化物的銀電鍍液包括用于絡(luò)合銀離子的乙內(nèi)酰脲和乙內(nèi)酰脲衍生物的絡(luò)合劑和用于提供鏡面光亮銀沉積的2，2′-聯(lián)吡啶。該公布的專利申請(qǐng)公開(kāi)了2，2′-聯(lián)吡啶添加到該銀電鍍液中使得電鍍能在室溫下在1-30mA/cm²的電流密度下進(jìn)行，且實(shí)現(xiàn)了鏡面光亮銀沉積。但是2，2′-聯(lián)吡啶是有不良?xì)馕兜挠卸净衔铮绕涫窃诟唠婂儨囟热?0-60℃及更大時(shí)。因此，包括2，2′-聯(lián)吡啶的電鍍液不適合于需要高溫的高速電鍍。要求高溫以使得在電鍍液中能夠?qū)崿F(xiàn)基本上均勻的電解質(zhì)擴(kuò)散，這對(duì)于高速電鍍有利，使其能增加適用的電流密度。進(jìn)一步地，2，2′-聯(lián)吡啶對(duì)使用該溶液的工人存在危險(xiǎn)，當(dāng)來(lái)自該銀電鍍液的廢水排出時(shí)，對(duì)環(huán)境也存在危害。

盡管存在可提供鏡面光亮沉積的不含氰化物的銀電鍍液，仍需要提供鏡面光亮銀沉積且可在高電流密度范圍在高溫下電鍍的不含氰化物的銀電鍍液。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種溶液，該溶液包含一種或多種銀離子源，選自乙內(nèi)酰脲、乙內(nèi)酰脲衍生物、琥珀酰亞胺和琥珀酰亞胺衍生物的一種或多種絡(luò)合劑，選自二烷基硫化物和二烷基二硫化物的一種或多種有機(jī)硫化物，和一種或多種吡啶基丙烯酸，該溶液不含氰化物。

本發(fā)明提供一種方法，該方法包括：a)提供一種溶液，該溶液包含一種或多種銀離子源，選自乙內(nèi)酰脲、乙內(nèi)酰脲衍生物、琥珀酰亞胺和琥珀酰亞胺衍生物的一種或多種絡(luò)合劑，選自二烷基硫化物和二烷基二硫化物的一種或多種有機(jī)硫化物，和一種或多種吡啶基丙烯酸，該溶液不含氰化物；b)將基底接觸該溶液；c)在該基底上電鍍銀。

在該不含氰化物的銀電鍍液中有機(jī)硫化物和吡啶基丙烯酸的組合提供了鏡面光亮銀沉積，其可以在高電流密度、高電鍍溫度下電鍍，并且可用于卷-卷的連續(xù)電鍍。此外，因?yàn)椴缓杌锊⑶乙才懦松鲜龌衔锶?，2′-聯(lián)吡啶，所以該不含氰化物的銀電鍍液是對(duì)環(huán)境無(wú)害的。因此，該不含氰化物的銀電鍍液對(duì)工人友好且可安全操作以及可化學(xué)處理。

如在本說(shuō)明書(shū)全文中使用的那樣，術(shù)語(yǔ)“鍍”和″電鍍″是交替使用的。″一″既包括單數(shù)也包括復(fù)數(shù)。

除非文中清楚指出，否則下列縮寫(xiě)具有下述含義：℃＝攝氏溫度；g＝克；mL＝毫升；L＝升；A＝安培；dm＝分米；μm＝微米；以及nm＝納米。除非另外指明，所有的百分比和比值都是按重量計(jì)。所有數(shù)值范圍包含端值，并且除了上述數(shù)值范圍限于合計(jì)達(dá)100％是合乎邏輯的情況之外，所有的數(shù)值范圍可以相互包含以及可以任意順序組合。