[發明專利]一種Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層及其電沉積制備方法和應用

有效

• 申請號: 201310489128.4
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN104561768A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 劉志權;吳迪;高麗茵;郭敬東
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C22C38/08
• 分類號: C22C38/08;C22C19/03;C22C30/00;C25D3/56
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 許宗富;周秀梅

1.一種Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層，其特征在于：采用電沉積的方法在基材表面上鍍有所述Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層，該合金鍍層由Fe、Ni、P和RE元素組成；其中：各元素重量百分含量為：Fe20～65%，Ni25～70%，Fe+Ni＝65～90%，RE2～25%，余量為P；RE為稀土元素。

2.根據權利要求1所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層，其特征在于：所述稀土元素為La、Ce、Pr、Nd、Eu、Gd和Tb中的任意一種或兩種。

3.根據權利要求1所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層，其特征在于：所述基材為銅或其他金屬材料。

4.根據權利要求1所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：該方法是在恒電壓或恒電流條件下，在基材上電沉積合金鍍層；其中：所采用鍍液包括主鹽、絡合劑和水，所述主鹽的化學成分及濃度為：亞鐵鹽0.01-0.09mol/L，鎳鹽0.01-0.09mol/L，NaH₂PO₂0.1mol/L，RECl₃0.5-4g/L，H₃BO₃0.5mol/L；所述絡合劑為Na₃C₆H₅O₇，其在鍍液中濃度為0.1-0.2mol/L；水為余量。

5.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：用HCl或H₂SO₄調節鍍液的pH值為2～5，鍍液溫度45～70℃。

6.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：恒電流條件下的電流密度為3.0～9.0A/dm³，恒電壓條件下的電壓為-0.9～-3.0V。

7.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：所述鍍液中，亞鐵鹽選自于FeSO₄和FeCl₂中的一種或兩種；鎳鹽選自于NiSO₄和NiCl₂中的一種或兩種。

8.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：所述鍍液中還含有輔助絡合劑，輔助絡合劑的濃度為0.005-0.015mol/L；所述輔助絡合劑為EDTA-2Na和NH₄Cl中的一種或兩種。

9.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：所述鍍液中還含有光亮劑和潤濕劑，所述光亮劑為糖精鈉或丁炔二醇，光亮劑濃度0.5-2.5g/L；所述潤濕劑為十二烷基硫酸鈉，其濃度為0.1-0.5g/L。

10.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：在基材上電沉積合金鍍層前，對基材進行表面處理，過程為：先以5wt.%的稀H₂SO₄進行表面活化，用去離子水沖洗后將其置于鍍槽中進行電沉積過程。

11.根據權利要求4所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的電沉積制備方法，其特征在于：鍍層中各組分的比例通過更改鍍液中主鹽的含量、鍍液中絡合劑的含量和電沉積過程中的工藝參數中任意一種或幾種方式進行調節。

12.根據權利要求1所述的Fe-Ni-P-RE多元合金鍍層的應用，其特征在于：所述合金鍍層應用于微電子領域以及半導體功能器件領域。