[發明專利]一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液及其穩定化方法

在審

• 申請號: 201410286766.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104131320A
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 田棟;張穎;周長利;夏方詮;鄭香麗;劉姍
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

1.一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于此電鍍銅溶液通過電還原亞銅離子來實現銅鍍層的沉積且鍍液完全不含氰化物，除一價銅化合物外鍍液中還含有絡合亞銅離子的硫羰基絡合劑、防止鍍液分解及氧化的穩定劑、維持鍍液酸堿性的緩沖劑、提高溶液電導率的惰性電解質、提高鍍層性能的輔助絡合劑、提高陰極極化的光亮劑以及消除針孔的表面活性劑。

2.一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于此電鍍銅溶液的配制方法按以下步驟進行：

(1)?將0~100mL/L的硫酸、鹽酸或者醋酸溶于去離子水中，攪拌均勻得到溶液A；(2)?按照硫羰基絡合劑的濃度為5~200g/L、穩定劑的濃度為0.1~60g/L、緩沖劑的濃度為3~80g/L、惰性電解質的濃度為5~100g/L、輔助絡合劑的濃度為0~120g/L分別稱取硫羰基絡合劑、穩定劑、緩沖劑、惰性電解質和輔助絡合劑；(3)?將步驟(2)稱取的硫羰基絡合劑和穩定劑溶于溶液A中，加熱攪拌至溶解得到溶液B；(4)?緩慢加入步驟(2)中稱取的緩沖劑、惰性電解質以及輔助絡合劑，攪拌至溶解制得溶液C；(5)?稱取一價銅化合物2~100g/L，在加熱的條件下緩慢加入溶液C中攪拌至溶解，將溶液在加熱的條件下過濾，過濾后冷卻并用醋酸、鹽酸或者氨水調整pH值至1.0~8.0，制得溶液D；(6)?將0~1000ppm的光亮劑加入溶液D中，制得溶液E；(7)?將0~500ppm的表面活性劑加入溶液E后定容，配得無氰亞銅電鍍銅溶液。

3.根據權利要求1或2所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于所述的硫羰基絡合劑為N-甲基硫脲、四甲基硫脲、乙烯硫脲、硫脲或者硫代氨基脲中的一種或其中幾種的組合，濃度為10~180g/L；所述的一價銅化合物為氧化亞銅、氯化亞銅、溴化亞銅、碘化亞銅或者硫氰酸亞銅中的一種。

4.根據權利要求1或2所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于所述的穩定劑為次亞磷酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硅酸鈉、抗壞血酸、DL-α-生育酚、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚或者尿酸中的一種或其中幾種的組合，濃度為0.5~50g/L。

5.根據權利要求1或2所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于所述的緩沖劑為硼砂、硼酸、磷酸氫二鈉或磷酸二氫鈉中的一種或其中幾種的組合，濃度為5~60g/L；所述的惰性電解質為硫酸鉀、氯化鉀或醋酸鈉中的一種，濃度為10~80g/L；所述的輔助絡合劑為檸檬酸三鈉、EDTA·2Na、蘋果酸、葡萄糖酸、己二酸、硫氰酸鉀、天冬氨酸或谷氨酸鈉中的一種或其中幾種的組合，濃度為0~100g/L。

6.根據權利要求1或2所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于所述光亮劑為氯離子、EPE2000、EPE1000、EPE3500、EPE2900、EPE2450、EPE8000或PEG（分子量6000）中的一種或其中兩種的組合；所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、羥甲基纖維素、聚乙二醇或羧乙基纖維素中的一種。

7.根據前述任何一項權利要求所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液，其特征在于所述的無氰亞銅電鍍銅溶液正常工作的溫度為20~70℃，工作的電流密度為0.2~5.0A/dm²，且在此溫度和電流密度下工作時鍍液的分散性良好，可以通過電沉積的方法獲得硫含量為0.001~5.00%的銅鍍層。

8.根據前述任何一項權利要求所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液的穩定化方法，其特征在于無氰亞銅電鍍銅溶液的穩定化方法按照以下方法進行：

每隔6天向鍍液中補充0.1~5.0g/L的穩定劑且鍍液空閑時常溫避光密封保存；在電鍍過程中使用的電鍍陽極為特殊陽極；通過機械攪拌的方式來促進活性物質的傳遞。

9.根據權利要求8所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液的穩定化方法，其特征在于每隔6天向所述的無氰亞銅電鍍銅溶液中補充0.2~3.0g/L的穩定劑且鍍液空閑時常溫避光密封保存，補充的穩定劑為次亞磷酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硅酸鈉、抗壞血酸、DL-α-生育酚、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚或者尿酸中的一種或其中幾種的組合。

10.根據權利要求8所述的一種含硫羰基絡合劑的無氰亞銅電鍍銅溶液的穩定化方法，其特征在于每隔6天向所述的無氰亞銅電鍍銅溶液中補充0.2~3.0g/L的穩定劑且鍍液空閑時常溫避光密封保存，補充的穩定劑為次亞磷酸鈉、亞硫酸鈉、硫代硫酸鈉、硅酸鈉、抗壞血酸、DL-α-生育酚、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚或者尿酸中的一種或其中幾種的組合。