[發明專利]一種含有鉈的亞硫酸鹽無氰鍍金的電鍍液及電鍍方法

在審

• 申請號: 201410375371.8
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN105316719A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 石明
• 申請（專利權）人: 無錫永發電鍍有限公司
• 主分類號: C25D3/48
• 分類號: C25D3/48;C25D5/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊晞

技術領域

本發明涉及電鍍銅錫技術領域，尤其涉及一種含有鉈的亞硫酸鹽無氰鍍金的電鍍液及電鍍方法。

背景技術

金延展性好，易于拋光，具有較低的接觸電阻，導電性能、焊接性能良好，在電子工業中作為可焊性鍍層得到了廣泛的應用。金耐高溫，硬金還比較耐磨，因此金鍍層廣泛應用于精密儀器、儀表、印刷線路板、集成電路、管殼、電接點等要求電參數性能長期穩定的零件。金的化學穩定性很高，只溶于王水而不溶于其他酸，因而金鍍層耐蝕性很強，有良好的抗變色性能，同時，金合金鍍層有多種色調，故常用作名貴的裝飾性鍍層，如手飾、手表、藝術品等。

根據鍍金鍍液中是否含有氰化物可分為有氰鍍金和無氰鍍金。由于氰化物有劇毒，在環保意識的逐步增強的大時代背景下，氰化電鍍金開始被各國政府通過立法進行限制。無氰鍍金的開發凸顯出巨大的市場前景。現有的氰化電鍍金普遍存在鍍液的性能不佳，鍍層質量不高的技術缺陷，這些嚴重制約了無氰電鍍金在工業上的進一步推廣。

發明內容

有鑒于此，本發明一方面提供一種含有鉈的亞硫酸鹽無氰鍍金的電鍍液，該電鍍液的鍍液性能較好，使用該鍍液得到的鍍層質量較高。

一種含有鉈的亞硫酸鹽無氰鍍金的電鍍液，包含含量為10～15g/L的以金計三氯化金、含量為78～94g/L的以亞硫酸根計亞硫酸鹽、含量為1～4g/L的甘油、含量為0.30～0.65g/L的有機磷化合物和含量為0.05～0.14g/L的以鉈計亞鉈鹽。

其中，包含含量為12g/L的以金計三氯化金、含量為88g/L的以亞硫酸根計亞硫酸鹽、含量為3g/L的甘油、含量為0.45g/L的有機磷化合物和含量為0.08g/L的以鉈計亞鉈鹽。

其中，所述有機磷化合物為酮基磷化合物或胺基烷基磷化物。

其中，所述有機磷化合物為酮基磷化合物或胺基烷基磷化物。

以上電鍍液的技術方案中，選用為三氯化金為主鹽。本發明中金離子含量可使得陰極電流密度較高而沉積速度較快。若金鹽含量過高，不僅會增加電鍍成本，而且會使鍍層產生脆性增大的現象；若含量過低，鍍層色澤較差，陰極電流密度較低，沉積速度較慢。

選用亞硫酸鹽為主配位劑。亞硫酸鹽鍍金液的分散能力和覆蓋能力好，電流效率高，鍍層光亮細致，與銅、鎳等被鍍基材的結合牢固，耐酸、抗鹽霧性能好。亞硫酸鹽優選為亞硫酸銨。銨離子加入鍍液中可以提高鍍液的穩定性，抑制鍍液劣化和發生金沉淀析出。

選用甘油作為穩定劑，可防止亞硫酸根被氧化。

選用亞鉈鹽為光亮劑，提高鍍層的光亮度。由于亞鉈離子在金表面發生欠電勢沉積，因而提高了金的沉積電勢，使鍍層結晶細致。

選用有機磷化合物含有未成對電子，其可具有加速電子傳遞的作用，有利于沉積速度的加快的添加劑。這些添加劑具有親水基，對提高絡離子擴散系數，減少擴散層厚度都有利，從而加速了溶液的流動性，提高了鍍液的電流密度。

除了上述成分外，本發明在還可選用合適用量的其它在本領域所常用的添加劑，例如導電劑碳酸鉀、輔助配位劑例如檸檬酸或其鹽等，這些都不會損害鍍層的特性。

本發明另一方面提供一種含有鉈的亞硫酸鹽無氰鍍金的電鍍方法，該方法所適用的電鍍液的性能較好，根據該方法制備的鍍層質量較高。

一種使用上述的電鍍液電鍍的方法，包括以下步驟：

(1)配制電鍍液：在水中溶解各原料組分形成電鍍液，所述每升電鍍液含有10～15g以金計三氯化金、78～94g以亞硫酸根計亞硫酸鹽、1～4g甘油、0.30～0.65g有機磷化合物和0.05～0.14g以鉈計亞鉈鹽；

(2)以預處理過的陰極和陽極置入所述電鍍液中通入電流進行電鍍。

其中，所述電流為單脈沖方波電流；所述單脈沖方波電流的脈寬為0.5～1ms，占空比為5～30％，平均電流密度為0.5～1A/dm²。

其中，所述步驟(2)中電鍍液的pH為8～10。

其中，電鍍液的溫度為50～60℃。

其中，電鍍的時間為20～40min。

其中，所述步驟(2)中陽極與陰極的面積比為(1～4)：1。