镀金属液及镀金属笔制造技术

一种镀金属液包含一卤素离子以及－金属离子，使用时释出该金属离子，且其ｄ混成轨域之价电子为未填满的状态，而可与一标的物表面的金属发生氧化还原反应而镀于该标的物表面；一种镀金属笔，包含一笔身、一液体储存部以及一笔头，该笔身为一中空结构，使该液体储存部可设置于其中，该液体储存部用以储存前述的镀金属液，该笔头设置于该笔身的一端，并与该液体储存部连接，使该镀金属液可经由该笔头流出。本发明专利技术不需要提供额外的能量即可借由镀金属液释出的金属离子与被镀标的物表面的金属自然发生的氧化还原反应，将镀金属液释出的金属离子镀于被镀标的物的表面，且可避免氰化物的毒害。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种镀金属液及镀金属笔，特别是关于一种不需要额外施加能量即可使用的镀金属液及镀金属笔。
技术介绍
传统镀金属液在使用时，一般必须额外施加能量方可镀于标的物表面，以下以镀金液为例进行说明。传统镀金液的主要成份为氰化金钾类的金盐，其所释出的金离子为正一价，亦即为6s04f145d10之Au+1离子。此镀金液可应用于「化镍浸金」(Electroless Nickel and Immersion Gold，ENIG)的化金药水使用，其使用时需加热至约88℃以上。例如镀金于电子基板的镍面上，在化金过程中，电子基板的镍层会被溶解并释出2个电子供给Au+1离子。Au+1离子因取得电子而置换堆叠于电子基板的镍面上。然而，当镍表面被金层覆盖后，金层的沉积反应即逐渐停止，因此金层厚度仅能维持在2～3微时，很难再增加金层厚度。另一种应用方式，是以电镀的方式将金镀于电子基板上。电镀方式是施加电压能量，使氰化金钾的金以Au+1离子态释出，此外需添加强还原剂(如次磷酸二氢钠NaH2PO2等)以辅助加强其金离子释出的置换作用。此电析置换方式可强势地将金离子持续释出，使电镀于电子基板镍面之金层厚度可到20～30微时。又一种应用方式，是用于修补化金板的缺陷。由于化镍金之电子基板为薄金，在线上生产之外观检验时，偶有化金的缺陷。为了减少成本，一般会以补镀金的方式处理，亦即以高浓度氰化金钾之镀金液，施加定电压以补镀成薄金，金层厚度约为2～5微时。如上所述，习知的镀金属液必须额外施加能量以释出金属离子，例如加热或施加电压。此外，氰化物具有剧毒，使用时可能对使用者造成毒害。因此，如何使镀金属液不需要额外施加能量即可使用以及避免氰化物的毒害便是目前需要努力的目标。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种镀金属液及镀金属笔，其不需要额外施加能量即可将金属镀于一标的物表面，且可避免氰化物的毒害。为达上述目的，本专利技术提供一种镀金属液，包含一卤素离子，以及一金属离子；使用时释出该金属离子，且其d混成轨域之价电子为未填满的状态，而可与一标的物表面的金属发生氧化还原反应而镀于该标的物表面。所述的镀金属液，其特征在于该金属离子为金、铬、钯或铂离子。所述的镀金属液，其特征在于该金属离子与该卤素离子是以错合物型式存在。所述的镀金属液，其特征在于该卤素离子为氯离子或溴离子。所述的镀金属液，其特征在于该标的物为一电子基板。本专利技术还提供一种镀金属笔，包含一笔身、一液体储存部，以及一笔头，该笔身为一中空结构，使该液体储存部可设置于其中，该液体储存部用以储存前述的镀金属液，该笔头设置于该笔身的一端，并与该液体储存部连接，使该镀金属液可经由该笔头流出。所述的镀金属笔，其特征在于该液体储存部为一中空结构或毛细材质。所述的镀金属笔，其特征在于该镀金属笔为一麦克笔型式或滚珠笔型式。综上所述，依据本专利技术的镀金属液及镀金属笔，其不需要提供额外的能量即可借由镀金属液释出的金属离子与被镀标的物表面的金属自然发生的氧化还原反应，将镀金属液释出的金属离子镀于被镀标的物的表面，且可避免氰化物的毒害。附图说明图1为本专利技术实施例的镀金液与习知氰化金盐镀金液填加弱还原剂的实验结果。图2为本专利技术实施例的镀金液与习知氰化金盐镀金液填加强还原剂的实验结果。图3为本专利技术实施例的镀金属笔。具体实施方式以下将参照相关附图，说明依本专利技术较佳实施例的镀金属液及镀金属笔，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。本专利技术较佳实施例的镀金属液包含一卤素离子以及一金属离子。其中，使用时释出该金属离子，且其d混成轨域之价电子为未填满的状态。由于d混成轨域之价电子未填满的金属离子具有相对较强的氧化还原性，因此本专利技术之镀金属液所释出之该金属离子可与一标的物表面之金属发生氧化还原反应而镀于该标的物表面。以下以镀金于电子基板之镍面为例作说明。本专利技术一实施例的镀金液，其在使用时释出d混成轨域之价电子未填满的正二价或正三价金离子，亦即6s04f145d9之Au+2离子或6s04f145d8之Au+3离子。由于d混成轨域价电子未填满的Au+2离子及Au+3离子具有相对较强的氧化还原性，因此当Au+2离子或Au+3离子接触到电子基板的镍面时，Au+2离子或Au+3离子即会撷取镍面所抛出之1～3个电子而堆叠沉积于电子基板的镍面上形成金层。当镍面完全覆盖金层后，金层的金原子仍会被Au+2离子或Au+3离子撷取s轨域的电子，Au+2离子或Au+3离子因而能持续地堆叠于电子基板的镍面上。故，仅需控制镀金液中Au+2离子或Au+3离子的浓度，或是控制电子基板接触镀金液的次数即可有效的控制金层的厚度。金层厚度由1微时至50微时以上皆可自由地控制。为了有效释出Au+2离子或Au+3离子，金离子可与镀金液中之卤素离子形成错合物而存在于溶液中。例如，1个金离子可与4个卤素离子形成错合物，该卤素离子可以是氯离子或溴离子。请参照图1，为本专利技术实施例的镀金液与习知氰化金盐镀金液之化学还原性比较。在没有额外施加电压或高温提供能量的条件下，将浓度为10mM之弱还原剂硫代硫酸钠(Na2S2O3)分别加入浓度同为10mM的习知镀金液及本专利技术镀金液中，量测析出金原子的重量，其实验结果如图1所示。由图1可以看出，习知镀金液对弱还原剂没有任何反应，亦即无论填加多少弱还原剂皆没有金原子析出。而弱还原剂可与本专利技术的镀金液完全作用而析出金原子。若弱还原剂的剂量充足，即可将本专利技术镀金液中的金原子完全析出。请参照图2，为本专利技术实施例的镀金液与习知氰化金盐镀金液的化学还原性之另一比较。同样地，在没有额外施加电压或高温提供能量的条件下，将浓度为10mM的强还原剂硼氢化钠(NaBH4)分别加入浓度同为10mM的习知镀金液及本专利技术镀金液中，量测析出金原子的重量，其实验结果如图2所示。由图2可以看出，约0.5ml的强还原剂即可将本专利技术镀金液中的金原子完全析出，而习知的镀金液则需约3.4ml的强还原剂方能完全析出习知镀金液中的金原子，显示本专利技术的镀金液具有极佳的还原性。以扫描式电子显微镜观察本专利技术镀金液及习知氰化金盐镀金液所镀的金层表面，习知镀金液所镀的金层表面较不平坦，并有龟裂的沟痕及孔洞，显示其疏孔度较大，无法完全保护电子基板的镍面。而本专利技术镀金液所镀的金层表面则较为平坦且致密，可保护电子基板的镍面不受湿气侵入，以避免贾凡尼效应(Galvanic Effect)式的电化学腐蚀。请参照图3，本专利技术同时揭露一种镀金属笔1，其包含一笔身11、一液体储存部12以及一笔头13。笔身11为一中空结构，使液体储存部12可设置于笔身11之中。液体储存部12用以储存前述的镀金属液，例如液体储存部12为一中空结构或毛细材质。笔头13设置于笔身11的一端，并与液体储存部12连接，使该镀金属液可经由13笔头流出。镀金属笔1可以是麦克笔的型式，亦可以是滚珠笔的型式。依据本专利技术的镀金属液及镀金属笔，其不需要提供额外的能量即可借由镀金属液释出的金属离子与被镀标的物表面的金属自然发生的氧化还原反应，将镀金属液释出的金属离子镀于被镀标的物的表面。也由于不需要额外施加能量，因此可将本专利技术的镀金属液制作成笔型以方便使用者使用，例如，以重复涂抹的方式来控制镀金属层的厚度。此外，本专利技术的镀金属液不含氰本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镀金属液，其特征在于：包含：一卤素离子；以及一金属离子；使用时释出该金属离子，且其ｄ混成轨域之价电子为未填满的状态，而与一标的物表面的金属发生氧化还原反应并镀于该标的物表面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘时州，吴煜尧，
申请(专利权)人：数位超媒体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]