一种弱碱电镀液及其应用制造技术

本申请公开了一种弱碱电镀液及其应用，包括基础电镀液和添加剂，焦磷酸铜在基础电镀液中的浓度为50‑100g/L，焦磷酸钾在基础电镀液中的浓度为200‑380g/L，氨水在基础电镀液中的浓度为0.5‑8mL/L，焦磷酸调节基础电镀液的pH值为7‑9；添加剂包括如下组分：光亮剂在电镀液中的浓度为1‑20mL/L，辅助络合剂在电镀液中的浓度为1‑10mL/L。本申请实施例中的弱碱电镀液的电流密度可以达到1‑10A/dm

【技术实现步骤摘要】
一种弱碱电镀液及其应用
本申请涉及电镀
，尤其涉及一种弱碱电镀液及其应用。
技术介绍
被动元件又称为无源器件，是指不影响信号基本特征，仅令讯号通过而未加以更改的电子元件，最常见的有电阻、电容、电感、陶振、晶振、变压器等。随着全球手机进入4G、5G多媒体及智能型手机时代、消费电子升级和新技术应用，作为最为基础的电子元件，被动元件的总需求量稳步提升。尤其，随着下游终端产品的微型化、轻型化的需求，片式被动元件成为需求的新趋势。例如，被动元件中的片式电感，一般使用印刷方式形成线圈，但是，现有的印刷方式无法继续满足微型化的需求，原因是：印刷中蚀刻出的线路受蚀刻因子的影响一般的高度都比较小，最多三四十微米，由于电感与线圈截面积成正比，所以片式电感中线圈直径都较大，故而这种片式电感在平面上尺寸较大，厚度上较小，无法继续满足微型化的需求。因此，提出采用电镀的方式来提高单匝线圈的高度，增大单匝线圈的有效截面积，减小线圈的直径。现有的电镀液包括酸性电镀液和碱性电镀液，其中酸性电镀液会腐蚀被动元件中带有磁性的材料，因此不能使用酸性电镀液；碱性电镀液主要指焦磷酸盐镀铜镀液，采用传统焦磷酸盐镀铜镀液能够获得良好结合力的镀层，但是其工作时的电流密度只能达到1-2A/dm2，因此，只能用于较薄铜层等对电流密度要求不大的电镀工艺中，无法满足获得较厚镀层的需求。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请提供一种弱碱电镀液及其应用。本申请第一方面提供一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8mL/L，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的pH值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L。进一步的，所述光亮剂选用吡唑或三亚乙基四胺或复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，在光亮剂复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑时，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-15mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为5-20mL/L。进一步的，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为75-95g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为280-350g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为1-5mL/L。进一步的，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为10-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-5mL/L。进一步的，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为80g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为300g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为3mL/L；所述添加剂包括如下组分：聚季铵盐-2、2-巯基苯并咪唑辅助络合剂，其中，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为3mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为15mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为2mL/L。进一步的，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的pH值为7.8-8.5。进一步的，所述辅助络合剂选自乙醇酸、葡萄糖酸钠、柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸铵、酒石酸钠、甲基磺酸、三乙醇胺、草酸、甘氨酸中的任意两种组合。进一步的，所述辅助络合剂选用乙醇酸和葡萄糖酸钠的混合物。进一步的，所述电镀液的电镀电流密度为1-10A/dm2，电镀高度为5-150μm。本申请第二方面提供了所述的弱碱电镀液在电镀电子元件中的应用。进一步的，所述电子元件直径为5-500μm。本申请的弱碱电镀液具有沉积速率快、电流效率、分散能力、覆盖能力、深镀能力和稳定性等方面都表现优秀的特点。镀层表面光亮平滑，电流密度范围宽，本申请实施例中的弱碱电镀液的电流密度可以达到1-10A/dm2，电镀高度可以达到5-150μm，镀层均匀性优秀等特点，并且不含任何有害化合物，绿色环保，特别适用于形状复杂电子元件，可以实现对直径为5-500μm的电子元件进行电镀铜。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为赫尔槽实验中，使用本申请实施例3的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图；图2为赫尔槽实验中，使用对比例1的电镀液电镀后的电镀铜片的扫描图；图3为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为5A/dm2电镀后的线圈样品的截面切片的光学显微镜图；图4为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为1.5A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图；图5为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为3A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图；图6为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为5A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图；图7为使用本申请实施例3的电镀液、电流密度为8A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图；图8为使用对比例1的电镀液、电流密度为1.5A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图；图9为使用对比例1的电镀液、电流密度为3A/dm2电镀后的线圈样品的光学显微镜图。具体实施方式为更清楚的对本专利技术技术方案予以阐述，下面将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行进一步阐述。本申请的第一个具体实施方式中，提供了一种弱碱电镀液，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8mL/L，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的pH值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L。本申请的弱碱电镀液，在基础电镀液中加入添加剂：光亮剂和辅助络合剂，其中，光亮剂可以使铜离子的沉积电位负移，减少电流密度高区烧焦，同时使电镀铜的结晶更均匀，从而获得范围更宽的光亮区；辅助络合剂能够增强络合铜的能力，也可以使铜的沉积更均匀。其中，所述光亮剂优选用吡唑或三亚乙基四胺或复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，在光亮剂复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑时，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-15mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为5-20mL/L。其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弱碱电镀液，其特征在于，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8mL/L，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的pH值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L。/n

【技术特征摘要】
1.一种弱碱电镀液，其特征在于，包括基础电镀液和添加剂，所述基础电镀液包括如下组分：焦磷酸铜、焦磷酸钾、氨水和焦磷酸，其中，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为50-100g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为200-380g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为0.5-8mL/L，所述焦磷酸调节所述基础电镀液的pH值为7-9；所述添加剂包括如下组分：光亮剂和辅助络合剂，其中，所述光亮剂在所述电镀液中的浓度为1-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L。


2.根据权利要求1所述的弱碱电镀液，其特征在于，所述光亮剂选用吡唑或三亚乙基四胺或复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑，其中，在光亮剂复合选用聚季铵盐-2和2-巯基苯并咪唑时，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-15mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为5-20mL/L。


3.根据权利要求1所述的弱碱电镀液，其特征在于，所述焦磷酸铜在所述基础电镀液中的浓度为75-95g/L，所述焦磷酸钾在所述基础电镀液中的浓度为280-350g/L，所述氨水在所述基础电镀液中的浓度为1-5mL/L。


4.根据权利要求2所述的弱碱电镀液，其特征在于，所述聚季铵盐-2在所述电镀液中的浓度为1-10mL/L，所述2-巯基苯并咪唑在所述电镀液中的浓度为10-20mL/L，所述辅助络合剂在所述电镀液中的浓度为1-5mL/L。

【专利技术属性】
技术研发人员：张芸，董培培，张星星，王靖，赵威，
申请(专利权)人：苏州昕皓新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32