一种金属铜基底电化学镀银的方法及其复合结构技术

本发明专利技术提供一种金属铜基底电化学镀银的方法，先对铜基体表面进行除油工艺，再依次对铜基底表面进行镀钯工艺、镀银工艺；其中，镀钯工艺，采用第一电化学电源设备在铜基底表面镀上一层钯镀层；镀银工艺，采用第二电化学电源设备在镀完钯镀层的铜基底的钯表面镀上一层银镀层。本发明专利技术还提供一种金属铜基底电化学镀银的复合结构，包括铜基底、设置于铜基底表面的钯镀层以及设置于钯镀层表面的银镀层。本发明专利技术首次利用钯镀层作为铜基底和银镀层的过渡，有效提高了银镀层的稳定性，使得镀银镀层再后续氯化等反应中，消除对铜基底的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种金属铜基底电化学镀银的方法及其复合结构
本专利技术涉及电子线路基底材料制作的
，特别是一种金属铜基底电化学镀银的方法及其复合结构。
技术介绍
由于铜有着良好的导电性能，在电子线路普遍作为线路制作的基底材料使用，而银则具有更好的可焊性和导电性，作为基底进行氯化反应可以生成银氯化银复合物，对氯离子有着选择性的离子响应；所以采用化学镀银来对铜基材的保护已经被印刷电路板行业广泛使用。目前，常用的铜基化学镀银有两种方法：1、氧化还原化学镀银法；2、置换化学镀银法；因氧化还原镀银，需额外加还原剂，使得化学镀银溶液容易不稳定，且使用时，还需要对金属基材进行相应的敏化前处理，生产成本高，阻碍了其在工业上的广泛应用，因而置换化学镀银法优于需要使用还原剂的氧化还原化学镀银法；而且，为了增加镀银液的稳定性，有些化学镀银溶液中添加氰化钾作为络合剂，氰化钾有剧毒，污染环境。而置换化学镀银法，利用铜的金属活性比银强，直接以铜作为还原剂，通过铜与银离子的置换反应实现铜表面直接镀银的目的；但是目前市场上的同类药水产品主要是强酸型药水，其较强的酸性会腐蚀铜基材，并且其镀层粗糙，不能满足现在电子行业的需要。上述两种方法均在铜基底上直接镀银，而铜和银属于同族金属，容易发生晶格互渗，导致后期银在进行化学反应时，遭受到基底铜材料的污染。因此如何消除铜和银的晶格互渗，发展一种具有阻挡层的铜基上镀银新方法，有效提高银镀层的稳定性，具有重要学术价值和经济意义。有鉴于此，本专利技术人专门设计了一种金属铜基底电化学镀银的方法及其复合结构，本案由此产生。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：本专利技术的目的之一在于提供一种金属铜基底电化学镀银的方法，先对铜基体表面进行除油工艺，再依次对铜基底表面进行镀钯工艺、镀银工艺；其中，镀钯工艺，采用第一电化学电源设备在铜基底表面镀上一层钯镀层；镀银工艺，采用第二电化学电源设备在镀完钯镀层的铜基底的钯表面镀上一层银镀层；首次利用钯镀层作为铜基底和银镀层的过渡，有效提高了银镀层的稳定性，使得镀银镀层再后续氯化等反应中，消除对铜基底的影响。进一步的，所述除油工艺中，其采用的溶液为无水乙醇。进一步的，所述第一电化学电源设备与第二电化学电源设备均包括电化学工作站、工作电极以及参比电极。进一步的，所述镀钯工艺中，工作电极连接铜基底，所述镀银工艺中，工作电极连接钯镀层。进一步的，所述镀钯工艺中，镀钯的镀液为：PdCl，25g/L-20g/L；NH3H2O，5mg/L-20mg/L(25％)；NH4Cl，10g/L-50g/L；(NH4)3PO4，10g/L-50g/L；以及稳定剂，所述稳定剂由2-巯基苯并咪唑、二乙基二硫代氨基甲酸钠组成，其中2-巯基苯并咪唑、二乙基二硫代氨基甲酸钠均为PdCl、NH3H2O、NH4Cl、(NH4)3PO4总和(0.01％-0.1％。进一步的，所述镀钯工艺中电流密度控制为0.1A/dm2-10A/dm2，反应时间为1-3h。进一步的，所述镀银工艺中，镀银的镀液为：AgNO3，10g/L-100g/L；以及开缸剂，所述开缸剂由异烟酸1-15％、三亚氨基二磷酸铵2-25％、醋酸钾组成，其中异烟酸为AgNO3的1-15％、三亚氨基二磷酸铵为AgNO3的2-25％、醋酸钾为AgNO3的1-10％。进一步的，所述镀银工艺中电流密度控制为0.2A/dm2-10A/dm2，反应时间为1-3h。本法专利技术的目的之二在于提供一种金属铜基底电化学镀银的复合结构，采用本专利技术目的之一所述的方法，包括铜基底、设置于铜基底表面的钯镀层以及设置于钯镀层表面的银镀层。进一步的，所述钯镀层厚度为：0.1-1μm；所述银镀层厚度为：10-100μm。本专利技术金属铜基底电化学镀银的方法首次利用钯镀层作为铜基底和银镀层的过渡，可使得银镀层与铜基底之间形成致密的阻挡层，有效提高了银镀层的稳定性，使得镀银镀层再后续氯化等反应中，消除对铜基底的影响。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。其中：图1是本专利技术镀钯层的形貌和成份表征；图2是本专利技术镀银层反应得到的Ag/AgCl层的性能；图3是本专利技术复合结构的局部剖视图。标号说明：10、铜基底；20、钯镀层；30、银镀层。具体实施方式为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术的最佳实施例的一种金属铜基底电化学镀银的方法，先对铜基体表面进行除油工艺，再依次对铜基底10表面进行镀钯工艺、镀银工艺；其中，镀钯工艺，采用第一电化学电源设备在铜基底10表面镀上一层钯镀层20；镀银工艺，采用第二电化学电源设备在镀完钯镀层20的铜基底10的钯表面镀上一层银镀层30；本专利技术首次利用钯镀层20作为铜基底10和银镀层30的过渡，有效提高了银镀层30的稳定性，使得镀银镀层30再后续氯化等反应中，消除对铜基底10的影响。本专利技术中，所述除油工艺中，其采用的溶液为无水乙醇。所述第一电化学电源设备与第二电化学电源设备均包括电化学工作站、工作电极以及参比电极；且所述镀钯工艺中，工作电极连接铜基底10，所述镀银工艺中，工作电极连接钯镀层20。本专利技术的所述镀钯工艺中，镀钯的镀液为：PdCl，25g/L-20g/L；NH3H2O，5mg/L-20mg/L(25％)；NH4Cl，10g/L-50g/L；(NH4)3PO4，10g/L-50g/L；以及稳定剂，所述稳定剂由2-巯基苯并咪唑、二乙基二硫代氨基甲酸钠组成，其中2-巯基苯并咪唑、二乙基二硫代氨基甲酸钠均为PdCl、NH3H2O、NH4Cl、(NH4)3PO4总和(0.01％-0.1％；钯镀的溶液稳定性好，化学镀钯是一种自催化还原反应，会产生氢离子造成pH的变化，而辅助络合剂的加入有效降低Pd2+的浓度，使得镀液在钯浓度低的情况下稳定的析出，并且与钯离子形成的络合物作为钯补充液进镀液，使得钯离子浓度相对稳定。且所述镀钯工艺中电流密度控制为0.1A/dm2-10A/dm2，反应时间为1-3h。本专利技术的所述镀银工艺中，镀银的镀液为：AgNO3，10g/L-100g/L；以及开缸剂，所述开缸剂由异烟酸1-15％、三亚氨基二磷酸铵2-25％、醋酸钾组成，其中异烟酸为AgNO3的1-15％、三亚氨基二磷酸铵为AgNO3的2-25％、醋酸钾为AgNO3的1-10％；传统镀银为了增加镀银液的稳定性，有些化学镀银溶液中添加氰化钾作为络合剂，氰化钾有剧毒，污染环境。本方法开缸剂中不含氰化物，对环境友好。所得银镀层30稳定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，先对铜基体表面进行除油工艺，再依次对铜基底表面进行镀钯工艺、镀银工艺；其中，/n镀钯工艺，采用第一电化学电源设备在铜基底表面镀上一层钯镀层；/n镀银工艺，采用第二电化学电源设备在镀完钯镀层的铜基底的钯表面镀上一层银镀层。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，先对铜基体表面进行除油工艺，再依次对铜基底表面进行镀钯工艺、镀银工艺；其中，
镀钯工艺，采用第一电化学电源设备在铜基底表面镀上一层钯镀层；
镀银工艺，采用第二电化学电源设备在镀完钯镀层的铜基底的钯表面镀上一层银镀层。


2.根据权利要求1所述的一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，所述除油工艺中，其采用的溶液为无水乙醇。


3.根据权利要求1所述的一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，所述第一电化学电源设备与第二电化学电源设备均包括电化学工作站、工作电极以及参比电极。


4.根据权利要求3所述的一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，所述镀钯工艺中，工作电极连接铜基底，所述镀银工艺中，工作电极连接钯镀层。


5.根据权利要求1所述的一种金属铜基底电化学镀银的方法，其特征在于，所述镀钯工艺中，镀钯的镀液为：
PdCl，25g/L-20g/L；
NH3H2O，5mg/L-20mg/L(25％)；
NH4Cl，10g/L-50g/L；
(NH4)3PO4，10g/L-50g/L；
以及稳定剂，所述稳定剂由2-巯基苯并咪唑、二乙基二硫代氨基甲酸钠组成，其中2-巯基苯并咪唑、二...

【专利技术属性】
技术研发人员：林理文，林昌健，
申请(专利权)人：厦门乐钢材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35