一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺组成比例

本发明专利技术一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺，属于电镀金技术领域；所述无氰电镀金配方组成如下：HAuCl

【技术实现步骤摘要】
一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺


[0001]本专利技术属于电镀金
，尤其涉及一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺。

技术介绍

[0002]金是人们最为熟知的贵金属之一，镀金层颜色为金黄色，看起来高贵典雅，具有良好的延展性，易抛光，具有较好的抗变色性能，可加工成各种形状，因此常被用作装饰性镀层；且镀金层具有稳定的化学性质，除了王水，与其他酸、碱基本上不发生反应，耐腐蚀能力强，并具有不错的耐磨性，因此镀金层常被用作防护性镀层；镀金层具有较低的接触电阻，导电性能良好，易于焊接，因此也常被用作功能性镀层，在精密仪器仪表、印制电路板、集成电路等方面有着广泛的应用。
[0003]电镀金多采用氰化物镀液，但氰化物有剧毒，因此急需开发性能接近于氰化物电镀金工艺的无氰电镀金工艺。以5，5
‑
二甲基乙内酰脲(DMH)为配位剂无氰电镀金工艺已显示出具有工业应用的可能性，但该工艺仍然存在如下问题：镀层晶粒粗大、堆积疏松，导致镀层色泽和光亮性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术目的在于提供一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺，以解决传统无氰电镀工艺镀层晶粒粗大、堆积疏松，导致镀层色泽和光亮性较差的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的一种无氰电镀金配方及其配置方法和电镀工艺的具体技术方案如下：
[0006]一种无氰电镀金配方，所述电镀金由添加剂和超纯水配置而成，所述无氰电镀金配方组成如下：
[0007]HAuCl
4 0.01
‑
0.02mol
·
L
‑1、5，5
‑
二甲基乙内酰脲(DMH)0.2
‑
0.3mol
·
L
‑1、K2CO
3 0.3
‑
0.4mol
·
L
‑1、邻菲罗啉(PHEN)20
‑
40mg
·
L
‑1、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)5
‑
15mg
·
L
‑1，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)50
‑
70g/L、有机多胺类化合物70
‑
100g/L和聚醚类化合物0.01
‑
0.03g/L。
[0008]进一步，所述有机多胺类化合物选自乙二胺或丙二胺或丁二胺与柠檬酸铵的混合物。
[0009]进一步，所述聚醚类化合物为丙二醇嵌段聚醚。
[0010]进一步，所述电镀金由添加剂和超纯水配置而成，所述无氰电镀金配方组成如下：
[0011]HAuCl
4 0.015mol
·
L
‑1、5，5
‑
二甲基乙内酰脲(DMH)0.25mol
·
L
‑1、K2CO30.36mol
·
L
‑1、邻菲罗啉(PHEN)30mg
·
L
‑1、聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)10mg
·
L
‑1，氨基三亚甲基膦酸(ATMP)60g/L、有机多胺类化合物80g/L和聚醚类化合物0.02g/L。
[0012]本专利技术还提供了一种无氰电镀金配方的配置方法，其特征在于，包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：
[0013]步骤S1、根据需要配制的溶液体积及工艺配方，计算所需称取各物质的质量；
[0014]步骤S2、根据计算结果称取配位剂(DMH)和导电盐(K2CO3)放于烧杯中，加入适量超纯水，在温度328～333K下，搅拌使其溶解；
[0015]步骤S3、根据计算结果称取主盐(HAuCl4·
4H2O)，溶于适量超纯水中，将步骤S2中溶液与主盐溶液混合，定容后充分搅拌至溶液由黄色变为完全无色，使溶液中的Au
3+
与DMH完全配位。
[0016]进一步，所述步骤S2和步骤S3中，由于添加剂在镀液中含量极低，部分可能无法直接使用天平准确称取(如一些添加剂为胶状物)，故采用如下方法：称取所需量的数十倍，根据其溶解度配成大致饱和的均一的溶液(浓度应尽量高一些，以保证加入到镀液中后对总体积影响较小)，经过换算后用移液枪量取适量该溶液，加入到镀液中，混合均匀即可进行电镀实验。
[0017]本专利技术还提供了一种无氰电镀金配方的电镀工艺，电镀过程电流密度为0.5
‑
1.2A
·
dm
‑2，控制温度303～323K，pH值9.7，搅拌速度600～1000rpm。
[0018]本专利技术的一种无氰电镀金配方具有以下优点：镀层表面光亮均匀，呈玫瑰金色，镀层硬度264Hv0.1，与铂铱丝接触电阻216mΩ，镀层结合力和耐蚀性良好，镀层成分Au 90.4wt％，Pd 4.5wt％，Cu 5.1wt％，镀液电流效率达到79％，分散能力82.17％，覆盖能力84.52％，镀液稳定性40天；该配方和工艺得到的镀层质量良好，镀液具有较好的分散能力、覆盖能力、稳定性。并且镀液中不含氰化物，满足生产需求。
附图说明
[0019]图1为本实施例中含PDDA和PHEN镀液电镀不同时间所得镀金层宏观形貌(a)3min；(b)15min。
[0020]图2为本实施例中不同电流密度所得镀金层宏观形貌。
[0021]图3为本实施例中不同转速所得镀金层微观形貌(a)300rpm(b)600rpm(c)1000rpm(d)1400rpm。
[0022]图4为本实施例中不同温度所得镀金层宏观形貌(a)(b)333K(c)(d)343K。
[0023]图5为本实施例中含有不同添加剂以及不同电镀时间下镀金层宏观形貌(a)不含添加剂，3min；(b)含有主光亮剂，3min；(c)含有复配光亮剂，3min；(d)不含添加剂，15min；(e)含有主光亮剂，15min；(f)含有复配光亮剂，15min。
[0024]图6为本实施例中含有不同添加剂以及不同电镀时间下镀金层SEM照片(a)不含添加剂，3min；(b)含有主光亮剂，3min；(c)含有复配光亮剂，3min；(d)含有复配光亮剂，15min。
具体实施方式
[0025]为了更好地了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术一种无氰电镀金配方做进一步详细的描述。
[0026]如图1
‑
图6所示，本专利技术提出通过寻找合适的添加剂来优化工艺，研究发现，当晶粒细化至纳米级，镀层呈现金黄光亮。此外，由于纯金镀层的硬度与耐磨性较差，在一些应用中难以满足要求，因此，本文以DMH为配位剂开发金合金镀层的电镀工艺。
[0027]电镀金溶液的配制方法：
[0028]因DMH在碱性条件下解离，溶解度增大，所以电镀金溶液配制方法和顺序如下：
[0029](1)根据需要配制的溶液体积及工艺配方，计算所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无氰电镀金配方，其特征在于，所述电镀金由添加剂和超纯水配置而成，所述无氰电镀金配方组成如下：HAuCl
4 0.01
‑
0.02mol
·
L
‑1、5，5
‑
二甲基乙内酰脲0.2
‑
0.3mol
·
L
‑1、K2CO30.3
‑
0.4mol
·
L
‑1、邻菲罗啉20
‑
40mg
·
L
‑1、聚二烯丙基二甲基氯化铵5
‑
15mg
·
L
‑1，氨基三亚甲基膦酸50
‑
70g/L、有机多胺类化合物70
‑
100g/L和聚醚类化合物0.01
‑
0.03g/L。2.根据权利要求1所述的无氰电镀金配方，其特征在于，所述有机多胺类化合物选自乙二胺或丙二胺或丁二胺与柠檬酸铵的混合物。3.根据权利要求1所述的无氰电镀金配方，其特征在于，所述聚醚类化合物为丙二醇嵌段聚醚。4.根据权利要求1所述的无氰电镀金配方，其特征在于，所述电镀金由添加剂和超纯水配置而成，所述无氰电镀金配方组成如下：HAuCl
4 0.015mol
·
L
‑1、5，5
‑
二甲基乙内酰脲0.25mol
·
L
‑1、K2CO
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚玉，
申请(专利权)人：深圳市创智成功科技有限公司，
类型：发明
国别省市：