无硼电镀添加剂及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种无硼电镀添加剂及其使用方法。所述电镀添加剂包括至少一种羧酸以及至少一种上述羧酸的碱金属盐。该羧酸包括2

【技术实现步骤摘要】
无硼电镀添加剂及其使用方法


[0001]本专利技术关于一种电镀添加剂，特别是指一种不含硼的电镀添加剂，可用于镀镍工艺当中。

技术介绍

[0002]纯镍具有相当高的化学活性，表面可快速地跟氧气反应形成一层保护性的氧化物，进而保护内层的金属镍不被氧化，故具有很强的抗腐蚀性，可应用在表面处理技术之中。镍作为镀材被广泛的使用在装饰与工业用途。
[0003]镀镍的镀浴(电镀液)中，最常用的为瓦特镍镀浴，成分包含了硫酸镍、氯化镍与硼酸，可参考1923年美国专利US 1,504,206 A。硫酸镍提供电镀中所需的镍离子(阳离子)。氯化镍可改善阳极溶出、避免阳极钝化以及提高导电率。硼酸为添加剂，作为弱缓冲液稳定电镀过程中的pH波动，提高镀膜的光泽度、平滑度和柔韧性。使用瓦特镍镀浴电镀的电流密度通常控制在0.5
‑
3A/dm2的范围内。
[0004]当镀液老化需要更换时，镀液中的镍金属会被充分回收，但硼酸的回收过程昂贵，当作废水排放则会造成环境上的破坏，例如导致水生生物生长与生育障碍。随着环保意识的兴起，各国纷纷通过更为严格的环境法规，例如欧洲化学总署(ECHA)已将硼酸列入高度关切物质(SVHC)的候选清单，也开始制定硼放流水的相关标准。
[0005]目前含硼废水的处理方法多为化学沉淀法与树脂吸附法，两者方式皆可将硼转变为固体，产生含硼的固体废弃物，但仍对环境具有不良影响。因此，如何从源头替代硼酸的使用成为电镀领域的重要课题。
[0006]现今市面上已有采用醋酸代替硼酸的无硼添加剂，然而其电镀效果大多不佳，容易产生粗糙且光泽度不佳的镍镀层。此外，醋酸添加量大时会有强烈臭味，使工作环境恶劣。

技术实现思路

[0007]为解决上述问题，本专利技术提供一种无硼电镀添加剂，可应用于各种镀镍系统之中，且具有广泛的电流操作密度，可获得高质量的镀膜。
[0008]根据本专利技术的一实施例，提供一种电镀添加剂，包括至少一种羧酸以及至少一种上述羧酸的碱金属盐。该羧酸包括2
‑
羟基苯甲酸、2,3
‑
二羟基丁二酸、2
‑
羟基丙酸、2
‑
羟基丙烷
‑
1,2,3
‑
三羧酸、2
‑
羟基丁二酸、己二酸、2
‑
羟基乙酸及其组合。其中该电镀添加剂不包含硼。
[0009]一实施例中，上述羧酸的碱金属盐包括2
‑
羟基苯甲酸钠/钾、2,3
‑
二羟基丁二酸钠/钾、2
‑
羟基丙酸钠/钾、2
‑
羟基丙烷
‑
1,2,3
‑
三羧酸钠/钾、2
‑
羟基丁二酸钠/钾、己二酸钠/钾、2
‑
羟基乙酸钠/钾及其组合。
[0010]一实施例中，上述电镀添加剂至少包括2种不同羧酸以及至少包括2种不同羧酸的碱金属盐。
[0011]一实施例中，该羧酸的碱金属盐含量介于40
‑
90重量％，以该电镀添加剂的总重为基准。
[0012]一实施例中，该羧酸与该羧酸的碱金属盐的重量比率介于1:9至6:4。
[0013]一实施例中，上述电镀添加剂是用于镀镍工艺中。
[0014]一实施例中，该羧酸不包含醋酸。
[0015]根据本专利技术的另一实施例，提供一种镀镍电镀液，包括水、镍离子来源；以及上述电镀添加剂。其中该镀镍电镀液的pH值介于1
‑
6之间，且该镀镍电镀液不包含硼。
[0016]一实施例中，该镍离子来源包括柠檬酸镍、氯化镍、硫酸镍及氨基磺酸镍。
[0017]一实施例中，该镀镍电镀液中羧酸的浓度为0.05
‑
100g/L，优选为0.15
‑
35g/L，以镀镍电镀液的总容量为基准。
[0018]一实施例中，该镀镍电镀液中该羧酸的碱金属盐浓度为0.05
‑
100g/L，优选为0.1
‑
35g/L，以镀镍电镀液的总容量为基准。
[0019]根据本专利技术再一实施例，提供一种电镀镍的方法，包括：
[0020]于一电镀槽内加入上述镀镍电镀液；
[0021]将一待镀物放入该电镀槽内，该电镀槽的温度控制在20
‑
80℃；以及
[0022]通入直流电使该电镀槽内的电流密度达到0.1
‑
30A/dm2。
[0023]一实施例中，上述电镀槽的电流密度控制在10
‑
25A/dm2。
[0024]为使对本专利技术的上述及其他方面有更好的了解，下文特举实施例，并配合所附图作详细说明。
附图说明
[0025]图1为依比较例1的电镀液进行电镀镍的样品照片；
[0026]图2为依比较例2的电镀液进行电镀镍的样品照片；
[0027]图3为依实例1
‑
1的电镀液进行电镀镍的样品照片；
[0028]图4为依实例2
‑
1的电镀液进行电镀镍的样品照片；
[0029]图5为依比较例1的电镀液进行电镀镍的样品的SEM图；
[0030]图6为依实例5
‑
1的电镀液进行电镀镍的样品的SEM图；
[0031]图7为依实例5
‑
2的电镀液进行电镀镍的样品的SEM图；
[0032]图8为依实例5
‑
3的电镀液进行电镀镍的样品的SEM图；
[0033]图9为依实例5
‑
4的电镀液进行电镀镍的样品的SEM图。
具体实施方式
[0034]本实施例中使用的术语是为了描述具体实施方式，其并不限制本专利技术仅包括这些示例性实施方式。除非上下文另外清楚地指明，本实施例中单数形式(如“一个”、“一种”及“一”)同样包括数量大于一的情况。
[0035]术语“包含”、“包括”为开放性连接词，指明存在所述组件或步骤但并不排除存在或附加有一或多个其他的组件或步骤。然在本实施例中以措辞“包含”、“包括”描述时，亦表示同时提供以“由
…
组成”及/或“基本上由
…
组成”等封闭式、半开放式连接词加以描述的实施例。
[0036]本实施例中在诸如“A及/或B”的词组中所使用的术语“及/或”意欲包括“A及B”、“A或B”、“A(单独)”及“B(单独)”。
[0037]本实施例使用的电镀添加剂包括至少一种羧酸以及至少一种羧酸的碱金属盐。
[0038]羧酸(Carboxylic acid)为有机酸的一种，是带有羧基的有机化合物，通式为R
‑
COOH。本实施例使用的羧酸包括：
[0039]2‑
羟基苯甲酸
[0040]2,3
‑
二羟基丁二酸
[0041]2‑
羟基丙酸
[0042本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电镀添加剂，包括：至少一种羧酸，包括2
‑
羟基苯甲酸、2,3
‑
二羟基丁二酸、2
‑
羟基丙酸、2
‑
羟基丙烷
‑
1,2,3
‑
三羧酸、2
‑
羟基丁二酸、己二酸、2
‑
羟基乙酸或其组合；以及至少一种上述羧酸的碱金属盐；其中，该电镀添加剂不包含硼。2.如权利要求1所述的电镀添加剂，其中该羧酸的碱金属盐包括2
‑
羟基苯甲酸钠、2
‑
羟基苯甲酸钾、2,3
‑
二羟基丁二酸钠、2,3
‑
二羟基丁二酸钾、2
‑
羟基丙酸钠、2
‑
羟基丙酸钾、2
‑
羟基丙烷
‑
1,2,3
‑
三羧酸钠、2
‑
羟基丙烷
‑
1,2,3
‑
三羧酸钾、2
‑
羟基丁二酸钠、2
‑
羟基丁二酸钾、己二酸钠、己二酸钾、2
‑
羟基乙酸钠、2
‑
羟基乙酸钾或其组合。3.如权利要求1或2所述的电镀添加剂，其至少包括2种不同羧酸以及至少包括2种不同羧酸的碱金属盐。4.如权利要求1所述的电镀添加剂，其中该羧酸的碱金属盐含量介于40
‑
90重量％，以该电镀添加剂的总重为基准。5.如权利要求1所述的电镀添加剂，其中该羧酸与该羧酸的碱金属盐的...

【专利技术属性】
技术研发人员：许景翔，何享颖，
申请(专利权)人：优胜奈米科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：