具有涂层的物件及涂布方法技术

公开了一种具有涂层的物件以及用于涂布涂层的方法。所述物件可以包括基材以及形成于该基材上的含银涂层。在一些实施方式中，涂层包含银基合金，例如银-钨合金。在一些情况下，涂层可以包含至少两层。例如，涂层可以包括包含银基合金的第一层、以及包含贵金属的第二层。涂层可以显示理想的性质和特性，诸如耐久性(例如，耐磨性)、硬度、耐腐蚀性、和高导电性，这些性质和特征例如在电气用途和/或电子用途中是有利的。在一些情况下，可以利用电沉积工艺来涂布涂层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及具有涂层的物件及相关方法。在一些实施方式中，所述涂层是金属且通过电沉积涂布。
技术介绍
可以将许多类型的涂层涂布在基材上。电沉积是用于沉积这种涂层的常用技术。电沉积通常涉及到向置于电沉积浴中的基材施加电压从而还原电沉积浴中的金属离子，其以金属或金属合金涂层的形式沉积在基材上。可以利用电源在阳极与阴极之间施加电压。阳极或阴极中的至少一个可用作被涂布的基材。在一些电沉积工艺中，诸如在电脉冲沉积、交流电沉积、或反向脉冲沉积中，可以以复杂波形施加电压。可以利用例如电沉积的工艺来沉积贵金属和贵金属合金涂层。在一些用途中，由·于反复摩擦表面因而涂层会至少部分地磨损。这种作用是不受欢迎的，特别是当涂布涂层至少部分是为了改善导电性的场合，因为此作用会增加涂层的电阻。
技术实现思路
本专利技术提供具有涂层的物件及相关方法。在一个方面中，提供一种沉积涂层的方法。该方法包括提供阳极、阴极、与阳极和阴极相联的电沉积浴、以及连接到阳极和阴极的电源。该方法还包括驱动电源以使涂层电沉积在基材上。所述涂层包含银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥。银基合金具有小于I微米的平均粒径。在另一方面中，提供一种沉积涂层的方法。该方法包括提供阳极、阴极、与阳极和阴极相联的电沉积浴、以及连接到阳极和阴极的电源。该方法还包括驱动电源以使涂层电沉积在基材上。该涂层包括银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥，其中钨和/或钥在银基合金中的浓度是在O. I原子百分率和50原子百分率之间。在又一方面中，提供一种形成电连接器的方法。该方法包括提供阳极、阴极、与阳极和阴极相联的电沉积浴、以及连接到阳极和阴极的电源。该方法还包括驱动电源以使涂层电沉积在导电性基材上。所述涂层包含银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥。该方法还包括由具有涂层的导电性基材形成电连接器。在又一方面中，提供一种沉积涂层的方法。该方法包括提供阳极、阴极、与阳极和阴极相联的电沉积浴、以及连接到阳极和阴极的电源。该方法还包括驱动电源以使涂层电沉积到基材上。所述涂层包含银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥，其中从水溶液中沉积出所述涂层。在又一方面中，提供一种物件。该物件包括基材以及形成于该基材上的涂层，该涂层包含银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥，其中钨和/或钥在银基合金中的浓度为至少I. 5原子百分率并且该银基合金具有小于I微米的平均粒径。在又一方面中，提供一种物件。该物件包括基材以及形成于该基材上的涂层。所述涂层包含银基合金。该银基合金还包含钨和/或钥，其中银基合金具有小于涂层厚度的50%的平均粒径。 在又一方面中，提供一种电气兀件。该电气兀件包括导电性基材以及形成于该基材上的涂层，该涂层包含银基合金，该银基合金还包含钨和/或钥。在又一方面中，提供一种电沉积浴。该电沉积浴包含银离子、钨和/或钥离子、以及至少一种络合剂。该电沉积浴适合于电沉积工艺。在又一方面中，提供一种电沉积系统。该电沉积系统包括电沉积浴、至少一个电极、和电源。电沉积浴包含银离子、钨和/或钥离子、以及至少一种络合剂。电沉积浴与至少一个电极相联，其中电源连接到至少一个电极。基于以下的详细说明并结合附图，本专利技术的其它方面、实施方式和特征将变得显而易见。这些附图是示意性的，而并非意图按比例绘制。为了清楚的目的，在每个附图中不将每个元件标出，也不示出对于使本领域技术人员能够理解本专利技术并非必需的本专利技术各实施方式的每个元件。以引用的方式并入本文中的所有专利申请及专利的全部内容以引用的方式并入。在发生矛盾的情况下，本说明书(包括定义)将起支配作用。附图说明图I示出了根据一实施方式的电沉积系统。图2示出了根据一实施方式的一个物件。具体实施例方式本文描述了具有涂层的物件以及用于涂布涂层的方法。所述物件可以包括基材以及形成于该基材上的含银涂层。在一些实施方式中，所述涂层包含银基合金(诸如银-钨合金)。在一些情况下，所述涂层可以包括至少两层。例如，所述涂层可以包括含银基合金的第一层、以及含贵金属的第二层。所述涂层可以显示理想的性质和特征，诸如耐久性(例如，耐磨性)、硬度、耐腐蚀性、和高导电性，这些性质和特征在例如电气用途和/或电子用途中会是有利的。在一些情况下，可以利用电沉积工艺涂布所述涂层。图I示出了根据一实施方式的电沉积系统10。系统10包括电沉积浴12。如下面进一步的描述，电沉积浴包括用于形成涂层的金属源以及一种或多种添加剂。在电沉积浴中设置阳极14和阴极16。电源18连接到阳极和阴极。在使用期间，电源产生形成阳极与阴极之间电压差的波形。电压差导致浴中的金属离子的还原，该金属离子以涂层形式沉积到阴极上，在此实施方式中阴极也起基材的作用。应当理解的是，图示说明的系统并非意图的限制性的并且可以包括多种修改，正如本领域技术人员所了解的。电沉积浴包括用于金属源以及添加剂的流体载体。在一些实施方式中，所述流体载体为水(g卩，电沉积浴为水溶液)。然而，应当理解的是，也可以使用其它流体载体(诸如熔融盐、低温溶剂、酒精浴等)。在一些实施方式中，流体载体是水与至少一种有机溶剂的混合物(即，水浴可以包含至少一些有机溶剂)。本领域技术人员能够选择合适的流体载体。电沉积浴包括用于沉积具有期望组成的涂层的合适金属源。应当理解的是，当沉积金属合金时，合金中的所有金属组分在电沉积浴中具有其来源。金属源通常是溶解于流体载体中的离子。正如下面进一步的描述，在电沉积工艺期间，离子以金属或金属合金的形式沉积，从而形成涂层。一般来说，可以使用任何合适的离子。可以由金属盐提供离子。例如，硝酸银、硫酸银、氨基磺酸银可用于在沉积含银涂层时提供银离子；钨酸钠、钨酸铵、钨酸等可用于在沉积含钨涂层时提供钨离子。在一些情况下，所述离子可以包括钥。钥酸钠、钥酸铵、氧化钥等可用于在沉积含钥涂层时提供钥离子。应当理解的是，这些离子是作为例子而提供，许多其它源也是可以的。可以采用金属物质的任何合适浓度，本领域技术人员将能够通过常规试验来选择合适浓度。在一些实施方式中，电沉积浴中的离子可具有在O. Ig/L和100g/L之间、在5g/L和50g/L之间、或者在lg/L和20g/L之间的浓度。在一些实施方式中，电沉积浴中包含取代吡啶化合物。该取代吡啶化合物中含有吡啶环，其中吡啶环的至少一个氢被含官能团的取代基所取代。取代基可包括任何合适的官能团。该官能团的非限制性例包括酰胺、酯、醚、羰基、胺、醇、或其组合。本领域技术人员将能够确定其它官能团。取代吡啶可含有至少一个取代基、至少两个取代基、至少三个取代基、至少四个取代基、或者至少五个取代基。取代吡啶化合物的一例为烟酰胺。正如本领域技术人员认识到的是，烟酰胺具有一个取代基，该取代基为酰胺官能团。 如本文中所述，电沉积浴可包含可改善电沉积工艺和/或涂层品质的一种或多种添加剂。例如，电沉积浴可包含至少一种络合剂(即，络合剂或者络合剂的混合物)。络合剂是指可以与溶液中所含离子相互配合的任何物质。在一些实施方式中，络合剂或者络合剂的混合物可使至少两种元素的共沉积。例如，络合剂或者络合剂的混合物可使银与钨的共沉积。络合剂可以是有机物，例如柠檬酸盐离子、含酰亚胺官能团的化合物、或取代吡啶化合物。络合剂可以是无机物，例如铵离子。在一些情况下，络合剂是中性物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.12 US 12/723,020;2010.03.12 US 12/723,0441.一种沉积涂层的方法，包括 提供阳极、阴极、与所述阳极和所述阴极相联的电沉积浴、以及连接到所述阳极和所述阴极的电源；以及 驱动所述电源以在基材上电沉积涂层，所述涂层包含银基合金，所述银基合金还包含钨和/或钥，其中所述银基合金具有小于I微米的平均粒径。2.根据权利要求I所述的方法，其中，所述银基合金包含O.I原子百分率至50原子百分率的钨和/或钥。3.根据权利要求I所述的方法，其中，所述银基合金具有小于IOOnm的平均粒径。4.根据权利要求I所述的方法，其中，所述涂层的厚度大于约5微英寸。5.根据权利要求I所述的方法，其中，所述基材包含铜。6.根据权利要求I所述的方法，其中，所述涂层包括多层。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多层中的至少一层包含所述银基合金。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多层中的至少一层包含Ru、Os、Rh、Re、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、或其组合。9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述多层中的至少一层包含Ni和/或Co。10.根据权利要求I所述的方法，其中，所述涂层包括第一层和第二层，所述第一层形成在所述基材上并且所述第二层形成在所述第一层上。11.根据权利要求I所述的方法，其中，所述银基合金的平均粒径小于所述涂层厚度的50%。12.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴包含银离子以及钨和/或钥离子。13.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴包含烷羟基羧酸。14.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴包含取代吡啶化合物。15.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴包含含有酰亚胺官能团的化合物。16.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴具有从大约7.O至9. O的pH值。17.根据权利要求I所述的方法，其中，所述浴为水溶液。18.—种沉积涂层的方法，包括 提供阳极、阴极、与所述阳极和所述阴极相联的电沉积浴、以及连接到所述阳极和所述阴极的电源；以及 驱动所述电源以在基材上电沉积涂层，所述涂层包含银基合金，所述银基合金还包含钨和/或钥，其中钨和/或钥在所述银基合金中的浓度在O. I原子百分率和50原子百分率之间。19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述银基合金的平均粒径小于I微米。20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述基材包括铜。21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述涂层包括第一层和二层，所述第一层包含所述银基合金。22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第二层包含Ru、Os、Rh、Re、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、或其组合。23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述第一层形成在所述基材上，并且所述第二层形成在所述第一层上。24.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浴包含银离子以及钨和/或钥离子。25.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浴包含取代吡啶化合物。26.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浴包含含有酰亚胺官能团的化合物。27.根据权利要求18所述的方法，其中，所述浴为水溶液。28.一种形成电连接器的方法，包括 提供阳极、阴极、与所述阳极和所述阴极相联的电沉积浴、以及连接到所述阳极和所述阴极的电源； 驱动所述电源以在导电性基材上电沉积涂层，所述涂层包含银基合金，所述银基合金还包含钨和/或钥；以及 由所述被涂层的导电性基材形成电连接器。29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述银基合金包含O.I原子百分率至50原子百分率的钨和/或钥。30.根据权利要求28所述的方法，其中，所述银基合金的平均粒径小于I微米。31.根据权利要求28所述的方法，其中，所述涂层的厚度大于约5微英寸。32.根据权利要求28所述的方法，其中，所述导电性基材包含铜。33.根据权利要求28所述的方法，其中，所述涂层包括第一层和第二层，所述第一层包含所述银基合金。34.根据权利要求33所述的方法，其中，所述第二层包含Ru、Os、Rh、Re、Ir、Pd、Pt、Ag、Au、或其组合。35.根据权利要求33所述的方法，其中，所述第一层形成在所述基材上，并且所述第二层形成在所述第一层上。36.根据权利要求28所述的方法，其中，所述浴包含银离子以及钨和/或钥离子。37.根据权利要求28所述的方法，其中，所述浴包含取代吡啶化合物。38.根据权利要求28所述的方法，其中，所述浴包含含有酰亚胺官能团的化合物。39.根据权利要求28所述的方法，其中所述浴为水溶液。40.一种沉积涂层的方法，包括 提供阳极、阴极、与所述阳极和所述阴极相联的电沉积浴、以及连接到所述阳极和所述阴极的电源； 驱动所述电源以在基材上电沉积涂层，所述涂层包含银基合金，所述银基合金还包含钨和/或钥，其中从水溶液沉积所述涂层。41.根据权利要求40所述的方法，其中，所述银基合金包含O.I原子百分率至50原子百分率的钨和/或钥。42.根据权利要求40所述的方法，其中，所述银基合金的平均粒径小于I微米。43.根据权利要求40所述的方法，其中，所述导电性基材包含铜。44.根据权利要求40所述的方法，其中，所述涂层包括第一层和二层，所述第一层包含所述银基合金。45.根据权利要求44所述的方法，其中，所述第二层包含Ru、Os、Rh、...

【专利技术属性】
技术研发人员：娜兹拉·戴德范德，克里斯托弗·A·舒，艾伦·C·伦德，乔纳森·C·特伦克尔，约翰·克海伦，
申请(专利权)人：克斯塔里克公司，
类型：
国别省市：