一種二硫雜環化合物無氰鍍金的電鍍液及電鍍方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電錐金技術領域，尤其涉及一種二硫雜環化合物無氯錐金的電錐液及 電錐方法。
【背景技術】
[0002] 金延展性好，易于拋光，具有較低的接觸電阻，導電性能、焊接性能良好，在電子工 業中作為可焊性錐層得到了廣泛的應用。金耐高溫，硬金還比較耐磨，因此金錐層廣泛應 用于精密儀器、儀表、印刷線路板、集成電路、管殼、電接點等要求電參數性能長期穩定的零 件。金的化學穩定性很高，只溶于王水而不溶于其他酸，因而金錐層耐蝕性很強，有良好的 抗變色性能，同時，金合金錐層有多種色調，故常用作名貴的裝飾性錐層，如手飾、手表、藝 術品等。
[0003] 根據錐金錐液中是否含有氯化物可分為有氯錐金和無氯錐金。由于氯化物有劇 毒，在環保意識的逐步增強的大時代背景下，氯化電錐金開始被各國政府通過立法進行限 巧||。無氯錐金的開發凸顯出巨大的市場前景。現有的氯化電錐金普遍存在錐液的性能不佳， 錐層質量不高的技術缺陷，送些嚴重制約了無氯電錐金在工業上的進一步推廣。
【發明內容】
[0004] 有鑒于此，本發明一方面提供一種二硫雜環化合物無氯錐金的電錐液，該電錐液 的錐液性能較好，使用該錐液得到的錐層質量較高。
[0005] 一種二硫雜環化合物無氯錐金的電錐液，包含W金計10~15g/L的Η氯化金、W 二硫基計72~108g/L的二硫雜環化合物、1~4g/L的甘油、0. 30~0. 65g/L的有機磯化 合物和0. 05~0. 14g/L的W佗計亞佗鹽。
[0006] 其中，包含W金計12g/L的Η氯化金、W二硫基計88g/L的二硫雜環化合物、3g/L 的甘油、0. 45g/L的有機磯化合物和0. 08g/L的W佗計亞佗鹽。
[0007] 其中，所述二硫雜環化合物為雙（2-喔吩基）二硫離、2, 2'-二硫二化巧或 4, 4' -二硫二化巧
[0008] 其中，所述有機磯化合物為麗基磯化合物或胺基烷基磯化物，所述亞佗鹽為賄化 亞佗。
[0009] W上電錐液的技術方案中，選用為Η氯化金為主鹽。本發明中金離子含量可使得 陰極電流密度較高而沉積速度較快。若金鹽含量過高，不僅會增加電錐成本，而且會使錐層 產生脆性增大的現象；若含量過低，錐層色澤較差，陰極電流密度較低，沉積速度較慢。
[0010] 選用為二硫雜環化合物主配位劑。二硫雜環化合物的分子結構為二硫基（-S-S-) 的兩端連接兩個雜環基團，兩個雜環基團可W相同，也可W不相同。雜環基團可W為五元或 六元的雜環基團，例如為喔吩基、化巧基。二硫雜環化合物中的-S-S-與金離子形成較為穩 定的絡合物。
[0011] 選用甘油作為穩定劑，可防止亞硫酸根被氧化。
[0012] 選用亞佗鹽為光亮劑，提高錐層的光亮度。由于亞佗離子在金表面發生欠電勢沉 積，因而提高了金的沉積電勢，使錐層結晶細致。
[0013] 選用有機磯化合物含有未成對電子，其可具有加速電子傳遞的作用，有利于沉積 速度的加快的添加劑。送些添加劑具有親水基，對提高絡離子擴散系數，減少擴散層厚度都 有利，從而加速了溶液的流動性，提高了錐液的電流密度。
[0014] 除了上述成分外，本發明在還可選用合適用量的其它在本領域所常用的添加劑， 例如導電劑碳酸鐘、輔助配位劑例如巧樣酸或其鹽等，送些都不會損害錐層的特性。
[0015] 本發明另一方面提供一種二硫雜環化合物無氯錐金的電錐方法，該方法所適用的 電錐液的性能較好，根據該方法制備的錐層質量較高。
[0016] 一種使用上述的電錐液電錐的方法，包括W下步驟：
[0017] (1)配制電錐液；在水中溶解各原料組分形成電錐液，所述每升電錐液含有W金 計10~15gH氯化金、二硫基計72~108g的二硫雜環化合物7、1~4g甘油、0. 30~0. 65g 有機磯化合物和0. 05~0. 14gW佗計亞佗鹽；
[001引 （2)W預處理過的陰極和陽極置入所述電錐液中通入電流進行電錐。
[0019] 其中，所述電流為單脈沖方波電流；所述單脈沖方波電流的脈寬為0. 5~1ms，占 空比為5~30%，平均電流密度為0. 5~lA/dm2。
[0020] 其中，所述步驟似中電錐液的抑為8~10。
[002。 其中，電錐液的溫度為50~6(TC。
[0022] 其中，電錐的時間為20~40min〇
[002引其中，所述步驟似中陽極與陰極的面積比為（1~4) ;1。
[0024] W上電錐方法的技術方案中，單脈沖方波電流定義為在ti時間內通入電流密度為 Jp的電流，在t2時間內無通入電流，是一種間歇脈沖電流。占空比定義為V(ti+t2)，頻率 為1/(ti+t2)，平均電流定義為JpV(ti+t2)。同直流電沉積相比，雙電層的厚度和離子濃度 分布均有改變；在增加了電化學極化的同時，降低了濃差極化，產生的直接作用是，脈沖電 錐獲得的錐層比直流電沉積錐層更均勻、結晶更細密。不僅如此，脈沖電錐還具有：（1)錐 層的硬度和耐磨性均高；(2)錐液分散能力和深錐能力好；（3)減少了零件邊角處的超錐， 錐層分布均勻性好，可節約錐液使用量。
[00巧]W銅巧作為陰極，W笛片為陽極。對陰極的預處理由先之后依次包括對陰極用砂 紙打磨、除油、浸酸、預浸銅。該用砂紙打磨可W打磨兩次，第一次可W用粗砂紙例如200目 的砂紙打磨，第二次可W用細砂紙，例如可W用WC28金相砂紙。該除油可W先采用化學堿 液除油而后采用95%的無水己醇除油。其中，化學堿液組成為；50~80g/L化0HU5~20g/ L胞3口〇4、15~20g/L胞2〇)3和5g/LNazSiOs和1~2g/L0P-10。化學除油具體過程為經 待除油陰極在化學堿液中15~4(TC浸潰30s。浸酸時間為1~2min，浸酸的目的是活化， 具體地說是，去除被錐件表層的氧化物膜，使基體的晶格完全裸露，處于活化狀態。浸酸所 用的溶液組成為；lOOg/L硫酸和0. 15~0. 20g/L硫脈。預浸銅時間為1~2min，所用的溶 液組成為；lOOg/L硫酸、50g/L無水硫酸銅和0. 20g/L硫脈。
[002引步驟似中陽極與陰極的面積比優選為3 ;1。陰陽極面積比過大會使得其較易發 生純化；反之，則會導致陰極銅沉積速率過小，從而降低電流效率。
[0027] 電錐液的抑為8~10。抑小于8,會導致金離子氧化二硫基中的硫原子產生硫單 質。若大于10,錐液會成暗褐色，影響最終的錐層的光澤。
[0028] 本發明W二硫雜環化合物為主配位劑，W甘油為穩定劑，W有機磯化合物為電子 加速劑，W亞佗鹽為光亮劑，氯化金為金主鹽，由此使獲得的錐液具有較好的分散力和 深錐能力，陰極電流效率高，錐液性能優異。采用在錐液在堿性條件下電錐獲得的錐層的孔 隙率低，光亮度高，錐層質量良好。
【具體實施方式】
[0029] 下面結合實施例來進一步說明本發明的技術方案。
[0030] 按照實施例1~6所述配方配制電錐液，具體如下；根據配方用電子天平稱取各原 料組分的質量。將各原料組分分別溶解于適量的去離子水后充分混合均勻然后，加水調至 預定體積，加入燒堿調節抑值為8~10。
[0031] 使用實施例1~6及對比例所述配方配制的電錐液進行電錐的方法：
[003引（1)陰極采用lOmmX lOmmXO. 1mm規格的銅巧。將銅巧先用200目水砂紙初步打 磨后再用WC28金相砂紙打磨至表面露出金屬光澤。依次經溫度為50~7(TC的化學堿液 除油、蒸傭水沖洗、95%無水己醇除油、蒸傭水沖洗、浸酸1~2min、預浸銅1~2min、二次 蒸傭水沖洗。其中，化學堿液的配方為50~80g/L化0HU5~20g/L胞3?04、15~20g/L 胞20)3和5g/L NazSiOs和1~2g/L 0P-10。浸酸所用的溶液組成為；lOOg/L硫酸和0. 15~ 0. 20g/L硫脈。預浸銅所用溶液組成為；lOOg/L硫酸、50g/L無水硫酸銅和0. 20g/L硫脈。 [003引似W 15mmX lOmmXO. 2mm規格的笛板為陽極，電錐前將砂紙打磨平滑、去離子水 沖洗及烘干。
[0034] (3)將預處理后的陽極和陰極浸入電錐槽中的電錐液中，將將電錐槽置于恒溫水 浴鍋中，并為電錐槽安裝電動攬拌機，將電動攬拌機的攬拌棒插于電錐液中。待調節水浴溫 度使得電錐液溫度維持在50~6(TC，機械攬拌轉速調為100~25化pm后，接通脈沖電源， 脈沖電流的脈寬為0. 5~1ms，占空比為5~30%，平均電流密度為0. 5~lA/dm2。待通電 20~40min后，切斷電錐裝置的電源。取出鋼板，用蒸傭水清洗烘干。
[0035] 實施例1
[0036] 電錐液的配方如下：
[0037]
[0038]
[0039] 施錐工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0. 5ms，占空比為30%，平均電流密度為 0. 5A/dm2 ;pH為8,溫度為60°C，電錐時間為40min。
[0040] 實施例2
[0041] 電錐液的配方如下：
[0042]
[004引施錐工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0.6ms，占空比為25%，平均電流密度為 0.6A/dm2;pH為8. 5,溫度為60。電錐時間為35min。
[0044] 實施例3
[0045] 電錐液的配方如下：
[0046]
[0047] 施錐工藝條件：單脈沖方波電流的脈寬為0.8ms，占空比為20%，平均電流密度為 1A/血2 ;抑為9,溫度為50°C，電錐時間