[发明专利]一种酸性金合金镀液

说明书

技术领域

本发明涉及一种酸性金合金镀液(gold alloy plating solution)。

背景技术

近年来，由于金优良的电学性能和耐腐蚀性，为了保护电子元件比如接触端子的表面，镀金在电子器件和电子元件上得到广泛的使用。镀金被用作半导体元件的电极终端的表面处理，作为形成于塑料薄膜中的引线(lead)，或者作为电子元件例如连通电子器件的连接器的表面处理等。能够被镀金的材料包括金属、塑料、陶瓷、半导体等。

连通电子器件的连接器使用硬质镀金，因为根据使用的特性，作为表面处理的镀金薄膜必须具有耐蚀、耐磨和导电性能。金钴合金镀和金镍合金镀等，是常用的硬质镀金(例如，参见DE1111897和JP60-155696)。一般来说，铜或铜合金用作电子元件(如连接器)的基底。然而，当金沉积在铜的表面的时候，铜会扩散到金膜中。因此，当使用镀金作为铜的表面处理的时候，常常在铜表面进行镀镍作为铜基底的阻挡层。一般来说，随后在镍镀层的表面进行镀金。

在电子元件(比如连接器)上进行局部硬质镀金的标准方法包括点镀，通过控制液面的电镀，挂镀和滚镀等。

然而，使用传统的镀金液，在高电流密度电镀的过程中存在一些问题，因为在沉积的金膜上会发生所谓的“烧焦”现象。另外，使用传统的镀金液，存在的问题是当在电子元件需要镀金膜的某个区域进行局部镀覆时，金或金合金也会在此周围的区域也即不需要镀金的地方沉积。

为了避免金在不需要的地方沉积，已经有很多种技术被提出。本发明人发现，通过使用一种酸性金钴镀浴，以六亚甲基四胺为添加剂，能够控制不必要的金沉积，并且已经申请了专利(参见JP2006-224465)。通过使用这些技术，不必要的金沉积能够被控制，但是需要进一步提高所沉积的镀金薄膜的光泽度，以及提高沉积速度，和扩大能够得到良好镀覆的电流密度范围。

本发明的目的是，提供一种酸性金合金镀液和镀金合金的方法，其保持了连接器表面的镀金薄膜的性能，在高电流密度下沉积相对较厚的镀金膜，在所需的区域内沉积镀金膜同时抑制在不需要的区域的沉积，其提高了镀金膜的沉积速度，并且能够在宽的电流密度范围内镀覆。

为了解决上述问题，作为对镀金液辛勤研究的结果，本发明人发现，通过保持金钴合金镀液在弱酸条件下，并添加六亚甲基四胺和特殊的光亮剂(glossingagent)，可得到电子元件(例如连接器)所需要的具有耐蚀、耐磨且导电的金合金镀膜，同时抑制了在不需要的地方金合金镀膜的沉积，改进了镀覆操作的条件，提高了金合金镀膜的沉积速率，如此即实现了本发明。

发明内容

本发明一个方面提供了一种酸性金合金镀液，其含有氰化金或其盐，钴离子，螯合剂，六亚甲基四胺和光亮剂，以及必要时，pH值调节剂。其中，所述镀液的光亮剂是具有羧基或羟基的含氮原子化合物，或具有羧基的含硫原子化合物。

另外，本发明提供一种通过电解镀(electrolytic plating)来镀金合金的方法，该方法使用酸性金合金镀液，所述酸性金合金镀液包含氰化金或其盐，钴离子，螯合剂，六亚甲基四胺，和具有羧基或羟基的含氮原子化合物或者具有羧基的含硫原子化合物，以及必要时，pH值调节剂。

另外，本发明提供一种生产具有金合金镀膜的连接器的方法，该方法在连接器的接触区域进行镀镍，然后在镍膜上进行镀金合金。其中，所述的镀金合金是使用一种含有氰化金或其盐，钴离子，螯合剂，六亚甲基四胺和具有羧基或羟基的含氮原子化合物或具有羧基的含硫原子化合物的酸性金合金镀液的电解镀。

具体实施方式

本发明的酸性金合金镀液能够在宽范围的电流密度内使用，尤其是，能够提供一种即使在高电流密度下也具有良好光泽度的金合金镀层。另外，本发明的酸性金合金镀液能够在高电流密度下产生相对可靠的金合金镀层。使用本发明的酸性金合金镀液，这些沉积增加，能够在宽的镀覆操作范围内得到具有良好光泽度的金合金镀层。

当使用本发明的酸性金合金镀液形成电子元件(比如连接器)所需要的具有耐磨、耐蚀和导电的金合金镀层时，金合金镀膜可以沉积在需要的位置，同时抑制了在不必要的区域的沉积。换言之，本发明的金合金镀液或其方法具有优良的沉积选择性。在不必要镀覆的地方抑制镀膜的沉积能够减低金属不必要的消耗，从经济角度上看这是有利的。

本发明的酸性金合金镀液含有氰化金或其盐，钴离子，螯合剂，六亚甲基四胺和光亮剂，以及必要时，也可以含有pH值调节剂。本发明的酸性金合金镀液保持酸性，优选pH值保持在3到6之间。