[发明专利]一种锡-铜-镍合金电镀液及其电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀液技术领域，尤其涉及一种锡-铜-镍合金电镀液及其电镀 方法。

背景技术

随着科技的不断发展，对产品的要求越来越严格，单一元素的镀层难以满 足电镀产品的需求，科研工作者逐渐将目光投向合金电镀。

由于锡及锡铅合金镀层具有良好的抗蚀性和可焊性能性能，已经广泛的应 用到电子部件的可焊性镀层，然而，纯锡镀层容易产生导致电路短路的晶须， 铅对于人体和环境有害，而受到严格控制，目前开发了锡-银、锡-铋等无铅可焊 性合金镀层，但是锡-银合金镀层的镀液稳定性较差、成本较高、在锡合金中易 发生晶须；锡-铋合金镀层虽不容易产生晶须，但加工性能差、易产生裂纹。且 已知PH缓冲剂硼酸对人体和环境有害。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种锡-铜-镍合金电镀液，本发明的锡-铜- 镍合金电镀液组成简单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保。

该电镀液包含硫酸亚锡80～150g/L、有机磺酸铜60～100g/L、硫酸镍 40～80g/L、羟基羧酸10～20g/L、抗氧化剂0.5～15g/L络合剂20～35g/L、稳定剂 1～5g/L、光亮剂1～5g/L、余量为去离子水。

优选的，该电镀液包含硫酸亚锡100g/L、有机磺酸铜80g/L、硫酸镍50g/L、 羟基羧酸12g/L、抗氧化剂5g/L、络合剂25g/L、稳定剂3g/L、光亮剂2g/L、余 量为去离子水。

优选的，磺酸铜为甲基磺酸铜、三氟甲烷磺酸铜、氨基磺酸铜、丁磺酸铜 中一种或至少2种的混合物，羟基羧酸为羟基乙酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸中 一种或至少2种的混合物。

优选的，络合剂为柠檬酸钠、葡萄糖酸钠中一种或两者的混合物。

优选的，稳定剂为植酸、抗坏血酸中一种或两者的混合物。

优选的，初级光亮剂为苯亚磺酸钠，光亮剂为糖精、甲醛、二甲基己炔醇 中一种或至少2种的混合物。

本发明另一方面提供一种使用上述锡-铜-镍合金电镀液电镀的方法，该方法 电镀得到镀层无晶须、热稳定性好、延展性好、加工性能强、不易产生裂纹。

一种使用上述锡-铜-镍合金电镀液电镀的方法，包括以下步骤：

(1)制备锡-铜-镍合金电镀液：将络合剂20～35g、稳定剂1～5g和抗氧化 剂0.5～15g溶于去离子水中配成溶液，向该溶液中加入羟基羧酸10～20g、硫酸 亚锡80～150g、有机磺酸铜60～100g、硫酸镍40g～80g并搅拌溶解制成混合液， 向该混合液中加入光亮剂1～5g溶解，再加入余量的去离子水至总体积为1L， 得到锡-铜-镍合金电镀液；

(2)用碳电极做阳极，工件做负极，进行电镀，得到光亮的锡铜镍合金镀 层。

优选的，步骤(1)中得到的锡-铜-镍合金电镀液用氨水调节PH至4～8。

优选的，步骤(2)中电镀过程在温度40～80℃，电流密度为50～150mA/cm²下进行。

优选的，步骤(2)中阴极与阳极的面积比为(1/2～2)：1。

本发明的锡-铜-镍合金电镀液包含硫酸亚锡80～150g/L、有机磺酸铜 60～100g/L、硫酸镍40～80g/L、羟基羧酸10～20g/L、抗氧化剂0.5～15g/L络合剂 20～35g/L、稳定剂1～5g/L、光亮剂1～5g/L、余量为去离子水。该锡-铜-镍合金 电镀液组成简单、成本低、稳定性强、毒性小、安全环保，电镀得到的镀层无 晶须、热稳定性好、延展性好、加工性能强、不易产生裂纹。

具体实施方式

下面分别结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。

以下实施例中所涉及的原料均为市售。

实施例1：本实施例的锡-铜-镍合金电镀液包含以下组分：

使用该锡-铜-镍合金电镀液电镀方法如下:

制备锡-铜-镍合金电镀液：将络合剂25g、稳定剂3g和抗氧化剂5g溶于去 离子水中配成溶液，向该溶液中加入羟基羧酸12g、硫酸亚锡80g、有机磺酸铜 60g、硫酸镍40g并搅拌溶解制成混合液，向该混合液中加入光亮剂2g溶解， 再加入余量的去离子水至总体积为1L，得到锡-铜-镍合金电镀液。