[发明专利]一种无氰弱酸性电镀液、及其制备方法和使用方法

说明书

本发明涉及一种用于电镀金的无氰弱酸性电镀液及其制备方法和使用方法，所述电镀液主要包括由本发明制备的金盐以及导电盐，导电盐选自乙酸盐、酒石酸盐、乳酸盐、苹果酸盐、甲酸盐、葡萄糖酸盐、柠檬酸盐、有机膦酸盐或其组合，并且其中所述电镀液被调节至弱酸性。

技术领域

本发明涉及电镀液技术领域，尤其提供一种用于电镀金的无氰弱酸性电镀液、及其制备方法和使用方法，该电镀液主要用于电镀黄金。

背景技术

镀金技术已经广泛应用于各类电子产品线路板印制、电子元器件表面的保护、首饰艺术品表面的装饰等。镀金层不仅具有亮丽的外表，更具备优良的可塑性、耐蚀性、抗氧化性和导电性。在航空、航天、精密仪器仪表、手机、电脑和高端电器等领域均需要镀金技术做支撑。

长期以来，镀金技术一直使用氰化亚金钾为主要原料，再辅以柠檬酸盐、磷酸盐、硼酸盐等作为导电盐和络合剂。该技术获得的镀液的pH值多在4-6之间。也有PH在7-13之间特殊要求的碱性镀液，除此之外大多数企业采用弱酸性镀金。基于此，我国目前用于镀金工艺的设备、设施、线路板及镀金件等均设计为耐弱酸为主。因此，研发新的镀金工艺时需要考虑到与现有弱酸性镀金工件和工艺等条件的兼容性，从而最大限度地利用现有设备、设施、线路板等实施镀金技术，以节约成本。

随着镀金产业的飞速发展，镀金企业猛增，氰化镀金对环境的危害日益凸显，国家对氰化镀金也采取了不少限制措施，同时大力鼓励无氰镀金技术的研究与发展。近年来，无氰镀金技术的研究和开发应运而生，不少发明专利和文献都阐述了无氰镀金技术的发展。目前研究的无氰电镀金体系主要有亚硫酸盐镀金、硫代硫酸盐镀金、卤化物镀金和二硫代丁二酸镀金等。其中研究最多、应用最广的是亚硫酸金盐、硫代硫酸金盐的无氰电镀金体系。这些含亚硫酸根的金盐在实际应用中还需要在镀液中添加亚硫酸盐、硫代硫酸盐等作为络合剂或导电盐。每升镀液中添加亚硫酸盐或硫代硫酸盐的量均在2-250g左右，这些亚硫酸化合物在酸性条件下(pH≤6.0)，反应如下：

S₂O₃^2-：S₂O₃^2-+2H⁺＝S+H₂O+SO₂，SO₂+H₂O＝H₂SO₃

由上式可得出，这些含亚硫酸根的盐类均会电离生成亚硫酸使镀液变浑浊，从而影响镀液的稳定性。虽然pH值在6.5-13时，镀液相对稳定，但电离出亚硫酸根离子生成的亚硫酸盐也会在镀液中富集，从而影响镀液寿命。同时碱性条件会对耐酸设备、设施以及镀件造成腐蚀，特别是线路板上的油墨在碱性条件下会被侵蚀，严重影响镀金质量，同时镀液稳定性差、寿命短。

现有技术公开了许多种无氰电镀液，其大多数为碱性电镀液。具体的，CN105463526A公开了一种巯基磺酸无氰镀金的电镀液，其所得电镀液的pH为8～10。现有技术CN101906649B公开了一种使用三氯化金作为含金盐的电镀液，其所得电镀液的pH为8～11。鉴于以上原因可以看出，这种碱性无氰电镀液由于无法兼容现有的弱酸性镀金工件和工艺等条件，实用性非常低。

因此，本领域中迫切需要一种以无氰金盐为主盐而无需添加亚硫酸盐、硫代硫酸盐等作为络合剂或导电盐的弱酸性无氰电镀液。

发明内容

本发明针对无氰金盐成功开发了一种弱酸性有机复合电镀金溶液，该镀液不再添加亚硫酸盐和硫代硫酸盐，克服了添加亚硫酸盐或硫代硫酸盐发生沉淀的难题，该难题致使至今无法大规模工业化生产无氰电镀金溶液，并且最终排除了因添加亚硫酸根生成的亚硫酸给镀液带来的负面影响。

在一种实施方式中，本发明中的无氰金盐具有如下表所示的表征数据：