[发明专利]非染料型环保光亮酸性镀铜添加剂及在配制镀液中的应用

说明书

本发明提供了非染料型环保光亮酸性镀铜添加剂及在配制镀液中的应用，所述添加剂包括开缸剂、整平剂和光亮剂；所述的开缸剂（MU剂），各组分的含量：乙二醇聚氧乙烯单烷基醚BH‑1：0.02—0.03g/L、聚二醇甘油基醚BH‑2：0.01‑0.05 g/L；所述的整平剂（A剂），各组分的含量：季胺聚合物BH‑3：0.02‑0.1g/L、叔胺聚合物BH‑4：0.005g/L、硫酚烷基化合物BH‑5：0.02‑0.1g/L 0.001‑0.01g/L、聚乙烯亚胺丙基磺酸钠，BH‑6：0.02‑0.1g/L；所述的光亮剂（B剂）的含量：硫二丙烯磺酸纳BH‑7:0.02‑0.1g/L；余量为去离子水。本发明的非染料环保型光亮配铜添加剂，使用范围非常宽广，镀液易于管理维护。

技术领域

本发明属于化学镀铜技术领域，具体涉及非染料型环保光亮酸性镀铜添加剂及在配制镀液中的应用。

背景技术

铜是一种富有延性，易于机械加工的软金属，呈赤红色，导电和导热性极好。铜在空气中不稳定易氧化。在水、二氧化碳或氧化物作用下表面会形成“铜绿”，铜遇碱性化合物，表面易变成棕色或黑色。铜对于水、盐溶液及酸，在没有洛解氧和还原气氛（含S02化工业大气）中的稳定性比镍更好，镀铜层的孔隙率也比镍低，因此镀铜层主要用于钢铁和其他镀层之间的中间层，广泛用于铜/镍/铬防护装饰镀层中，例：用于严酷环境的最佳耐蚀性组合镀层为：铜(20um)/三层镍(35~ 40 um)/复合镍(5um)/铬(0.25Um)镀铜还用于修复已磨损零件的尺寸及电铸模型。在热处理工程中用于钢铁的防渗碳,这是利用铜的高融点及碳与铜不能形成固溶体和化合物的特性。此外镀铜还广泛用于塑胶(ABS )上电镀及印刷线路板(PCB)的穿孔金属化，日用五金.军工产品装饰性功能性作中间等等，它们是镀铜量最大的应用领域。

酸性硫酸铜镀液的特点：镀液基本成分为硫酸铜和硫酸，它分普通液和光亮镀液两种。普通酸性镀铜工艺的主要特点是成份分简单，溶液稳定，价格便宜，电流效率高，沉积速度快。其缺点是分散能力差，结晶粗糙，附着力差，铜铁件无法直接镀。普通性镀铜液主要用于电铸或铜铁物品在氰化物镀铜液打底后的进一步加厚。在普通的酸性硫酸铜溶液中加入适当的光亮剂便可获得高光亮高整平的铜层。这种工艺国外在20世纪60年代已开始应用，但使用的温度的上限低于27C°需要冷冻降温。我国在20世纪70年代研究成功了MN系光亮酸性镀铜，及SH110光亮酸性镀铜工艺，其作业温度的上限可达40 C°在工业是上获得了广泛的应用。

光亮酸性镀铜的主要特点：①光亮整平采用国产光亮制可使底材表面的光洁度在0.5h内提高两级，并获得镜面的的镀层在粗糙的铜品及未打光的锌压铸品上用氟化铜液打底，用酸性光亮铜加厚，可获得整平而光亮的铜层。不需打光即可直接镀镍，这对电镀过程的连续化，自动化有了重大的作用。②高速高电流密度：酸性光亮镀铜液在强烈搅拌时，使用的电流密度高达20A/dm2以上，具有很高的沉积速度，特别适合于镀厚铜和电铸。③高分散能力和穿孔能力，选择合适的光亮制，可获得很好的分散能力和覆盖能力，完全可以满足高厚度，小孔轻的现代多层印制电路板穿孔电镀的需要。④高延展性低应力，酸性光亮镀铜层的应力很小，延展性很好，特别适于塑料和印制电路板的电镀。酸性光亮镀铜使用组合光亮剂，这三种成分组①表面活性剂，②光亮剂(S类光亮刘其结构通式为:R-S-SCcH2 )S03X.x为Na或H)，③整平剂(多为杂环化合物和染料)，④硫酸盐光亮镀铜液必须含有20- 80mg/L氯根，否则光亮区间变窄，亮度下降。

近一二十年来光亮酸性镀铜光亮剂获得了突飞猛进的发展，突破了高整平、高覆盖能力、高光亮、无脆性和镀液稳定等各个技术关健，使光亮酸性镀铜达到了比较完满全面的程度。特别是，80年代国外发明了染料型全光亮添加剂，由于其快速出光，高整平、低区分散能力强，镀层具有低应力，高延展性，镀液隐定易干控制等优势取代了传统的非架料型光剂，一直应用至今。染料型光亮在实际应用中也存在很多缺点：

1）允许镀液温度上限低干30℃；

2）高中区整平性差于非染料型；

3）染料的聚合和沉降；