[发明专利]酸性含水二元银-铋合金电镀组合物及方法

说明书

公开了含水酸性二元银‑铋合金电镀组合物以及使得能够电镀富银的二元银‑铋沉积物的方法。所述含水酸性二元银‑铋合金电镀组合物包括具有巯基官能度的5元杂环氮化合物，所述化合物使得能够沉积富银的二元银‑铋合金。所述富银的银‑铋沉积物是哑光到半光亮的、均匀的且具有低的摩擦系数。

技术领域

本发明涉及酸性含水二元银-铋合金电镀组合物及方法。更具体地，本发明涉及酸性含水二元银-铋合金电镀组合物及方法，其中所述酸性含水二元银-铋合金电镀组合物包括具有巯基官能度的5元芳香族杂环氮化合物，所述化合物使得能够电沉积富银的二元银-铋合金，所述合金具有低的电接触电阻和良好的耐磨性。

背景技术

在涉及电子元件和珠宝制造的应用中，银和银合金镀浴对于在基材上沉积银和银合金是高度希望的。由于基本上纯的银的优异的电特性、特别是低的电接触电阻，其用作接触端子(contact finish)。然而，它作为接触端子例如电连接器的用途受限(由于所述电连接器对于机械磨损的差的抵抗性和高的银银摩擦系数)。对于机械磨损的差的抵抗性导致连接器在连接器的相对低数量的插拔(insertion-deinsertion)循环之后被物理损伤。高的摩擦系数有助于此磨损问题。当连接器具有高的摩擦系数时，插拔连接器需要的力是非常高的并且这可能损伤连接器或限制连接器设计选择。银合金沉积物(如银-锑和银-锡)导致改善的磨损特性但是具有不可接受地差的接触电阻，尤其是在暴露于高温持续延长的时间段之后。

因为许多银盐基本上是水不溶性的并且水溶性的银盐经常与常存在于镀浴中的各种化合物形成不溶性盐，因此镀覆工业在配制银或银合金镀浴方面面临许多挑战，所述镀浴对于实际的镀覆应用稳定足够长时间并至少解决了前述问题。许多银和银合金镀浴包含氰化物化合物以使得能够实际应用。然而，氰化物化合物是剧毒的。因此，需要特殊的废水处理。这导致处理成本上升。此外，因为这些浴仅可以在碱性范围中使用，所以合金金属的类型受限，因为大多数金属不溶于碱性环境中。此外，将基材暴露于碱性浴可引起基材表面的钝化，从而使表面难以镀覆。

因此，需要一种稳定的、酸性的并且产生具有低的电接触电阻和低的摩擦系数以提供改善的耐磨性的沉积物的银合金镀浴。

发明内容

本发明涉及二元银-铋合金电镀组合物，其包含银离子源、铋离子源、以及具有以下通式的5元芳香族杂环氮化合物：

其中Q₁-Q₄可以是取代或未取代的氮或取代或未取代的碳，其前提是 Q₁-Q₄中的至少两个是氮，其中取代基包括，但不限于，氢、(C₁-C₄)烷基、氨基、氨基烷基、羧基、羧基(C₁-C₄)烷基或烷基磺酸酯，并且pH小于7。

本发明还涉及一种在基材上电镀二元银-铋合金的方法，所述方法包括：

a)提供所述基材；

b)使所述基材与二元银-铋合金电镀组合物接触，所述二元银-铋合金电镀组合物包含银离子源、铋离子源、以及具有以下通式的5元芳香族杂环氮化合物：

其中Q₁-Q₄可以是取代或未取代的氮或取代或未取代的碳，其前提是 Q₁-Q₄中的至少两个是氮，其中取代基包括，但不限于，氢、(C₁-C₄)烷基、氨基、氨基烷基、羧基、羧基(C₁-C₄)烷基或烷基磺酸酯，并且pH小于7；以及

c)向所述二元银-铋合金电镀组合物和所述基材施加电流以在所述基材上电镀银-铋合金沉积物。