[发明专利]一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用。该镀铜溶液以每升镀铜溶液计，由400～600ml开缸剂和400～600ml水组成；开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物30～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.07～2.00g/L。该镀铜溶液无氰、无磷、无氮的，无毒无害，废水处理简单，是国家大力和强制推广的清洁生产工艺；且较市场上二价镀铜液沉积速度快1倍，结晶细致光亮，与氰化镀铜沉积速度性能相当；使用时，能采用单一开缸和添加形式，操作简单，控制容易。

技术领域

本发明属于电镀领域，特别涉及一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液及其制备方法与应用。

背景技术

传统的碱性镀铜溶液主要有含氰碱性镀铜溶液以上溶液体系均属非环境友好工艺，根据《产业结构调整指导目录(2007年本)》中的淘汰类中第(十四)其他明确列出含氰浸锌工艺是属淘汰工艺，焦磷酸铜碱性镀铜溶液、HEDP有机多磷酸盐碱性镀铜溶液均含有磷，废水处理具有一定的难度。因此很有必要对环境友好无氰无磷的碱性镀铜工艺研究。

无氰体系主要有焦磷酸铜碱性镀铜溶液、HEDP有机多磷酸盐碱性镀铜溶液体系，乙二胺体系，缩二脲体系。但以上无氰体系存在的不足之处如下：①均为二价铜络合形式存在镀液中，电镀性能远不及氰化镀铜体系，需要带电下槽保证结合力，光亮度不及氰化镀铜，沉积速度为氰化镀铜的二分之一到三分之二之间，明显慢于氰化镀铜；另外也有专利申请提出了一价无氰镀铜，采用的是丁二酰亚胺或者二甲基海因做络合剂，但该体系一价铜极容易氧化成二价铜，稳定性较差，络合剂含氮。以上体系含磷或含氮，给废水处理带来一定难度。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液。该一价铜镀铜溶液在结合力、结晶细致度、孔隙率性能、深镀能力与氰化镀铜基本一致，沉积速度、分散能力超越氰化镀铜，可替代剧毒的氰化镀铜工艺，且无磷、不含氮，实现环保清洁生产的目的。

本发明的另一目的在于提供上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液的应用。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种无氰无磷无氮一价铜镀铜溶液，以每升镀铜溶液计，由400～600ml开缸剂和400～600ml水组成；优选由450～600ml开缸剂和400～550ml水组成。

所述的开缸剂包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物30～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.07～2.00g/L；优选包括以下组分：铜离子10～40g/L、碱金属氢氧化物45～80g/L、络合剂150～300g/L、导电盐20～50g/L、结晶细化剂0.1～2g/L。

所述的水优选为去离子水；

所述的铜离子优选来源于氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种。二价铜离子在络合剂为还原剂的情况下，如抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠、异抗坏血酸钾存在情况下，二价铜离子还原为一价铜离子。因此，在使用二价铜盐的情况下，络合剂需为还原剂或含还原剂。即所述的铜离子来源于氯化铜、硫酸铜和醋酸铜中的至少一种时，所述的络合剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种；或是含抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种。

所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或两种。

所述的络合剂优选为还原剂和非还原剂的混合物；

所述的还原剂优选为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钾、异抗坏血酸、异抗坏血酸钠和异抗坏血酸钾中的至少一种；