无氰浸锌溶液及使用该溶液的滤波器铝合金无氰电镀方法

文档序号:5272350阅读:391来源:国知局
专利名称:无氰浸锌溶液及使用该溶液的滤波器铝合金无氰电镀方法
技术领域
本发明属于铝及铝合金的电镀技术领域,特别涉及ー种无氰浸锌溶液及使用该溶液的滤波器铝合金无氰电镀方法。
背景技术
传统的铝及铝合金浸锌为含氰溶液,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エ艺是属淘汰エ艺。因此很有必要进行浸锌铝及铝合金无氰沉锌エ艺的研究。无氰浸锌体系主要包括一元(Zn)、ニ元(Zn-Ni、Zn-Fe)、三元(Zn-Ni - Fe)和四元(Zn-Ni-Cu-Fe)体系。无论是何种无氰浸锌体系,采用的仍然是二次浸锌及电镀エ艺,如下 前处理一水洗一一次浸锌一水洗一50%硝酸脱锌一水洗一二次浸锌一水洗一后续エ艺。无氰浸锌体系存在的不足之处如下①无氰浸锌镍元素在浸锌层中的含量比氰化浸锌的要少,甚至没有;这是由于无氰浸锌体系中仅使用羟基羧酸盐,如酒石酸钾钠和葡萄糖酸钠,导致对镍的络合过强但对锌、铜的络合不足,溶液中铜离子的络合不足会导致铜在浸锌过程容易析出使得浸锌层的铜含量偏高;相反,在浸锌层中镍却难以沉积出来;②无氰浸锌体系中铜元素在溶液中不稳定,浸锌层中的铜含量难以控制,且造成浸锌层发黑;③无氰浸锌体系的电镀对象范围窄,目前仅能成功应用于含硅低或不含硅的铝合金或是纯铝材质,硅含量高的铝合金材质不能使用无氰浸锌体系进行电镀,譬如一般的四元无氰浸锌的电镀对象仅局限于不含硅的铝合金或含硅量少于9%的铝合金,专利号为ZL200910040226. 3的国家发明专利公开了ー种四元无氰浸锌溶液及铝轮毂无氰电镀方法,提供的四元无氰浸锌液仅适用于含硅量在7wt%、含铜接近O. 2%的铝轮毂上。滤波器铝合金器材的材质通常为含硅量在9 13wt%、含铜量在I 4wt%的铝合金。由于滤波器铝合金器材的材质含硅量高,且形状复杂,高低区差别明显。因此,目前用于滤波器铝合金器材的浸锌溶液为含氰化物体系,且使用二次浸锌及电镀エ艺前处理一水洗一一次含氰浸锌一水洗一50%硝酸脱锌一水洗一二次含氰浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银一加厚镀银一后续エ艺。目前的无氰浸锌液用于电镀滤波器铝合金,存在如下不足①由于含硅量高,给浸锌及电镀带来很大的困难,加上浸锌层中无铜或铜含量不稳定,导致基体与镀层出现起泡、脱皮现象,或者经过220热震结合力测试出现起泡和脱皮的结合力不良情况浸锌层中无镍或者镍含量非常低,远少于含氰浸锌,又或者四元(Zn-Ni-Cu-Fe)浸锌层铜含量偏高,致使在滤波器进行无氰浸锌后的冲击电镀时,与含氰浸锌后的有明显差别,表现在经无氰浸锌冲击镀铜后低电流密度区无法上铜或铜层发暗,而氰化浸锌冲击镀铜则高、低电流区一致的红色铜层。

发明内容
为了克服现有技术的缺点与不足,本发明的首要目的在于提供一种无氰浸锌溶液。该无氰浸锌溶液为五元(Zn-Ni-Cu-Fe-Co)无氰浸锌溶液,能在含硅量较高的材质进行浸锌和电镀。本发明的另一目的在于提供使用上述无氰浸锌溶液的滤波器铝合金无氰电镀方法。该方法采用五元无氰浸锌溶液,只需进行一次浸锌即可达到与含氰浸锌一祥的效果。本发明的目的通过下述技术方案实现ー种无氰浸锌溶液,以每升无氰浸锌溶液计,由450 600ml开缸剂和400 550ml水组成;所述的水优选为去离子水;
所述的开缸剂包括以下组分20 40g/L锌离子、2 10g/L镍离子、O. 001 O. 400g/L铜离子、O. 05 I. 00g/L铁离子、I 4g/L钴离子、80 200g/L碱金属氢氧化物、50 100g/L主络合剤、13 40g/L辅助络合剤、0. 07 2. 00g/L结晶细化剂;所述的锌离子优选由氧化锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌或醋酸锌中的至少ー种提供;所述的镍离子优选由硫酸镍、氯化镍、醋酸镍或硝酸镍中的至少ー种提供;所述的铜离子优选由氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜或硝酸铜中的至少ー种提供;所述的铁离子优选由氯化铁、硫酸铁或硝酸铁中的至少ー种提供;所述的钴离子优选由硫酸钴、氯化钴、醋酸钴或硝酸钴中的至少ー种提供;所述的碱金属氢氧化物优选为氢氧化钠或氢氧化钾;所述的主络合剂优选为焦磷酸钾、焦磷酸钠、羟基こ叉ニ磷酸(HEDP)或氨基三甲叉磷酸(ATMP)中的一种或至少两种;所述的辅助络合剂优选为一こ醇胺、ニこ醇胺、三こ醇胺、こニ胺四こ酸(EDTA)、こニ胺四こ酸钠盐、こニ胺四こ酸钾盐、四こ烯五胺、氨三こ酸或硼酸中的ー种或至少两种;所述的こニ胺四こ酸钠盐包括こニ胺四こ酸ニ钠、こニ胺四こ酸四钠;所述的こニ胺四こ酸钾盐包括こニ胺四こ酸ニ钾、こニ胺四こ酸三钾;所述的结晶细化剂优选为1,4-丁炔ニ醇(Β0Ζ)、羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐(PPS-0H)、丙炔醇丙氧基化合物(PAP)、丙炔醇(PA)、丙烷磺酸吡啶嗡盐(PPS)、丙炔醇こ氧基化合物(PME)、N, N-ニこ基丙炔胺(DEP)、N, N-ニこ基丙炔胺甲酸盐(PABS)、N, N-ニこ基丙炔胺丙烷磺酸内盐(DEPS)、丁炔ニ醇こ氧基化合物(ΒΕ0)、丁炔ニ醇丙氧基化合物(BMP)、丙炔基磺酸钠(PS)、烯丙基磺酸钠(ALS)、香草醛、咪唑与环氧こ烷加成物(IZE)、咪唑与环氧氯丙烷缩合物(IZEOU-苄基吡啶翁-3-羧酸盐(BPC)、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物(TPHE)、IME的水性阳离子季铵盐、聚ニ硫ニ丙烷磺酸钠(SP)、ニ甲基甲酰胺基磺酸钠(TPS)或疏基咪唑丙磺酸钠(MESS)中的一种或至少两种;所述的无氰浸锌溶液的制备方法,包括以下步骤(I)用去离子水将提供锌离子的物质、提供镍离子的物质、提供铜离子的物质、提供铁离子的物质、提供钴离子的物质、碱金属氢氧化物、主络合剂、辅助络合剂和结晶细化剂溶解,得到开缸剂;其中各成分的浓度为锌离子20 40g/L、镍离子2 10g/L、铜离子0. 001 0. 400g/L、铁离子0. 05 I. 00g/L、钴离子I 4g/L、碱金属氢氧化物80 200g/L、主络合剂50 100g/L、辅助络合剂13 40g/L、结晶细化剂O. 07 2. 00g/L ;
(2)将步骤(I)制备得到的开缸剂和去离子水按体积比(450 600):(400 550)
配比,得到无氰浸锌溶液。所述的无氰浸锌溶液在电镀领域中的应用,不仅可应用于对含硅低或不含硅的铝合金或是纯铝材质进行浸锌,而且可应用于对硅含量高的铝合金进行浸锌;硅含量高的铝合金指的是含硅量き9wt%、含铜量きlwt%的铝合金;优选为含硅量为9 13wt%、含铜量为I 4wt%的铝合金;所述的硅含量高的铝合金包括滤波器铝合金器材;所述的滤波器铝合金的无氰电镀方法,可以应用于铝及铝合金的一次浸锌中,尤其适合应用于硅含量9 13wt%、铜含量I 4wt%的铝合金一次浸锌中。—种经过五元无氰一次浸锌后进行电镀的电镀滤波器,为使用上述无氰浸锌溶液 浸锌、电镀制备得到;该浸锌层中镍含量达到2. 5 5wt%、铜含量为O. 2 I. 2wt%,且使用该无氰浸锌溶液后电镀的滤波器铝合金镀层与基材结合致密、色泽明亮;所述的电镀滤波器的制备方法,是在滤波器现有电镀方法中使用本发明的无氰浸锌溶液,用无氰一次浸锌替代现有エ艺中的含氰一次浸锌,并除去一次浸锌后的水洗、脱锌、和二次浸锌エ序;具体步骤包括如下前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银一加厚镀银一后续エ艺;上述步骤中所有的水洗步骤均为使用去离子水对滤波器进行洗涤;所述的无氰一次浸锌为使用所述的无氰浸锌溶液对滤波器进行浸泡;所述的浸锌的条件优选为于18 26°C,浸锌20 60秒;其中,冲击镀铜、加厚镀铜、冲击镀银、加厚镀银和后续エ艺的具体操作条件可參考现有技术实现;所述的冲击镀铜的条件如下采用的镀铜镀液A进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55°C,电镀时间为lmin,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为lA/dm2 ;镀铜镀液A的组成如下氰化亚铜60g/L、氰化钾90g/L和酒石酸钾钠35g/L ;所述的加厚镀铜的条件如下采用的镀铜镀液B进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55 60°C,电镀时间为20 90min,阴极电流密度为O. 5 lA/dm2,阳极电流密度为O. 5 lA/dm2 ;镀铜镀液B的组成如下氰化亚铜50 70g/L、氰化钾85 95g/し酒石酸钾钠30 40g/L;所述的冲击镀银的条件如下采用的镀银镀液A进行电镀,阳极为银板或不锈钢板中的ー种或两种,阴极为滤波器,温度为25°C,电镀时间为lmin,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为O. 8A/dm2 ;镀银镀液A的组成如下氰化银钾40g/L、氰化钾100g/L、碳酸钾40g/L和氢氧化钾6g/L ;所述的加厚镀银的条件如下采用的镀银镀液B进行电镀,阳极为银板或不锈钢板中的ー种或两种,阴极为滤波器,温度为20 35°C,电镀时间为10 40min,阴极电流密度为O. 5 3A/dm2,阳极电流密度为O. 2 lA/dm2 ;镀银镀液B的组成如下氰化银钾40 70g/L、氰化钾90 150g/L、碳酸钾30 50g/L、氢氧化钾6 10g/L ;所述的后续处理工艺银保护一热水洗一100°C烘干。本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果(I)本发明采用五元(Zn-Ni-Cu-Fe-Co)无氰一次浸锌エ艺,无毒无害,废水处理简单,是国家大力和強制推广的清洁生产エ艺。与传统的含氰浸锌エ艺相比,ー个4000L的浸锌槽,一年可节省1200kg的氰化钠,减少IOOOm3含氰废水的处理,节约一槽浸锌液的开缸成本以及15000kg的脱锌硝酸,大大减少对环境的污染,提高了生产效率。(2)本发明采用五元(Zn-Ni-Cu-Fe-Co)浸锌体系,通过引入Co及使用复合络合剂、结晶细化剂作用,提高镀层与基体的结合力,可通过250°C高温热震结合力测试检验,性能与含氰浸锌一致,优于现有的四元无氰浸锌;本发明的无氰浸锌合金化细致,镍含量较高,铜含量较低,与含氰浸锌的米黄色外观接近。含氰浸锌镍含量为I. 5 4wt%,本发明的无氰浸锌镍含量达到2. 5 5wt%,而普通ニ元(Zn-Ni)、三元(Zn-Ni - Fe)和四元(Zn-Ni-Cu-Fe)的无氰浸锌镍含量仅有O. I O. 5wt% ;含氰浸锌铜含量为O. 5 I. 5wt%,本发明的无氰浸锌铜含量在O. 2 I. 2wt%之间,普通四元(Zn-Ni-Cu-Fe)的无氰浸锌铜含量高达5 10wt%。经冲击电镀铜后,使用本发明无氰浸锌エ艺的高低电流密度区铜层颜色外观与含氰浸锌エ艺一致,大大提高了生产效率和降低了电镀成本。 (3)本发明的エ艺采用単一开缸和添加形式,操作简单,控制容易。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。实施例I( I)无氰浸锌溶液的制备①用去离子水将硫酸锌、硫酸镍、硫酸铜、氯化鉄、氯化钴、氢氧化钠、焦磷酸钾、三こ醇胺、EDTA ニ钠、B0Z、ALS和SP溶解,得到开缸剂;其中各成分的浓度为锌离子40g/L、镍离子10g/L、铜离子O. 4g/L、铁离子lg/L、钴离子2g/L、氢氧化钠150g/L、焦磷酸钾100g/L、三乙醇胺 10g/L、EDTA ニ钠 3g/L、BOZ O. lg/L、ALS I. 85g/L、SP O. 05g/L。②开缸剂450ml/L,其余为去离子水,得到无氰浸锌溶液。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺;水洗步骤均为用去离子水洗涤;前处理化学除油(广州市ニ轻エ艺科学技术研究所生产的BH-14 (http://www. etsingplating. com. cn/productinfo. asp Newid=1583),エ艺按使用说明)—水洗—碱蚀(广州市ニ轻エ艺科学技术研究所生产的BH-16 (http://www. etsingplating.com. cn/productinfo. asp Newid=1588),エ艺按使用说明)一水洗一除垢(广州市ニ轻エ艺科学技术研究所生产的 BH-36 (http://www. etsingplating. com. cn/productinfo.asp Newid=1539),エ艺按使用说明)。②无氰一次浸锌使用步骤(I)制备的无氰浸锌溶液对滤波器于20°C浸泡60S ;③冲击镀铜采用的镀铜镀液A进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55°C,电镀时间为lmin,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为lA/dm2 ;镀铜镀液A的组成如下氰化亚铜60g/L、氰化钾90g/L和酒石酸钾钠35g/L ;④加厚镀铜采用的镀铜镀液B进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55°C,电镀时间为45min,阴极电流密度为0. 8A/dm2,阳极电流密度为0. 8A/dm2 ;镀铜镀液B的组成如下氰化亚铜70g/L、氰化钾90g/L、酒石酸钾钠35g/L ;
⑤冲击镀银采用的镀银镀液A进行电镀,阳极为银板或不锈钢板,阴极为滤波器,温度为25°C,电镀时间为lmin,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为O. 8A/dm2 ;镀银镀液A的组成如下氰化银钾40g/L、氰化钾100g/L、碳酸钾40g/L和氢氧化钾6g/L ;⑥加厚镀银采用的镀银镀液B进行电镀,阳极为银板或不锈钢板,阴极为滤波器,温度为20°C,电镀时间为40min,阴极电流密度为O. 5A/dm2,阳极电流密度为O. 2A/dm2 ;镀银镀液B的组成如下氰化银钾40g/L、氰化钾90g/L、碳酸钾30g/L、氢氧化钾6g/L ;⑦后续エ艺银保护(广州市ニ轻エ艺科学技术研究所生产的BH-脱水防锈剂(http://www. etsingplating. com. cn/productinfo. asp Newid=1534),エ艺按使用说明)—热水洗一100°C烘干。实施例2( I)无氰浸锌溶液的制备 ①用去离子水将氧化锌、氯化镍、硝酸铜、硫酸铁、醋酸钴、氢氧化钠、HEDP、ーこ醇胺、四こ烯五胺、DEP、PS和MESS溶解,得到开缸剂;其中各成分的浓度为锌离子20g/L、镍离子2g/L、铜离子0. 001g/L、铁离子0. 05g/L、钴离子lg/L、氢氧化钠80g/L、HEDP 50g/L、一こ醇胺 20g/L、四こ烯五胺 5g/L、DEP lg/L, PS 0.2g/L、MESS 0. 05g/L。②开缸剂500ml/L,其余为去离子水,得到无氰浸锌溶液。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺;水洗步骤均为用去离子水洗涤;①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌使用步骤(I)制备的无氰浸锌溶液对滤波器于18°C浸泡40S ;②冲击镀铜同实施例I;④加厚镀铜采用的镀铜镀液B进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为60°C,电镀时间为20min,阴极电流密度为lA/dm2,阳极电流密度为lA/dm2 ;镀铜镀液B的组成如下氰化亚铜50g/L、氰化钾95g/L、酒石酸钾钠30g/L ;⑤冲击镀银同实施例I ;⑥加厚镀银采用的镀银镀液B进行电镀,阳极为银板或不锈钢板,阴极为滤波器,温度为35°C,电镀时间为lOmin,阴极电流密度为3A/dm2,阳极电流密度为lA/dm2 ;镀银镀液B的组成如下氰化银钾70g/L、氰化钾150g/L、碳酸钾50g/L、氢氧化钾10g/L ;⑦后续エ艺同实施例I。实施例3( I)无氰浸锌溶液的制备①用去离子水将氯化锌、醋酸镍、氯化亚铜、硝酸铁、硝酸钴、ATMP、焦磷酸钾、氨三こ酸、ニこ醇胺、PPS-0H、PA、IZEC和TPS溶解,得到开缸剂;其中各成分的浓度为锌离子30g/L、镍离子6g/L、铜离子0. 01g/L、铁离子0. 5g/L、钴离子2g/L、氢氧化钾160g/L、ATMP50g/L、焦磷酸钾 30g/L、氨三こ酸 20g/L、ニこ醇胺 10g/L、PPS_0H 0. 5g/L、PA 0. 2g/L、IZEC0.05g/L、TPS 0.08g/L ;②开缸剂550ml/L,其余为去离子水,得到无氰浸锌溶液。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为
前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺;水洗步骤均为用去离子水洗涤;①前处理同实施例I②无氰一次浸锌使用步骤(I)制备的无氰浸锌溶液对滤波器于26°C浸泡50S ;③冲击镀铜同实施例I;④加厚镀铜采用的镀铜镀液B进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为50°C,电镀时间为90min,阴极电流密度为O. 5A/dm2,阳极电流密度为O. 5A/dm2 ;镀铜镀液B的组成如下氰化亚铜60g/L、氰化钾85g/L、酒石酸钾钠40g/L ;
④冲击镀银同实施例I ;⑥加厚镀银采用的镀银镀液B进行电镀,阳极为银板或不锈钢板,阴极为滤波器,温度为28°C,电镀时间为25min,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为O. 6A/dm2 ;镀银镀液B的组成如下氰化银钾55g/L、氰化钾130g/L、碳酸钾40g/L、氢氧化钾8g/L ;⑦后续エ艺同实施例I。实施例4(I)无氰浸锌溶液的制备开缸剂550ml/L,其余为去离子水。其中,开缸剂的成分为醋酸锌(锌离子含量为28g/L)、硝酸镍(镍离子含量为2g/L)、氯化铜(铜离子含量为O. 2g/L)、氯化铁(铁离子含量为O. 6g/L)、硫酸钴(钴离子含量为4g/L)、氢氧化钠(浓度为200g/L)、焦磷酸钾(浓度为80g/L)、ニこ醇胺(浓度为20g/L)、硼酸(浓度为 10g/L)、PAP (浓度为 O. lg/L),PME (浓度为 O. lg/L)、IZE (浓度为 I. 5g/L)、MESS(浓度为 O. 12g/L)。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺。①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌条件为30S,22 0C ;③冲击镀铜同实施例I;④加厚镀铜同实施例2 ;⑤冲击镀银同实施例I ;⑥加厚镀银同实施例I ;⑦后续エ艺同实施例I。实施例5(I)无氰浸锌溶液的制备开缸剂600ml/L,其余为去离子水。其中,开缸剂的成分为氧化锌(锌离子含量为30g/L)、硫酸镍(镍离子含量为5g/L)、硫酸铜(铜离子含量为O. 3g/L)、氯化铁(铁离子含量为O. 6g/L)、氯化钴(钴离子含量为2g/L)、氢氧化钠(浓度为140g/L)、焦磷酸钾(浓度为60g/L)、HEDP (浓度为10g/L)、三こ醇胺(浓度为15g/L)、四こ烯五胺(浓度为25g/L)、DEPS (浓度为O. 01g/L)、PABS (浓度为O. 01g/L)、BEO (浓度为 O. 02g/L)、BPC (浓度为 O. 02g/L)、TPHE (浓度为 O. 01g/L)。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺;①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌条件为20S,25 0C ;③冲击镀铜同实施例I; ④加厚镀铜同实施例3 ;⑤冲击镀银同实施例I ;⑥加厚镀银同实施例2 ;⑦后续エ艺同实施例I。实施例6(I)无氰浸锌溶液的制备开缸剂500ml/L,其余为去离子水。其中,开缸剂的成分为氧化锌(锌离子含量为24g/L)、硫酸镍(镍离子含量为
8.5g/L)、硫酸铜(铜尚子含量为O. lg/L)、氯化铁(铁尚子含量为O. 4g/L)、氯化钴(钴尚子含量为lg/L)、氢氧化钠(浓度为160g/L)、焦磷酸钾(浓度为80g/L)、HEDP (浓度为20g/L)、三こ醇胺(浓度为10g/L)、四こ烯五胺(浓度为15g/L)、DEP (浓度为O. 3g/L)、BMP (浓度为
O.lg/L)、SP (浓度为 O. 3g/L)。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银—加厚镀银一后续エ艺。①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌条件为45S,24°C ;③冲击镀铜同实施例I ;④加厚镀铜同实施例I ;⑤冲击镀银同实施例I ;⑥加厚镀银同实施例3;⑦后续エ艺同实施例I。对比例I(I)无氰浸锌溶液国外知名品牌的四元(Zn-Ni-Cu-Fe)无氰沉锌溶液500ml/L,其余为去离子水。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为 ①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌60S,25°C ;③无氰二次浸锌30S,25°C ;④后续操作同实施例I。对比例2(I)有氰浸锌溶液市面上用于高硅铝合金件四元(Zn-Ni-Cu-Fe)含氰沉锌溶液500ml/L,其余为去离子水。(2)将上述有氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为①前处理同实施例I ;②一次浸锌60S,25°C;
③二次浸锌30S,25°C;④后续操作同实施例I。对比例3(I)无氰浸锌溶液国外知名品牌的ニ元(Zn-Fe)无氰沉锌溶液500ml/L,其余为去离子水。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤为①前处理同实施例I ;②无氰一次浸锌60S,25°C ;③无氰二次浸锌30S,25°C ; ④后续操作同实施例I。对比例4(I)无氰浸锌溶液为实施例5的开缸剂不加入氯化钴得到,即为四元(Zn-Ni-Cu-Fe)无氰沉锌溶液500ml/L,其余为去离子水。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤同实施例5。对比例5(I)无氰浸锌溶液为实施例6的开缸剂不加入硫酸铜和氯化钴得到,即为三元(Zn-Ni-Fe)无氰沉锌溶液500ml/L,其余为去离子水。(2)将上述无氰浸锌溶液得到的滤波器铝合金进行电镀,步骤同实施例6。性能测试(I)浸锌层性能测试采用EDX荧光能谱仪,对浸锌后的试片进行元素分析,并计算各元素在浸锌层中的百分含量,计算方法如下元素百分含量=(元素测试数据-元素基材数据)/ (所有元素测试数据之和-所有元素基材数据)*100%O结果见表I。表I各元素在浸锌层中的百分含量
权利要求
1.ー种无氰浸锌溶液,其特征在于以每升无氰浸锌溶液计,由450 600ml开缸剂和400 550ml水组成; 所述的开缸剂包括以下组分20 40g/L锌离子、2 10g/L镍离子、0. 001 0. 400g/L铜离子、0. 05 I. 00g/L铁离子、I 4g/L钴离子、80 200g/L碱金属氢氧化物、50 100g/L主络合剤、13 40g/L辅助络合剤、0. 07 2. 00g/L结晶细化剂。
2.根据权利要求I所述的无氰浸锌溶液,其特征在于 所述的主络合剂为焦磷酸钾、焦磷酸钠、羟基こ叉ニ磷酸或氨基三甲叉磷酸中的ー种或至少两种; 所述的辅助络合剂为ーこ醇胺、ニこ醇胺、三こ醇胺、こニ胺四こ酸、こニ胺四こ酸钠盐、こニ胺四こ酸钾盐、四こ烯五胺、氨三こ酸或硼酸中的一种或至少两种; 所述的结晶细化剂为1,4-丁炔ニ醇、羟基丙烷磺酸吡啶嗡盐、丙炔醇丙氧基化合物、丙炔醇、丙烷磺酸吡啶嗡盐、丙炔醇こ氧基化合物、N,N- ニこ基丙炔胺、N,N- ニこ基丙炔胺甲酸盐、N,N-ニこ基丙炔胺丙烷磺酸内盐、丁炔ニ醇こ氧基化合物、丁炔ニ醇丙氧基化合物、丙炔基磺酸钠、烯丙基磺酸钠、香草醛、咪唑与环氧こ烷加成物、咪唑与环氧氯丙烷缩合物、I-苄基吡啶翁-3-羧酸盐、多烯多胺与环氧氯丙烷缩合物、IME的水性阳离子季铵盐、聚ニ硫ニ丙烷磺酸钠、ニ甲基甲酰胺基磺酸钠或疏基咪唑丙磺酸钠中的ー种或至少两种。
3.根据权利要求I所述的无氰浸锌溶液,其特征在于 所述的锌离子由氧化锌、氯化锌、硫酸锌、硝酸锌或醋酸锌中的至少ー种提供; 所述的镍离子由硫酸镍、氯化镍、醋酸镍或硝酸镍中的至少ー种提供; 所述的铜离子由氯化亚铜、氯化铜、硫酸铜、醋酸铜或硝酸铜中的至少ー种提供; 所述的铁离子由氯化铁、硫酸铁或硝酸铁中的至少ー种提供; 所述的钴离子由硫酸钴、氯化钴、醋酸钴或硝酸钴中的至少ー种提供。
4.根据权利要求I所述的无氰浸锌溶液,其特征在于所述的水为去离子水;所述的碱金属氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾。
5.权利要求I 4任ー项所述的无氰浸锌溶液的制备方法,包括以下步骤 (1)用去离子水将提供锌离子的物质、提供镍离子的物质、提供铜离子的物质、提供铁离子的物质、提供钴离子的物质、碱金属氢氧化物、主络合剂、辅助络合剂和结晶细化剂溶解,得到开缸剂;其中各成分的浓度为锌离子20 40g/L、镍离子2 10g/L、铜离子0.001 0. 400g/L、铁离子0. 05 I. 00g/L、钴离子I 4g/L、碱金属氢氧化物80 200g/L、主络合剂50 100g/L、辅助络合剂13 40g/L、结晶细化剂0. 07 2. 00g/L ; (2)将步骤(I)制备得到的开缸剂和去离子水按体积比(450 600):(400 550)配比,得到无氰浸锌溶液。
6.权利要求I 4任ー项所述的无氰浸锌溶液在电镀领域中的应用。
7.根据权利要求6所述的无氰浸锌溶液在电镀领域中的应用,其特征在于所述的无氰浸锌溶液对含硅量ぎ9wt%、含铜量ぎlwt%的铝合金或是纯铝材质合金进行浸锌后电镀。
8.ー种电镀滤波器,为使用上述无氰浸锌溶液浸锌、电镀制备得到;该浸锌层中镍含量达到2. 5 5wt%、铜含量为0. 2 I. 2wt%,且使用该无氰浸锌溶液后电镀的滤波器铝合金镀层与基材结合致密、色泽明亮。
9.权利要求8所述的电镀滤波器的制备方法,其特征在于包括如下步骤前处理一水洗一无氰一次浸锌一水洗一冲击镀铜一加厚镀铜一水洗一冲击镀银一加厚镀银一后续エ艺。
10.根据权利要求9所述的电镀滤波器的制备方法,其特征在于上述步骤中所有的水洗步骤均为使用去离子水对滤波器进行洗涤; 所述的无氰一次浸锌的条件为于18 26°C,浸锌20 60秒; 所述的冲击镀铜的具体操作如下采用的镀铜镀液A进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55°C,电镀时间为lmin,阴极电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为lA/dm2 ;镀铜镀液A的组成如下氰化亚铜60g/L、氰化钾90g/L和酒石酸钾钠35g/L ; 所述的加厚镀铜的具体操作如下采用的镀铜镀液B进行电镀,阳极为电解铜,阴极为滤波器,温度为55 60°C,电镀时间为20 90min,阴极电流密度为0. 5 lA/dm2,阳极电流密度为0. 5 lA/dm2 ;镀铜镀液B的组成如下氰化亚铜50 70g/L、氰化钾85 95g/ し酒石酸钾钠30 40g/L和BH-氰化镀铜添加剂2 3ml/L ; 所述的冲击镀银的具体操作如下采用的镀银镀液A进行电镀,阳极为银板或不锈钢板中ー种或两种,阴极为滤波器,温度为25°C,电镀时间为lmin,阴极或电流密度为2A/dm2,阳极电流密度为0. 8A/dm2 ;镀银镀液A的组成如下氰化银钾40g/L、氰化钾100g/L、碳酸钾40g/L和氢氧化钾6g/L ; 所述的加厚镀银的具体操作如下采用的镀银镀液B进行电镀,阳极为银板或不锈钢板中ー种或两种,阴极为滤波器,温度为20 35°C,电镀时间为10 40min,阴极电流密度为0. 5 3A/dm2,阳极电流密度为0. 2 lA/dm2 ;镀银镀液B的组成如下氰化银钾40 70g/L、氰化钾90 150g/L、碳酸钾30 50g/L、氢氧化钾6 10g/L和BH-氰化镀银添加剂 I 2ml/L。
全文摘要
本发明公开了一种无氰浸锌溶液及使用该溶液的滤波器铝合金无氰电镀方法。该无氰浸锌溶液以每升无氰浸锌溶液计,由450~600ml开缸剂和400~550ml水组成;开缸剂包括以下组分20~40g/L锌离子、2~10g/L镍离子、0.001~0.400g/L铜离子、0.05~1.00g/L铁离子、1~4g/L钴离子、80~200g/L碱金属氢氧化物、50~100g/L主络合剂、13~40g/L辅助络合剂、0.07~2.00g/L结晶细化剂。使用该无氰浸锌溶液能对含硅量较高的材质进行浸锌和电镀,而且只需一次浸锌工艺即可,操作简单,控制容易。
文档编号C25D3/46GK102732922SQ20121019477
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者周杰, 张晓明, 徐金来, 杨则玲, 胡耀红, 赵国鹏, 鹿轩 申请人:广州市二轻工业科学技术研究所, 广州鸿葳科技股份有限公司
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