一种酸性光亮镀铜电镀液及其电镀方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电镀技术领域，具体是一种酸性光亮镀铜电镀液及其电镀方法。
【背景技术】
[0002]镀铜在表面处理上有着极其重要的地位。长久以来，镀铜工艺一直是以氰化物镀铜为主导的，当然也就造成了相当部分的环境污染。为适应环境保护的严格要求，按照电镀清洁生产的宗旨，电镀工艺需要通过改进技术，从根本上减少污染，才能得以继续高效快速地发展。硫酸盐镀铜工艺凭借其组分简单、电流效率高、沉积速率快、成本低并可得到高质量的全光亮镀层等优点，已逐渐在各种生产中普及开来。在镍材价格大幅度攀升的时候，人们对质量高的光亮酸性镀铜更加青睐。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了实现更佳效果的镀铜电镀液，而提供一种酸性光亮镀铜电镀液及其电镀方法。本发明是在以硫酸铜和硫酸为主要成分的硫酸盐镀铜液中加入适量的添加剂后，获得高整平、全光亮的镀铜层，此即为光亮酸性镀铜。
[0004]本发明是通过如下技术方案实现的:
一种酸性光亮镀铜电镀液，包括以下组分:五水硫酸铜160-220g/L，硫酸50-70g/L，氯离子60-80mg/L，二硫基苯并咪唑0.6-1.0mg/L，聚乙二醇0.05-0.lg/L，十二烷基硫酸钠0.05-0.2g/L，脂肪胺乙氧基磺化物0.01-0.02g/L及多胺与环氧乙烷加成物0.05-0.lg/L。上述各组分及配比都是本领域技术人员经过大量的理论分析和不断的实验研宄才最终得到的，是付出创造性劳动的结果。
[0005]其中，五水硫酸铜是提供给镀液中铜离子的主盐，各种酸性镀铜溶液的组成比较相似，电解硫酸铜溶液时，在阳极上，金属铜是二价离子的形式。
[0006]硫酸是硫酸盐镀铜溶液中的重要成分，硫酸的存在可大大增加电镀液的比导电度，从而能使用大的电流密度范围，降低硫酸铜的离解度，减少硫酸铜的水解程度，改善镀层质量。
[0007]氯离子是硫酸盐中镀铜溶液中必不可少的成分。无论采用何种光亮剂，如何组合，如果缺少氯离子，都无法得到理想的光亮镀铜层，而且氯离子的要求比较严格，含量过低会影响低电流密度区光亮性，含量过高会产生麻点而且影响整平性能，氯离子的存在还可以增大阴极极化作用，减少镀层内应力。
[0008]基质为去离子水。
[0009]整平剂及低区光亮剂采用二硫基苯并咪唑、十二烷基硫酸钠和脂肪胺乙氧基磺化物。二硫基苯并咪唑与其他物质组合使用，能提高低电流密度区的光亮度，十二烷基硫酸钠的作用主要是降低表面张力，消除镀层产生的麻点现象，扩大电流密度范围。
[0010]表面活性剂采用聚乙二醇，在镀铜光亮剂中采用聚乙二醇与镀铜中间体一起使用，效果会更好，在这里，镀铜中间体采用多胺与环氧乙烷加成物。
[0011]进一步的，对于光亮剂的配置方法为:所述的二硫基苯并咪唑是用沸蒸馏水配制成浓度为0.5g/L的溶液；所述的聚乙二醇是用热蒸馏水配制成浓度为0.5g/L的溶液；所述的十二烷基硫酸钠、脂肪胺乙氧基磺化物和多胺与环氧乙烷加成物均是用热蒸馏水配制成浓度为10g/L的溶液。配置电镀液时，按电镀液中需要的用量，分别量取光亮剂，在不断搅拌下均匀加入镀槽即可。
[0012]本发明进一步还提供了上述酸性光亮镀铜电镀液的电镀方法，包括如下步骤:含磷0.2%的铜板作为阳极放入酸性光亮镀铜电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗后放入上述酸性光亮镀铜电镀液中作为阴极，在酸性光亮镀铜电镀液的温度为18-35°C、pH值为3.5-4.5，阴极电流密度为1.5-8A/dm2，阳极电流密度为0.5_3A/dm2，电压为2-10V，阳极与阴极的面积比为1-2:1，阳极与阴极的距离为10-30cm的条件下，电镀10_15min后工件上即可得到厚度为12-15 μ m的镀铜层。
[0013]本发明的优点是:通过本发明电镀液及电镀方法可以得到整平性、光亮性更好，镀层较厚的镀铜层。
【具体实施方式】
[0014]实施例1
一种酸性光亮镀铜电镀液，包括以下组分:五水硫酸铜190g/L，硫酸70g/L，氯离子62mg/L，二硫基苯并咪唑1.0mg/L，聚乙二醇0.lg/L,十二烷基硫酸钠0.2g/L,脂肪胺乙氧基磺化物0.02g/L及多胺与环氧乙烷加成物0.lg/L，基质为去离子水。
[0015]通过上述酸性光亮镀铜电镀液的电镀方法为:含磷0.2%的铜板作为阳极放入酸性光亮镀铜电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗后放入上述酸性光亮镀铜电镀液中作为阴极，在酸性光亮镀铜电镀液的温度为18°C、pH值为4，阴极电流密度为6A/dm2，阳极电流密度为2A/dm2，电压为10V，阳极与阴极的面积比为1:1，阳极与阴极的距离为25cm的条件下，电镀15min后工件上即可得到厚度为12 μπι的镀铜层。
[0016]实施例2
一种酸性光亮镀铜电镀液，包括以下组分:五水硫酸铜195g/L，硫酸70g/L，氯离子65mg/L，二硫基苯并咪唑0.80mg/L，聚乙二醇0.lg/L,十二烷基硫酸钠0.2g/L,脂肪胺乙氧基磺化物0.02g/L及多胺与环氧乙烷加成物0.lg/L，基质为去离子水。
[0017]通过上述酸性光亮镀铜电镀液的电镀方法为:含磷0.2%的铜板作为阳极放入酸性光亮镀铜电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗后放入上述酸性光亮镀铜电镀液中作为阴极，在酸性光亮镀铜电镀液的温度为20°C、pH值为4.3，阴极电流密度为8A/dm2，阳极电流密度为0.5A/dm2，电压为7V，阳极与阴极的面积比为1.5:1，阳极与阴极的距离为1cm的条件下，电镀12min后工件上即可得到厚度为14 μπι的镀铜层。
[0018]实施例3
一种酸性光亮镀铜电镀液，包括以下组分:五水硫酸铜200g/L，硫酸70g/L，氯离子70mg/L，二硫基苯并咪唑1.0mg/L，聚乙二醇0.075g/L，十二烷基硫酸钠0.lg/L,脂肪胺乙氧基磺化物0.02g/L及多胺与环氧乙烷加成物0.lg/L，基质为去离子水。
[0019]通过上述酸性光亮镀铜电镀液的电镀方法为:含磷0.2%的铜板作为阳极放入酸性光亮镀铜电镀液中，将工件按照常规镀前处理进行清洗后放入上述酸性光亮镀铜电镀液中作为阴极，在酸性光亮镀铜电镀液的温度为30°C、pH值为3.5，阴极电流密度为3A/dm2，阳极电流密度为2.5A/dm2，电压为3V，阳极与阴极的面积比为2:1，阳极与阴极的距离为15cm的条件下，电镀1min后工件上即可得到厚度为15 μπι的镀铜层。
[0020]实施例4
一种酸性光亮镀铜电镀液，包括以下组分:五水硫酸铜190g/L，硫酸60g/