>[0045] 将五个15X 20mm2的预先镀铜的双面镍测试面板浸入500mL软金电镀浴的浴液 中，保持3分钟，以在镍上镀敷金。阳极是镀铂的钛电极。在整个3分钟期间，使用磁力搅 拌器搅动浴液。浴液的pH值是6. 2并且浴液的温度是55°C。施加 DC电流并且电流密度 是1ASD。在3分钟时间段之后，从浴液中取出试片，用去离子水冲洗并空气干燥。金沉积 物是明亮的。用XDV-SD型FISHERSCOPE? X射线设备测量金沉积物的厚度并且测定为1. 7 微米。接着，用SEM显微镜，在20, 000放大率下分析所述面板中金沉积物的微观结构。图 1显示用所述显微镜取得的SEM之一。SEM显示出较小的颗粒结构。
[0046] 实例2 (比较）
[0047] 制备具有以下配方的水性金电镀浴：
[0048] 表 2
[0049]
[0050] 将五个15X20mmz的预先镀铜的双面镍测试面板浸入500mL金电镀浴的浴液中， 保持3分钟，以在镍上镀敷金。阳极是镀铂的钛电极。在整个3分钟期间，使用磁力搅拌 器搅动浴液。浴液的pH值是6. 2并且浴液的温度是55 °C。施加 DC电流并且电流密度是 1ASD。在3分钟时间段之后，从浴液中取出试片，用去离子水冲洗并空气干燥。金沉积物的 厚度是1. 7微米。接着，用SEM显微镜，在20, 000放大率下分析所述面板中金沉积物的微 观结构。图2显示用所述显微镜取得的SEM之一。SEM显示出粗糙的颗粒结构。此微观结 构与所述沉积物半明亮的光学外观相符。由表2镀敷的金的颗粒结构和光学外观不如实例 1的金电镀组合物，在实例1中测试面板是用含有来自酒石酸锑钾和酒石酸钾钠的锑（III) 并且不含铅的电镀浴中的金电镀的。
[0051] 实例 3
[0052] 将八个15 X 20mm2的预先镀铜的双面镍测试面板分别浸入500mL含有具有实例1 的表1中的配方的电镀浴的浴液中。阳极是镀铂的钛电极。对于每一浴液，在镍上电镀金 3分钟。在整个镀敷时间期间，使用磁力搅拌器搅动浴液。浴液的pH值是6.2并且浴液的 温度是55°C。施加 DC电流并且各面板间的电流密度不同。电流密度是0. 5ASD、1. 2ASD、 1. 5ASD、2ASD、2. 5ASD、3ASD、3. 5ASD及4ASD。镀敷之后，从浴液中取出面板，用去离子水冲 洗并空气干燥。所有金沉积物都具有明亮的外观。
[0053] 重复以上描述的电镀工艺，不过改用实例2的表2的金电镀浴。在镀敷之后，以 0. 5ASD到3ASD电镀的金沉积物具有半明亮的沉积物；然而，在3. 5ASD和4ASD下镀敷的金 具有暗淡无光泽的外观。结果显示，就可应用的电流密度和外观来说，表1的金电镀浴相较 于表2的含有铅的金电镀浴具有改善的镀敷性能。
[0054] 实例 4
[0055] 制备如下表中所示的软金电解电镀浴液：
[0056] 表 3
[0057]
[0058] 将15X20mmz的预先镀铜的双面镍测试面板安放在含有1000mL表3的软金电镀 浴的喷射镀敷设备上。阳极是镀铂的钛电极。浴液的pH值是6. 2并且浴液的温度是60°C。 施加脉冲电流并且峰值电流密度是50ASD，开关时间比是1 : 3ms。此对应于12. 5ASD的平 均电流密度。喷射搅动或流动速率设定成800升/小时。在10秒的镀敷时间段之后，从浴 液中取出面板，用去离子水冲洗并空气干燥。所有面板都具有明亮的金沉积物。
[0059] 用表2的金电镀浴重复所述工艺，不过金离子的量是20g/L金。使用以上描述的喷 射搅动和镀敷参数。金沉积物具有明显无光泽或灼烧过的外观。重复所述测试，不过脉冲 峰值电流密度是30ASD并且流动速率与上述相同。此对应于7. 5ASD的平均电流密度。所 有沉积物都是无光泽的。表2的电镀浴在喷射搅动下，在高电流密度下不提供明亮或甚至 是半明亮的金沉积物，因此，所述金浴液的性能不如表3的金镀敷浴液。
【主权项】
1. 一种金电镀组合物，所述组合物包含一种或多种来自金氰化物盐的金离子源、一种 或多种磷酸根离子源、一种或多种膦酸或其盐来源、酒石酸钾钠及一种或多种锑（III)离 子源，所述金电镀组合物不含游离氰化物。2. 根据权利要求1所述的金电镀组合物，其中所述金氰化物盐选自氰化金钾、氰化金 钠及氰化金铵。3. 根据权利要求1所述的金电镀组合物，其中所述一种或多种磷酸根离子源选自磷 酸、磷酸二氢钠及磷酸二氢钾。4. 根据权利要求1所述的金电镀组合物，其中所述一种或多种膦酸具有下式：其中η是2到3的整数，MJPM2可以相同或不同并且选自氢、铵、低碳数烷基胺或碱金属 阳离子，并且Z是价态与η相同的基团并且是直链或分支链、被取代或未被取代的（Q-CJ 烷基或Ν-被取代的（C2-C3)烷基，其中所述Ζ基团的碳原子连接到式（I)的磷原子。5. 根据权利要求1所述的金电镀组合物，其中所述一种或多种锑（III)离子源选自酒 石酸锑钾、酒石酸锑钠、硫酸锑及氯化锑。6. 根据权利要求1所述的金电镀组合物，其中所述金电镀组合物实质上不含铅、砷、 铊、肼及亚硫酸盐。7. -种电镀金的方法，所述方法包括： a. 提供金电镀组合物，所述组合物包含一种或多种来自金氰化物盐的金离子源、一种 或多种磷酸根离子源、一种或多种膦酸或其盐来源、酒石酸钾钠及一种或多种锑（III)离 子源，所述金电镀组合物实质上不含游离氰化物； b. 使衬底与所述金电镀组合物接触；及 c. 使用直流电流或脉冲电流，在0. 03ASD或超过0. 03ASD的电流密度下，在所述衬底上 电镀金。8. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述电流密度是1ASD到50ASD。9. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述金氰化物盐选自氰化金钾、氰化金 钠及氰化金铵。10. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述一种或多种磷酸根离子源选自磷 酸、磷酸二氢钠及磷酸二氢钾。11. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述一种或多种膦酸具有下式：其中η是2到3的整数，MJPM2可以相同或不同并且选自氢、铵、低碳数烷基胺或碱金属 阳离子，并且Z是价态与η相同的基团并且是直链或分支链、被取代或未被取代的（CfCj 烷基或N-被取代的（C2-C3)烷基，其中所述Z基团的碳原子连接到式（I)的磷原子。12. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述一种或多种锑（III)离子源选自酒 石酸锑钾、酒石酸锑钠、硫酸锑及氯化锑。13. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述金电镀组合物实质上不含游离氰 化物、铅、砷、铊、肼及亚硫酸盐。14. 根据权利要求7所述的电镀金的方法，其中所述衬底是印刷电路板、用于连接器的 接头、交换机或装饰物品。
【专利摘要】金电镀组合物实质上不含许多环境毒素，由此提供环保的纯金电镀组合物。所述实质上纯的金电镀组合物可以在较宽的电流密度范围内电镀金以在各种类型的电子组件和装饰物品上沉积明亮乃至无光泽的金层。
【IPC分类】C25D3/48
【公开号】CN105624745
【申请号】CN201510809862
【发明人】A·福伊特, M·克洛斯, R·布克斯
【申请人】罗门哈斯电子材料有限责任公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年11月20日
【公告号】EP3023520A1, US20160145756