专利名称：一种环保型无氰电镀工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电镀工艺。具体说是一种环保型的无氰电镀工艺。更具体地说，本发明用浸铜和铜合金然后进行无氰碱性镀铜代替氰化镀铜。本发明同样可以在钢铁工件表面获得结合力良好的铜镀层，但完全不使用剧毒的氰化物。
本发明的目的在于提供一种工艺范围宽，操作维护容易，环保型的无氰电镀工艺。本发明人进行深入研究后发现，钢铁工件经充分前处理后浸入一种浸渍液中形成铜或铜合金镀层再进行无氰碱性镀铜就能达到目的。
本发明所述的酸性浸渍液通常含有二价铜离子，其他金属离子，无机酸或有机酸及其盐，添加剂，表面活性剂等。溶液中的二价铜离子可以是无机酸或有机酸的铜盐，如硫酸铜，碳酸铜，醋酸铜等。其含量为0.1-50克/升，最佳范围是0.3-10克/升。溶液中的无机酸可以是硫酸，盐酸，磷酸等。有机酸可以是醋酸，酒石酸，柠檬酸，葡萄糖酸，乙二胺四乙酸，HEDP(羟基亚乙基二膦酸)等。酸的用量为5-150克/升，最佳为8-100克/升。溶液中可以加入其他金属离子，如锌离子，锡离子，镍离子，钴离子等，用量为0-100克/升。还可以加入添加剂，如硫脲及其衍生物，它们对铁与铜离子置换反应有阻化作用。浸渍液中还可以加入各种表面活性剂，如OP，聚醚，十二烷基硫酸钠等，用量为0.01-10克/升。浸渍液的pH为本0.1-3.5，最佳为0.2-3.0.基本的浸渍液的成分和操作条件是Cu2+0.3-10克/升无机酸或有机酸及其盐 8-100克/升pH 0.2-3.0
温度15-60℃时间30秒-5分钟本发明所述的无氰碱性镀铜包括柠檬酸盐镀铜，焦磷酸盐镀铜，乙二胺镀铜，HEDP镀铜等pH高于8的镀铜工艺.
柠檬酸盐镀铜的镀液成分和工艺条件为Cu2+10-50克/升Cit3+90-300克/升辅助络合剂 20-40克/升导电盐 10-20克/升光亮剂 适量温度30-50℃pH 8.0-10.0Dk 0.5-2.5A/dm2辅助络合剂可选用酒石酸盐，葡萄糖酸盐等。导电盐可选用碳酸氢钠，硝酸钾等。可用炔醇，含硫有机物和醋酸铅，二氧化硒等无机物作为光亮剂。
焦磷酸盐镀铜的镀液成分和工艺条件是Cu2+20-40克/升P2O74+250-400克/升导电盐 10-30克/升氨水2-3毫升/升光亮剂 适量温度35-50℃pH 8.5-9.5Dk 0.5-2.5A/dm2导电盐通常可选用硝酸钾，柠檬酸钾，柠檬酸铵等。选用巯基苯并咪唑，巯基苯并噻唑，二氧化硒等作光亮剂。
乙二胺镀铜的镀液成分和工艺条件为Cu2+20-50克/升乙二胺 80-250克/升辅助络合剂 15-30克/升导电盐 15-50克/升温度30-40℃pH 8.5-9.5Dk 0.5-2.0A/dm2可用酒石酸钾钠作辅助络合剂。硫酸钠，硫酸铵作导电盐。
HEDP镀铜的镀液成分和工艺条件是Cu2+8-15克/升HEDP80-250克/升辅助络合剂 5-15克/升导电盐 15-50克/升温度20-50℃pH 8.5-10.0Dk 0.5-1.5A/dm2可用酒石酸钾钠等作为辅助络合剂。硝酸钾，碳酸钾等作导电盐。
本发明可广泛用于各种钢铁制品的防护及装饰性电镀。适合自动线和手工线生产。
权利要求
1.一种环保型无氰电镀工艺，工件经前处理后，浸入一种酸性浸渍液中，形成铜或铜合金置换层，再在无氰碱性镀液中镀铜，然后电镀后续镀层。本工艺取代了氰化镀铜工艺，所得镀层与基体结合力良好。
2.权利要求1的酸性浸渍液是专指在无氰碱性镀铜前使用的浸镀铜或铜合金的溶液。使用它可以提高无氰碱性镀铜的结合力。此浸渍液的pH为0.2-3.0，铜离子浓度为0.5-20克/升，含有锌，锡，或其他金属离子，无机酸或有机酸5-100克/升，还可加入表面活性剂等添加剂。操作条件室温至60℃，空气或机械搅拌，10秒至5分钟。
3.权利要求1的无氰碱性镀铜是指与浸镀铜或铜合金配套使用的无氰碱性电镀工艺，它包括柠檬酸盐镀铜，焦磷酸盐镀铜，乙二胺镀铜，HEDP镀铜等无氰碱性镀铜工艺。
全文摘要
本发明涉及一种环保型电镀工艺。用本工艺代替剧毒的氰化物镀铜工艺，不但无毒，而且同样可以在钢铁工件上得到结合力良好的铜镀层。本发明探用浸铜和铜合金然后进行无氰碱性镀铜代替氰化镀铜，工艺稳定，易维护，成本低，适用于自动线和手工线生产。
文档编号C25D3/38GK1414142SQ0213472
公开日2003年4月30日 申请日期2002年9月13日 优先权日2002年9月13日
发明者袁国伟 申请人:袁国伟