用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂和应用
技术领域
1.本发明属于电镀领域，具体涉及用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂和应用。
背景技术：
2.铝合金因其具有较高的机械强度和延展性，易铸造，易切割加工，而被广泛应用于五金、电子、建筑等领域。但是由于铝合金对氧具有较高的亲和能力，电极电位较负，热膨胀系数高，不同品牌批次含量差异大等原因使铝合金电镀较为困难。通常需要对铝合金表面进行预处理，再进行电镀，最常用的方法使表面沉锌法。沉锌法是使用具有一定腐蚀性的沉锌剂除去铝的氧化膜，在受控置换反应下，在铝合金表面浸镀一层不被氧化的金属锌层。
3.传统的电镀工艺流程中使用有氰沉锌工艺，对环境污染较大。中国专利申请cn101580952a提供了无氰沉锌溶液，无毒无害，废水处理简单，但是使用后的镀层的质量仍然不理想，因此急需一种效果优异的无氰铝合金沉锌剂。
技术实现要素：
4.为了解决上述问题，本发明提供了用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂包括铜离子、镍离子、锌离子、铁离子、氢氧根离子、配位剂、调整剂和水。
5.优选的，所述铁离子是由三氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中一种或多种提供；所述铜离子是由硫酸铜、氯化铜、硝酸铜中的一种或多种提供；所述锌离子是由氧化锌、氯化锌、硫酸锌中的一种或多种提供；所述镍离子是由氯化镍、硫酸镍、硝酸镍中的一种或多种提供，所述氢氧根离子由氢氧化锂、氢氧化钠中的一种或两种提供。
6.优选的，所述配位剂包括羟基羧酸和二元羧酸。
7.优选的，所述调整剂包括联吡啶和硫脲。
8.优选的，所述羟基羧酸选自葡萄糖酸、酒石酸、苹果酸、乳酸、柠檬酸中的一种或多种；所述二元羧酸选自丙二酸、丁二酸、顺丁稀二酸、戊二酸、己二酸中的一种或多种。
9.优选的，所述联吡啶选自2,2
’‑
吡啶、4,4
’‑
吡啶中的一种或两种；所述硫脲选自乙撑硫脲、1,3-二氨基硫脲、2-甲基氨基硫脲中的一种或多种。
10.优选的，所述氢氧根离子和锌离子的质量浓度比为8～10：1。
11.优选的，所述羟基羧酸和二元羧酸的质量浓度比为2～10：1。
12.优选的，包括niso4·
7h2o 5～7g/l，cuso4·
5h2o 3～5g/l，fecl
3 0.5～1.5g/l，zno 7～9g/l，naoh 65～75g/l，配位剂30～35g/l，调整剂0.5～1.5g/l。
13.本发明第二方面提供了所述用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂的应用，包括以下步骤：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌处理，然后水洗。
14.与现有技术相比，本发明的优点和有益效果为：
0.5～1.5g/l，zno 7～9g/l，naoh 65～75g/l，配位剂30～35g/l，调整剂0.5～1.5g/l。
29.本发明还提供了所述的用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂的应用，包括以下步骤：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌处理，然后水洗。
30.实施例1
31.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o6g/l，cuso4·
5h2o 4g/l，fecl
3 1g/l，zno 8g/l，naoh 65g/l，配位剂32g/l，调整剂1g/l和水。
32.所述配位剂包括葡萄糖酸和丁二酸，所述葡萄糖酸和丁二酸的质量浓度比为5：1。
33.所述调整剂包括2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
34.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，然后水洗。
35.实施例2
36.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o5g/l，cuso4·
5h2o 3g/l，fecl
3 1.4g/l，zno9g/l，naoh70g/l，配位剂30g/l，调整剂1.5g/l和水。
37.所述配位剂包括葡萄糖酸、乳酸和丁二酸，所述葡萄糖酸、乳糖和丁二酸的质量浓度比为3：3：1。
38.所述调整剂包括4,4
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述4,4
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
39.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，然后水洗。
40.对比例1
41.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o6g/l，cuso4·
5h2o 4g/l，fecl
3 1g/l，zno 8g/l，naoh 65g/l，配位剂32g/l，调整剂1g/l和水。
42.所述配位剂包括葡萄糖酸。
43.所述调整剂包括2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
44.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，然后水洗。
45.对比例2
46.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o6g/l，cuso4·
5h2o 4g/l，fecl
3 1g/l，zno 8g/l，naoh 65g/l，配位剂32g/l，调整剂1g/l和水。
47.所述配位剂包括葡萄糖酸和丁二酸，所述葡萄糖酸和丁二酸的质量浓度比为1：1。
48.所述调整剂包括2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
49.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，然后水洗。
50.对比例3
51.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o6g/l，cuso4·
5h2o 4g/l，fecl
3 1g/l，zno 8g/l，naoh 65g/l，配位剂32g/l，调整剂1g/l和水。
52.所述配位剂包括葡萄糖酸和丁二酸，所述葡萄糖酸和丁二酸的质量浓度比为15：1。
53.所述调整剂包括2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
54.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，然后水洗。
55.对比例4
56.一种用于铝基材pcb线路板电镀的无氰铝合金沉锌剂，包括niso4·
7h2o6g/l，cuso4·
5h2o 4g/l，fecl
3 1g/l，zno 8g/l，naoh45g/l，配位剂32g/l，调整剂1g/l和水。
57.所述配位剂包括葡萄糖酸和丁二酸，所述葡萄糖酸和丁二酸的质量浓度比为5：1。
58.所述调整剂包括2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲；所述2,2
’‑
吡啶和乙撑硫脲的质量浓度之比为1：1。
59.沉锌剂的使用方法为：(1)采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行一次沉锌，时间为60s，温度20℃；(2)水洗后，对铝基材pcb线路板进行脱锌；(3)水洗后采用无氰铝合金沉锌剂对铝基材pcb线路板进行二次沉锌，时间为40s，温度20℃然后水洗。
60.性能测试
61.将实施例和对比例的pcb线路板沉锌后，测定其孔隙率，热震试验，锉刀试验和锯刀试验。结果见表1。
62.1、孔隙率：将实施例和对比例分别得到的10块电路板按照gb5935-1986中的浸泡法进行检测，测定每个实施例和对比例的检测结果，得到孔隙率范围。
63.2、热震试验：将线路板电镀后放入240℃中烘烤60分钟，取出投入冷水中，观察是否有气泡、脱皮现象。
64.3、锉刀试验：按照通gb/t5270-2005中的锉刀法，观察覆盖层与基体金属是否分离。
65.4、锯刀试验：用3/8英寸宽，0.025英寸厚，每公分有4个锯齿的锯条，锯齿朝下并由基体面向镀层以1.1m/s的锯速切割，每一个样品做4次测试，并且相互之间间距3毫米，观察有无脱皮现象。
66.表1性能测试结果
67.项目孔隙率(个/cm2)热震试验锉刀试验锯刀试验实施例10.05～0.1无气泡、无脱皮未分离无脱皮实施例20.07～0.1有气泡、无脱皮未分离无脱皮对比例10.1～0.15无气泡、无脱皮未分离无脱皮
对比例20.12～0.19有气泡、无脱皮未分离无脱皮对比例30.1～0.2无气泡、有脱皮未分离无脱皮对比例40.09～0.15有气泡、无脱皮未分离无脱皮
68.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。