1.本发明涉及无氰电镀技术领域，尤其涉及一种环保无氰电镀液及其电镀工艺。
背景技术：
2.氰化镀金具有优异的电流密度分散性能，然而由于其具有剧毒，逐渐将被无氰镀金取代。无氰电镀是指用非氰化物电解液代替剧毒的氰化物电解液的电镀新工艺。为了寻找新的替代物，得到既环保，又能满足工艺需求的金盐化合物，许多研究不断进行，但至今仍然未能得到良好的结果。
3.在专利cn103938232a中公开了一种无氰电镀液及其应用，该专利采用亚硫酸金钠作为金盐，然而该盐稳定性差，在高温下金易被分解还原从而析出，同时因为配方组分过于单一，得到镀层光亮性差。另外在专利cn101906649a中公开了无氰电镀金的镀液及采用无氰电镀金液的电镀方法，该溶液采用氯化金作为金盐，由于电流作用下，氯离子会促进三价金离子对基材的腐蚀问题。
4.因此，为了顺应环保需求，同时满足工业生产，本发明提出一种既环保又稳定，且能得到优异的电镀金层的配方及电镀方法。
技术实现要素：
5.针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种环保无氰电镀液及其电镀工艺，该发明得到的金镀层具有无色差，致密平整，金缸稳定性优良、结合力好等优点，同时具有耐受大电流且使用范围广等特性。
6.为实现上述目的，本发明提供了一种环保无氰电镀液，包括以下质量浓度的组分：金盐3-10g/l、复合光亮剂30-60mg/l、络合剂2
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6g/l、复合晶核细化剂 0.3-0.9g/l、促进剂30-60mg/l、复合整平剂25-75mg/l、分散剂35-70mg/l、稳定剂30-60mg/l、表面活性剂15-60mg/l；ph为5.0-6.0操作温度25-35℃电流密度为0.2-6.5a/dm2ph由质量浓度50%的氢氧化钠和体积浓度50%的浓硫酸调节；所述复合光亮剂为噻吩吲哚羧酸类，且该复合光亮剂为8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸和3-[1h-吲哚3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸组成的组合物，其在使用时的质量浓度比为1:2，8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸为10-20mg/l，3-[1h-吲哚3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸为20-40mg/l，复合光亮剂可以提高镀层金均匀致密性进而促进镀层的光亮性，同时可以保护镀层耐受大电流的沉积而不产生色差，与市场电镀金液相比明显提高了电镀效率；所述金盐为硫代硫酸金钠。
[0007]
其中，所述复合晶核细化剂为(s)-(-)-1,2,3,4-四氢-3-异喹啉羧酸苄酯对甲苯
磺酸盐、1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-4-基三氟甲烷磺酸盐及1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐组成的组合物，且三者在使用时的质量浓度比为1:1:1，复合晶核细化剂可以促进金晶核连续成核，极大促进镀层的致密性，与市场上的镀金液比较，更具有均匀性。
[0008]
其中，所述复合整平剂为芳香氨基酸环己铵盐类化合物，且该复合整平剂为n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐和n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐组成的组合物，其在使用时的质量浓度比为1:4，n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐为5-15mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐为20-60mg/l。复合整平剂可以抑制高电流区，促进电流区，提高电流利用效率，使得镀层晶核更加均匀一致，不仅对于平面电镀、深孔镀件以及不规则镀件均有优异效果，使用范围广。
[0009]
其中，所述稳定剂为6-马来酸硝基喹嗪盐；所述促进剂为6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉，稳定剂可以极大提高其使用周期，与市场常用药水比较，使用时长可达三月甚至半年之久。
[0010]
其中，所述表面活性剂为烯丙氧基聚氧乙烯醚；所述分散剂为聚乙二醇3000。
[0011]
其中，所述稳定剂与促进剂在使用时的质量浓度比为1:1，稳定剂与促进剂比例及协同使用，可以使得金离子既能有序达到镀件表面，又不会引起槽液析出金粉。
[0012]
其中，所述络合剂为吡啶巯基类化合物，且该络合剂为2-巯基-5-硝基吡啶。
[0013]
一种环保无氰电镀工艺，包括如下具体步骤：步骤1，除油、纯水清洗，去除表面脏污，再超声波清洗去除吸附在基材表面的化学物质；步骤2，化学镀原子扩散阻挡层钯，镀件经过清洗去除表面脏污后进入化学镀钯槽进行化学镀钯，镀钯完成后再进行水洗；步骤3，电镀金，化学镀钯后，镀件进入电镀金槽进行镀金，镀金方式采用四位电极夹方式进行电镀金，电镀金所用的电镀液为以上任意一项所述的一种环保无氰电镀液。
[0014]
其中，所述步骤2化学镀钯液的组分及工艺参数为：硫酸钯 200-500mg/l、烟酸0.5-1.5g/l、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐15-25mg/l、2-乙酰基吡嗪10-30mg/l、琥珀酸30-60mg/l、甲酸10-15ml/l、次亚磷酸钠15-25g/l，温度45-55℃，ph为5.0-6.5，ph可采用质量浓度50%的氢氧化钠溶液和体积浓度50%的浓硫酸溶液进行调控，时间10min，厚度为0.5-1微米，本发明提供的化学镀钯液可以实现厚度达半个微米以上，较之国内化学镀钯药水具有明显优势，且使用周期可达15mto，而国内常用药水仅仅只有10-12mto，可镀厚度也只有0.1-0.3微米。
[0015]
其中，所述步骤3的具体条件是：电镀金采用四位电极夹方式，阳极通过分线，将阳极线路一分为四个端口，再连接四个电极夹具，四个电极夹具在电镀金时分别从基材四边中央位置同时夹上镀件，随后进行电流密度、时间等参数设置，电流密度与温度、ph等参数设置在上述范围内，阴阳极距离设置为5-40cm，具体设置可由生产实际调整。
[0016]
本发明工艺采用电镀金前进行化学镀钯，并提供了一种专用镀钯液，不仅可以保护基材被金离子的置换侵蚀，同时化学镀钯液不仅稳定，对基材侵蚀效果低，而且致密性优异光亮，与市场上化学镀钯液比较，稳定性能更长久。
[0017]
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种环保无氰电镀液及其电镀工艺，存在以下优势：
15mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐为20-60mg/l。
[0025]
在本实施例中，所述稳定剂为6-马来酸硝基喹嗪盐；所述促进剂为6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉。
[0026]
在本实施例中，所述表面活性剂为烯丙氧基聚氧乙烯醚；所述分散剂为聚乙二醇3000。
[0027]
在本实施例中，所述稳定剂与促进剂在使用时的质量浓度比为1:1，稳定剂与促进剂比例及协同使用，可以使得金离子既能有序达到镀件表面，又不会引起槽液析出金粉。
[0028]
在本实施例中，所述络合剂为吡啶巯基类化合物，且该络合剂为2-巯基-5-硝基吡啶。
[0029]
一种环保无氰电镀工艺，包括如下具体步骤：步骤1，除油、纯水清洗，去除表面脏污，再超声波清洗去除吸附在基材表面的化学物质；步骤2，化学镀导电阻挡层钯，镀件经过清洗去除表面脏污后进入化学镀钯槽进行化学镀钯，镀钯完成后再进行水洗；步骤3，化学镀钯后镀件进入电镀金槽进行镀金，镀金方式采用四位电极夹方式进行电镀金，电镀金所用的电镀液为上述所述的一种环保无氰电镀液。
[0030]
在本实施例中，所述步骤2化学镀钯液的组分及工艺参数为：硫酸钯 200-500mg/l、烟酸0.5-1.5g/l、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐15-25mg/l、2-乙酰基吡嗪10-30mg/l、琥珀酸30-60mg/l、甲酸10-15ml/l、次亚磷酸钠15-25g/l，温度45-55℃，ph为5.0-6.5，ph可采用质量浓度50%的氢氧化钠溶液和体积浓度50%的浓硫酸溶液进行调控，时间10min，厚度为0.5-1微米。
[0031]
在本实施例中，所述步骤3的具体条件是：电镀金采用四位电极夹方式，阳极通过分线，将阳极线路一分为四个端口，再连接四个电极夹具，四个电极夹具在电镀金时分别从基材四边中央位置同时夹上镀件，随后进行电流密度、时间等参数设置，电流密度与温度、ph等参数设置在上述权利范围内，阴阳极距离设置为5-40cm，具体设置可由生产实际调整。
[0032]
本发明工艺采用电镀金前进行化学镀钯，并提供了一种专用镀钯液，不仅可以保护基材被金离子的置换侵蚀，同时化学镀钯液不仅稳定，对基材侵蚀效果低，而且致密性优异光亮，与市场上化学镀钯液比较，稳定性能更长久。
[0033]
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的一种环保无氰电镀液及其电镀工艺，存在以下优势：1）本发明采用复合光亮剂为噻吩吲哚羧酸类化合物，优选为8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸和3-[1h-吲哚3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸组成的组合物，其在使用时的质量浓度比为1:2，复合光亮剂可以提高镀层金均匀致密性进而促进镀层的光亮性，同时可以保护镀层耐受大电流的沉积而不产生色差，与市场电镀金液相比明显提高了电镀效率。
[0034]
2）本发明中采用复合晶核细化剂为(s)-(-)-1,2,3,4-四氢-3-异喹啉羧酸苄酯对甲苯磺酸盐、1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-4-基三氟甲烷磺酸盐及1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐组成的组合物，且三者在使用时的质量浓度比为1:1:1，复合晶核细化剂可以促进金晶核连续成核，极大促进镀层的致密性，与市场上的镀金液比较，更具有均匀性。
[0035]
3）本发明采用复合整平剂为芳香氨基酸环己铵盐类化合物，优选为n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐和n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐组成的组合物，其在使用时的质量浓度比为1:4，n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐为5-15mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐为20-60mg/l，复合整平剂可以抑制高电流区，促进电流区，提高电流利用效率，使得镀层晶核更加均匀一致，不仅对于平面电镀、深孔镀件以及不规则镀件均有优异效果，使用范围广。
[0036]
4)本发明工艺采用电镀金前进行化学镀钯，并提供了一种专用镀钯液，不仅可以保护基材被金离子的置换侵蚀，同时化学镀钯液不仅稳定，对基材侵蚀效果低，而且致密性优异光亮，与市场上化学镀钯液比较，稳定性能更长久、厚度更厚达到0.5微米以上。
[0037]
以下为本发明的几个具体实施例实验测试评判标准如下：1、均匀光亮性测试判断标准：光亮无金瘤为优；光亮，偶见少许金瘤为良；颜色稍微发暗，有明显金瘤产生为较差；发黑，有色差为差。
[0038]
2、结合力测试；280℃高温烘烤5min，金层1000倍放大不见裂纹为优；280℃高温烘烤5min，金层1000倍放大偶见见裂纹为良；280℃高温烘烤5min，金层500倍放大偶见裂纹为较差；280℃高温烘烤5min，金层500倍放大明显见裂纹为差。
[0039]
3、金缸稳定性，优表示半年内溶液清澈透明，不变色；良表示半年内溶液清澈，但是槽壁上稍有红色固体析出；较差表示半年内溶液有点发红；差表示半年内溶液明显发红，且浑浊很差表示半年内溶液浑浊变色严重。
[0040]
4、镀层有无色差判断：无色差、发白现象为优；偶见轻微发白为良；边角孔口明显有发白为较差；发白明显较多为差。
[0041]
实施例1一种环保无氰电镀液：硫代硫酸金钠5g/l、8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸10mg/l，3-[1h-吲哚3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸为20mg/l、2-巯基-5-硝基吡啶2g/l、(s)-(-)-1,2,3,4-四氢-3-异喹啉羧酸苄酯对甲苯磺酸盐0.1g/l、1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-4-基三氟甲烷磺酸盐0.1g/l、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐 0.1g/l、6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉30mg/l、n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐5mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐20mg/l、聚乙二醇300035mg/l、6-马来酸硝基喹嗪盐30mg/l、烯丙氧基聚氧乙烯醚15mg/l，余量为水ph为5.5操作温度30℃时间90min电流密度为1.5a/dm2实施例1测试结果为：均匀性光亮性优，结合力测试为优，金缸稳定性为优，色差测试为优。
[0042]
实施例2一种环保无氰电镀液：硫代硫酸金钠6g/l、8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸20mg/l，3-[1h-吲哚
3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸为40mg/l、2-巯基-5-硝基吡啶6g/l、(s)-(-)-1,2,3,4-四氢-3-异喹啉羧酸苄酯对甲苯磺酸盐0.3g/l、1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-4-基三氟甲烷磺酸盐0.3g/l、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐 0.3g/l、6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉60mg/l、n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐为15mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐60mg/l、聚乙二醇300070mg/l、6-马来酸硝基喹嗪盐60mg/l、烯丙氧基聚氧乙烯醚60mg/l，余量为水ph为5.5操作温度30℃时间50min电流密度为3.5a/dm2实施例2测试结果为：均匀性光亮性优，结合力测试为优，金缸稳定性为优，色差测试为优。
[0043]
实施例3一种环保无氰电镀液：硫代硫酸金钠5g/l、8-甲基-8h-噻吩并[2,3-b]-吲哚-2-羧酸15mg/l，3-[1h-吲哚3-基]-2-[(噻吩-2-羰基)-氨基]-丙酸为30mg/l、2-巯基-5-硝基吡啶4g/l、(s)-(-)-1,2,3,4-四氢-3-异喹啉羧酸苄酯对甲苯磺酸盐0.2g/l、1h-吡咯并[2,3-b]吡啶-4-基三氟甲烷磺酸盐0.2g/l、1-丁基-1-甲基吡咯烷三氟甲磺酸盐 0.2g/l、6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉40mg/l、n-苄氧羰基-l-异亮氨酸二环己铵盐10mg/l、n-2-硝基苯亚磺酰基-l-异亮氨酸双环己铵盐40mg/l、聚乙二醇300050mg/l、6-马来酸硝基喹嗪盐40mg/l、烯丙氧基聚氧乙烯醚40mg/l，余量为水ph为5.5操作温度30℃时间30min电流密度为5.5a/dm2实施例3测试结果为：均匀性光亮性优，结合力测试为优，金缸稳定性为优，色差测试为优。
[0044]
对比例一种环保无氰电镀液：硫代硫酸金钠6g/l、2-巯基-5-硝基吡啶2
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6g/l、聚乙二醇300035-70mg/l、6-硝基吡咯并[1,2-a]喹啉40mg/l、烯丙氧基聚氧乙烯醚15-60mg/l，余量为水ph为5.5操作温度30℃时间90min电流密度为1.5a/dm2对比例与实施例比较，对比例缺少复合整平剂、复合光亮剂、复合晶核细化剂、稳定剂等，得到的实验结果为均匀性光亮性差，结合力测试为差，金缸稳定性为差，色差测试为差。
[0045]
以上公开的仅为本发明的实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术
人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。