一种电镀钨镍合金工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明公开了一种钨-镍合金电镀液，并阐明了该工艺的特性和应用方法。属于电镀技术和材料表面处理领域。
【背景技术】
[0002]电子设备中的连接器或与连接器连接的金属件是信号传输的关键部分，通常该组件的接触部位采用表面镀金或镀其它贵金属的方式，以达到低阻抗，耐腐蚀的目的。然而，由于金层孔隙率的关系，腐蚀介质会从孔隙位置腐蚀金下镍隔离层或基材，导致金层脱落，从而使产品的接触可靠性大幅下降。现用行业标准，测试要求和镀金厚度规格是相对应的。而提高测试标准意味着需要增加金厚度，增加成本，才能获得更高的耐腐蚀性能和可靠性。比如ASTM B735-95认为针对金层厚度小于0.6um的产品，2小时的硝酸蒸汽测试要求相对过于严苛。
[0003]开发电沉积效率高，性能优良的钨镍合金工艺一直是近年来高速电镀行业的研发重点。而目前公布的专利CA1092480A，CN101042044A, CN1294642A沉积效率低，无法适应卷对卷高速连续镀的需求，或设备改造费用昂贵，不能直接嫁接到现有产线上。同时，现有钨镍合金工艺也存在镀液不稳定，放置后产生难溶的钨酸盐沉淀的问题，不能循环持续使用。
【发明内容】
[0004]为了克服以上缺点，本发明提供了一种电镀钨-镍合金工艺和应用办法。区别于行业已有的工艺，具有电沉积效率高，镀液稳定的优点。可以实现与当前高速连续镀产线的直接嫁接，作为金层与镍层，或金层与基材之间的隔离镀层，显著提升产品的耐腐蚀性能。从而可以大幅度降低了贵金属消耗，达到提升可靠性，节省成本的目的。
【附图说明】
[0005]图1镀层组合示意图。
【具体实施方式】
[0006]本发明采用以下工艺步骤及参数:
流程一:除油一水洗一酸洗一水洗一镀底镍一水洗一镀钨镍合金一水洗一镀金一水洗—封孔一烘干
流程二:除油一水洗一酸洗一水洗一镀钨镍合金一水洗一镀金一水洗一封孔一烘干实施例1铜材表面镀镍，镀镍钨，镀金除油:
氢氧化钠20g/L 碳酸钠15g/L 硅酸钠5g/L 表面活性剂3g/L温度
60 0C 阴极电流密度15A/dm2 时间 Imin 水洗: 工业用水时间30 s
酸洗:硫酸20ml/L温度室温时间20s
水洗:
去离子水时间30s 镀底镍:
氨基磺酸镍镍离子浓度80g/ L氯化镍15g/ L硼酸35g/ L光亮剂20ml/ L温度60°C 阴极电流密度8A/dm2 厚度1.5um水洗:
去离子水时间30s
镀钨镍合金:
硫酸镍 400g/L钨酸盐含钨9g/L羟基酸络合剂30g/L稳定剂10ml/L 温度55°C阴极电流密度4A/dm2厚度0.2um水洗:
去离子水时间30s
镀金:
氰化亚金钾，含金6g/L硫酸钴，钴含量0.lg/L 可溶性羟基酸盐120g/L 温度55V阴极电流密度3A/dm2厚度0.3um水洗:
去离子水时间30s 封孔:
水溶性封孔剂15ml/L 温度55°C 阳极电流密度6mA/dm2 时间1s 水洗:
去离子水时间30s 烘干:
温度105 °C 时间Imin
实施例2铜材表面直接镀镍钨，镀金除油:
氢氧化钠20g/L 碳酸钠15g/L 硅酸钠5g/L表面活性剂3g/L温度60°C阴极电流密度15 A/dm2 时间Imin水洗:
工业用水时间30s
酸洗:
硫酸 20ml/L 温度室温时间20s 水洗:
去离子水时间30s
镀钨镍合金:
硫酸镍400g/L 钨酸盐含钨 9g/L羟基酸络合剂30g/L 稳定剂10ml/L温度55°C阴极电流密度 4A/dm2厚度0.2um水洗: 去离子水时间30s
镀金:
氰化亚金钾含金6g/L硫酸钴钴含量0.lg/L可溶性羟基酸盐120g/L 温度55。。 阴极电流密度 3 A/dm2厚度0.3um 水洗:
去离子水时间30s 封孔:
水溶性封孔剂15 ml/L 阳极电流密度6mA/dm2温度55°C时间10 s
水洗:
去离子水时间30s 烘干:
温度105°C 时间Imin
实施例3不锈钢表面镀镍，镀镍钨，镀金
除油:
氢氧化钠20g/L碳酸钠15g/L硅酸钠5g/L表面活性剂3g/L
温度60°C 阴极电流密度15 A/dm2 时间Imin 水洗:
工业用水时间30s
酸洗:硫酸 20ml/L 温度室温时间20s 水洗:
去离子水时间30s 镀底镍:
氯化镍240g/L 盐酸或混酸150ml/L 温度室温阴极电流密度12A/dm2厚度 0.1um镀底镍:
氨基磺酸镍镍离子浓度80g/L 氯化镍15g/L 硼酸35g/L光亮剂20ml/L温度60°C阴极电流密度8A/dm2 厚度1.5um水洗:
去离子水时间30s
镀钨镍合金:
硫酸镍400g/L 钨酸盐含钨9g/L羟基酸络合剂30g/L稳定剂10ml/L温度55。。 阴极电流密度4A/dm2厚度0.2um 水洗:
去离子水时间30s
镀金:
氰化亚金钾，含金 6g/ L 硫酸钴，钴含量0.lg/L 可溶性羟基酸盐120g/L 温度55°C 阴极电流密度3 A/dm2厚度0.3um
水洗:
去离子水时间30s封孔:
水溶性封孔剂15ml/L 温度55°C 阳极电流密度6mA/dm2 时间10 s水洗:
去离子水时间30s烘干:
温度105°C 时间lmin。
【主权项】
1.用于高速电镀领域，作为电镀钨-镍合金工艺，其电镀液的配方和酸碱度特征:硫酸镍30(T500g/L、钨酸盐2(T50 g/L、羟基酸络合剂l(T50g/L、稳定剂6?20 ml/L ;用去离子水溶解至80(T900ml，调节pH值至3.0?4.0之间，最后定容至1000ml。
2.用在电子接插件领域，作为贵金属镀层与基材之间的隔离层，或贵金属与镍层之间的隔离层，以提升衬底的致密性，避免腐蚀性介质的渗透。
3.用在电子线路板领域，作为贵金属和铜底之间的隔离层，或贵金属与镍层之间的隔离层，以提升衬底的致密性，避免腐蚀性介质的渗透。
4.用在其它表面处理领域，作为表层或衬底镀层以提升工件的耐蚀，耐磨损性能。
【专利摘要】一种钨镍合金工艺，特别适用于高速电镀，属于电镀技术领域，用这种方法可以在不锈钢、铜材、铁材和铝及铝合金等基材表面镀钨镍合金再镀金或其他贵金属；或基材表面先镀底镍再镀钨镍合金，最后镀金或其他贵金属。可以形成耐蚀，耐磨损性好，同时可以节约制程中贵金属使用量。在不增加金厚度的情况下获得更高的耐腐蚀性能和可靠性。实施这一方案的要点是通过对金属材料表面电镀钨镍层或在底镍层上镀钨镍层，再镀金或其他贵金属。
【IPC分类】C25D5-12, C25D3-56
【公开号】CN104562103
【申请号】CN201410319625
【发明人】吴亚芳, 王一男
【申请人】南京玖采新材料有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年7月7日