一种含四苯基溴化砷鎓的钯电镀液及其电镀方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电镀钯技术领域，尤其涉及一种含四苯基溴化砷鑰的钯电镀液及其电 镀方法。
【背景技术】
[0002] 钯是类似于金的化学性质稳定的贵金属材料。把镀层具有优良的耐蚀性、耐磨性 和电性能等特性，钯比金廉价，因此把镀层己经应用于取代金的电器触点、连接器、1C引线 架和印制板等电子部件中。把镀层应用中遇到的问题有：（1)钯镀层厚度难以控制，内应力 随着镀层厚度的增大趋向于增大，难以获得充分的延展性。（2)钯镀层加热处理以后的线粘 结性和焊料润湿性下降。随着各类电子机器的高性能化和小型轻量化，把镀层的可焊性等 对于电子部件来说都是至关重要的特性。
[0003] 中国专利CN 101839680A公开了一种电镀钯工艺，该工艺采用丙炔醇等光亮剂。 该工艺虽然工艺较为简单，但该镀液的电流效率较低，镀液的性能较差，镀层的质量也不 佳。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明一方面提供含四苯基溴化砷鑰的钯电镀液，该电镀液的镀液性 能较好，使用该镀液得到的镀层质量较高。
[0005] -种含四苯基溴化砷鑰的钯电镀液，包含以钯计5~20g/L反式二氨基二溴化钯、 60~90g/L溴化铵、70~100g/L磷酸氢二铵、0. 6~2. 4g/L 3-吡啶磺酸和1~4mg/L四 苯基漠化神鐵。
[0006] 前述优选的配方为，以钯计10g/L反式二氨基二溴化钯、70g/L溴化铵、80g/L磷酸 氢二铵、1. 6g/L 3-吡啶磺酸和3mg/L四苯基溴化砷鑰。
[0007] 本发明中，四苯基溴化砷鑰因含有As原子，其在大气的高温条件下较钯更容易氧 化，以对钯电镀层起到较好地抗氧化效果，从而改善钯电镀层的焊料润湿性。
[0008] 于本发明中，3-吡啶磺酸可显著提高钯镀层的光亮性。
[0009] 为本领域技术人员所知晓的是，溴化铵起到导电盐。
[0010] 以磷酸盐为光亮剂。磷酸盐可获得平整、光泽度高、结合力良好的镀层。
[0011] 前述，反式二氨基二溴化钯作为钯主盐。反式二氨基二溴化钯为平面型分子结构， 二个氨作为配体分别位于钯中心原子的两侧。相比于氯化钯而言，前者是以络合物形式存 在的二价钯，由于二个氨的空间位阻效应，使得其不易与水中氢氧根结合产生氢氧化钯沉 淀，降低二价钯离子与阴极的电沉积效率。
[0012] 除了上述成分外，本发明在还可选用合适用量的其它在本领域所常用的添加剂， 例如配位剂、表面活性剂等常规助剂，这些都不会损害镀层的特性。
[0013] 本发明另一方面提供一种电镀方法，该方法所采用的电镀液的性能较好，根据该 方法制备的镀层质量较高。
[0014] -种使用上述的电镀液电镀的方法，包括以下步骤：
[0015] (1)配制电镀液：在水中溶解各原料组分形成电镀液，所述每升电镀液含有以钯 计5~20g反式二氨基二溴化钯、60~90g溴化铵、70~100g磷酸氢二铵、0. 6~2. 4g 3- P比啶磺酸和1~4mg四苯基溴化砷鐵；
[0016] (2)以待电镀的基材置入所述电镀液中通入电流，同时施加超声波进行电镀。
[0017] 其中，所述电流为单脉冲方波电流；所述单脉冲方波电流的脉宽为2~5ms，占空 比为5~30%，平均电流密度为2~4A/dm2。
[0018] 其中，所述步骤⑵中电镀液的pH为7. 5~8. 5。
[0019] 其中，所述步骤（2)中电镀液的温度为45~55°C。
[0020] 其中，所述步骤（2)中电镀的时间为3~9min。
[0021] 其中，所述步骤（2)中电镀的阳极与阴极的面积比为（1~4) :1。
[0022] 其中，所述步骤（2)中，所述基材为铜或不锈钢。
[0023] 本发明中电镀于超声波条件下进行。超声波的施加方式可采用超声波发生器。本 发明对超声波发生器的具体型号及结构无特殊要求，可采用市售的。超声波发生器超声波 的具体条件，例如超声波功率、频率等，也无特别要求，可根据实际情况来具体选择。
[0024] 单脉冲方波电流定义为在以寸间内通入电流密度为J p的电流，在t 2时间内无通 入电流，是一种间歇脉冲电流。占空比定义为，频率为l/^+t；；)，平均电流定义 为jpt/adt)。同直流电沉积相比，双电层的厚度和离子浓度分布均有改变；在增加了电 化学极化的同时，降低了浓差极化，产生的直接作用是，脉冲电镀获得的镀层比直流电沉积 镀层更均匀、结晶更细密。不仅如此，脉冲电镀还具有：（1)镀层的硬度和耐磨性均高；（2) 镀液分散能力和深镀能力好；（3)减少了零件边角处的超镀，镀层分布均匀性好，可节约镀 液使用量。
[0025] 本发明对待电镀的基材于电镀前的处理方法以及电镀后镀件的处理不加限定，可 以采取常规的预处理方法，例如镀前清洗、打磨等。电镀的电极的选择也可采用常规的方法 来进行。
[0026] 本发明以反式二氨基二溴化钯为钯主盐，以四苯基溴化砷鑰作为抗氧化剂，以吡 啶二羧酸作为光亮剂盐，由此使获得的镀液具有较好的分散力和深镀能力，阴极电流效率 高，镀液性能优异。采用在镀液在碱性条件下电镀获得的镀层的孔隙率低，光亮度高，镀层 质量良好。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合实施例来进一步说明本发明的技术方案。
[0028] 实施例1
[0029] 电镀液的配方如下：
[0030]
[0031] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为2ms，占空比为30%，平均电流密度为 2A/dm2;pH为7. 5,温度为45°C，电镀时间为9min。
[0032] 实施例2
[0033] 电镀液的配方如下：
[0035] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为0. 6ms，占空比为25%，平均电流密度为 2. 5A/dm2;pH为7. 5,温度为45°C，电镀时间为5min。
[0036] 实施例3
[0037] 电镀液的配方如下：
[0039] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为0. 8ms，占空比为20%，平均电流密度为 3A/dm2;pH为8. 5,温度为55°C，电镀时间为6min。
[0040] 实施例4
[0041] 电镀液的配方如下：
[0043] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为1ms，占空比为15%，平均电流密度为 3. 5A/dm2;pH为8. 5,温度为55°C，电镀时间为7min。
[0044] 实施例5
[0045] 电镀液的配方如下：
[0047] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为0. 9ms，占空比为5%，平均电流密度为 4A/dm2;pH为8,温度为50°C，电镀时间为6min。
[0048] 实施例6
[0049] 电镀液的配方如下：
[0051] 施镀工艺条件：单脉冲方波电流的脉宽为0. 7ms，占空比为10%，平均电流密度为 3. 5A/dm2;pH为8,温度为50°C，电镀时间为5min。
[0052] 参照以下方法对实施例1~6的镀液进行分散能力测试：
[0053] 镀液的分散能力采用远近阴极法（Haring-Blue法）测定。测定槽采用美国Kocour 公司的Hull Cell 267ml型号的赫尔槽，内部尺寸为150mmX50mmX70mm。阴极选用厚度为 0. 5mm的铜片，工作面尺寸为50mmX50mm ;阳极为带孔电镀用镍板；施镀电流1A，电镀时间 30min〇
[0054] 镀液的分散能力计算公式为：
[0055]