一种环保型脉冲电镀液组合物及其制备方法与流程

本发明涉及脉冲电镀，尤其涉及一种环保型脉冲电镀液组合物及其制备方法

背景技术：

1、脉冲电镀是指用脉冲电源代替直流电源的电镀。可通过控制波形、频率、通断比及平均电流密度等参数，使电沉积过程在很宽的范围内变化，从而在某种镀液中获得具有一定特性的镀层。

2、近年来迅速发展起来脉冲电镀技术已充分展现出有以下优点：

3、(1)改变镀层结构，晶粒度小，能获得致密、光亮和均匀的镀层。

4、(2)改善了分散能力和深镀能力。

5、(3)降低镀层孔隙率，提高了抗蚀性。

6、(4)降低了镀层内应力，提高镀层韧性。

7、(5)减小或消除氢脆，改善镀层的物理性能。

8、(6)减少添加剂的用量，降低镀层中杂质含量，提高了镀层的纯度。

9、(7)降低浓差极化，提高阴极电流密度，可以提高沉积速度。

10、鉴于以上优点而被广泛用于各类单金属或合金镀层薄膜的电化学制备。脉冲电镀液分含氰化物电镀液和无氰镀液，其中含氰电镀液稳定可靠、电流效率高、有良好的分散能力和覆盖能力，所得镀层结晶细致且光亮，被世界各国所普遍采用。但由于氰化物毒性强，在作业环境、废液处理方面存在很多问题，特别是随着人们环保意识的提高，低毒性环保的脉冲电镀技术正逐渐得到世界各国的高度重视。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种环保型脉冲电镀液组合物及其制备方法，具体内容如下：

2、本发明的第一个目的在于提供一种环保型脉冲电镀液组合物，其技术点在于，包括180-220g/l的硫酸铜、80-120g/l硫酸、40-60mg/l氯化钠、30-40mg/l乙烯硫脲、20-30mg/l有机胺、30-40mg/l整平剂和20-30mg/l抑制剂。本配方体系中，氯化钠游离出来的氯离子在电镀液中，会与铜离子形成氯化铜，而氯化铜不溶于水且具有很强的吸附性，容易在基体材料表面形成一层致密性较好的氯化铜膜层，抑制了铜的电沉积。同时，氯离子能够促进铜阳极的溶解，从而提升阳极活性，防止铜阳极发生钝化，有效抑制了铜粉产生的现象发生。因此，氯离子能够使铜镀层变得更加细腻、平整、光滑。

3、为了更好的实现上述技术方案，本发明的环保型脉冲电镀液组合物的配方系统中的硫酸铜为五水硫酸铜。

4、为了更好的实现上述技术方案，本发明的环保型脉冲电镀液组合物的配方系统中的硫酸为浓硫酸，质量分数为98％。

5、为了更好的实现上述技术方案，本发明的环保型脉冲电镀液组合物的配方系统中的有机胺为乙二胺、四乙烯戊胺和聚乙烯亚胺中的任意一种。

6、为了更好的实现上述技术方案，本发明的环保型脉冲电镀液组合物的配方系统中的整平剂为聚乙二醇和聚丙二醇中的任意一种。

7、为了更好的实现上述技术方案，本发明的环保型脉冲电镀液组合物的配方系统中的抑制剂为聚乙二醇6000、聚乙二醇20000、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷单丁醚、epe嵌段共聚物和pep嵌段共聚物中的至少一种。

8、本发明的第二个目的在于提供一种环保型脉冲电镀液的制备方法，其技术点在于，包括以下步骤：

9、步骤一，将硫酸铜溶于蒸馏水或纯净水，搅拌至溶解得到硫酸铜溶液；

10、步骤二，将硫酸溶于60-70℃的蒸馏水中，搅拌至溶解得到硫酸溶液；

11、步骤三、然后将步骤一得到硫酸铜溶液的和步骤二得到的硫酸溶液混合得到混合溶液a；

12、步骤四，在混合溶液a中依次加入氯化钠、乙烯硫脲有机胺、整平剂和抑制剂并在50-70℃搅拌2-4h，静置12h后备用。

13、与现有技术相比，本发明一种环保型脉冲电镀液组合物及其制备方法能够达到以下有益效果：

14、本发明的环保型脉冲电镀液组合物包括硫酸铜、硫酸、氯化钠、乙烯硫脲、有机胺、整平剂和抑制剂，该配方体系不含任何添加剂及其他有毒化学品低毒环环保。并且在本发明的配方体系中如果乙烯硫脲作为光亮剂在电镀铜工艺中单独使用，将无法提升铜镀层的光亮性，甚至会阻碍铜沉积，对铜镀层造成不好的影响，因此，本发明中将乙烯硫脲和有机胺联合使用，可以加速加速铜的沉积，并且能够得到光亮平整的铜镀层。

技术特征：

1.一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，包括180-220g/l的硫酸铜、80-120g/l硫酸、40-60mg/l氯化钠、30-40mg/l乙烯硫脲、20-30mg/l有机胺、30-40mg/l整平剂和20-30mg/l抑制剂。

2.根据权利要求1所述的一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，所述硫酸铜为五水硫酸铜。

3.根据权利要求1所述的一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，所述硫酸为浓硫酸，质量分数为98％。

4.根据权利要求1所述的一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，所述有机胺为乙二胺、四乙烯戊胺和聚乙烯亚胺中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，所述整平剂为聚乙二醇和聚丙二醇中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种环保型脉冲电镀液组合物，其特征在于，所述抑制剂为聚乙二醇6000、聚乙二醇20000、聚环氧乙烷-聚环氧丙烷单丁醚、epe嵌段共聚物和pep嵌段共聚物中的至少一种。

7.如权利要求1所述的环保型脉冲电镀液组合物制备环保型脉冲电镀液的方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种环保型脉冲电镀液组合物及其制备方法，属于脉冲电镀技术领域，包括硫酸铜、硫酸、氯化钠、乙烯硫脲、有机胺、整平剂和抑制剂，该配方体系低毒性环保，并且在本发明的配方体系中如果乙烯硫脲作为光亮剂在电镀铜工艺中单独使用，将无法提升铜镀层的光亮性，甚至会阻碍铜沉积，对铜镀层造成不好的影响，因此，本发明中将乙烯硫脲和有机胺一起使用，发挥其加速作用，能够得到光亮平整的铜镀层。技术研发人员：黄昌希,刘平受保护的技术使用者：惠州市荣安达化工有限公司技术研发日：技术公布日：2024/4/17