[发明专利]一种丁二酰亚胺镀银电镀液及电镀方法

说明书

技术领域

本发明涉及镀银工艺的技术领域，尤其涉及一种丁二酰亚胺镀银电镀液及电镀方法。

背景技术

金属银以其优良的性能及相对较低的成本，成为应用最为广泛的贵金属之一。在所有的金属中银的导电性最好，银的延展性居所有金属的第二位。此外，银还具有良好的导热性、、反光性、耐蚀性能及焊接性能，因此，在电子、通讯等工业领域需求量很大。此外，银因其特有的银白色金属光泽，一直被用于家庭高档用具、餐具及首饰等工艺品上作为装饰层。然而银毕竟是一种贵金属，实际应用成本较高，在地壳中的含量仅为1×l0^-5%，因而考虑在其它金属表面电沉积银来降低成本，同时表面拥有银的优良性能。

自1839年英国的G.R.Elkington和H.Elkington兄弟申请氰化镀银的首个专利并投放于工业生产以来，氰化镀银工艺因其镀液稳定可靠、电流效率高、较好的覆盖能力以及较高的分散能力、所得镀层结晶细致且光亮等优点，在电镀银工艺中一直占主导地位。但氰化物是剧毒的化学品，在生产、储存、运输以及使用过程中，会对人体造成危害，并且严重污染环境。因此，人们一直在探索一种可替代传统氰化镀银工艺的环保镀银工艺。无氰镀银也成为近二十年来镀银工艺的研究热点，具有广阔的市场前景和巨大的应用价值。

现有的无氰镀银较为常见者有过硫酸盐镀银、亚硫酸盐镀银、磺基水杨酸镀银。尽管在一定程度上解决了含氰镀银的污染问题，然而这些无氰镀银普遍存在镀液不够稳定，镀层抗变色性较差和可焊接性不够理想的技术缺陷。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种丁二酰亚胺镀银电镀液，该丁二酰亚胺镀银电镀液的稳定性好高，镀层抗变色性和可焊接性强。

一种丁二酰亚胺镀银电镀液，包括以银计含量为10～20g/L的硝酸银、以甲基磺酸根计含量为30～40g/L的甲基磺酸盐、以碳酸根计含量为20～30g/L的碳酸盐和含量为1～2g/L的聚乙烯亚胺。

其中，包括以银计含量为15g/L的硝酸银、以甲基磺酸根计含量为35g/L的甲基磺酸盐、以碳酸根计含量为25g/L的碳酸盐、含量为1.8g/L的聚乙烯亚胺。

其中，所述聚乙烯亚胺的分子量为400～600。

以上丁二酰亚胺镀银电镀液的技术方案中，选用丁二酰亚胺作为配位剂。金属银的标准电势为+0.799V，属电正性较强的金属。将Ag⁺还原成单质银的交换电流密度较大，也就是说，使Ag沉积的浓度极化较小。因此，从以Ag⁺形式存在的镀液中沉积的银镀层结晶粗大，因而加入配位剂可以有效解决此问题。丁二酰亚胺与银离子配位形成比较稳定的络合离子存在于镀液中。

选用甲基磺酸盐作为添加剂。甲基磺酸盐可以为甲基磺酸钠和/或甲基磺酸钾。甲基磺酸钠和/或甲基磺酸钾来源易得。添加的甲基磺酸盐可促进银的沉积速率，提高镀层的致密性和平滑度。此外，在一定程度上，甲基磺酸盐一方面可抑制丁二酰亚胺的水解以降低镀液中游离的供银离子配位的浓度，另一方面甲基磺酸盐可促进丁二酰亚胺与银离子的配位反应。相比于现有技术的甲基磺酸主要以甲基磺酸银的形式加入的方法相比，本发明的甲基磺酸以可溶性的盐加入，例如以甲基磺酸钠或甲基磺酸钾加入。前者甲基磺酸银为难水溶性盐，只有溶解的那部分甲基磺酸银才能电离，镀液中游离的可供银离子络合的甲基磺酸银浓度较低，使得该配位反应速率较慢。而后者以可溶性的甲基磺酸盐加入镀液后，全部溶解于水中而能发生电离释放出大量的甲基磺酸银离子，使得该配位反应速率大大提高。

选用碳酸盐作为导电盐和酸碱缓冲剂，碳酸盐优选为碱金属的碳酸盐。碳酸盐为易溶于水的强电解质，可增强镀液的导电性；又可通过水解维持镀液的碱性环境。相对于其他的缓冲剂，例如硼酸钠、醋酸钠，碳酸盐得具有比较显著的价格优势。碳酸盐用量过多会导致碳酸盐从镀液中以晶体析出。

选用选用聚乙烯亚胺最为光亮剂。聚乙烯亚胺为水溶性低聚合物，聚合度一般不超过100。相对于单体胺类的光亮剂，其稳定性较强，几乎不水解释放出氨。重要的是可较大程度地增强镀层的光亮度。本发明的聚乙烯亚胺选用分子量为400～600的聚乙烯亚胺，优选为分子量为500的聚乙烯亚胺。

本发明另一方面提供一种施镀简单的电镀方法，该方法可以增强镀层的硬度和耐腐蚀性，可以提高电镀液的分散能力和深镀能力。

一种使用上述的丁二酰亚胺镀银电镀液电镀的方法，包括以下步骤：