[发明专利]一种铜基材处理液及预处理工艺

说明书

本发明提供了一种铜基材处理液，其包括第一处理液；所述第一处理液包括盐酸、弱酸性氯化物和水，其中盐酸、弱酸性氯化物和水的重量份数比为1～10:1～7：1～50。本发明还提供一种铜基材预处理工艺。本发明的铜基材处理液中的第一处理液一方面能够去除铜基材表面的氧化层，另一方面能够在铜基材表面形成粗化层，粗化层与电镀层之间的吸引力较大，因此粗化层能够提高电镀层的附着力，有利于后续的电镀工序。另外本发明的第一处理液的操作比较简单，时间和配比容易控制，保证了铜基材预处理工序的稳定性和产品品质，同时处理液中未使用硫酸、硝酸等强酸，在保证处理效果的基础上保证了处理过程中的环保性，避免了处理过程的强酸污染。

技术领域

本发明涉及金属表面处理领域，尤其涉及一种铜基材金属电镀之前的处理药剂及处理工艺。

背景技术

金属基材几乎在各个国民经济部门都占据着举足轻重的地位，但是金属基材尤其是铁基材较差的耐腐蚀性能严重制约着钢铁材料的广泛应用，因此必须对其进行适当的表面处理。表面处理对提高金属基材的耐腐蚀性能，扩大应用领域，改善其各项性能都有十分重要的意义。对金属基材尤其是铜基材最常规的处理方法便是电镀。

电镀是利用电解原理在金属表面镀上一层其他金属或合金的过程，是利用电解作用使金属制件的表面附着一层金属膜的工艺，从而起到防腐、耐蚀、导电性、反光性及增进美观的作用。

由于金属基材容易氧化和腐蚀，在存放过程中，其表面总会出现氧化物及其他的一些污染物，同时还会粘附有油污。因此，金属基材在电镀前需要进行适当的预处理。现有技术中通常采用常见的硫酸或硝酸等强酸来对铜基材进行预处理，市场上铜材表面氧化层去除一般使用硝酸、硫酸等混合酸进行去氧化处理，处理后铜材表面比较光亮，去氧化效果明显，但其缺点是两种强酸含量难以控制，同时去氧化对时间长短要求严格，一旦失控将导致铜制品表面粗糙或影响制品尺寸，而且作业时由于强酸与铜材反应，导致生成大量黄烟不利于环境保护，且对操作人员的危害较大。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种环保的、处理效果好的铜基材处理液以及相应的工艺。

本发明的技术方案如下：

本发明提供一种铜基材处理液，其包括第一处理液；所述第一处理液包括盐酸、弱酸性氯化物和水，其中盐酸、弱酸性氯化物和水的体积份数比为1～10:1～7：1～50。

由于待处理的铜基材表面一般附着有氧化层，因此电镀前必须去除氧化层，但是去除氧化层的同时必须尽量避免伤害铜基材表面。由于现有的去氧化处理剂的硫酸和硝酸之间的比例难以控制，而且使用时的时间也难以控制风险性较大，一旦组分失调或时间把握不准极易造成材料表面粗糙或报废(尺寸跑偏)。因此本发明对去氧化处理液进行了改进。本发明中采用盐酸和弱酸性氯化物的混合水溶液对铜基材进行处理，使用时铜基材表面的氧化物(氧化铜)与盐酸反应如此去除表面氧化物，然后去除氧化层之后的铜基材表面的少量铜与氯化铵反应将铜基材表面微粗化，如此增加电镀层附着力，方便后续的电镀工序操作。本发明采用的第一处理液既可以达到去除氧化层目的，而且还形成了粗化层，并且由于第一处理液整体呈弱酸性，处理液不会与基材铜大量反应，保证了反应的稳定性。

较佳的，所述第一处理液的pH为2-5。

更优的，所述弱酸性氯化物为氯化铵。

本发明的第一处理液的反应为：

①CuO+2HCl→CuCl₂+H₂O

②Cu+NH₄Cl→Cu(NH₃)Cl2。

①CuO溶解使溶液由无色变为绿色(CuCl2)；②氯化铵水解成氨水和盐酸,氨水和铜形成螯合物,这样铜失去电子给氧气,变成Cu(NH3)²⁺,然后与盐酸反应生成Cu(NH3)Cl₂。