[其他]无电浸镀金溶液

说明书

本发明涉及一种无电浸镀金（化学镀金，Eleetroless    Gold    Pla-ting）溶液，更具体地是涉及一种毒性低和长时间内保持稳定的无电浸镀金溶液。

迄今已知的无电浸镀金溶液，如《电镀》（Plating）1970年，57期，914-920页所报导的镀金液中主要含有氰合金（Ⅰ）酸钾，氰化钾反硼氢化合物。应用该镀金液可达到1微米/小时的镀金速率，镀液的稳定性也可以保证。然而由于镀液中含有大量的氰离子，因此镀液的操作安全以及废液排放都有问题。

有关不含氰离子的无电浸镀溶金溶液也有过报导，如美国专利3300328号中报导过一种含有氯化金（Ⅲ）和肼为主要成分的镀金溶液;在日本专利公告56-20353号（1981）中报导了一种含有氯合金（Ⅲ）酸钾和硼氢化合物的镀金溶液。但是由于在上述两种无电浸镀金溶液中，金络合物中的金离子是三价离子，因此比起应用氰合金（Ⅰ）酸钾的镀液来说，其镀液中必需加入大量的还原剂。此外美国专利3300328号所报导的无电浸镀金溶液很不稳定，镀液使用约二小时后会产生沉淀，因而无法继续进行镀金。

本发明的目的是提供一种不含氰离子的无电浸镀金溶液，它只需较少量的还原剂，而其镀金速率和镀液稳定性则可以和惯用的含氰离子的镀金液媲美。

上述目的可通过一种无电浸镀金溶液的应用来实现，该镀金溶液中含有：水，硫代硫酸根合金（Ⅰ）络合物（金络合物），硫代硫酸盐（络合剂），硫脲（还原剂），pH调节剂和稳定剂。

上述无电浸镀金溶液的组成是按照以下根据来进行配制。

首先在惯用的无电浸镀金液中应用大量氰离子的目的是，在镀液呈碱性和使用强还原剂的情况下，通过氰离子形成稳定的金络合物来避免由于金络合物中的金络合离子的分解而产生的沉淀。

然而本发明方法则考虑到，在镀液趋中性和还原剂的还原性削弱的情况下，大量氰离子的应用并非必须，在这种情况下，为获得良好的镀金膜层，必须使金络合离子保持稳定状态，本发明方法提出宜于采用硫代硫酸根作为络合剂以取代氰离子。据此，制备无电浸镀金溶液时，选用硫脲作为还原剂，它在中性水溶液中具有很强还原性;应用硫代硫酸根合金（Ⅰ）络合物如硫代硫酸根合金（Ⅰ）酸钠作为金络合物;应用硫代硫酸盐如硫代硫酸钠作为络合剂，并加入稳定剂。而所制备的镀液经鉴定后结果显示，镀液的镀金速率和镀液稳定性可以与惯用的含有氰离子的镀液媲美，而且镀层良好。此外也可发现，当氯合金（Ⅲ）酸盐〔例如四氯合金（Ⅲ）酸钠〕和硫代硫酸盐（如硫代硫酸钠）的混合物作为金络合物时，三价金离子被还原成一价金离子，而且与使用硫代硫酸根合金（Ⅰ）络合物时的效果一样。根据以上发现，本发明方法所提出的无电浸镀金溶液便可配制成。

本发明的无电浸镀金溶液将进一步详述如下。

硫代硫酸根合金（Ⅰ）络合物中包括金原子作为中心原子，而络合物分子中至少包括一个硫代硫酸根离子。硫代硫酸根合金（Ⅰ）络合物的一个例子是化学式为M₃〔Au（S₂O₃）₂〕的二（硫代硫酸根）合金（Ⅰ）酸盐，其中M表示金属如钠或钾，宜用碱金属尤其以钠为最好。此外，络合物可在含有卤合金酸盐和硫代硫酸盐混合物的水溶液中形成，而该混合物可作为金的来源物。卤合金酸盐可以是例如一种四氯合金酸盐。卤合金酸盐的分子式是MAuX₄，其中M表示一种金属如钠或钾，宜用碱金属尤其以钠为最好，X表示卤素原子如氟、氯、溴及碘。硫代硫酸盐可以用例如化学式M₂S₂O₃来表示，其中M表示一种金属例如钠或钾，最好是碱金属。

除了上述金来源物外，本发明的无电浸镀金溶液中还包括还原剂，络合剂，pH调节剂及稳定剂。还原剂是一种在金表面上具有还原作用的化合物，如硫脲。络合剂是能够和金离子键合而形成络合物的化合物，例如上述的硫代硫酸盐。稳定剂用来防止络合剂的分解，例如当硫代硫酸盐用作络合剂时，亚硫酸盐可作为稳定剂，它可用化学式M₂SO₃来表示，其中M表示一种金属如钠或钾，宜用碱金属尤其是以钠为最好。pH调节剂是一种能够将起始pH值固定在所需的数值的添加剂，例如可以用盐酸或氢氧化钠。此外，具有优选pH缓冲作用的化合物可以作为pH调节剂添加物，如可加入氯化铵或硼砂（Na₂B₄O₇），而以硼砂为宜。