技术领域
[0001] 本
发明属于电
化学镀银技术领域，涉及用于镀银的无氰型电镀液，具体涉及一种光亮无氰镀银电镀液及其配置方法。
背景技术
[0002] 镀银层具有很高的导电、导热性，
焊接性能好，对
有机酸和
碱的化学
稳定性高，且其价格相对于其他贵金属较便宜，已广泛应用于
电子工业、装饰品、餐具和各种工艺品等领域。由于具有
电流效率高、分散能
力好、
覆盖能力强、镀层结晶细致等优点，迄今为止，国内外大多还是采用有氰镀银工艺电镀银层。但氰化物镀银液具有剧毒性，严重污染环境，危害生产者的健康，而且废液处理成本较高，所以人们希望用其他电镀工艺来取代氰化物电镀银工艺。各国电镀工作者们一直致力于无氰镀银的研究，同时也
申请了一些
专利，例如美国专利US6251249提出在
烷基磺酸、烷基磺酰胺或烷基磺酰亚胺无氰镀银液中，用有机硫化物和有机
羧酸做光亮镀银的光亮剂，日本专利JP9641676提出在烷基磺酸镀银中用非离子
表面活性剂做晶粒细化剂，加拿大专利CA1110997提出甲磺酸酸性无氰镀银工艺，并用含氮的羧酸或磺酸型两性表面活性剂做晶粒细化剂，用各种
醛和含C=S键的化合物做光亮剂等，这些镀液在一定程度上改善了镀层表格形貌，却使镀层性能变坏，主要表现在镀层结晶不够细腻平滑，镀层纯度降低、硬度过高等。中国专得文献ZL200710009207.5公开一种无氰镀银镀液,其特征在于所述电镀液的原料配方各组分的
质量浓度为：含有银的无机盐或有机盐1～200 g/L,嘌呤类配位剂1～800 g/L,支持
电解质1～200 g/L,镀液pH调节剂0～550 g/L及电镀添加剂体系。制备方法为：将各组分按照所述原料配方按照次序混合均匀,制成无氰镀银电镀液；溶液
温度调节为10～60℃。
[0003] 上述实验室探索中虽提出了一些无氰镀银体系，但是仍然没有一种能够取代氰化物镀银的方案。这些无氰镀银工艺普遍存在的问题主要有以下三个方面：1)镀层性能不能满足工艺要求。尤其是工程性镀银，比起装饰性镀银有更多的要求。例如镀层结晶不如氰化物细腻平滑；或者镀层纯度不够，镀层中夹杂有机物，导致硬度过高、电导率下降等；还有焊接性能下降等问题。这些对于电子电镀来说都是很敏感的问题。有些无氰镀银由于电流
密度小，沉积速度慢，不能用于镀厚银，更不要说用于高速电镀。2)镀液稳定性问题。许多无氰镀银镀液的稳定性都存在问题，无论是碱性镀液还是酸性镀液或是中性镀液，不同程度地存在镀液稳定性问题，给管理和操作带来不便，同时使成本也有所增加。3)工艺性能不能满足电镀加工的需要。无氰镀银往往分散能力差，
阴极电流密度低，
阳极容易
钝化，使得在应用中受到一定限制。
发明内容
[0004] 发明目的：针对
现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种光亮无氰镀银电镀液，镀液稳定且毒性低，镀层结晶细致且结合力良好，表面平整、光亮、抗变色性好，可满足装饰性电镀和功能性电镀等多领域的应用。本发明的另一目的是提供上述光亮无氰镀银电镀液的配制方法。
[0005] 技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
[0006] 一种光亮无氰镀银电镀液，原料配方由以下质量浓度的各组分组成：50~800 mg/L光亮剂、25~60 g/L银离子来源物、130~190 g/L配位剂、10~40 g/L支持
电解质和10~50g/L镀液pH调节剂；其中，光亮剂为
氨基酸类化合物、咪唑、聚乙二醇、喹啉衍
生物、糖精中的一种或几种。
[0007] 所述的光亮剂为50~500mg/L氨基酸类化合物、10~100mg/L聚乙二醇、0~200mg/L咪唑的浓度、0~200mg/L喹啉衍生物和0~200mg/L糖精中的一种或几种。
[0008] 所述的氨基酸类化合物为蛋氨酸，组氨酸，
色氨酸，丝氨酸中的一种或几种的任意比例混合。
[0009] 所述银离子来源物为氯化银、
硝酸银或
硫酸银中的一种。
[0010] 所述配位剂为乙内酰脲或其衍生物，其通式是：
[0011] ；
[0012] 式中R1、R2各自独立，可以相同或不同，为氢、烷基、烷
氧基或者羟基，其中所述烷基部分含有1~3个
碳原子。
[0013] 所述支持电解质为碳酸
钾、
柠檬酸钾、硝酸钾中的一种。
[0014] 所述镀液pH调节剂为氢氧化钾、氢氧化钠或氢氧化钾与氢氧化钠的混合。
[0015] 所述的电镀液pH值范围为8~11。
[0016] 一种配制光亮无氰镀银电镀液的方法：先将配位剂、支持电解质和电镀液pH调节剂用部分
水溶解，按照所述原料配方混合均匀；冷却至室温，再缓慢加入银离子来源物，搅拌至溶液澄清；然后向其中加入光亮剂，最后加入剩余水，搅拌均匀后静置，即可。
[0017] 有益效果：与现有技术相比，本发明的突出优点包括：镀液稳定且毒性低，极少用量的光亮剂就能显著改善镀液性能和镀层质量。镀层结晶细致且结合力良好，表面平整、光亮、抗变色性好，可满足装饰性电镀和功能性电镀等多领域的应用，具有很好的实用性，能够产生很好的经济效益和社会效益。
附图说明
[0018] 图1是挂镀后的发光
二极管引线
框架镀银样品图；
[0019] 图2是喷镀后的集成
电路引线框架样品图；
[0020] 图3是银包
铜线与不同粗细的铜线的电镀效果挂镀后的比较图；
[0021] 图4是挂镀后的铜链样品图。
具体实施方式
[0022] 下面结合具体
实施例对本发明做进一步的说明。
[0023] 实施例1
[0024] 一种光亮无氰镀银电镀液，原料配方由以下质量浓度的各组分组成：300 mg/L糖精、500 mg/L蛋氨酸、30 g/L AgNO3、180 g/L乙内酰脲、17 g/L KNO3、10 g/L NaOH。
[0025] 先将配位剂乙内酰脲、支持电解质KNO3和电镀液pH调节剂NaOH用部分水溶解，混合均匀；冷却至室温，再缓慢加入银离子来源物AgNO3，搅拌至溶液澄清；然后向其中加入光亮剂糖精和蛋氨酸，最后加入剩余水，搅拌均匀后静置，即可。
[0026] 在电镀过程中，将镀液维持在50℃。然后，将经过预处理的金属基底接入电路并浸2
入电镀液中，电流密度1 A/dm，采用施镀方式为挂镀，得到
发光二极管引线框架镀银样品。
2
LED引线框架的挂镀效果，如图1所示，电镀的工作电流可以达到1 A/dm，镀层厚度可以在
5~10mm，目视光亮性好。
[0027] 实施例2
[0028] 一种光亮无氰镀银电镀液，原料配方由以下质量浓度的各组分组成：10 mg/L聚乙二醇、500 mg/L组氨酸、42 g/L AgCl、190 g/L 5-甲基乙内酰脲、24 g/L K2CO3、14 g/L KOH。
[0029] 采用上述配方并采用实施例1的制备方法进行制备，得到光亮无氰镀银电镀液，2
控温10~80℃，在50-80 A/dm 电流密度下，采用喷镀的施镀方式进行集成电路引线框架镀银样品喷镀。不同电流密度下集成电路引线框架镀件的形貌和显微结构，如图2所示，集成电路的框架引线中一般需要高速电镀一层柔润、亚光亮1~5mm的银层，该银层要求性质稳定，可焊性好。利用本发明创造，在喷镀实验装置上，实现引线框架的高速无氰镀银，镀件目视光亮，结合力好，结晶细腻，300℃下1min不变色，镀层厚度与施镀时间呈线性关系。
[0030] 实施例3
[0031] 一种光亮无氰镀银电镀液，原料配方由以下质量浓度的各组分组成：200 mg/L咪唑、450 mg/L色氨酸、25 g/L AgNO3、160 g/L 5,5-二甲基乙内酰脲、20 g/L K2CO3、18 g/L NaOH。
[0032] 采用上述配方并采用实施例1的制备方法进行制备，得到光亮无氰镀银电镀液，2
控温40℃，在5 A/dm 电流密度下，采用挂镀的施镀方式进行
导线镀银样品挂镀。
[0033] 银包铜线的照片与不同粗细的铜线的电镀效果，如图3所示，在电子行业中，特别是高频通讯领域中由于器件的小型化需要提供高
导电性的功能性镀银导线。本发明完善了在不同直径的铜丝上无氰镀银工艺，可以快速、连续生产。电镀的工作电流可以达到5~112
A/dm。具有传统氰化镀银难以比拟的工作效率。镀层厚度可以在1~20mm。目视光亮性好。
常温下3个月不变色，200℃下1h不变色，300℃下1.5min不变色。
[0034] 实施例4
[0035] 一种光亮无氰镀银电镀液，原料配方由以下质量浓度的各组分组成：200 mg/L聚乙二醇、500 mg/L丝氨酸、35 g/L AgNO3、70 g/L 5 -甲氧基乙内酰脲、35 g/L
柠檬酸钾、25 g/L KOH。
[0036] 采用上述配方并采用实施例1的制备方法进行制备，得到光亮无氰镀银电镀液，2
控温60℃，在1A/dm 电流密度下，采用挂镀的施镀方式进行铜链样品喷镀。银包铜链如图
4所示，在该装饰镀中，镀层厚度可以在1~10mm，目视光亮性好。常温下未经保护可以达到
6个月不变色，200℃下1h不变色，300℃下1.5min不变色。
