本發(fā)明屬于化學(xué)鍍領(lǐng)域,尤其涉及一種化學(xué)鍍銀液和鍍銀方法。
背景技術(shù):由于銀具有很好的可焊性、耐候性和導(dǎo)電性的特點,所以采用化學(xué)鍍銀來對銅基材的保護已經(jīng)被印刷電路板行業(yè)廣泛使用。目前,常用的銅基化學(xué)鍍銀有兩種方法:1、氧化還原化學(xué)鍍銀法;2、置換化學(xué)鍍銀法。因氧化還原鍍銀,需額外加還原劑,使得化學(xué)鍍銀溶液容易不穩(wěn)定,且使用時,還需要對金屬基材進行相應(yīng)的敏化前處理,生產(chǎn)成本高,阻礙了其在工業(yè)上的廣泛應(yīng)用,因而置換化學(xué)鍍銀法優(yōu)于需要使用還原劑的氧化還原化學(xué)鍍銀法。而且,為了增加鍍銀液的穩(wěn)定性,有些化學(xué)鍍銀溶液中添加氰化鉀作為絡(luò)合劑,氰化鉀有劇毒,污染環(huán)境。置換化學(xué)鍍銀法,利用銅的金屬活性比銀強,直接以銅作為還原劑,通過銅與銀離子的置換反應(yīng)實現(xiàn)銅表面直接鍍銀的目的。但是目前市場上的同類藥水產(chǎn)品主要是強酸型藥水,其較強的酸性會腐蝕銅基材,并且其鍍層粗糙,不能滿足現(xiàn)在電子行業(yè)的需要。公開號為CN101182637A的中國專利公開了一種微堿性化學(xué)鍍銀液,包含以下用量的組分:銀離子或銀絡(luò)離子0.01-20g/L,胺類絡(luò)合劑0.1-150g/L,氨基酸類絡(luò)合劑0.1-150g/L,多羥基酸類絡(luò)合劑0.1-150g/L。該微堿性化學(xué)鍍銀液穩(wěn)定性差,利用率低,鍍層容易氧化發(fā)黃。
技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中的化學(xué)鍍銀液不穩(wěn)定的技術(shù)問題,提供一種穩(wěn)定的化學(xué)鍍銀液及其鍍銀方法。本發(fā)明提供了一種化學(xué)鍍銀液,該化學(xué)鍍銀液包括銀鹽、絡(luò)合劑,pH調(diào)節(jié)劑,表面活性劑;所述絡(luò)合劑包括檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸;所述檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸的重量比為1:0.5-1.5:0.002-0.02,所述化學(xué)鍍銀液的pH為8.2-10.2。本發(fā)明還提供了一種化學(xué)鍍銀方法,該方法包括將待鍍工件放置到化學(xué)鍍銀液中進行化學(xué)鍍;其中,所述化學(xué)鍍銀液為本發(fā)明所述的化學(xué)鍍銀液。本發(fā)明的化學(xué)鍍銀液,檸檬酸銨,硫酸銨,半胱氨酸與銀離子的絡(luò)合能力相當(dāng),將他們按照檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸的重量比為1:0.5-1.5:0.002-0.02的比例混合容易出現(xiàn)類聚效應(yīng),生成混合型配合物,增加化學(xué)鍍銀液的穩(wěn)定性。附圖說明圖1為實施例1的鍍銀產(chǎn)品在400倍放大鏡下的形貌照片;圖2為對比例1的鍍銀產(chǎn)品在400倍放大鏡下的形貌照片。具體實施方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種化學(xué)鍍銀液,該化學(xué)鍍銀液包括銀鹽、絡(luò)合劑,pH調(diào)節(jié)劑,表面活性劑;所述絡(luò)合劑包括檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸;所述檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸的重量比為1:0.5-1.5:0.002-0.02,所述化學(xué)鍍銀液的pH為8.2-10.2。絡(luò)合劑保持在上述范圍內(nèi)能夠保持鍍液良好的穩(wěn)定性,使上鍍均勻,產(chǎn)品光亮性良好。本發(fā)明中,為了得到使得到的鍍層性能好,優(yōu)選地,所述銀鹽的含量為0.5-5g/L,所述絡(luò)合劑的含量為1-10g/L;所述表面活性劑的含量為13-30ppm。根據(jù)本發(fā)明所提供的化學(xué)鍍銀液,所述銀鹽、pH調(diào)節(jié)劑和表面活性劑沒有特別的限制,可以為本領(lǐng)域常用的各種銀鹽、pH調(diào)節(jié)劑和表面活性劑。本發(fā)明中,所述銀鹽為硝酸銀、碘化銀和二十烷酸銀中的至少一種;所述pH調(diào)節(jié)劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀和硫酸中的至少一種;所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、PEG-1000、PEG-300、十二烷基苯磺酸鈉和PEG-6000中的至少一種。本發(fā)明中,優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍銀液還包括硫酸高鈰,所述硫酸高鈰的濃度為1-10ppm。所述化學(xué)鍍銀液中還含有氧化鑭;所述氧化鑭的濃度為5-50ppm。所述硫酸高鈰可以和鍍銀層共沉積,使鍍層更加細膩,發(fā)白。同時加入氧化鑭效果更好。本發(fā)明中,所述化學(xué)鍍銀液還包括苯并三氮銼,所述苯并三氮唑的濃度為0.2-3ppm。苯并三氮銼可以防止在化學(xué)鍍時阻止銀層發(fā)生氧化或腐蝕。本發(fā)明還提供了一種化學(xué)鍍銀方法,該方法包括將待鍍工件放置到化學(xué)鍍銀液中進行化學(xué)鍍;其中,所述化學(xué)鍍銀液為本發(fā)明所述的化學(xué)鍍銀液。本發(fā)明中,待鍍工件可以為金屬活性比銀強的金屬,如銅、鎳、鐵和鋁。為了使化學(xué)鍍銀效果更好,優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍銀液的溫度為41-48℃,所述化學(xué)鍍銀的時間5-9min。為了更好的保護鍍銀層,優(yōu)選地,該方法還包括在化學(xué)鍍銀后對銀層進行保護處理的步驟。所述保護處理的方法為利用苯并三氮唑,四氮唑,以及十二硫醇與銀形成絡(luò)合保護層,達到保護鍍銀層目的。為了使鍍銀層得結(jié)合力更好,優(yōu)選地,該方法還包括在化學(xué)鍍銀之前進行前處理的步驟。所述前處理包括除油、酸蝕。在除油和酸蝕之后都要進行多次水洗。本發(fā)明的化學(xué)鍍銀液及其化學(xué)鍍銀方法適合于SBID(superbeaminduceddeposition超級激光誘導(dǎo)沉積,是一種塑料組合物及其表面選擇性金屬化工藝。具體是用高能粒子束轟擊材料表面,還原出金屬晶核,然后用化學(xué)鍍銅的方法在高能粒子束轟擊的表面處鍍上一層金屬銅,接著再用傳統(tǒng)的電鍍,使銅層加厚來生產(chǎn)電路板的技術(shù))和LDS工藝生產(chǎn)的3D手機天線及相關(guān)產(chǎn)品的鍍銀需求,因該化學(xué)鍍銀液屬于弱堿性,避免酸對鍍銅線侵蝕,且由于添加檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸,并且檸檬酸銨、硫酸銨和半胱氨酸的重量比為1:0.5-1.5:0.002-0.02,使化學(xué)鍍銀液穩(wěn)定且鍍銀速度快,5min能夠置換鍍銀0.5微米以上,未用此絡(luò)合劑的體系為0.25微米,生產(chǎn)效率高。且本發(fā)明的化學(xué)鍍銀液置換銅離子含量可達到3g/L以上,較現(xiàn)有的化學(xué)鍍銀液使用更方便,對有效成分利用率更高,化學(xué)鍍銀液維護更穩(wěn)定。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。實施例1化學(xué)鍍銀液:硝酸銀0.5g/L;檸檬酸銨0.5g/L;硫酸銨0.5g/L;半胱氨酸1ppm;十二烷基硫酸鈉3ppm;苯并三氮唑1ppm;PEG-100010ppm;用氫氧化鈉溶液,調(diào)解pH值為9.0得到化學(xué)鍍銀液A1;化學(xué)鍍銀:1、除油:將銅待鍍工件進行超聲除油;2、酸蝕:將步驟1得到的待鍍工件用稀酸溶液浸泡除去氧化層;3、化學(xué)鍍銀:將化學(xué)鍍銀液A1加熱到45℃,然后將步驟2得到的待鍍工件放置在加熱后的化學(xué)鍍銀液中反應(yīng)9min;4、保護處理:將步驟3得到的鍍件放置在銀保護劑中處理3min,然后烘干得到鍍銀產(chǎn)品S1。以上步驟之間都要進行多次水洗。實施例2化學(xué)鍍銀液:硝酸銀4g/L;檸檬酸銨5g/L;硫酸銨2.5g/L;半胱氨酸50ppm;硫酸高鈰1ppm;氧化鑭5ppm;十二烷基硫酸鈉10ppm;PEG-30040ppm;,用氫氧化鈉溶液,調(diào)解pH值為9.0得到化學(xué)鍍銀液A2;化學(xué)鍍銀:1、除油:將銅待鍍工件進行超聲除油;2、酸蝕:將步驟1得到的待鍍工件用稀酸溶液浸泡除去氧化層;3、化學(xué)鍍銀:將化學(xué)鍍銀液A2加熱到45℃,然后將步驟2得到的待鍍工件放置在加熱后的化學(xué)鍍銀液中反應(yīng)9min;4、保護處理:將步驟3得到的鍍件放置在銀保護劑中處理3min,然后烘干得到鍍銀產(chǎn)品S2。以上步驟之間都要進行多次水洗。實施例3化學(xué)鍍銀液:碘化銀1g/L;檸檬酸銨0.5g/L;硫酸銨0.75g/L;半胱氨酸10ppm;硫酸高鈰5ppm;氧化鑭50ppm;苯并三氮唑0.2ppm;十二烷基硫酸鈉30ppm;PEG-600070ppm;用氫氧化鈉溶液,調(diào)解pH值為9.0得到化學(xué)鍍銀液A3;化學(xué)鍍銀:1、除油:將銅待鍍工件進行超聲除油;2、酸蝕:將步驟1得到的待鍍工件用稀酸溶液浸泡除去氧化層;3、化學(xué)鍍銀:將化學(xué)鍍銀液A3加熱到48℃,然后將步驟2得到的待鍍工件放置在加熱后的化學(xué)鍍銀液中反應(yīng)5min;4、保護處理:將步驟3得到的鍍件放置在銀保護劑中處理3min,然后烘干得到鍍銀產(chǎn)品S3。以上步驟之間都要進行多次水洗。實施例4化學(xué)鍍銀液:二十烷酸銀2g/L;檸檬酸銨2g/L;硫酸銨2g/L;半胱氨酸4ppm;硫酸高鈰4ppm;苯并三氮唑0.8ppm;十二烷基苯磺酸鈉12ppm;PEG-100040ppm;用氫氧化鉀溶液,調(diào)解pH值為8.6得到化學(xué)鍍銀液A4;化學(xué)鍍銀:1、除油:將銅待鍍工件進行超聲除油;2、酸蝕:將步驟1得到的待鍍工件用稀酸溶液浸泡除去氧化層;3、化學(xué)鍍銀:將化學(xué)鍍銀液A4加熱到41℃,然后將步驟2得到的待鍍工件放置在加熱后的化學(xué)鍍銀液中反應(yīng)9min;4、保護處理:將步驟3得到的鍍件放置在銀保護劑中處理3min,然后烘干得到鍍銀產(chǎn)品S4。以上步驟之間都要進行多次水洗。實施例5化學(xué)鍍銀液:硝酸銀5g/L;檸檬酸銨5g/L;硫酸銨5g/L;半胱氨酸25ppm;硫酸高鈰10ppm;氧化鑭30ppm;苯并三氮唑3ppm;十二烷基硫酸鈉30ppm;PEG-1000100ppm;,用氫氧化鈉溶液,調(diào)解pH值為8.6得到化學(xué)鍍銀液A5;化學(xué)鍍銀:1、除油:將銅待鍍工件進行超聲除油;2、酸蝕:將步驟1得到的待鍍工件用稀酸溶液浸泡除去氧化層;3、化學(xué)鍍銀:將化學(xué)鍍銀液A5加熱到45℃,然后將步驟2得到的待鍍工件放置在加熱后的化學(xué)鍍銀液中反應(yīng)7min;4、保護處理:將步驟3得到的鍍件放置在銀保護劑中處理3min,然后烘干得到鍍銀產(chǎn)品S5。以上步驟之間都要進行多次水洗。對比例1采用CN101182637A的實施例1的化學(xué)鍍銀液及方法進行化學(xué)鍍銀,得到產(chǎn)品CS1。測試方法及數(shù)據(jù)1、鹽霧測試中性鹽霧測試條件:在鹽霧腐蝕試驗箱里,用氯化鈉含量為5±1%的鹽溶液:溫度在35℃時,噴霧后的收集液,pH值為6.5~7.2。允許用稀釋后的稀鹽酸或氫氧化鈉調(diào)整pH值。試驗空間溫度35℃;連續(xù)噴霧試驗時間為48H;然后在箱內(nèi)回復(fù)到正常大氣條件,穩(wěn)定后保持2H。進行外觀檢測。標(biāo)準(zhǔn):無銹蝕、變色、鍍層脫落。結(jié)果見表1。2、產(chǎn)品外觀(1)用光學(xué)放大鏡將相應(yīng)產(chǎn)品放大至400倍觀察其表面的形貌,結(jié)果見表1。該藥水鍍出的產(chǎn)品外觀質(zhì)密,均勻,而市場上同類藥水鍍出的產(chǎn)品則外觀明顯有突出不均勻的顆粒甚至局部出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。(2)用光學(xué)放大鏡將實施例的產(chǎn)品S1及對比例1的產(chǎn)品CS1放大至400倍觀察,觀察鍍銀產(chǎn)品的表面形貌,并拍攝下該形貌的照片分別如圖1和圖2。表1從表1中可以看出,用本發(fā)明的化學(xué)鍍銀液制備得到的鍍銀產(chǎn)品的耐鹽霧性能比對比例的鍍銀產(chǎn)品的耐鹽霧性能好,并且用本發(fā)明的化學(xué)鍍銀液得到的鍍銀產(chǎn)品的外觀致密,均勻,而對比例得到的鍍銀產(chǎn)品的外觀明顯有突出不均勻的顆粒甚至局部出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。從圖1和圖2的對比更可以清楚的看出,實施例1的鍍銀產(chǎn)品的外觀致密,均勻;而對比例1的鍍銀產(chǎn)品外觀明顯有突出不均勻的顆粒甚至局部出現(xiàn)漏鍍現(xiàn)象。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。