專利名稱：金屬的電解沉積方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由酸性電解質(zhì)進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的電解沉積的方法。
背景技術(shù)：
酸性銅電解質(zhì)以多種方式用于基材的表面涂覆，以在基材表面上形成功能性或裝飾性涂層。
待使用的金屬化方法以及待使用的電解質(zhì)依賴于待金屬化的基材的類型和性質(zhì)。由此，金屬和非導(dǎo)電性基材均可被提供對應(yīng)的表面層。
特別地，在諸如金屬絲、帶或管的基材的金屬化中，所使用的電解質(zhì)和待使用的方法必須滿足對穩(wěn)定性和沉積速度的特殊要求。因而，上述可拉伸產(chǎn)品例如經(jīng)常是在高速牽引(pull-through)設(shè)備中進(jìn)行金屬化。為了在短的接觸時間(高通過速率)下獲得基材表面的充分金屬化，必須以高電流密度進(jìn)行電鍍。
通常含有銅電解質(zhì)的酸性硫酸鹽(acid sulphate)用于將銅沉積于所述基材上。然而，由于此類電解質(zhì)在高電流密度下穩(wěn)定性不夠，因而其不適于在高速牽引設(shè)備中使用。

發(fā)明內(nèi)容
因而本發(fā)明的目的是提供由酸性電解質(zhì)在基材表面上進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的電解沉積方法，所述方法適合于在高速牽引設(shè)備中使用。此外，本發(fā)明的目的是提供用于實(shí)施該方法的合適電解質(zhì)。
具體實(shí)施例方式
該目標(biāo)通過由酸性電解質(zhì)在基材表面上進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的電解沉積方法而實(shí)現(xiàn)，其特征在于用于層的沉積的電流密度處于約10A/dm2以上和100A/dm2之間，優(yōu)選處于20A/dm2和80A/dm2之間。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)施該方法的溫度范圍為22℃和60℃之間，優(yōu)選處于45℃和55℃之間。這些工藝條件適合于在高速牽引設(shè)備中于鍍金屬塑料或塑料上進(jìn)行具有足夠厚度和堅(jiān)固性的銅層的沉積，所述鍍金屬塑料或塑料在該方法的預(yù)備步驟中已被電鍍有極薄的銅層。
關(guān)于電解質(zhì)，本發(fā)明的該目標(biāo)是通過含銅電解質(zhì)而實(shí)現(xiàn)，其含有烷基磺酸。該烷基磺酸優(yōu)選為甲磺酸，但在本工藝條件下呈現(xiàn)出足夠穩(wěn)定性的所有其他磺酸均適合使用。
電解質(zhì)可含有硫酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、羧酸鹽形式的銅。此外，電解質(zhì)含有足夠量的乙氧基化物，優(yōu)選為2-萘酚乙氧基化物[2-(2-萘基氧)-乙醇]。此外，電解質(zhì)含有足夠量的通式I的萘縮合產(chǎn)物(naphthalene condensation product)。
式I其中n是整數(shù)。電解質(zhì)可另含有典型的工藝材料，例如均化劑和表面活性劑，還有其組合，因?yàn)樗鼈冊谖墨I(xiàn)中是已知的。
如下實(shí)施例描述了根據(jù)本發(fā)明的電解質(zhì)，其中本發(fā)明并不限定于示例的實(shí)現(xiàn)方法。
實(shí)施例1
用于在牽引設(shè)備中進(jìn)行銅沉積的含水電解質(zhì)的組成銅40-90g/l，優(yōu)選75g/l甲磺酸50-130ml/l，優(yōu)選90ml/l鹵化物離子40-100mg/l，優(yōu)選50mg/l2-萘酚乙氧基化物 5-30g/l，優(yōu)選10g/l萘縮合產(chǎn)物0.001-1g/l，優(yōu)選0.1g/l優(yōu)選地，該電解質(zhì)含有氯化物作為鹵化物離子。
實(shí)施例2示出了用于本發(fā)明方法的典型工藝條件。
實(shí)施例2用于由本發(fā)明電解質(zhì)在基材上進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的沉積的工藝條件基材黃銅溫度25℃電流密度10A/dm2牽引速度50m/min沉積銅層的厚度 5μm在伸長率方面，甲磺酸型電解質(zhì)與硫酸型電解質(zhì)相比并未顯示不利之處。
甲磺酸硫酸實(shí)施例1 7.54 6.432 6.96 5.243 6.96 7.124 6.84 5.425 9.74 6.04φ 7.6 6.05max. 9.74 7.12未回火1 13.37 14.32 17.28 17.653 13.92 17.924 9.28 13.65 15.66 10.65φ 13.9 14.82max. 17.28 17.92回火
權(quán)利要求
1.由酸性電解質(zhì)在基材上進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的電解沉積的方法，其特征在于用于層的沉積的電流密度設(shè)定為約10A/dm2和100A/dm2之間，優(yōu)選為20A/dm2和80A/dm2之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述方法的實(shí)施溫度為22℃和60℃之間，優(yōu)選為45℃和55℃之間。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法，其特征在于所述方法在用于電解涂覆的牽引設(shè)備中實(shí)施。
4.用于實(shí)施前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法的電解質(zhì)，其特征在于所述電解質(zhì)至少含有如下組分銅、烷基磺酸、鹵化物離子、乙氧基化物和萘縮合產(chǎn)物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的電解質(zhì)，其特征在于所述電解質(zhì)含有2-萘酚乙氧基化物作為乙氧基化物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4和5的一項(xiàng)或多項(xiàng)的電解質(zhì)，其特征在于所述電解質(zhì)含有氯化物離子作為鹵化物。
7.用于實(shí)施前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)的方法的電解質(zhì)，其特征在于所述電解質(zhì)至少含有如下組分-銅40-90g/l，優(yōu)選75g/l-甲磺酸50-130ml/l，優(yōu)選90ml/l-鹵化物離子40-100mg/l，優(yōu)選50mg/l-乙氧基化物5-30g/l，優(yōu)選10g/l-萘縮合產(chǎn)物0.001-1g/l，優(yōu)選0.1g/l。
8.根據(jù)權(quán)利要求4-7的一項(xiàng)或多項(xiàng)的電解質(zhì)，其特征在于所述電解質(zhì)含有硫酸鹽、硝酸鹽、鹵化物、羧酸鹽中的至少一類化合物形式的銅。
全文摘要
本發(fā)明涉及在牽引設(shè)備中由酸性電解質(zhì)進(jìn)行無光澤或半光澤銅層的電解沉積的方法及電解質(zhì)。本發(fā)明方法操作的電流密度為10A/dm
文檔編號C25D3/38GK1740399SQ20051009229
公開日2006年3月1日 申請日期2005年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月28日
發(fā)明者克里斯特爾·萬·維京加登, 馬爾科·舍特勒, 馬利斯·克萊因菲爾德, 約阿基姆·海爾 申請人:恩通公司