CN103981514A - 一种电路板化学镀镍的活化液及活化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电路板化学镀镍的活化液及活化方法。所述活化液包括如下浓度含量的组分：硫酸：0.1～10V/V％、Pd²⁺：4～12ppm、添加剂：0.1～30g/L，所述添加剂为碱金属的卤化物、脂肪族羧酸、有机膦酸的任意一种或两种以上的复合物。所述活化方法为采用如权利要求1-5任意一项所述的电路板化学镀镍的活化液对电路板进行活化，活化温度为24～30℃，活化时间为30～200秒。本发明通过添加活化添加剂对化学镀镍的活化液进行改性，提高活化液的活性，降低活化槽液中Pd²⁺的浓度，从而降低活化液的成本；由于活化液活性的提高，可以有效防止化学镀镍出现漏镀的现象，从而提高高密度印制电路板的良品率。

Description

一种电路板化学镀镍的活化液及活化方法

技术领域

本发明涉及印制电路板技术领域，特别涉及一种电路板化学镀镍的活化液及活化方法。

背景技术

近年来，随着通讯产品的竞争日趋激烈，印制电路板PCB制造业也得以迅猛发展，尤其趋向于高密度印制电路板的生产。与普通印制电路板相比，高密度印制电路板的线宽、线距越来越小，连接端子间距缩小，孔径也越来越小，这些技术的发展对印制电路板的表面处理工艺要求进一步提高，之前能满足普通印制电路板生产要求的一些工艺技术，在高密度印制电路板生产时就会出现问题。

现有技术的印刷电路板表面处理方法主要包括以下几种：热风整平、有机可焊性保护剂、化学镀镍金、化学镀银、化学浸锡、化学沉镍沉钯浸金。其中，化学镀镍金具有可焊、导通、散热功能，而随着产品的无铅化、高密度封装技术的发展，对可焊性涂覆表面处理技术提出了更高的要求。由于化学镀镍金是无电沉积的过程，镀层厚度均匀一致，可达施镀的任何部位，因此在印制电路板PCB制造业的应用日趋广泛。

对于印制电路板的化学镀镍金而言，目前有很多的应用，市场上有很多公司的产品。化学镀镍是在铜面上利用化学反应镀上一层金属镍，处理流程包括除油、预浸、活化、后浸、化学镀镍，其中活化是化学镀镍前处理的关键步骤，活化的程度直接关系到化学镀镍的品质。

活化是在酸性环境下，利用Pd²⁺和Cu的置换反应，使铜表面沉积一层薄薄的Pd，作为化学镀镍反应的催化剂。

化学反应：Cu+Pd²⁺→Cu²⁺+Pd

对于化学镀镍的活化，目前主要有硫酸钯系列和氯化钯系列，Pd²⁺浓度的控制高的达到50ppm，低的也都是在15ppm左右。

目前活化液的活性很大程度上是由Pd²⁺浓度决定的，对于一些易出现漏镀的印制板，通常是采取提高活化液Pd²⁺浓度，有时也采用提高活化反应的温度、延长活化反应的时间。延长活化时间会影响到生产的效率，同时生产时流程的程式也是固定的，更改程式会给生产带来不便，多个程式有时还会出现误操作的问题。提高活化温度也不易控制，一旦控制不好易出现渗镀的问题，影响产品的品质。提高活化Pd²⁺浓度，可以改善漏镀的问题，但钯是贵金属，提高浓度就意味着生产成本的升高，也不是生产厂家愿意去做的。基于以上因素，只有对活化液的活性进行改善，在低Pd²⁺浓度时使活化液具有高活性，改善印制板化学镀镍的漏镀现象。

发明内容

为了弥补上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种电路板化学镀镍的活化液及活化方法，以解决在低Pd²⁺浓度时使活化液具有高活性，改善印制电路板化学镀镍的漏镀现象的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案一为：

一种电路板化学镀镍的活化液，包括以下浓度含量的组分：

硫酸    0.1～10V/V％；

Pd²⁺     4～10ppm；

添加剂  0.1～30g/L；

所述添加剂为碱金属的卤化物、脂肪族羧酸、有机膦酸的任意一种或两种以上的复合物。

为了解决上述技术问题，本发明提供的技术方案二为：

一种电路板化学镀镍的活化方法，采用如权利要求1-5任意一项所述的电路板化学镀镍的活化液对电路板进行活化，活化温度为24～30℃，活化时间为30～200秒。

本发明的有益效果在于：通过硫酸、Pd²⁺和添加剂之间的协同作用，能有效改善Pd²⁺和铜的置换反应，即使在Pd²⁺浓度为4ppm时，此置换反应仍然能够顺利进行，能够保证在铜面上形成一定程度的Pd，确保化学镀镍的顺利进行。同时，该活化液通过硫酸、Pd²⁺和添加剂之间的协同作用使得活化液的活性明显提高，降低了活化液中Pd²⁺浓度，解决了现有技术所存在的活化处理时间长、温度高、Pd²⁺浓度高的问题，明显降低了生产成本，提高了电路板化学镀镍工艺的效率。另外，该活化液中的添加剂还可以提高槽液的稳定性，延长槽液的使用寿命。

上述电路板化学镀镍的活化方法工艺简单，效率高，且能有效避免后续化学镀镍工艺处理中出现的漏镀现象。

因此，采用上述活化液及活化方法进行活化的电路板漏镀现象发生率低，良品率高。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式详予说明。

本发明最关键的构思在于：通过向活化液中添加一定浓度含量的活化添加剂，利用硫酸、Pd²⁺和添加剂之间的协同作用，改善Pd²⁺与铜之间的置换反应，使活化液在低Pd²⁺浓度时也能具备高活性，从而达到降低Pd²⁺浓度、降低活化温度和缩短活化时间的目的，降低了生产成本，简化了化学镀镍工艺，提高了生产效率，改善了电路板的漏镀现象，提高了电路板的良品率。

本发明提供的电路板化学镀镍的活化液，包括以下浓度含量的组分：

硫酸      0.1～10V/V％；

Pd²⁺       4～10ppm；

添加剂    0.1～30g/L；

所述添加剂为碱金属的卤化物、脂肪族羧酸、有机膦酸的任意一种或两种以上的复合物。

具体地，上述硫酸和Pd²⁺为活化液的基体组分，目的在于使电路板板面上的铜在酸性的条件下与Pd²⁺发生置换反应，从而在需要化学镀镍的铜面上形成薄薄的一层钯，作为化学镀镍的催化剂，使后续的化学镀镍能够顺利进行，不出现漏镀现象。

具体的，本发明通过在基体中加入添加剂，通过硫酸、Pd²⁺和添加剂之间的协同作用，改善Pd²⁺与铜之间的置换反应，使反应易于进行，达到提高活化液的反应活性、降低Pd²⁺浓度的目的。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过硫酸、Pd²⁺和添加剂之间的协同作用，能有效改善Pd²⁺和铜的置换反应，使得活化液的活性明显提高，降低了活化液中Pd²⁺浓度，解决了现有技术存在的活化处理时间长、温度高、Pd²⁺浓度高的问题，明显降低了生产成本，提高了电路板化学镀镍工艺的效率。另外，该活化液中的添加剂还可以提高槽液的稳定性，延长槽液的使用寿命。

进一步的，所述碱金属的卤化物为锂、钠、钾的氟、氯、溴化物的任意一种或两种以上的复合物。

进一步的，所述脂肪族羧酸为丁二酸、己二酸、乙酸、丙酸、草酸的任意一种或两种以上的复合物。

进一步的，所述有机膦酸为甲叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、1-羟基乙叉-1,1-二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸的任意一种或两种以上的复合物。

进一步的，所述Pd²⁺来源于硫酸钯或氯化钯。

相应地，本发明提供的电路板化学镀镍的活化方法，采用如上所述的电路板化学镀镍的活化液对电路板进行活化，活化温度为24～30℃，活化时间为30～200秒。

上述活化方法通过采用本发明提供的电路板化学镀镍的活化液，无需提高活化反应的温度或延长活化反应的时间，能更有效的在电路板的铜面上形成一层薄薄的活化层，使化学镀镍能够顺利进行，消除漏镀现象，在杜绝漏镀现象发生的同时，提高电路板特别是高密度印制电路板的镀镍金质量和提高活化效率，降低生产成本。

实施例1

本实施例提供一种电路板化学镀镍的活化液和电路板化学镀镍的活化方法以及一种高密度印制电路板。其中，该电路板化学镀镍的活化液包括如下浓度含量的组分：

硫酸(98％)：1％(V/V)

Pd²⁺：4ppm

NaCl：1g/l

丁二酸：10g/l

去离子水：余量。

该电路板化学镀镍的活化方法，包括如下步骤：

将经活化前处理后的电路板置于上述的活化液中进行活化处理。其中，活化处理的工艺条件为：温度为26℃，处理时间为120秒。

该高密度印制电路板是经上述活化方法处理获得的高密度印制电路板。该电路板经活化处理，化学镀镍良品率高，且生产成本低廉。

实施例2

本实施例提供一种电路板化学镀镍的活化液和电路板化学镀镍的活化方法以及一种高密度印制电路板。其中，该电路板化学镀镍的活化液包括如下浓度含量的组分：

硫酸(98％)：3％(V/V)

Pd²⁺：6ppm

KBr：0.1g/l

丁二酸：20g/l

去离子水：余量。

该电路板化学镀镍的活化方法，包括如下步骤：

将经活化前处理后的电路板置于上述的活化液中进行活化处理。其中，活化处理的工艺条件为：温度为24℃，处理时间为150秒。

实施例3

本实施例提供一种电路板化学镀镍的活化液和电路板化学镀镍的活化方法以及一种高密度印制电路板。其中，该电路板化学镀镍的活化液包括如下浓度含量的组分：

硫酸(98％)：3％(V/V)

Pd²⁺：10ppm

KCl：10g/l

1-羟基乙叉-1,1-二膦酸：10g/l

去离子水：余量。

该电路板化学镀镍的活化方法，包括如下步骤：

将经活化前处理后的电路板置于上述的活化液中进行活化处理。其中，活化处理的工艺条件为：温度为28℃，处理时间为90秒。

实施例4

本实施例提供一种电路板化学镀镍的活化液和电路板化学镀镍的活化方法以及一种高密度印制电路板。其中，该电路板化学镀镍的活化液包括如下浓度含量的组分：

硫酸(98％)：3％(V/V)

Pd²⁺：10ppm

KF：1g/l

1-羟基乙叉-1,1-二膦酸：20g/l

去离子水：余量。

该电路板化学镀镍的活化方法，包括如下步骤：

将经活化前处理后的电路板置于上述的活化液中进行活化处理。其中，活化处理的工艺条件为：温度为30℃，处理时间为30秒。

对比实施例1

采用本领域常用的活化液，包括如下浓度含量的组分：

硫酸(98％)：3％(V/V)

Pd²⁺：40ppm

该电路板化学镀镍的活化方法，包括如下步骤：

将经活化前处理后的电路板置于上述的活化液中进行活化处理。其中，活化处理的工艺条件为：温度为26℃，处理时间为150秒，然后进行化学镀镍→化学镀金工艺处理，获得高密度印制电路板。

将上述实施例1-4提供的高密度印制电路板与对比实施例1中的高密度印制电路板进行漏镀现象比较，结果如表1所示，实施例1-4提供的高密度印制电路板没有出现漏镀现象，而对比实施例1中的高密度印制电路板则出现明显的漏镀现象。

表1

实例	常规印制板的漏镀情况	高密度印制板的漏镀情况
			实施例1	无	无
实施例2	无	无
			实施例3	无	无
实施例4	无	无
			对比实施例1	无	有

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种电路板化学镀镍的活化液，其特征在于，包括以下浓度含量的组分：

硫酸    0.1～10V/V％；

Pd²⁺     4～10ppm；

添加剂  0.1～30g/L；

所述添加剂为碱金属的卤化物、脂肪族羧酸、有机膦酸的任意一种或两种以上的复合物。

2.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍的活化液，其特征在于：所述碱金属的卤化物为锂、钠、钾的氟、氯、溴化物的任意一种或两种以上的复合物。

3.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍的活化液，其特征在于：所述脂肪族羧酸为丁二酸、己二酸、乙酸、丙酸、草酸的任意一种或两种以上的复合物。

4.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍的活化液，其特征在于：所述有机膦酸为甲叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、1-羟基乙叉-1,1-二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸的任意一种或两种以上的复合物。

5.根据权利要求1所述的电路板化学镀镍的活化液，其特征在于：所述Pd²⁺来源于硫酸钯或氯化钯。

6.一种电路板化学镀镍的活化方法，其特征在于：采用如权利要求1-5任意一项所述的电路板化学镀镍的活化液对电路板进行活化，活化温度为24～30℃，活化时间为30～200秒。