專利名稱：通過浸鎳活化在pcb銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于印刷電路板(PCB)制造領(lǐng)域，涉及一種印刷電路板(PCB)的銅電路表面化學(xué)鍍鎳前的新型無鈀活化方法。
背景技術(shù)：
印刷電路板(PCB)是通過其絕緣基板上的銅電路來提供電子元件連接的互連件，是現(xiàn)代電子設(shè)備的必需部件。然而在PCB的制作過程中，由于銅電路易氧化，導(dǎo)致導(dǎo)電及焊接性能惡化，必須對銅電路進(jìn)行表面處理以改善銅電路的耐蝕性能和焊接性能?；瘜W(xué)鍍鎳/置換鍍金技術(shù)是在銅電路表面先化學(xué)鍍鎳再置換鍍金，得到的鎳/金組合鍍層能夠有效防止銅電路的氧化并提高可焊性，因此在PCB制造領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用?；瘜W(xué)鍍鎳/置換鍍金技術(shù)中的化學(xué)鍍鎳是一種可以在具有催化活性的表面自發(fā)進(jìn)行的自催化過程。然而在以次 亞磷酸鈉為還原劑的化學(xué)鍍鎳液中，銅表面并不能催化次亞磷酸根的氧化，因此無法自發(fā)的進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，必須借助活化處理在銅表面引入活性點(diǎn)來誘發(fā)化學(xué)鍍鎳的進(jìn)行。在目前的PCB制造過程中，鈀活化是應(yīng)用最廣泛的銅電路表面化學(xué)鍍鎳前的活化方法，其原理就是將銅浸入含有貴金屬鈀的溶液中獲得銅面上的鈀活性位，典型的鈀活化法包括敏化-活化法、膠體鈀活化法以及離子鈀活化法。然而，隨著近些年貴金屬鈀的價格持續(xù)飆升，應(yīng)用于銅電路表面化學(xué)鍍鎳前的鈀活化法的成本問題也日益顯著，給PCB的生產(chǎn)成本控制帶來了巨大的沖擊。同時，鈀活化液自身的亞穩(wěn)定性以及所導(dǎo)致的化學(xué)鍍鎳過程中的滲鍍現(xiàn)象也進(jìn)一步增加了 PCB的制造成本。因此，開發(fā)新型的低成本、高活性、高穩(wěn)定性而且操作簡便的無鈀活化法對于PCB制造業(yè)來說具有重大意義。在這種情況下，許多研究工作已經(jīng)開始關(guān)注對次亞磷酸根氧化同樣具有催化活性的金屬鎳，來代替?zhèn)鹘y(tǒng)活化方法中采用的貴金屬鈀。許多特殊基體上化學(xué)鍍鎳的鎳活化法已經(jīng)被報(bào)道，比如ABS塑料以及硅片。例如唐雪嬌等采用鎳活化法來代替鈀活化法成功在ABS塑料上得到了具有催化活性的鎳活性點(diǎn)，其原理是在ABS塑料上先化學(xué)附著一層殼聚糖膜來固定鎳離子，再通過化學(xué)還原法得到金屬鎳催化層；H. F. Hsu和S. Karmalkarz等人分別利用硅在含F(xiàn)_和0H_介質(zhì)中的不穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)了兩種介質(zhì)中硅對鎳的置換沉積作為化學(xué)鍍鎳活性位的引入方式，達(dá)到了無鈀活化的目的。然而，應(yīng)用于銅電路表面化學(xué)鍍鎳前的簡單有效的無鈀活化法卻未見報(bào)道。因此，開發(fā)針對銅電路表面化學(xué)鍍鎳的操作簡便、成本低廉且兼具高活性和化學(xué)穩(wěn)定性的鎳活化法對于PCB制造業(yè)來說具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的PCB制備過程中銅電路表面化學(xué)鍍鎳必須采用貴金屬鈀進(jìn)行活化所導(dǎo)致的活化液穩(wěn)定性低、易發(fā)生滲鍍以及PCB制造成本高的技術(shù)問題，而提供通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法。本發(fā)明的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法按照以下步驟進(jìn)行一、浸鎳液的配制a、按硼酸的濃度為10 40g/L、有機(jī)酸或其鈉鹽的濃度為0 50g/L、含硫化合物的濃度為30 200g/L、硫酸鎳的濃度為5 80g/L分別稱取硼酸、有機(jī)酸或其鈉鹽、含硫化合物和硫酸鎳；b、將步驟a稱取的硼酸溶于去離子水中，然后用硫酸預(yù)調(diào)整PH值至I. 0，得到溶液A ;c、將步驟b得到的溶液A加熱至50 60°C，然后加入步驟a稱取的含硫化合物，攪拌至溶解，得到溶液B ;d、將步驟a稱取的有機(jī)酸或其鈉鹽加入到溶液B中，并用硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值為0. 5 I. 5，得到溶液C ;e、在攪拌的條件下，將步驟a稱取的硫酸鎳加入到步驟d得到的溶液C中，混合均勻，得到浸鎳液；其中步驟一的a中所述的含硫化合物為甲基硫脲、乙烯基硫脲、硫脲、異硫脲和氨基硫脲中的一種或幾種的組合；二、PCB板前處理f、按質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為10 50ml/L、過硫酸鈉的濃度為20 100g/L的比例，將質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4和過硫酸鈉加入水中，混合均勻，得到微蝕液；g、按氫氧化鈉的濃度為5 15g/L、碳酸鈉的濃度為20 60g/L、磷酸三鈉的濃度為30 50g/L、硅酸鈉的濃度為5 10g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)pH值為9. 0 13. 0，得到化學(xué)除油液；h、將印有銅電路的PCB板浸沒于溫度為20 60°C的化學(xué)除油液中，吹入空氣攪拌I lOmin，然后 將PCB板用去離子水清洗；i、將步驟f得到的微蝕液加熱至20 40°C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持0. 5 3. Omin,再用去離子水清洗，完成PCB板的前處理；三、浸鎳活化及化學(xué)鍍鎳j、將步驟一得到的浸鎳液加熱30 70°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持2 60s，取出后用去離子水清洗；k、按NaOH的濃度為4 100g/L、還原劑的濃度為10 50g/L將NaOH和還原劑加入水中，混合均勻，得到激活液；1、按硫酸鎳的濃度為20 30g/L、次亞磷酸鈉的濃度為23 30g/L、醋酸鈉的濃度為5 15g/L、乳酸的濃度為10 20ml/L、干貝素的濃度為5 10g/L、蘋果酸的濃度為2 8g/L、碘酸鉀的濃度為I 5mg/L的比例配制水溶液，并調(diào)節(jié)pH值為4. 6 5. 2，得到化學(xué)鍍鎳液；m、將步驟k制備的激活液加熱至40 80°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持5 60s，取出PCB板，用去離子水清洗后立即浸入溫度為80 90°C的步驟I制備的化學(xué)鍍鎳液中進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，完成通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的過程。步驟三的k中所述的還原劑為次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、水合肼或者二甲基氨基硼燒;本發(fā)明印有銅電路的PCB板先經(jīng)化學(xué)除油處理后，再進(jìn)行微蝕處理，去除銅表面氧化膜，然后浸鎳處理，使金屬鎳沉積在銅表面，得到催化層，再經(jīng)激活液活化處理，以激發(fā)浸鎳銅面對于化學(xué)鍍鎳的催化活性，使后續(xù)的化學(xué)鍍鎳得以順利進(jìn)行。本發(fā)明的浸鎳液中添加了含有C = S基團(tuán)的化合物，可以改變銅和鎳之間的電位關(guān)系，能夠在銅表面實(shí)現(xiàn)金屬鎳的快速自發(fā)沉積得到催化層。浸鎳過程中鎳催化層是通過金屬鍵生長在銅基體上的，鎳催化層與基體的結(jié)合強(qiáng)度較高，因此生長在鎳催化層上的化學(xué)鍍鎳層與基體的結(jié)合牢固，不會造成掉鎳現(xiàn)象；激活的浸鎳層催化活性比較高，可以在化學(xué)鍍鎳的過程中迅速起到活化的效果，化學(xué)鍍鎳啟鍍速度可以與離子鈀活化法相媲美。本發(fā)明的方法用的浸鎳活化避免了活化過程中貴金屬鈀的使用，活化液穩(wěn)定性高且避免了化學(xué)鍍鎳過程中滲鍍現(xiàn)象的發(fā)生，有效降低了 PCB的生產(chǎn)成本；浸鎳和激活處理操作都比較簡便而且活化速度快、條件溫和、效率高，適合大規(guī)模PCB工業(yè)生產(chǎn)。


圖I為試驗(yàn)一經(jīng)步驟三的m步驟的銅表面浸沒于激活液中保持IOs之后的掃描電子顯微鏡照片；圖2為試驗(yàn)一經(jīng)步驟三的m步驟的銅表面浸沒于激活液中保持IOs之后的EDX譜圖；圖3為試驗(yàn)一經(jīng)步驟三的m步驟的化學(xué)鍍鎳30分鐘后的掃描電子顯微鏡照片；圖4為試驗(yàn)一經(jīng)步驟三的m步驟的化學(xué)鍍鎳30分鐘后的EDX譜圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法按照以下步驟進(jìn)行一、浸鎳液的配制a、按硼酸的濃度為10 40g/L、有機(jī)酸或其鈉鹽的濃度為0 50g/L、含硫化合物的濃度為30 200g/L、硫酸鎳的濃度為5 80g/L分別稱取硼酸、有機(jī)酸或其鈉鹽、含硫化合物和硫酸鎳；b、將步驟a稱取的硼酸溶于去離子水中，然后用硫酸預(yù)調(diào)整PH值至I. 0，得到溶液A ;c、將步驟b得到的溶液A加熱至50 60°C，然后加入步驟a稱取的含硫化合物，攪拌至溶解，得到溶液B ;d、將步驟a稱取的有機(jī)酸或其鈉鹽加入到溶液B中，并用硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值為0. 5 I. 5，得到溶液C ;e、在攪拌的條件下，將步驟a稱取的硫酸鎳加入到步驟d得到的溶液C中，混合均勻，得到浸鎳液；其中步驟一的a中所述的含硫化合物為甲基硫脲、乙烯基硫脲、硫脲、異硫脲和氨基硫脲中的一種或幾種的組合；二、PCB板前處理f、按質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為10 50ml/L、過硫酸鈉的濃度為20 100g/L的比例，將質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4和過硫酸鈉加入水中，混合均勻，得到微蝕液；g、按氫氧化鈉的濃度為5 15g/L、碳酸鈉的濃度為20 60g/L、磷酸三鈉的濃度為30 50g/L、硅酸鈉的濃度為5 10g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)pH值為9. 0 13. 0，得到化學(xué)除油液；h、將印有銅電路的PCB板浸沒于溫度為20 60°C的化學(xué)除油液中，吹入空氣攪拌I lOmin，然后將PCB板用去離子水清洗；i、將步驟f得到的微蝕液加熱至20 40°C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持0. 5 3. Omin,再用去離子水清洗，完成PCB板的前處理；三、浸鎳活化及化學(xué)鍍鎳j、將步驟一得到的浸鎳液加熱30 70°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持2 60s，取出后用去離子水清洗；k、按NaOH的濃度為4 100g/L、次亞磷酸鈉的濃度為10 50g/L將NaOH和還原劑加入水中，混合均勻，得到激活液；1、按硫酸鎳的濃度為20 30g/L、次亞磷酸鈉的濃度為23 30g/L、醋酸鈉的濃度為5 15g/L、乳酸的濃度為10 20ml/L、干貝素的濃度為5 10g/L、蘋果酸的濃度為2 8g/L、碘酸鉀的濃度為I 5mg/L的比例配制水溶液，并調(diào)節(jié)其pH值為4. 6
5.2，得到化學(xué)鍍鎳液；m、將步驟k制備的激活液加熱至40 80°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持5 60s，取出PCB板，用去離子水清洗后立即浸入溫度為80 90°C的步驟I制備的化學(xué)鍍鎳液中進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，完成通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的過程。
本實(shí)施方式印有銅電路的PCB板先經(jīng)化學(xué)除油處理后，再進(jìn)行微蝕處理，去除銅表面氧化膜，然后浸鎳處理，使金屬鎳沉積在銅表面，得到催化層，再經(jīng)激活液活化處理，以激發(fā)浸鎳銅面對于化學(xué)鍍鎳的催化活性，使后續(xù)的化學(xué)鍍鎳得以順利進(jìn)行。本實(shí)施方式的浸鎳液中添加了含有C = S基團(tuán)的化合物，可以改變銅和鎳之間的電位關(guān)系，能夠在銅表面實(shí)現(xiàn)金屬鎳的快速自發(fā)沉積得到催化層。浸鎳過程中鎳催化層是通過金屬鍵生長在銅基體上的，鎳催化層與基體的結(jié)合強(qiáng)度較高，因此生長在鎳催化層上的化學(xué)鍍鎳層與基體的結(jié)合牢固，不會造成掉鎳現(xiàn)象；激活的浸鎳層催化活性比較高，可以在化學(xué)鍍鎳的過程中迅速起到活化的效果，化學(xué)鍍鎳啟鍍速度可以與離子鈀活化法相媲美。本實(shí)施方式的方法用的浸鎳活化避免了活化過程中貴金屬鈀的使用，活化液穩(wěn)定性高且避免了化學(xué)鍍鎳過程中滲鍍現(xiàn)象的發(fā)生，有效降低了 PCB的生產(chǎn)成本；浸鎳和激活處理操作都比較簡便而且活化速度快、條件溫和、效率高，適合大規(guī)模PCB工業(yè)生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
二 本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一的a中所述的有機(jī)酸為檸檬酸、乳酸、蘋果酸、葡萄糖酸、丙酸、己二酸、丁二酸、丙氨酸和谷氨酸中的一種或幾種的組合。其它與具體實(shí)施方式
一相同。本實(shí)施方式的有機(jī)酸為組合物時，各種有機(jī)酸按任意比組合。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一或二不同的是步驟二的g中所述的化學(xué)除油液的配制按氫氧化鈉的濃度為10 12g/L、碳酸鈉的濃度為30 50g/L、磷酸三鈉的濃度為35 40g/L、硅酸鈉的濃度為6 8g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)pH值至10. 0 13. O。其它與具體實(shí)施方式
一或二相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至三之一不同的是步驟三的k中所述的還原劑為次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、水合肼或者二甲基氨基硼烷。其它與
具體實(shí)施例方式
一至三之一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至四之一不同的是步驟三的I中所述的化學(xué)鍍鎳液的配制按硫酸鎳的濃度為25 27g/L、次亞磷酸鈉的濃度為26 29g/L、醋酸鈉的濃度為10 12g/L、乳酸的濃度為15 18ml/L、干貝素的濃度為6 8g/L、蘋果酸的濃度為3 4g/L、碘酸鉀的濃度為2 3mg/L的比例，配制化學(xué)鍍鎳液，并調(diào)節(jié)pH值至4. 8 5. 0 ;其它與具體實(shí)施方式
一至四之一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至五之一不同的是步驟一的a中浸鎳液中硼酸的濃度為15 35g/L、有機(jī)酸或其鈉鹽的濃度為5 40g/L、含硫化合物的濃度為50 150g/L、硫酸鎳的濃度為10 70g/L。其它與具體實(shí)施方式
一至五之一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至六之一不同的是步驟二的f中微蝕液中質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為15 45ml/L、過硫酸鈉的濃度為30 80g/L。其它與具體實(shí)施方式
一至六之一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至七之一不同的是步驟二的i中微蝕液加熱至25 35 °C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持I. 0
2.Omin0其它與具體實(shí)施方式
一至七之一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至八之一不同的是步驟三的j中浸鎳液加熱至40 60°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持10 50s。其它與具體實(shí)施方式
一至八之一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一至九之一不同的是步驟三的m中將激活液加熱至50 70°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持10 50s。其它與具體實(shí)施方式
一至九之一相同。用以下試驗(yàn)驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果試驗(yàn)一本發(fā)明的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法按照以下步驟進(jìn)行一、浸鎳液的配制a、按硼酸的濃度為25g/L、檸檬酸的濃度為10g/L、蘋果酸的濃度為5g/L、葡萄糖酸的濃度為5g/L、甲基硫脲的濃度為30g/L、乙烯基硫脲的濃度為30g/L、硫脲的濃度為40g/L、硫酸鎳的濃度為30g/L分別稱取硼酸、檸檬酸、蘋果酸、葡萄糖酸、甲基硫脲、乙烯基硫脲、硫脲和硫酸鎳；b、將步驟a稱取的硼酸溶于去離子水中，然后用硫酸 預(yù)調(diào)整PH值至I. 0，得到溶液A ;c、將步驟b得到的溶液A加熱至50 60°C，然后加入步驟a稱取的甲基硫脲、乙烯基硫脲和硫脲，攪拌至溶解，得到溶液B ;d、將步驟a稱取的檸檬酸、蘋果酸和葡萄糖酸加入到溶液B中，并用硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)整pH值為I. 0，得到溶液C ;e、在攪拌的條件下，將步驟a稱取的硫酸鎳加入到步驟d得到的溶液C中，混合均勻，得到浸鎳液；二、PCB板前處理f、按質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為20ml/L、過硫酸鈉的濃度為80g/L的比例，將質(zhì)量百分濃度為98 %的H2SO4和過硫酸鈉加入水中，混合均勻，得到微蝕液；g、按氫氧化鈉的濃度為10g/L、碳酸鈉的濃度為50g/L、磷酸三鈉的濃度為50g/L、硅酸鈉的濃度為10g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)PH值為13. 0，得到化學(xué)除油液；h、將印有銅電路的PCB板浸沒于溫度為40°C的化學(xué)除油液中，吹入空氣攪拌5min，然后將PCB板用去離子水清洗；i、將步驟f得到的微蝕液加熱至25°C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持I. 5min,再用去離子水清洗，完成PCB板的前處理；三、浸鎳活化及化學(xué)鍍鎳j、將步驟一得到的浸鎳液加熱60°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持10s，取出后用去離子水清洗；k、按NaOH的濃度為100g/L、次亞磷酸鈉的濃度為50g/L將NaOH和還原劑加入水中，混合均勻，得到激活液；
I、按硫酸鎳的濃度為25g/L、次亞磷酸鈉的濃度為27g/L、醋酸鈉的濃度為15g/L、乳酸的濃度為12ml/L、干貝素的濃度為5g/L、蘋果酸的濃度為4g/L、碘酸鉀的濃度為3mg/L的比例配制水溶液，并調(diào)節(jié)其PH值為5. 2，得到化學(xué)鍍鎳液；m、將步驟k制備的激活液加熱至60°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持10s，取出PCB板，用去離子水清洗后立即浸入溫度為85°C的步驟I制備的化學(xué)鍍鎳液中進(jìn)行化學(xué)鍍鎳30分鐘，完成通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的過程。按照《用膠帶測試測量附著力的標(biāo)準(zhǔn)方法ASTM D 3359》的方法B (劃方格法)測試鍍層結(jié)合力，在樣品表面劃相距Imm的縱橫各11線形成10X 10的方格，然后用膠帶粘住樣品后迅速揭開，切口邊緣完全光滑，沒有一個方格出現(xiàn)剝落，達(dá)到5B級，說明鍍層與基體的結(jié)合力優(yōu)良。本試驗(yàn)經(jīng)步驟三的m步驟的銅表面浸沒于激活液中保持IOs之后的掃描電子顯微鏡照片如圖I所示，從圖I可知，經(jīng)過浸鎳活化后黑色的鎳顆粒均勻的分布在銅表面，顆粒的大小為0. 2 2 Ii m。本試驗(yàn)經(jīng)步驟三的m步驟的銅表面浸沒于激活液中保持IOs之后的EDX譜圖如圖2所示，從圖2可知，浸鎳活化后銅表面的浸鎳層的元素組成為Ni和S，其中S元素在浸鎳層中的含量為11. 6wt%。本試驗(yàn)經(jīng)步驟三的m步驟的化學(xué)鍍鎳30分鐘后的掃描電子顯微鏡照片如圖3所示，從圖3可知，化學(xué)鍍鎳層均勻致密的生長在銅表面，表面沒有缺陷。本試驗(yàn)經(jīng)步驟三的m步驟的化學(xué)鍍鎳30分鐘后的EDX譜圖如圖4所示，從圖4可知，化學(xué)鍍鎳層的元素組成為Ni和P，其中P元素在化學(xué)鍍鎳層中的含量為10. 7wt% ，屬于
高磷化學(xué)鍍鎳層。
權(quán)利要求
1.通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法按照以下步驟進(jìn)行 一、浸鎳液的配制a、按硼酸的濃度為10 40g/L、有機(jī)酸或其鈉鹽的濃度為0 50g/L、含硫化合物的濃度為30 200g/L、硫酸鎳的濃度為5 80g/L分別稱取硼酸、有機(jī)酸或其鈉鹽、含硫化合物和硫酸鎳山、將步驟a稱取的硼酸溶于去離子水中，然后用硫酸預(yù)調(diào)整pH值至I. 0，得到溶液A ;c、將步驟b得到的溶液A加熱至50 60°C，然后加入步驟a稱取的含硫化合物，攪拌至溶解，得到溶液B ;d、將步驟a稱取的有機(jī)酸或其鈉鹽加入到溶液B中，并用硫酸或氫氧化鈉溶液調(diào)整PH值為0. 5 I. 5，得到溶液C ;e、在攪拌的條件下，將步驟a稱取的硫酸鎳加入到步驟d得到的溶液C中，混合均勻，得到浸鎳液；其中步驟一的a中所述的含硫化合物為甲基硫脲、乙烯基硫脲、硫脲、異硫脲和氨基硫脲中的一種或幾種的組合； 二、PCB板前處理f、按質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為10 50ml/L、過硫酸鈉的濃度為20 100g/L的比例，將質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4和過硫酸鈉加入水中，混合均勻，得到微蝕液；g、按氫氧化鈉的濃度為5 15g/L、碳酸鈉的濃度為20 60g/L、磷酸三鈉的濃度為30 50g/L、硅酸鈉的濃度為5 10g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三·鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)pH值為9. 0 13. 0，得到化學(xué)除油液；h、將印有銅電路的PCB板浸沒于溫度為20 60°C的化學(xué)除油液中，吹入空氣攪拌I lOmin，然后將PCB板用去離子水清洗；i、將步驟f得到的微蝕液加熱至20 40°C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持0. 5 3. Omin,再用去離子水清洗，完成PCB板的前處理； 三、浸鎳活化及化學(xué)鍍鎳j、將步驟一得到的浸鎳液加熱30 70°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持2 60s，取出后用去離子水清洗；k、按NaOH的濃度為4 100g/L、次亞磷酸鈉的濃度為10 50g/L將NaOH和還原劑加入水中，混合均勻，得到激活液；1、按硫酸鎳的濃度為20 30g/L、次亞磷酸鈉的濃度為23 30g/L、醋酸鈉的濃度為5 15g/L、乳酸的濃度為10 20ml/L、干貝素的濃度為5 10g/L、蘋果酸的濃度為2 8g/L、碘酸鉀的濃度為I 5mg/L的比例配制水溶液，并調(diào)節(jié)pH值為4. 6 5. 2，得到化學(xué)鍍鎳液；m、將步驟k制備的激活液加熱至40 80°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持5 60s，取出PCB板，用去離子水清洗后立即浸入溫度為80 90°C的步驟I制備的化學(xué)鍍鎳液中進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，完成通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟一的a中所述的有機(jī)酸為檸檬酸、乳酸、蘋果酸、葡萄糖酸、丙酸、己二酸、丁二酸、丙氨酸和谷氨酸中的一種或幾種的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟二的g中所述的化學(xué)除油液的配制按氫氧化鈉的濃度為10 12g/L、碳酸鈉的濃度為30 50g/L、磷酸三鈉的濃度為35 40g/L、硅酸鈉的濃度為6 8g/L的比例，將氫氧化鈉、碳酸鈉、磷酸三鈉和硅酸鈉加入水中，混合均勻，并調(diào)節(jié)PH值為10. 0 13. 0，得到化學(xué)除油液。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟三的k中所述的還原劑為次亞磷酸鈉、硼氫化鈉、水合肼或者二甲基氨基硼烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟三的I中所述的化學(xué)鍍鎳液的配制按硫酸鎳的濃度為25 27g/L、次亞磷酸鈉的濃度為26 29g/L、醋酸鈉的濃度為10 12g/L、乳酸的濃度為15 18ml/L、干貝素的濃度為6 8g/L、蘋果酸的濃度為3 4g/L、碘酸鉀的濃度為2 3mg/L的比例配制水溶液，并調(diào)節(jié)pH為4. 8 5. 0，得到化學(xué)鍍鎳液。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟一的a中浸鎳液中硼酸的濃度為15 35g/L、有機(jī)酸或其鈉鹽的濃度為5 40g/L、含硫化合物的濃度為50 150 g/L、硫酸鎳的濃度為10 70g/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟二的f中微蝕液中質(zhì)量百分濃度為98%的H2SO4的濃度為15 45ml/L、過硫酸鈉的濃度為30 80g/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟二的i中微蝕液加熱至25 35°C，再將經(jīng)步驟h處理后的PCB板浸沒于微蝕液中保持I. 0 2. Omin0
9.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟三的j中浸鎳液加熱至40 60°C，然后將經(jīng)步驟二完成前處理的PCB板浸沒于浸鎳液中保持10 50s。
10.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，其特征在于步驟三的m中將激活液加熱至50 70°C，然后將經(jīng)步驟j處理的PCB板浸沒于激活液中保持10 50s。
全文摘要
通過浸鎳活化在PCB銅電路表面化學(xué)鍍鎳的方法，本發(fā)明涉及印刷電路板的銅電路表面化學(xué)鍍鎳方法。本發(fā)明是要解決現(xiàn)有的PCB制備過程中銅電路表面化學(xué)鍍鎳必須采用貴金屬鈀進(jìn)行活化所導(dǎo)致的活化液穩(wěn)定性低、易發(fā)生滲鍍以及PCB制造成本高的技術(shù)問題。方法一、用硼酸、有機(jī)酸或其鈉鹽、含硫化合物和硫酸鎳配制浸鎳液；二、PCB板前處理；三、浸鎳活化及化學(xué)鍍鎳。本發(fā)明的浸鎳液中添加了含有C＝S基團(tuán)的化合物，可以改變銅和鎳之間的電位關(guān)系，能夠在銅表面實(shí)現(xiàn)金屬鎳的快速自發(fā)沉積得到催化層。本發(fā)明的方法用的浸鎳活化法成本低，活化液穩(wěn)定性高且避免了化學(xué)鍍鎳過程中滲鍍現(xiàn)象的發(fā)生，可用于PCB銅電路表面的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號C23C18/18GK102747345SQ201210250069
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者劉瑞卿, 李冰, 李寧, 田棟, 肖寧, 黎德育 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)