印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法

摘要

本发明涉及印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，适用于印制线路板制造的化学镀镍工艺。本发明公开了化学镀镍液中加入三价铟化合物，其铟离子的浓度为0.0005g/L至0.0063g/L。本发明可防止线路板(包括软板和硬板)化学镀镍时出现渗镀现象，保证印制电路板制造中化学镀镍工艺的品质。

说明书

技术领域

本发明涉及化学镀镍表面处理领域，具体是应用于印制线路板的化学镀镍 技术领域。

背景技术

铜是目前印制线路板最常用的导电材料。因为铜族元素的导电性在所有金 属中都是最好的，其中银占第一位，铜仅次之。线路板的基材是绝缘树脂，表 面上密布着细小的铜线路。常温下铜在干燥的空气中稳定，但是与含有二氧化 碳的潮湿空气接触就会慢慢被空气中的氧气氧化腐蚀。因此，要保证线路的可 靠性，就必须对线路板进行表面处理。目前采用的方法有在铜上先化学镀上一 层镍然后再在镍上浸镀上一层金,或者是化学镀镍钯金等，因为防腐蚀效果好， 被广泛应用于印制电路板的制造工艺中。因此，化学镀镍是目前印制电路板制 造的一个重要生产环节。

化学镀镍液通常以硫酸镍作为镍源，以乳酸等有机酸或它们的盐作为络合 剂。还原剂通常用次磷酸钠。化学镀镍是在催化条件下进行的。化学镀镍的过 程中，金属镍析出的同时，还伴随着氢气的放出。

随着电子产品朝着高密度、小型化、便携式方向发展，电路板的布线越来 越密，渗镀是化学镀镍存在的问题之一，特别是在线间距离小的情况下，线间 残留的活化剂无法彻底清洗干净，更容易出现这个问题。渗镀的结果就是会造 成线间短路，产品只能报废。

为了预防渗镀的发生，目前主要是靠活化后对板面的反复清洗：用稀硫酸 清洗后，再反复用去离子水清洗，清除板面残留的活化液。但是，局部板面在 某种表面状态下吸附上的钯不容易被洗脱，而且生产流程上不可能用长时间、 大量的水清洗，清洗的效果有一定限制，也无法保证品质。解决此问题的办法 少有报道。专利US2011/0051387 A1是用碱或等离子体粗化的办法把钯连同树 脂一起去掉；也有人提出用硝酸把钯溶解去除。但硝酸的酸性太强，不但操作危 险，而且会腐蚀基板，这些方法的可操作性在生产上均很难实现。

目前没有一个好的办法解决化学镀镍渗镀的问题。

发明内容

针对如上所述现状，本发明的目的是要提供一种印制线路板化学镀镍的防 止渗镀方法，该方法可防止对线路板软板和硬板的化学镀镍出现渗镀，保证了 印制电路板制造的产品品质。

本发明印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，是在化学镀镍液的基础上， 化学镀镍液中加入三价铟的化合物。

本发明所述印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，是三价铟化合物为铟的 无机或有机化合物及其任意组合。

本发明印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，三价铟浓度为0.0005g/L至 0.0063g/L。

本发明印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，加入三价铟化合物的方法有 二种：一种是一旦渗镀发生，立即往镀液中加入三价铟化合物；另一种是将三 价铟化合物预先加入到化学镀镍液中。

本发明所述印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，其三价铟化合物为硫酸 铟、氯化铟、硝酸铟、醋酸铟或者是高氯酸铟。

以上所述印制线路板化学镀镍的防止渗镀方法，其三价铟化合物优选为硫 酸铟、氯化铟、醋酸铟。

本发明通过大量的实验，结果发现：一旦渗镀发生，立即往镀液中加入三 价铟的化合物，能收到立竿见影的效果。其用量少，使用方法简单，能迅速地 使镀液工作变得正常。或者是在镀液中预先加入三价铟的化合物，让渗镀现象 不发生。

目前电路板制造过程中的化学镀镍工艺流程如下：

化学镀镍前，线路板经过前处理。工艺流程包括：

除油→两次水洗→微蚀→两次水洗→酸洗→两次去离子水水洗→预浸→活化→ 后浸→两次去离子水水洗→化学镀镍。各个工序的作用分述如下：

1)除油，目的是去除铜面上的氧化物,并使铜面润湿。

2)两次水洗。目的是清除铜面上残留的除油液。

3)微蚀，目的是进一步去除铜面上的氧化物,同时使铜面出现微观粗糙,从而增 加镍镀层的结合力。

4)两次水洗。目的是清除铜面上残留的微蚀液。

5)酸洗，进一步清除铜面上残留的微蚀液,同时去除铜面上初生的氧化物。

6)两次去离子水水洗。目的是清除铜面上残留的酸洗液。

7)预浸，目的是维持活化槽的酸度,减少对活化槽的污染。

8)活化，目的是在铜面置换出一层钯作为化学镀镍反应的催化剂。

9)后浸，目的是清洗板面残留的活化药水。

10)两次去离子水水洗，目的是进一步清洗板面残留的活化液。

经过所述10个前处理工序之后实施化学镀镍，与现用流程一致。

实验所使用的铟化合物的浓度为2.000g/L，配制方法如下：

(1)硫酸铟溶液的配制：用万分之一天平秤取无水硫酸铟1.0000克，先在100ml 烧杯中用去离子水溶解，再转移至500ml容量瓶，最后用去离子水稀释至500ml， 配制成浓度为2.000g/L(含三价铟0.887g/L)的硫酸铟溶液。

(2)同理，用相同方法配制浓度为2.000g/L(含三价铟1.038g/L)的氯化铟溶液、 2.000g/L(含三价铟0.787g/L)的醋酸铟溶液、2.000g/L(含三价铟0.720g/L)的销酸 铟溶液、2.000g/L(含三价铟0.556g/L)的高氯酸铟溶液。

为了进一步说明本发明，列举以下实施例，但并不限制本发明的范围。为了便 于观察渗镀现象，本实验采用高密度的测试板，具体为导线间距为50μm的板 做测试板。

实施例1.

试片为片状软板，进入化学镀镍槽之前，依序经过如下正常前处理工艺流程：

除油→两次水洗→微蚀→两次水洗→酸洗→两次去离子水水洗→预浸→活化→ 后浸→两次去离子水水洗

化学镀镍液为商品软板化学镀镍液，pH＝5.4。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在施镀过程中析出气泡量大，5分钟后把试片取出发现，渗镀严重，沉积在基 板上的金属镍把部分线路连通。

当即用吸管把0.6ml前面所述硫酸铟溶液(三价铟浓度为0.887g/L)滴加入化 学镀镍槽液中，镀液中三价铟离子浓度为0.0005g/L，搅拌均匀。继续按上述的 正常前处理工艺流程处理测试片，下槽施镀，出氢量变得正常。镀5分钟后取 出，线路银白清晰，没有渗镀的现象，镀层已完全覆盖。继续施镀20分钟取出， 也没有发现有渗镀现象。每取出两次试片用1:3氨水把pH值调回5.4，反复操 作，线路依然银白清晰，无渗镀现象。

实施例2

试片为片状软板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工序与实施例1的相同。 化学镀镍液为商品软板化学镀镍液，pH＝5.4。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在实施化学镀镍过程中析出气泡量大，5分钟后把试片取出发现，渗镀严重， 沉积在基板上的金属镍把部分线路连通。

当即用吸管把7.1ml硫酸铟溶液(三价铟浓度为0.887g/L)滴加入化学镀镍槽 液中，镀液中三价铟离子浓度为0.0063g/L，搅拌均匀。继续按实施例1所述的 前处理工艺流程处理测试片，下槽施镀，出氢量变得正常。镀5分钟取出，线 路银白清晰，没有渗镀的现象，镀层完全覆盖。继续施镀20分钟取出，也没有 发现有渗镀现象。每取出两次试片用1:3氨水把pH值调回5.4，反复操作，线 路依然银白清晰，无渗镀现象。

实施例3

试片为片状硬板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工序如实施例1的相同。 化学镀镍液为商品硬板化学镀镍液，pH＝4.8。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在实施化学镀镍过程中析氢剧烈。5分钟后把试片取出发现，渗镀严重，沉积在 基板上的金属镍把部分线路连通。

即时用吸管把0.5ml前面所述氯化铟溶液(三价铟浓度为1.038g/L)滴加入化学 镀镍槽液中，镀液中三价铟离子浓度为0.0005g/L，搅拌均匀。继续按实施例1 所述的前处理工艺流程处理测试片，下槽施镀，出氢量变得正常。镀5分钟取 出，线路银白清晰，没有渗镀的现象，镀层完全覆盖。继续施镀20分钟后取出， 线路银白淸晰，没有渗镀的现象，也不会漏镀。每取出两次试片用1:3氨水把 pH值调回4.8，反复操作，线路依然银白清晰，无渗镀现象。

实施例4

试片为片状硬板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工序也和实施例1的相 同。

化学镀镍液为商品硬板化学镀镍液，pH＝4.8。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在实施化学镀镍过程中析氢剧烈。5分钟后把试片取出发现，渗镀严重，沉积在 基板上的金属镍把部分线路连通。

即时用吸管把8.0ml前面所述醋酸铟溶液(三价铟浓度为0.787g/L)滴加入化学 镀镍槽液中，镀液中三价铟离子浓度为0.0063g/L，搅拌均匀。继续按实施例1 所述的前处理工艺流程处理测试片，下槽施镀，出气量变得正常。镀25分钟取 出，线路银白清晰，没有渗镀和漏镀的情况。每取出两次试片用1:3氨水把pH 值调回4.8，反复操作，线路依然银白清晰，无渗镀现象。

实施例5

试片为片状硬板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工艺流程也和实施例1 的相同。

化学镀镍液为商品硬板化学镀镍液，pH＝4.8。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在实施化学镀镍过程中析氢剧烈。5分钟后把试片取出发现，渗镀严重，沉积在 基板上的金属镍把部分线路连通。

即时用吸管把3.0ml前面所述醋酸铟溶液(三价铟浓度为0.787g/L)滴加入化学 镀镍槽液中，接着，再用另一吸管把3.0ml前面所述硫酸铟溶液(三价铟浓度为 0.887g/L)滴加入化学镀镍槽液中，镀液中三价铟离子浓度为0.0050g/L，搅拌均 匀。继续按前述的前处理方法处理测试片，下槽施镀，出气量变得正常。镀25 分钟取出，线路银白清晰，没有渗镀和漏镀的情况。每取出两次试片用1:3氨水 把pH值调回4.8，反复操作，线路依然银白清晰，无渗镀现象。

实施例6

试片为片状硬板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工艺流程也和实施例1 的相同。

自配化学镀镍液1升，组成和pH值如下：

用此镀镍液施镀，镀液中三价铟离子浓度为0.0044g/L，施镀温度提高到90℃。 在实施化学镀镍过程中析氢正常。镀20分钟后取出，线路银白淸晰，没有渗镀 的现象，也不会漏镀。每取出两次试片用1:3氨水把pH值调回5.3，反复操作， 线路依然银白清晰，无渗镀现象。

对比例1

试片为片状软板，进入化学镀镍槽之前依序经如下正常前处理工艺流程：除油 →两次水洗→微蚀→两次水洗→酸洗→两次去离子水水洗→预浸→活化→后浸 →两次去离子水水洗。

化学镀镍液为商品软板化学镀镍液，pH＝5.4。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在施镀过程中气泡量大。把试片取出发现，渗镀严重，沉积在基板上的金属镍 把部分线路连通。

对比例2

试片为片状硬板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工艺流程与对比例1的 相同。

化学镀镍液为商品硬板化学镀镍液，pH＝4.8。镀液体积为1升，烧杯盛装，置 于恒温槽中。

施镀温度为83℃。

在实施化学镀镍过程中气泡量大。把试片取出发现，渗镀严重，沉积在基板上 的金属镍把部分线路连通。

对比例3

试片为片状软板，进入化学镀镍槽之前所经过的前处理工艺流程也与对比例1 的相同。

自配化学镀镍液1升，不加入铟，组成和pH值如下：

用此镀镍液施镀。施镀温度为90℃。

在施镀过程中气泡量大。把试片取出发现，渗镀严重，沉积在基板上的金属镍 把部分线路连通。