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一种化学镀钯液及其应用、化学镀钯的方法

摘要

本发明属于线路板表面处理技术领域,具体涉及一种化学镀钯液及其应用、化学镀钯的方法。本发明提供了一种化学镀钯液,以水为溶剂,包括以下质量浓度的溶质:1~10g/L硫酸四氨钯、1~20g/L次磷酸钠、10~30g/L复合络合剂、10~30g/L复合稳定剂;所述复合络合剂包括乙二胺、2‑氨基正丁醇和异丁醇胺,所述复合稳定剂包括甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺。本发明提供的化学镀钯液具有较强的活性,无需进行拖缸激活即可获得性能优异的钯镀层。由实施例结果可知,本发明提供的化学镀钯液具有良好的稳定性和较长的使用寿命;利用本发明提供的化学镀钯液进行化学镀钯得到的镀钯层具有良好的耐腐蚀性和邦定性能。

著录项

说明书

技术领域

本发明属于线路板表面处理技术领域,具体涉及一种化学镀钯液及其应用、化学镀钯的方法。

背景技术

印制线路板(Print Circuit Board,PCB)是组装电子零件用的基板,是在通用基材上按预定设计形成点间连接及印制元件的印制板。为保证线路板在以后的装配和使用中的可焊接等性能,需要对线路表面进行处理。

目前常用的表面技术为化学镀镍浸金工艺,即在线路板铜面上先沉积镍层,然后在镍层之上通过置换反应镀上金层。尽管化学镀镍浸金工艺具有镀层平整,焊接性能良好,但镀金过程中镍层容易被镀金液攻击,形成局部腐蚀,即“黑盘”现象。腐蚀区域被镀金层覆盖,从外观上难以察觉,焊接后焊点强度下降,受到外力的冲击极易发生脆裂,使部件失效。研究表明,在镍层和金层之间加入钯层后能起到阻挡层的作用,防止后续热处理过程中镍金层间的扩散与迁移,同时可以有效避免置换镀金对镍的过度腐蚀,防止“黑盘”现象产生。

由此掀起了一场研究化学镀钯液的热潮。例如专利CN 103290399 A公开的化学镀钯液包括二氯四氨钯、亚硝酸钠(络合剂)、次磷酸钠(还原剂)、三氯化铟和硫代氨基脲(稳定剂);尽管该配方能够保证施镀过程中的稳定性,抑制镀液分解,但其稳定剂中含有铟离子具有毒性,对环境不友好。再如,专利CN 102449192 B公开了的化学镀钯液包括含钯化合物、胺化合物、硫化物以及还原剂;该镀液配方中含有硫化物,施镀过程中会有硫共析至钯层中,降低了钯层的耐腐蚀性能。专利CN 103857826 B、CN 101228293 B和CN 103774127 B均公开了一种化学镀钯液的配方,虽然这些化学镀钯液中不含有铟离子和硫化物,但是这些化学镀钯溶液在施镀前需要使用大面积的拖缸板对镀液进行拖缸操作以激发镀液的活性。这造成了贵金属钯的浪费,大大增加了工艺的成本。

如何制备一种环保的、高活性的化学镀钯液是亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此,本发明提供了一种化学镀钯液,本发明提供的化学镀钯液不含有铅离子、铟离子等有毒离子具有良好的环保性,同时具有较高的活性和稳定性,无需拖缸激活即可获得性能优异的镀钯层。

本发明提供了一种化学镀钯液,以水为溶剂,包括以下质量浓度的溶质:1~10g/L硫酸四氨钯、1~20g/L次磷酸钠、10~30g/L复合络合剂、10~30g/L复合稳定剂;

所述复合络合剂包括乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺;

所述复合稳定剂包括甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺。

优选的,所述乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺的质量比为(1~3):(2~4):(3~5)。

优选的,所述甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺的质量比为1:(0.5~2):(0.0001~0.001)。

优选的,所述聚乙烯亚胺的数均分子量为3000~3500。

优选的,所述化学镀钯液的pH值为6~8。

优选的,调节所述化学镀钯液pH值用pH调节剂包括硫酸溶液和/或氢氧化钠溶液。

本发明还提供了上述技术方案所述化学镀钯液在化学镀钯中的应用。

本发明还提供了一种化学镀钯的方法,包括以下步骤:

在基体表面进行化学镀钯,得到镀钯层;

所述化学镀钯用化学镀钯液为上述技术方案所述化学镀钯液;

所述化学镀钯的温度为40~60℃。

优选的,所述化学镀钯的时间为8~12min。

优选的,所述镀钯层的厚度为0.1~1μm。

本发明提供了一种化学镀钯液,以水为溶剂,包括以下质量浓度的溶质,1~10g/L硫酸四氨钯、1~20g/L次磷酸钠、10~30g/L复合络合剂、10~30g/L复合稳定剂;所述复合络合剂包括乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺,所述复合稳定剂包括甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺。本发明提供的化学镀钯液不含有铟离子和硫化物具有较好的环保性。本发明以乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺为复合络合剂使化学镀钯液具有较强的络合能力,提高了化学镀钯液稳定性的同时不会降低化学镀钯液的活性;以甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺为复合稳定剂有效提高了化学镀钯液的稳定性;本发明化学镀钯液在上述特定含量的各组分共同作用下使化学镀钯液具有较好的稳定性的同时具有较高的活性,无需进行拖缸激活即可获得性能优异的钯镀层。由实施例结果可知,本发明提供的化学镀钯液具有良好的稳定性和较长的使用寿命;利用本发明提供的化学镀钯液直接进行化学镀钯得到的镀钯层具有良好的耐腐蚀性和邦定性能,说明利用本发明提供的化学镀钯液进行化学镀钯,无需进行拖缸活性就能得到性能良好的镀钯层。

本发明还提供了一种化学镀钯的方法,所述化学镀钯采用上述技术方案所述的化学镀钯液直接在40~60℃下进行化学镀钯,得到镀钯层。利用本发明提供的化学镀钯液进行化学镀钯时无需对化学镀钯液进行拖缸活化处理,可以直接进行化学镀钯。由实施例结果可知,本发明得到的镀钯层具有良好的微观形貌、耐腐蚀性能和邦定性能。

附图说明

图1为实施例1~5和对比例1~2制备得到镀层截面扫描电镜图,其中a1为实施例1制备得到的镀层截面扫描电镜图;b1为实施例2制备得到的镀层截面扫描电镜图;c1为实施例3制备得到的镀层截面扫描电镜图;d1为实施例4制备得到的镀层截面扫描电镜图;e1为实施例5制备得到的镀层截面扫描电镜图;f1为对比例1制备得到的镀层截面扫描电镜图;g1为对比例2制备得到的镀层截面扫描电镜图;

图2为将实施例1~5和对比例1~2制备得到镀层去除镀金层后表面的扫描电镜图,其中a2为将实施例1制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;b2为实施例2制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;c2为将实施例3制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;d2为将实施例4制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;e2为将实施例5制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;f2为将对比例1制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;g2为将对比例2制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种化学镀钯液,以水为溶剂,包括以下质量浓度的溶质:1~10g/L硫酸四氨钯、1~20g/L次磷酸钠、10~30g/L复合络合剂、10~30g/L复合稳定剂;

所述复合络合剂包括乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺;

所述复合稳定剂包括甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺。

在本发明中,若无特殊说明,所有原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。

本发明提供的化学镀钯液以水为溶剂,所述水优选为去离子水。

以质量浓度计,本发明提供的化学镀钯液包括1~10g/L硫酸四氨钯,优选为3~5g/L。在本发明中,所述硫酸四氨钯的质量浓度小于1g/L会降低化学镀钯中的沉积速率,影响镀钯层的性能;所述硫酸四氨钯的质量浓度大于10g/L时,化学镀钯液中硫酸四氨钯电离出的钯离子容易被还原析出,会降低化学镀钯液的稳定性,同时造成硫酸四氨钯的浪费。

以质量浓度计,本发明提供的化学镀钯液包括1~20g/L次磷酸钠,优选为5~15g/L,更优选为10~12g/L。在本发明中,所述次磷酸钠作为还原剂能够将硫酸四氨钯中的钯离子还原。本发明限定次磷酸钠含量在上述范围内时,化学镀钯液中次磷酸根浓度适宜,次磷酸根还原钯离子的沉积金属钯速率适中,利于提高化学镀钯液的稳定性。

以质量浓度计,本发明提供的化学镀钯液包括10~30g/L复合络合剂,优选为20~25g/L。在本发明中,所述复合络合剂包括乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺,所述乙二胺、2-氨基正丁醇和异丁醇胺的质量比优选为(1~3):(2~4):(3~5),更优选为(1.5~2.5):(3.5~3.75):(3.5~3.75)。

在本发明中,所述乙二胺对钯离子具有较强的络合能力,能与钯离子形成稳定的五元环螯合物;所述2-氨基正丁醇和异丁醇胺能够提高镀层的致密性。在本发明中,所述复合络合剂使化学镀钯液具有较强的络合能力,本发明限定复合络合剂含量在上述范围内时能够与化学镀钯液中的钯离子形成稳定的螯合物,使化学镀钯液的电化学极化度增加,促使得到致密的镀钯层,提高了镀钯层的防腐蚀性。

以质量浓度计,本发明提供的化学镀钯液包括10~30g/L复合稳定剂,优选为20.001~20.005g/L。在本发明中,所述复合稳定剂包括甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺,所述聚乙烯亚胺的分子量优选为3000~3500。在本发明中,所述甲基丙烯酸、丁烯酸和聚乙烯亚胺的质量比优选为1:(0.5~2):(0.0001~0.001),在本发明的实施例中具体为1:1:0.0001、1:1.5:0.000375、1:1.5:0.000625。

在本发明中,所述复合稳定剂有效提高了化学镀钯液的稳定性。在本发明中,所述聚乙烯亚胺具有很强的稳定作用,但是用量过多会导致镀液毒化;甲基丙烯酸和丁烯酸的稳定作用虽然相对较弱,但是加入适量的甲基丙烯酸、丁烯酸可以提高镀液稳定性同时避免镀液毒化;本发明限定复合稳定剂中各组分的配比能够提高化学镀钯液的稳定性,利于化学镀钯的进行。在本发明中,所述复合稳定剂的浓度低于10g/L化学镀钯液的稳定性差不利于化学镀钯的进行,如果复合稳定剂的浓度高于30g/L化学镀钯液的活性较差,钯沉积速率慢甚至无法沉积。

在本发明中,所述化学镀钯液的pH值优选为6~8,更优选为7。在本发明中,调节所述化学镀钯液pH值用pH调节剂包括硫酸溶液和/或氢氧化钠溶液,所述硫酸溶液的浓度优选为50~90%,更优选为60~70%;所述氢氧化钠溶液的浓度优选为4~8g/L,更优选为5~6g/L。本发明对所述硫酸溶液和/或氢氧化钠溶液的用量无特殊要求,只要能够达到所需pH值即可。

本发明限定化学镀钯液各原料组分含量在上述范围内提高了化学镀钯液的稳定性,使化学镀钯液具有较高的活性,无需进行拖缸激活化学镀钯液活性就能得到性能优异的钯镀层。

本发明按照上述配比将各原料组分混合,得到化学镀钯液。在本发明中,所述混合优选包括以下步骤:

将聚乙烯亚胺溶解于第一部分水,得到聚乙烯亚胺浓溶液;

依次将硫酸四氨钯、乙二胺、2-氨基正丁醇、异丁醇胺、甲基丙烯酸、丁烯酸、聚乙烯亚胺浓溶液、次磷酸钠和第二部分水进行第一混合,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和剩余部分水进行第二混合,得到所述化学镀钯液。

本发明将聚乙烯亚胺溶解于第一部分水,得到聚乙烯亚胺浓溶液。在本发明中,所述聚乙烯亚胺浓溶液的浓度优选为50mg/L~100mg/L,更优选为80mg/L~100mg/L。本发明对溶解无特殊限定,只要能够溶解完全即可。本发明先将聚乙烯亚胺溶解于第一部分水利于精确控制化学镀钯液中聚乙烯亚胺的含量。

本发明依次将硫酸四氨钯、乙二胺、2-氨基正丁醇、异丁醇胺、甲基丙烯酸、丁烯酸、聚乙烯亚胺浓溶液、次磷酸钠和第二部分水进行第一混合,得到初级混合溶液。在本发明中,所述第二部分水在总水中的质量百分含量优选为30~50%,更优选为40~50%。

得到初级混合溶液后,本发明将所述初级混合溶液和剩余部分水进行第二混合,得到所述化学镀钯液。在本发明中,所述化学镀钯液中聚乙烯亚胺的浓度优选为1~10mg/L,更优选为3~5mg/L。在本发明中,所述第一混合和第二混合独立的优选在搅拌的条件下进行,本发明对所述搅拌无特殊限定,只要能够溶解完全即可。在本发明中,所述第一混合和第二混合中的搅拌转速优选是一样的。

本发明还提供了上述技术方案所述化学镀钯液在化学镀钯中的应用。在本发明中,所述应用于制备印刷线路板表面制备化学镀层中。

本发明还提供了一种化学镀钯的方法,包括以下步骤:

在基体表面进行化学镀钯,得到镀钯层;

所述化学镀钯用化学镀钯液为上述技术方案所述化学镀钯液;

所述化学镀钯的温度为40~60℃。

在本发明中,所述基体优选包括镀有镍层的铜基体印刷线路板。在本发明中,所述化学镀钯的温度为40~60℃,优选为45~55℃,最优选为50℃;所述化学镀钯的时间优选为8~12min,更优选为10min。在本发明中,所述化学镀钯制备得到镀钯层厚度优选为0.1~1μm。在本发明中,所述化学镀钯的温度低于40℃会使降低镀钯液沉积速率,从而获得疏松的镀钯层,降低镀钯层的致密性,从而导致在镀金时容易产生镍腐蚀;所述化学镀钯的温度高于60℃会降低镀钯液稳定性,容易造成镀钯液的分解;本发明限定化学镀钯温度在上述范围内,利于获得致密的镀钯层,提高了镀钯层的耐腐蚀性。

本发明提供的化学镀钯液进行化学镀钯无需进行拖缸活化处理,直接进行化学镀钯即可得到性能优异的镀钯层。

在本发明的实施例中,为了验证利用所述化学镀钯液进行化学镀钯的方案的可行性,具体在镀有镍层的印刷线路板上进行镀钯;具体过程优选包括以下步骤:

将印刷线路板依次进行化学镀镍、化学镀钯和化学镀金,得到所述化学镀层。

本发明在进行化学镀镍之前优选对印刷线路板进行预处理,所述预处理优选按照包括如下的步骤进行:第一酸洗→第一水洗→微蚀→第二水洗→第二酸洗→第三水洗→预浸→活化→第四水洗→后浸。

在本发明中,所述第一酸洗用洗液优选为酸性清洁剂的溶液,所述酸性清洁剂优选购自深圳宏达秋科技有限公司型号为HDQ-201的酸性清洁剂;所述酸性清洁剂溶液中酸性清洁剂的体积浓度优选为90~110ml/L,更优选为100ml/L,所述第一酸洗优选为泡洗,所述第一酸洗的时间优选为3~7min,更优选为5min。

在本发明中,所述第一水洗、第二水洗、第三水洗和第四水洗用水优选独立的为去离子水,所述第一水洗、第二水洗、第三水洗和第四水洗优选独立的为泡洗,时间优选独立的为30~60s。

在本发明中,所述微蚀用溶液优选包括过硫酸钠和浓硫酸的混合溶液,所述浓硫酸优选为质量分数为98%的浓硫酸。在本发明中,所述混合溶液中过硫酸钠的浓度优选为98~102g/L,更优选为100g/L,浓硫酸的体积浓度优选为18~22mL/L,更优选为20mL/L;所述微蚀的时间优选为80~100s,更优选为90s。

在本发明中,所述第二酸洗用洗液优选为浓硫酸水溶液,所述浓硫酸优选为质量分数为98%的浓硫酸;所述浓硫酸水溶液中浓硫酸的体积浓度优选为18~22mL/L,更优选为20mL/L;所述第二酸洗优选为泡洗,所述第二酸洗的时间优选为50~70s,更优选为60s。

在本发明中,所述预浸用溶液优选为浓硫酸水溶液,所述浓硫酸优选为质量分数为98%的浓硫酸;所述浓硫酸水溶液中浓硫酸的体积浓度优选为18~22mL/L,更优选为20mL/L;所述预浸的时间优选为50~70s,更优选为60s。

在本发明中,所述活化用活化剂优选为硫酸钯型触媒活化剂,所述硫酸钯型触媒活化剂的型号优选购自深圳宏达秋科技有限公司型号为HDQ-205P的活化剂,所述活化优选为将第三水洗后的引述线路板浸泡在活化剂溶液中,所述活化剂溶液中活化剂的浓度优选为75~85mL/L,更优选为80mL/L;所述活化的时间优选为2.5~3.5min,更优选为3min。

在本发明中,所述后浸用溶液优选为浓硫酸溶液,所述浓硫酸溶液中浓硫酸的体积浓度优选为18~22mL/L,更优选为20mL/L;所述后浸的时间优选为50~70s,更优选为60s。

在本发明中,所述化学镀镍用化学镀镍液优选包括HDQ-209M化学镀镍液、HDQ-209A化学镀镍液和HDQ-209D化学镀镍液的混合镀镍液,所述混合镀镍液中HDQ-209M化学镀镍液的体积浓度优选为110~130mL/L,更优选为120mL/L;所述混合镀镍液中HDQ-209A化学镀镍液的体积浓度优选为40~50mL/L,更优选为45mL/L;所述混合镀镍液中HDQ-209D化学镀镍液的体积浓度优选为2~4mL/L,更优选为3mL/L。在本发明中,所述HDQ-209M化学镀镍液、HDQ-209A化学镀镍液和HDQ-209D化学镀镍液独立的优选购自深圳宏达秋科技有限公司。在本发明中,所述混合镀镍液的pH值优选为4.5~4.9,更优选为4.7。所述化学镀镍的温度优选为80~90℃,更优选为84~87℃,时间优选为20~30min,更优选为25min。在本发明中,所述化学镀镍制备得到镀镍层厚度优选为3~5μm。

在本发明中,所述化学镀镍后还优选包括水洗,所述水洗用水优选为去离子水,所述水洗优选为泡洗,所述泡洗的时间优选为30~60s,更优选为40~50s。

在本发明中,所述化学镀钯用化学镀钯液为上述技术方案所述化学镀钯液,所述化学镀钯液的pH值优选为6~8,更优选为7,本发明对调节所述化学镀钯液的pH值的方式无特殊限定,只要能够调节到所需要的范围即可。在本发明中,所述化学镀钯的温度优选为40~60℃,更优选为45~55℃,最优选为50℃;时间优选为8~12min,更优选为10min。在本发明中,所述化学镀钯制备得到镀钯层厚度优选为0.1~1μm。

在本发明中,所述化学镀钯后还优选包括水洗,所述水洗用水优选为去离子水,所述水洗优选为泡洗,所述泡洗的时间优选为30~60s,更优选为30~40s。

在本发明中,所述化学镀金用化学镀金液优选为HDQ-71化学镀金液和KAu(CN)

在本发明中,所述化学镀金液的pH值优选为4.6~5,更优选为4.8;所述化学镀金的温度优选为80~90℃,更优选为84~87℃,时间优选为15~25min,更优选为20min。在本发明中,所述化学镀金制备得到镀金层厚度优选为0.1~1μm。

为了进一步说明本发明,下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

将聚乙烯亚胺溶解于去离子水中,得到浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液;

将1g硫酸四氨钯、5g乙二胺、7.5g 2-氨基正丁醇、7.5g异丁醇胺、10g甲基丙烯酸、10g丁烯酸、10mL质量浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液、5g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7;

将印刷线路板按照如下的步骤进行预处理:第一酸洗(100mL/LHDQ-201的酸性清洁剂溶液,5min)→第一水洗(去离子水,泡洗30s)→微蚀(混合溶液中过硫酸钠100g/L,浓硫酸20mL/L,90s)→第二水洗(去离子水,泡洗30s)→第二酸洗(20mL/L的浓硫酸溶液,60s)→第三水洗(去离子水,泡洗30s)→预浸(20mL/L的浓硫酸溶液,60s)→活化(80mL/L HDQ-205P的活化剂溶液,3min)→第四水洗(去离子水,30s)→后浸(20mL/L的浓硫酸溶液,60s);

在预处理后的印刷线路板表面进行化学镀镍,得到厚度约为3μm的镀镍层;化学镀镍液中HDQ-209M化学镀镍液的体积浓度为为120mL/L,HDQ-209A化学镀镍液的体积浓度为45mL/L,HDQ-209D化学镀镍液的体积浓度为3mL/L;化学镀镍液的pH值为4.7,温度为84℃,化学镀镍的时间为25min;

在镀镍层表面进行化学镀钯,得到厚度为0.1μm的镀钯层;化学镀钯的温度为50℃,时间为10min;

在镀钯层表面进行化学镀金,得到厚度为0.1μm的镀金层;化学镀金液HDQ-71化学镀金液的体积浓度为100mL/L,KAu(CN)

实施例2

将聚乙烯亚胺溶解于去离子水中,得到浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液;

将1g硫酸四氨钯、3g乙二胺、75g 2-氨基正丁醇、10g异丁醇胺、8g甲基丙烯酸、12g丁烯酸、50mL浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液、5g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7。

按照实施例1的方法制备化学镀层,不同之处在于采用实施例2制备得到的化学镀钯液。

实施例3

将聚乙烯亚胺溶解于去离子水中,得到浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液;

将1g硫酸四氨钯、6g乙二胺、7g 2-氨基正丁醇、7g异丁醇胺、8g甲基丙烯酸、12g丁烯酸、50mL浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液、5g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7。

按照实施例1的方法制备化学镀层,不同之处在于采用实施例3制备得到的化学镀钯液。

实施例4

将聚乙烯亚胺溶解于去离子水中,得到浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液;

将2g硫酸四氨钯、5g乙二胺、7.5g 2-氨基正丁醇、7.5g异丁醇胺、10g甲基丙烯酸、10g丁烯酸、10mL浓度为100mg/L聚乙烯亚胺浓溶液、5g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7。

按照实施例1的方法制备化学镀层,不同之处在于采用实施例4制备得到的化学镀钯液。

实施例5

将聚乙烯亚胺溶解于去离子水中,得到浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液;

将1g硫酸四氨钯、5g乙二胺、7.5g 2-氨基正丁醇、7.5g异丁醇胺、10g甲基丙烯酸、10g丁烯酸、10mL浓度为100mg/L的聚乙烯亚胺浓溶液、10g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7。

按照实施例1的方法制备化学镀层,不同之处在于采用实施例5制备得到的化学镀钯液。

对比例1

将1g硫酸四氨钯、10g乙二胺、20g甲基丙烯酸、5g次磷酸钠和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到初级混合溶液溶液;

将所述初级混合溶液和0.5L去离子水混合搅拌溶解,得到化学镀钯液;调整化学镀钯液的pH值为7。

按照实施例1的方法制备化学镀层,不同之处在于采用对比例1制备得到的化学镀钯液。

对比例2

按照实施例3的方法制备化学镀层,不同之处在于,进行化学镀钯之前对化学镀钯液进行40min拖缸活化处理。

测试例

按照如下方法检测化学镀钯液的稳定性:

将化学镀钯液加热至50℃,放入拖缸板施镀1h(对低负载量为0.4dm

按照如下方法检测化学镀钯液寿命:

在化学镀钯液中连续进行施镀,在施镀过程中会不断补充硫酸四氨钯和次磷酸钠以保证硫酸四氨钯和次磷酸钠的浓度,限定负载量为0.4dm

检测镀层的外观:

目测镀层的表面,若表面平整光滑,颜色一致有光泽,无漏镀、渗镀的情况,则评估为“良好”,反之为“不良”。

检测镀层微观形貌:

利用日立SU1510扫描电子显微镜(SEM)检测镀层截面微观形貌,得到扫描电镜图,如图1所示,其中a1为实施例1制备得到的镀层截面扫描电镜图;b1为实施例2制备得到的镀层截面扫描电镜图;c1为实施例3制备得到的镀层截面扫描电镜图;d1为实施例4制备得到的镀层截面扫描电镜图;e1为实施例5制备得到的镀层截面扫描电镜图;f1为对比例1制备得到的镀层截面扫描电镜图;g1为对比例2制备得到的镀层截面扫描电镜图。图中Ni表示镀镍层,所述镀镍层的下面是印刷线路板铜层,所述镀镍层的上面是镀钯层。若微观形貌完整致密,无腐蚀现象,则评估为“良好”,若微观形貌出现缺损,晶粒畸形以及镍腐蚀等现象,则评估为“不良”,其结果列于表1中。

图1中f1中的长方形标记的部分为进行化学镀钯对镍层产生较强腐蚀的部分,由图1中的f1可以看出,采用对比例1的化学镀钯液进行化学镀钯对镍层产生了较强的腐蚀;由图1中的a1、b1、c1、d1和e1可知,采用实施例1~5制备得到的化学镀钯液进行化学镀钯没有对镍层产生腐蚀,得到了完整致密的镀层。对比c1和g1可知采用本发明提供的化学镀钯液直接进行镀钯得到的镀层性能与进行拖缸活化后再进行镀钯得到的镀层的性能一致,证明本发明提供的化学镀钯液具有较高的活性,无需进行拖缸活化即可得到性能优异的镀层。

利用日立SU1510扫描电子显微镜(SEM)观察去除镀金层后表面的微观形貌(由于镀金时发生的镍腐蚀区域有可能会被后续的镀金层覆盖,从表面微观形貌无法观察到,因此需要观察去除镀金层后表面的微观形貌。在本发明中,去除镀金层的方法优选为将试样放入剥金液中浸泡1~3min),得到扫描电镜图,如图2所示,其中a2为将实施例1制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;b2为强实施例2制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;c2为将实施例3制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;d2为将实施例4制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;f2为将实施例5制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;f2为将对比例1制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图;g2为将对比例2制备得到的镀层去除镀金层后表面扫描电镜图。

若微观形貌完整致密,无腐蚀现象,则评估为“良好”,若微观形貌出现缺损,晶粒畸形以及镍腐蚀等现象,则评估为“不良”,其结果列于表1中。

由图2中的f2可知,利用对比例1制备的化学镀钯液进行镀钯得到的镀钯层在镀金过程中产生了腐蚀,由图2中的a2、b2、c2、d2和e2可知利用本发明实施例1~5制备得到的化学镀钯液进行镀钯得到的镀钯层能够有效避免镀金过程中对镀钯层的腐蚀。对比c2和g2可知采用本发明提供的化学镀钯液直接进行镀钯得到的镀钯层性能与进行拖缸活化后再进行镀钯得到的镀钯层的性能一致,证明本发明提供的化学镀钯液具有较高的活性,无需进行拖缸活化即可得到性能优异的镀层。

邦定性能测试:

将镍钯金镀层表面清洁干净,采用ASM-EG60全自动焊线机进行金线键合,采用DAGE4000推拉力测试仪对完成键合的线路板进行拉力测试,记录断裂时最大拉力,判断失效模式,对镀层的键合性能进行评估,键合温度170℃,金线直径0.6mil,拉线速率20mil/s,拉线行程40mil。若断裂时拉力≥1.5g,断裂模式金线颈部断裂、线断裂和焊点肩部断裂则评估为“合格”,其余情况为“不合格”。其结果列于表1中。

表1实施例1~5制备得到的化学镀钯液和镀层的性能以及对比例1~2制备得到的化学镀钯液和镀层的性能参数

由对比例1的化学镀钯液进行化学镀钯得到镀层外观、微观形貌不合格为镀金后腐蚀情况严重,达不到合格要求无法满足生产要求,所以没有对由对比例1的化学镀钯液进行化学镀钯得到镀层进行绑定性能的检测。

由表1结果可知,本发明提供的化学镀钯液稳定性强,沉积速率稳定,同时,本发明化学镀钯液具有较强的活性,无需进行施镀前的拖缸,得到镀层的性能与拖缸处理的得到的镀层性能同样优异。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

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