CN100543187C - 印制板表面附着钯的除去溶液和除去方法 - Google Patents
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Abstract
本发明金属钯除去溶液是针对在印制电路板制造生产过程中，基板表面形成金属导体回路后，去除残留于绝缘层表面的化学镀催化剂金属钯。其由65%的硝酸1～100g/L、36%的盐酸或氢溴酸或氢碘酸等10～300g/L；含氮的有机化合物等作为金属铜防腐蚀剂0.01～10g/L，以及为加速对金属钯的溶解，添加的三价铁离子，并采用尿素或其诱导体或胍类衍生物作为NO2气体放出控制剂。其将待处理的印制电路板放置于所述的除去金属钯的溶液中或用该溶液对印制电路板进行喷雾处理，去除残留绝缘层表面的催化剂金属钯。该金属钯去除液中不含有对环境强有害物质，且很好的保护了铜金属导体回路，同时也不损伤基板，保证了印制电路板的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种印制板表面附着钯的除去溶液和除去方法，其针对在印制电路板制造生产过程中，基板表面形成金属导体回路后，去除残留于绝缘层表面的化学镀催化剂金属钯。
背景技术
在印制电路板的制造过程中，其制造工艺为基板的粗化处理(表面相成凹凸)、活化处理(附着金属钯催化剂)、化学镀铜和电镀铜，接着用蚀刻保护膜覆盖形成导体回路的部分，其余的部分通过蚀刻去除后，去掉蚀刻保护膜，形成导体回路。在非导体的绝缘层表面，活化工艺的反应如下，由此在非导体的绝缘层表面金属钯析出。
Sn2++Pd2+→Sn4++Pd
通过绝缘层表面的金属钯，来催化化学镀铜的析出，化学镀铜、电镀铜和蚀刻处理后，在基板表面形成电路图形。在露出的绝缘层表面，将有催化剂钯的残留，由于残留金属钯的存在，将成为下一步的化学镀镍的活化源，使得铜导体回路之间造成短路，另外，由于电路之间微量金属钯的存在，会导致基板的介电常数降低，影响信号的传输速度。
为了除去附着于绝缘层表面的金属钯，日本专利特開昭63—72198提出了用氟硼酸—氯化钠混合溶液来除去金属钯，另外特開平7—207466提出了用氰化物溶液来除去金属钯，但是上述这些残留钯的去除溶液，具有腐蚀金属导体回路的缺点，且含有有毒的氰化物，另外日本专利特開平8—186351提出了用氧化处理的方法，特開平11—135918提出了用激光照射的方法，来去除绝缘层表面的残留金属钯，但是该方法对绝缘层基板有损伤。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术上存在的问题，提供一种能迅速除去金属钯，并且不破坏构成回路金属铜的溶液和方法。
该溶液是含有硝酸以及盐酸的混合溶液，为了除去印制电路板表面金属钯，可将待处理的印制电路板放置于该除去金属钯的溶液中或用该溶液对印制电路板进行喷雾处理，达到去除残留绝缘层表面的催化剂金属钯，使导体回路间的绝缘性提高。
本发明所述去除钯的溶液由以下物质构成，65％硝酸1～100g/L；36％盐酸、48％氢溴酸或57％氢碘酸等10～300g/L；金属铜防腐蚀剂是含氮的有机化合物、多元醇及其非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂中的一种或两种以上混合使用，其浓度范围在0.01～10g/L。
对于该金属钯去除溶液中的硝酸而言，最佳浓度范围是10～80g/L的浓度。
本发明使用的盐酸不仅具有与硝酸的协同作用，加强对残留金属钯的除去，同时还有防止溶解去除的钯离子再附着于基板的表面，除盐酸外，还可以使用氢溴酸和氢碘酸等，最佳浓度范围为50～200g/L。
本发明所使用的金属防腐蚀剂，主要是针对铜而言，其中作为含氮类有机化合物，可以选用的化合物如下，吡咯、1-甲基吡咯、二甲基吡咯以及吡咯的衍生物；吲哚和吲哚的衍生物；吲哚满和吲哚满的衍生物；吡啶和吡啶的衍生物；喹啉和喹啉的衍生物；哌嗪和哌嗪的衍生物；嘌呤和嘌呤的衍生物；吡唑和吡唑的衍生物；咪唑和咪唑的衍生物等；对于多元醇，可以选用的化合物有，乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、聚丙二醇和甘油等。对于非离子表面活性剂，可以使用聚环氧乙烷等，对于阳离子表面活性剂可以选用胺盐类表面活性剂。以上所列举的金属防腐蚀剂，可以选用一种、也可以两种以上混合使用，其浓度范围在0.01～10g/L浓度范围内进行适当调整使用。
在该金属钯去除溶液中，为了加速对金属钯的溶解，可添加三价铁离子，三价铁离子可以选用三氯化铁，其有效浓度范围为0.01～10g/L，最佳浓度范围是0.1～10g/L的浓度。
在本发明的金属钯除去溶液中，也可以添加NO2气体放出控制剂，为了达到控制NO2气体放出的目的，可以使用尿素或其诱导体或胍类衍生物，可以使用的有尿素，二甲基尿素，脲基甲酸，缩二脲，胍等，这些化合物的使用浓度为0.1～30g/L为好，最佳浓度范围为1～10g/L。
本发明的优点是：由于在该金属钯去除液中不含有对环境强有害物质，所以该溶液不会污染环境，另外在该金属钯去除液中，由于添加了金属铜的防腐蚀剂，所以铜金属导体回路得到了很好的保护，同时该金属钯去除液也不损伤基板，保证了印制电路板的可靠性。
具体实施方式
以下根据实施例对本发明的效果进行说明，本发明不仅限于以下的实施例，也可根据上述的说明对金属钯除去溶液进行适当的调整。
实施例1
首先将印制线路板(FR-4)进行粗化处理后，进行脱脂和水洗，进一步浸于锡/钯胶体(美国shiply公司)中活化5分(45℃)后，40℃的条件下去胶3分鈡，通过表1中实施例1的钯除去溶液进行除钯处理。为了对残留在印制线路板表面的残留钯进行评价，分别将在金属钯除去溶液中处理前和处理后的环氧树脂基板浸于50℃的王水溶液中3分钟，残留钯去除前和后的含量通过原子吸收分光光度法进行分析。用金属钯除去溶液处理前环氧树脂基板表面的钯浓度为9.8mg/dm2，用金属钯除去溶液处理后，王水溶液中的钯含量低于最小检测限，未检测到钯的存在，所以可以认为该金属钯除去溶液已完全将付着的金属钯除去。同时经观察用金属钯除去溶液处理后，金属铜的导体回路没有发生被腐蚀而断路和导线回路变窄的现象。
实施例2
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例3
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例4
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例5
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例6
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例7
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
实施例8
操作方法如实施例1，金属钯除去溶液的组成如表1，印制线路处理前、后的残留钯结果以及铜导线回路状态如表2所示。
发明效果
本发明是关系到印制电路板表面残留催化剂钯的去除溶液，与以往的技术相比，显现出良好的去除效果，由于铜导体回路以及绝缘树脂不受侵害，且不含有污染环境的有毒物质，所以保证了印制电路板金属铜导体回路间的绝缘性，在印制电路板的工业生产上具有重要意义。
表1 金属钯除去溶液的组成
| 试剂名称 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 |
| 盐酸(g/L) | 100 | 150 | 150 | 100 | 100 | 100 |
| 氢溴酸(g/L) | 80 | |||||||
| 氢碘酸(g/L) | 50 | |||||||
| 硝酸(g/L) | 25 | 25 | 25 | 30 | 30 | 25 | 25 | 25 |
| FeCl<sub>3</sub>(g/L) | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 聚乙二醇(分子量6000)(g/L) | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 2 | 0.5 | |
| 吡咯(g/L) | 1 | 2 | ||||||
| 吲哚(g/L) | 1 | |||||||
| 咪唑(g/L) | 1 | 1 | ||||||
| 尿素(g/L) | 5 | 5 | 5 | |||||
| 缩二脲(g/L) | 3 | 1 | ||||||
| 胍(g/L) | 2 | 2 | ||||||
| 二甲基尿素(g/L) | 5 |
表2 实施例溶液处理印制线路板表面钯残留结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | |
| 处理前钯浓度mg/dm<sup>2</sup> | 9.8 | 9.1 | 9.3 | 9.9 | 10.5 | 9.4 | 9.6 | 9.1 |
| 处理后钯浓度 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 | 未检出 |
| 被处理后的铜导体回路) | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
Claims (8)
1.印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是由以下物质构成：65％的硝酸1～100g/L、36％的盐酸或氢溴酸或氢碘酸10～300g/L；金属铜防腐蚀剂是含氮的有机化合物、多元醇、非离子表面活性剂或阳离子表面活性剂中的一种或两种以上混合使用，其浓度范围在0.01～10g/L。
2.根据权利要求1所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是添加三价铁离子为三氯化铁，其浓度范围是0.01～10g/L。
3.根据权利要求1所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是采用尿素、二甲基尿素、脲基甲酸、缩二脲或胍作为对于NO2气体放出控制剂，其浓度范围为0.1～30g/L。
4.根据权利要求1所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是所述硝酸浓度范围是10～80g/L。
5.根据权利要求1所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是所述盐酸、氢溴酸或氢碘酸浓度范围为50～200g/L。
6.根据权利要求2所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是添加的三氯化铁的浓度范围是0.1～10g/L。
7.根据权利要求3所述的印制板表面附着钯的除去溶液，其特征是所述的NO2气体放出控制剂的浓度范围为1～10g/L。
8.基于权利要求1所述的印制板表面附着钯的除去溶液的除去方法，其特征是将待处理的印制电路板放置于所述的除去金属钯的溶液中或用该溶液对印制电路板进行喷雾处理，去除残留绝缘层表面的催化剂金属钯。
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