CN101979709A - 一种新型的化学镀铜方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型的化学镀铜方法,该方法由除油整孔、水洗、微蚀、预浸、活化、水洗、解胶、水洗、化学镀铜步骤组成,其特征在于,除油整孔步骤,不但可以起到对线路板的除油作用,更重要的是在孔内带有较强的负电,吸附较多的钯胶体,使铜层的背光达到9级以上,活化步骤中采用盐基硫酸铵和硫酸钯溶液,没有传统胶体钯产生的酸雾,环保且对操作人员无任何伤害,解胶步骤中,使用硫酸和硫酸阱,可以除掉铵根,肼可以将钯金属还原成钯原子,更好的沉积铜。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种塑胶、玻璃、印制线路(PCB)板化学镀铜方法,更具体地说,涉及塑胶、玻璃、印制线路(PCB)板化学镀铜方法中除油整孔、预浸、活化、解胶步骤的工艺方法。
【背景技术】
目前,随着全球电子信息技术和通信技术的迅猛发展,印制线路(PCB)产业已在世界范围成为电子元件制造业的最大支柱。而伴随着全球PCB产业逐步向我国转移,我国的PCB产业自20世纪90年代以来也快速发展。预测随着我国制造业大国向制造业强国的不断迈进以及电子信息产业进一步发展,到2012年我国PCB产量将达到2.45亿平方米。
在印制电路板制造技术中,最关键的就是化学镀铜工序。它主要的作用就是使双面和多层印制电路板的非金属孔,通过氧化还原反应在孔壁上沉积一层均匀的导电层,再经过电镀加厚镀铜,达到回路的目的。要达到此目的就必须选择性能稳定、可靠的化学处理液和制定正确的、可行的和有效的工艺程序。但是一般的印制线路(PCB)板化学镀铜方法离子钯活化性能不稳定,酸性胶体钯酸雾过大,对环境以及操作人员影响较大,得到的孔内背光级数较低,镀铜具有的可靠性差,所述现有的技术缺陷是本领域行业内技术人员研究的重要课题。
【发明内容】
本发明的目的在于针对传统的离子钯活化性能不稳定,或者酸性胶体钯酸雾过大的缺点,提供一种新型的化学镀铜方法,该一种新型化学镀铜方法为一种环保、低成本、易于控制的印制线路(PCB)板化学镀铜的方法。
本发明的技术方案如下所述:一种新型的化学镀铜方法,该方法由除油整孔、水洗、微蚀、预浸、活化、水洗、解胶、水洗、化学镀铜步骤组成,其特征在于,
在除油整孔步骤中:
(1)、取表面活性剂0.1-10.0g/L、磷酸钠1.0-5.0g/L、Rhodafac RA-600表面活性剂1.0-5.0g/L,先将所取溶液分别用少量水溶解,然后混合稀释至1升;
(2)、将印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在1-10分钟,PH值保持在8-14之间,温度控制在40-70摄氏度;
在预浸步骤中:
(1)、取硫酸亚锡1-50g/L、盐酸1-100ml/L、氟化物0.1-5g/L,先将硫酸业锡溶解在盐酸中,再加入氟化物溶解,再用水稀释至1升;
(2)、将经除油整孔、水洗、微蚀后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在0.1-10分钟,温度控制在0-50摄氏度;
在活化步骤中:
(1)、取硫酸5-50g/L、硫酸钯5-50g/L、硫酸铵5-200g/L、尿素10-50g/L,先将硫酸稀释至800ml水中,再将其他三种原料加入溶解,然后混合稀释至1升,加热至60摄氏度,搅拌1个小时;
(2)、将经预浸后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在1-10分钟,温度控制在0-80摄氏度;
在解胶步骤中:
(1)、取硫酸10-50g和硫酸肼0.1-10g,用水溶解后再稀释至1升;
(2)、将经活化、水洗后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,酸度保持在0.3-1.0之间,时间控制在0.5-10分钟。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述表面活性剂采用阴离子型。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述表面活性剂采用非离子型。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述表面活性剂采用阴离子型和非离子型两者混合型。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述表面活性剂优选为0P乳化剂。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述预浸步骤中采用的氟化物为氟化钾,氟化钠,氟化氢钠,氟化铵,氟化氢铵中的任意几种组合物。
根据上述的本发明,其特征还在于:所述除油整孔步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
表面活性剂0.5g/L 磷酸钠3.0g/L
Rhodafac RA-600表面活性剂2.0g/L;
所述预浸步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸亚锡10g/L 盐酸50ml/L 氟化钾2g/L;
所述活化步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸10g/L 硫酸钯50ppm
硫酸铵100g/L 尿素25g/L;
所述解胶步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸20g/L 硫酸肼5g/L。
根据上述的本发明,其有益效果在于:本发明利用阴离子型表面活性剂,让PCB部件的孔内带有负电性,使其表面能够吸附足量的钯,胶体钯为硫酸钯体系,无盐酸钯的酸雾困扰,对环境以及操作人员无任何影响。得到的孔内背光级数较高,镀铜具有很高的可靠性。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明进行进一步的描述:
实施例一
一种新型的化学镀铜方法,包括以下步骤:
1、除油整孔
(1)、取op乳化剂0.1g、磷酸钠1.0g、Rhodafac RA-600表面活性剂1.5g,先将所取溶液分别用少量水溶解,然后混合稀释至1升;
(2)、将PCB板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在6分钟,PH值为8,温度控制在55摄氏度;
在除油整孔期间,将工件进行摇摆,使孔内的组合溶液具有一定的流通性。
该步骤主要是清除铜面的油污,氧化膜,更重要的对孔内的电荷做出调整,使其表面带有负电。
2、水洗
将经过除油整孔后的PCB板放入水中进行水洗,水洗次数为两遍,清洗掉铜面多余的表面活性剂。
3、微蚀
将经过水洗后的PCB板放入100g/L过硫酸钠和30g/L硫酸溶液,室温的条件下进行2分钟,再取出PCB板进行清洗。
该步骤只要是为使铜面具有一定的粗糙度,可以增强化学镀铜,电镀铜的结合力。
4、预浸
(1)、取硫酸亚锡5g,盐酸10ml,氟化氢铵2g,先将硫酸亚锡溶解在盐酸中,再加入氟化氢铵溶解,再用水稀释至1升;
(2)、将经过微蚀后的PCB板放入上述混合组合溶液中,时间为2分钟,温度为23摄氏度。
该步骤禁止空气搅拌,但最好使PCB板摇摆,药水在孔内更好流通,使孔内存在充足的亚锡离子。
该步骤中,使用硫酸亚锡,氟化氢铵和稀盐酸溶液,使孔内带有一定浓度的亚锡离子,可以还原活化中的钯离子,氟化氢铵的存在可以腐蚀PCB孔内的玻璃纤维,使其表面粗糙,更容易吸附钯离子,并提高铜层结合力。
5、活化
(1)、取硫酸5g,硫酸钯5g,硫酸铵150g,尿素10g,先将硫酸稀释至800ml水中,再将其他三种原料加入溶解,然后混合稀释至1升,加热至60摄氏度,搅拌1个小时;
(2)、将经过预浸后的PCB板放入上述混合溶液中,时间控制在6分钟,温度45摄氏度。
该步骤中最好有摇摆,但禁止空气搅拌,该步骤使孔内吸附带有正电的钯离子,并氧化亚锡成为四价锡,部分钯离子被二价锡还原为对铜有催化活性的钯金属。
该活化液采用硫酸钯,硫酸铵,硫酸的混合液,铵根具有络合性,可以和钯离子形成一带有正电的集团,与带有负电的孔壁和亚锡相吸,并氧化亚锡离子。
6、水洗
将经过活化后的PCB板放入水中进行水洗。
7、解胶
(1)、取硫酸10g,硫酸肼2g,用水溶解后再稀释至1升。
(2)、将经过水洗后的PCB板放入上述混合溶液中,酸度保持在0.3,时间控制在0.5分钟。
该步骤中,铵根和锡离子被溶解,部分未被亚锡还原的钯离子氧化硫酸肼,使钯离子完全还原为钯金属吸附在孔壁。
8、水洗
将经过解胶后的PCB板放入水中进行水洗。
9、化学镀铜
将经过水洗后的PCB板放入化学镀铜溶液中沉积铜层,经过上述步骤后,孔壁已经有一层的钯金属,在化学镀铜溶液中,钯成为铜的催化活心,在孔壁不断的沉积铜层。
化学镀铜工序完成。
实施例二
一种新型的化学镀铜方法,包括以下步骤:
1、除油整孔
(1)、取op乳化剂0.5g,磷酸钠2.5g,Rhodafac RA-600表面活性剂1.5g,先将所取溶液分别用少量水溶解,然后混合稀释至1升;
(2)、将PCB板浸泡在上述混合溶液中,温度为50摄氏度,时间为6分钟,PH值为10。
2、水洗
将经过除油整孔后的PCB板放入水中进行水洗,水洗次数为两遍,清洗掉铜面多余的表面活性剂。
3、微蚀
将经过水洗后的PCB板放入100g/L过硫酸钠和30g/L硫酸溶液。
进行该步骤时,溶液要进行空气搅拌,在室温的条件下进行2分钟,取出PCB部件进行清洗。
4、预浸
(1)、取硫酸亚锡10g,盐酸30ml,氟化氢铵2g,先将硫酸亚锡溶解在盐酸中,再加入氟化氢铵溶解,再用水稀释至1升;
(2)、将经过微蚀后的PCB板放入上述混合组合溶液中,时间控制在2分钟,温度为25摄氏度。
5、活化
(1)、取硫酸20g,硫酸钯10g,硫酸铵150g,尿素50g,先将硫酸稀释至800ml水中,再将其他三种原料加入溶解,然后混合稀释至1升,加热至60摄氏度,搅拌1个小时;
(2)、将经过预浸后的PCB板放入上述混合溶液中,时间控制在8分钟,温度40度。
6、水洗
将经过活化后的PCB板放入水中进行水洗。
7、解胶
(1)、硫酸20g,硫酸肼2g,用水溶解后再稀释至1升。
(2)、将经过水洗后的PCB板放入上述混合溶液中,酸度保持在0.5,时间控制在5分钟。
8、水洗
将经过解胶后的PCB部件放入水中进行水洗。
9、化学镀铜
将经过水洗后的PCB板放入化学镀铜溶液中沉积铜层。
化学镀铜工序完成。
实施例三
一种新型的化学镀铜方法,包括以下步骤:
1、除油整孔
(1)、取op乳化剂10g,磷酸钠5.0g,Rhodafac RA-600表面活性剂5.0g,先将所述组合溶液分别用少量水溶解,然后混合稀释至1升;
(2)、将PCB板浸泡在上述混合溶液中,温度为45摄氏度,时间为2分钟,PH值为14。
2、水洗
将经过除油整孔后的PCB板放入水中进行水洗,水洗次数为两遍,清洗掉铜面多余的表面活性剂。
3、微蚀
将经过水洗后的PCB板放入100g/L过硫酸钠和30g/L硫酸溶液,室温的条件下进行1分钟,取出PCB板进行清洗。
4、预浸
(1)、取盐酸100ml,氯化亚锡50g,氟化氢铵5g,先将氯化亚锡溶解在浓盐酸中,再加入氟化氢铵溶解,再用水稀释至1升;
(2)、将经过微蚀后的PCB板放入上述混合组合溶液中,时间为10分钟,温度为50摄氏度。
5、活化
(1)、取硫酸铵200g,硫酸钯50g,硫酸50g,尿素10g,先将硫酸稀释至800ml水中,再将其他三种原料加入溶解,然后混合稀释至1升,加热至60摄氏度,搅拌1个小时;
(2)、将经过预浸后的PCB板放入上述混合溶液中,该工序时间控制10分钟,温度20摄氏度。
6、水洗
将经过活化后的PCB板放入水中进行水洗。
7、解胶
(1)、取硫酸50g,硫酸肼10g,用水溶解后再稀释至1升。
(2)、将经过水洗后的PCB板放入上述混合溶液中,酸度保持在1.0,时间控制在10分钟。
8、水洗
将经过解胶后的PCB板放入水中进行水洗。
9、化学镀铜
将经过水洗后的PCB板放入化学镀铜溶液中沉积铜层。
化学镀铜工序完成。
虽然本发明参照上述的实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员完全能够很清楚的认识到以上的实施例仅是用于说明本发明,其中可作各种变化和修改而在广义上并没有脱离本发明,所以并非作为对本发明的限定,只要在本发明的实质精神范围内,对以上所述的实施例的变化、变形都将落入本发明要求的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种新型的化学镀铜方法,该方法由除油整孔、水洗、微蚀、预浸、活化、水洗、解胶、水洗、化学镀铜步骤组成,其特征在于,
在除油整孔步骤中:
(1)、取表面活性剂0.1-10.0g/L、磷酸钠1.0-5.0g/L、Rhodafac RA-600表面活性剂1.0-5.0g/L,先将所取溶液分别用少量水溶解,然后混合稀释至1升;
(2)、将印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在1-10分钟,PH值保持在8-14之间,温度控制在40-70摄氏度;
在预浸步骤中:
(1)、取硫酸亚锡1-50g/L、盐酸1-100ml/L、氟化物0.1-5g/L,先将硫酸亚锡溶解在盐酸中,再加入氟化物溶解,再用水稀释至1升;
(2)、将经除油整孔、水洗、微蚀后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在0.1-10分钟,温度控制在0-50摄氏度;
在活化步骤中:
(1)、取硫酸5-50g/L、硫酸钯5-50g/L、硫酸铵5-200g/L、尿素10-50g/L,先将硫酸稀释至800ml水中,再将其他三种原料加入溶解,然后混合稀释至1升,加热至60摄氏度,搅拌1个小时;
(2)、将经预浸后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,时间控制在1-10分钟,温度控制在0-80摄氏度;
在解胶步骤中:
(1)、取硫酸10-50g和硫酸肼0.1-10g,用水溶解后再稀释至1升;
(2)、将经活化、水洗后的印制线路板浸泡在上述混合溶液中,酸度保持在0.3-1.0之间,时间控制在0.5-10分钟。
2.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述表面活性剂采用阴离子型。
3.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述表面活性剂采用非离子型。
4.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述表面活性剂采用阴离子型和非离子型两者混合型。
5.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述表面活性剂优选为OP乳化剂。
6.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述预浸步骤中采用的氟化物为氟化钾,氟化钠,氟化氢钠,氟化铵,氟化氢铵中的任意几种组合物。
7.根据权利要求1所述的一种新型的化学镀铜方法,其特征还在于:所述除油整孔步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
表面活性剂0.5g/L 磷酸钠3.0g/L
Rhodafac RA-600表面活性剂2.0g/L;
所述预浸步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸亚锡10g/L 盐酸50ml/L 氟化钾2g/L;
所述活化步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸10g/L 硫酸钯50ppm
硫酸铵100g/L 尿素25g/L;
所述解胶步骤(1)中各组分优选的质量配比为:
硫酸20g/L 硫酸肼5g/L。
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