CN107995802A - 一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法 - Google Patents

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刘新华
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Abstract

本发明公开了一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，包括如下步骤：(1)将电路板进行预处理；(2)上板；(3)将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；(4)酸洗；(5)预浸；(6)活化；(7)后浸；(8)化学沉镍，采用次磷酸二氢钠与盐酸镍于线路板上的铜面上沉积一层镍层；化学钯，于线路板的镍层上化学沉淀钯层；化学沉金，将所述钯层上浸入金层，从而于线路板的镍层上形成金层，制得化学沉镍金。

Description

一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法
技术领域
本发明涉及印刷电路技术领域，具体涉及一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法。
背景技术
印刷电路板(PCB)是信息社会中各种电子设备普遍需要的元件。PCB上为电路连接需要一般设置有通孔、盲孔。在PCB制作工艺中对于盲孔的处理，是需要进行化学镀铜、沉积镍金(化金)等操作。
但是，目前对于盲孔的化学沉镍金存在上金困难的情况，本申请人经研究发现，上述上金困难的原因是：化金时盲孔内藏有气泡，导致药水交换受阻，在后续的浸金的流程中，也同样存在药水交换受阻的情形。
Electroless Nickel/Immersion Gold，简写为ENIG，又称化镍金、沉镍金或者无电镍金，化学镍金是通过化学反应在铜的表面置换钯再在钯核的基础上化学镀上一层镍磷合金层，然后再通过置换反应在镍的表面镀上一层金。目前化镍金的沉金有置换和半置换半还原混合建浴两种工艺。
化学镍金主要用于电路板的表面处理.用来防止电路板表面的铜被氧化或腐蚀.并且用于焊接及应用于接触(例如按键，内存条上的金手指等)。
化学沉镍金又叫无电镍浸金或化镍浸金。它是通过钯的催化作用在酸性条件下使裸铜面上沉积一层镍然后通过置换反应再沉积上一层薄金的表面涂覆工艺，其金层提供良好的电气连接性层作为阻挡层以阻止铜的扩散、从而避免在焊接和返工操作过程中焊料对铜层的污染。
目前，缺乏一种储存寿命长的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种储存寿命长的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，包括如下步骤：
(1)将电路板进行预处理；
(2)上板；
(3)将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；所述交换槽的滴水时间≤10秒。
(4)酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗；
(5)预浸，将电路板浸入酸性液体中，为电路板的铜面活化提供酸性的条件，保持活化缸的酸度，使板面在无氧化物状态下进入活化槽；
(6)活化，活化铜面，在铜面上置换出钯，形成沉镍反应的催化层；
(7)后浸，将线路板进入酸性液体，去除线路板板面上残留的钯活化化学物；
(8)化学沉镍，采用次磷酸二氢钠与盐酸镍于线路板上的铜面上沉积一层镍层；化学钯，于线路板的镍层上化学沉淀钯层；化学沉金，将所述钯层上浸入金层，从而于线路板的镍层上形成金层，制得化学沉镍金。
进一步地，在步骤(1)中，所述的预处理步骤包括磨板，喷砂和烘板。磨板，粗化铜板表面，去除铜表面上的杂物氧化物，增加板面的结合力；喷砂，利用高速砂流的冲击作用清理和粗化板面，并进行两次喷砂处理；烘板，对电路板进行加热处理，消除板内残余应力。
进一步地，在步骤(1)中，所述磨板中，所述前处理步骤中磨刷磨痕为14-16mm。
更进一步地，在步骤(4)中，酸性液体为盐酸，所述盐酸的浓度范围为4-8％，温度范围为40-45℃。
进一步地，在步骤(4)中，所述活化处理的时间为7-10min。
进一步地，在步骤(8)中，所述的沉镍金的金层厚度为0.05-0.12um。
有益效果：本发明具有良好的外观，不褪色，耐腐蚀、储存寿命长。电气接触导通性、散热性好、具EMI电磁干扰、屏蔽作用。
与现有技术相比，本发明具有如下优点:
(1)浸金反应是一种金属腐蚀与另一种金属还原的氧化还原反应是由于他们之间的热位能偶合的结果。一般来说，当浸金层变厚时，电解液的腐蚀敏感性最高，这表明为产生较厚的浸金层而增强对底层镍的侵蚀会额外产生点蚀使其产生更多的孔。
(2)形成稀疏的金层，镍就是通过这些孔暴露在腐蚀媒介中，在裂缝中发生以镍做阳极，金做阴极的电化学腐蚀使铜面生绣即产生原电池反应。
附图说明
图1为本发明的印刷电路板的沉镍金的示意图。
具体实施方式
通过以下实施例进一步详细说明本发明，但应注意本发明的范围并不受这些实施例的任何限制。
实施例1
如图1所示，为本发明的印刷电路板的沉镍金的示意图。本发明的一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，包括如下步骤：
(1)将电路板进行预处理；所述的预处理步骤包括磨板，喷砂和烘板。磨板，粗化铜板表面，去除铜表面上的杂物氧化物，增加板面的结合力；喷砂，利用高速砂流的冲击作用清理和粗化板面，并进行两次喷砂处理；烘板，对电路板进行加热处理，消除板内残余应力。所述磨板中，所述前处理步骤中磨刷磨痕为16mm。
(2)上板；
(3)将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；所述交换槽的滴水时间为8秒。
(4)酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗；酸性液体为盐酸，所述盐酸的浓度范围为8％，温度范围为45℃。所述活化处理的时间为7min。
(5)预浸，将电路板浸入酸性液体中，为电路板的铜面活化提供酸性的条件，保持活化缸的酸度，使板面在无氧化物状态下进入活化槽；
(6)活化，活化铜面，在铜面上置换出钯，形成沉镍反应的催化层；
(7)后浸，将线路板进入酸性液体，去除线路板板面上残留的钯活化化学物；
(8)化学沉镍，采用次磷酸二氢钠与盐酸镍于线路板上的铜面上沉积一层镍层；化学钯，于线路板的镍层上化学沉淀钯层；化学沉金，将所述钯层上浸入金层，从而于线路板的镍层上形成金层，制得化学沉镍金。所述的沉镍金的金层厚度为0.09um。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于：
本发明的一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，包括如下步骤：
在步骤(1)中，所述磨板中，所述前处理步骤中磨刷磨痕为14mm。
在步骤(3)中，将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；所述交换槽的滴水时间为10秒。
在步骤(4)中，酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗；酸性液体为盐酸，所述盐酸的浓度范围为4％，温度范围为43℃。所述活化处理的时间为10min。
在步骤(8)中，所述的沉镍金的金层厚度为0.05um。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于：
在步骤(1)中，所述磨板中，所述前处理步骤中磨刷磨痕为15mm。
在步骤(3)中，将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；所述交换槽的滴水时间≤10秒。
在步骤(4)中，酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗；酸性液体为盐酸，所述盐酸的浓度范围为6％，温度范围为40℃。所述活化处理的时间为8min。
在步骤(8)中，所述的沉镍金的金层厚度为0.12um。
试验1
本发明的实施例1至实施例3的产品的品质检测及要点
1、金剥离测试tape testing
本发明的产品满足：由于孔环处易发生金剥离 所以一般选择孔环处测试。
2、金镍厚度测试
本发明的产品满足：Ni厚≥3.0um、Au厚在0.03-0.15um之间最佳是0.05-0.1um、一般焊盘越小，金镍厚度越偏大，所以测试时应选择合适面积的金镍面2mm×2mm左右最佳作为标准测试面。
3、可焊性检测。
另外存在过量铜、镍离子的情况下，镍层腐蚀会加重。而金层太薄时，则起不到保护镍层的作用表层易受环境腐蚀而影响可焊性及使用寿命。一般相对其它表面处理沉金可焊性稍差。所以选用合适的助焊剂、助焊剂的均匀涂覆涂覆后要适当稀释及其它规范的操作是得到良好检测结果的关键。
4、离子污染测试。
本发明的产品满足≤3.0ugNaCl/sqin。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将电路板进行预处理；
(2)上板；
(3)将电路板浸入交换槽，以使电路板的板面润湿；除油，清除线路板板面氧化层及油污；所述交换槽的滴水时间≤10秒。
(4)酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗；
(5)预浸，将电路板浸入酸性液体中，为电路板的铜面活化提供酸性的条件，保持活化缸的酸度，使板面在无氧化物状态下进入活化槽；
(6)活化，活化铜面，在铜面上置换出钯，形成沉镍反应的催化层；
(7)后浸，将线路板进入酸性液体，去除线路板板面上残留的钯活化化学物；
(8)化学沉镍，采用次磷酸二氢钠与盐酸镍于线路板上的铜面上沉积一层镍层；化学钯，于线路板的镍层上化学沉淀钯层；化学沉金，将所述钯层上浸入金层，从而于线路板的镍层上形成金层，制得化学沉镍金。
2.根据权利要求1所述的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述的预处理步骤包括磨板，喷砂和烘板。
3.根据权利要求1所述的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于：在步骤(1)中，所述磨板中，所述前处理步骤中磨刷磨痕为14-16mm。
4.根据权利要求1所述的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，酸性液体为盐酸，所述盐酸的浓度范围为4-8％，温度范围为40-45℃。
5.根据权利要求1所述的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于：在步骤(4)中，所述活化处理的时间为7-10min。
6.根据权利要求1至5任一项所述的印刷电路板的化学沉镍金的制备方法，其特征在于：在步骤(8)中，所述的沉镍金的金层厚度为0.05-0.12um。
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