[发明专利]铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化液及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面化学处理技术，更具体是一种在金属铜表面化学镀镍的前处理活化液及工艺。

背景技术

化学镀镍层具有优秀的均匀性、硬度、耐磨和耐蚀性等综合物理化学性能，该项技术已经得到广泛使用，在航空航天工业、汽车工业、电子计算机工业、食品工业、机械工业、石油工业、塑料工业、印刷工业以及阀门制等等均有不同比例的应用。以电子设备中印刷电路板制造过程为例，经常应用的表面处理流程是ENIG过程(化学镀镍浸金)和化学镀镍钯金过程。在这两种类型的过程中,印刷电路板表面铜线路均需要经过活化处理,才能够进行后续化学沉积镍以及镀钯或镀金的过程。因为铜是次磷酸化学镀镍的非催化活性金属。同样，在装饰性铜件以及非金属表面化学镀铜、电镀铜后需要化学镀镍处理的材料，均需要经过活化处理才能够进行加工。

在目前生产中，利用离子钯进行活化是较为方便快捷的处理方法。离子钯活化处理容易在化学镀镍中出现漏镀或溢镀现象，专利EP2233609A1及专利CN1222636C通过把活化后进行后处理的方法来避免镀镍中溢镀现象。专利US005219815A介绍了一种低侵蚀含氨活化液，其组成以卤化氨及氯化钯为主，添加少量氯化钌提高活化效果。其特点是浓度较高的氨盐为溶液提供了高稳定性，溶液使用温度、酸度可在较大范围内调整。但是其使用的贵金属浓度较高，提高了生产成本。为了降低生产成本，在无钯活化方面，近年来也有诸多研究，如专利CN102747345B提供了一种通过浸镍活化在PCB铜电路表面化学镀镍的方法，其特点是使用置换浸镍的方法来活化铜表面。但是其在节约原料成本的同时增加了反应温度及生产步骤。

因此，开发低成本的对铜表面化学镀镍进行活化的方法具有迫切的需求，对铜表面化学镀镍应用行业具有重要意义。

发明内容

本发明的目的就是为了解决现有铜表面化学镀镍活化技术成本较高或工序繁琐的弊端提供一种铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化液。

本发明的另一目的是提供一种铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化工艺。

本发明是采用如下技术解决方案来实现上述目的：一种铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化液,其特征在于，原料组成包括：

钯盐中钯离子浓度控制在2～10ppm。

对上述方案进一步说明，所述钯盐为：硫酸钯、氯化钯、二氯四氨合钯中的一种。

所述表面活性剂为：硬脂酸，十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、脂肪酸甘油酯、二乙醇酰胺、烷基磺酸盐、烷基聚醚、烷基醚羧酸盐中的一种。

所述加速剂包括两类：一类为硫酸铜、硫酸铁、过氧化钠、双氧水、过硫酸盐、次氯酸钠等弱氧化剂中的一种或多种；另一类为醛、甲酸、甲酸盐、甲酸某酯、葡萄糖、亚硫酸、亚硫酸盐、硫代硫酸盐等弱还原剂中的一种或多种。

所述稳定剂为：苹果酸、柠檬酸、乳酸、丙酸、羟基乙酸、三乙醇胺、甘氨酸、硫脲、碘化钾中的一种或多种。

一种铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化工艺,其特征在于，它包括如下步骤：

a、按所述配方配制超低浓度离子钯活化液，在配制过程中各固体组分分别溶解，将硫酸、表面活性剂、稳定剂、钯盐依次加入去离子水中，最后加入加速剂，并稀释到指定浓度；

b、配制完成的活化液在室温下使用；将经过除油、微蚀的铜件或覆铜件在活化液中浸渍30s～3min。

本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是：

本发明使用的钯离子浓度低，无需加温、无需活化之后对非金属表面进行保护处理，适用于各种铜基材化学镀镍或化学镀镍合金。

具体实施方式

本发明一种铜表面化学镀镍用超低浓度离子钯活化液，原料组成包括：

活化液组成所述钯盐均为水溶性无机盐，钯盐用量直接关系到生产的成本及活化液的稳定性，钯盐浓度太低容易造成部分铜表面活化不足，在镀镍过程中出现漏镀现象；钯盐浓度太高容易使活化液不稳定，造成钯离子在非金属表面的粘附，在镀镍过程中就会出现溢镀、桥连现象。本发明中钯离子浓度控制在2～10ppm即可满足应用需求。