[发明专利]一种用于铜表面的置换镀钯方法

说明书

本发明公开了一种用于铜表面的置换镀钯方法，具体步骤为：1）对铜试样表面进行除油和除氧化物清洗；2）将清洗过的铜试样直接浸入置换镀钯水溶液进行施镀，施镀时置换镀钯水溶液温度为20‑70℃，施镀时间为0.1‑5分钟；3）施镀完成后，清洗干燥；置换镀钯水溶液的组成及各组分的含量为：钯盐1‑15g/L，络合剂15‑120g/L，有机酸0.1‑50g/L，添加剂0‑10g/L。本发明公开的置换镀钯水溶液不含还原剂，具有成本低、稳定性高、可长期使用等优势；本发明公开的采用置换镀钯水溶液在铜表面置换镀钯的方法具有工艺简单、便于操作、可规模化应用等优势；所制备得到的钯镀层具有良好的结合力、出色的抗氧化和抗腐蚀等性能。

技术领域

本发明涉及一种用于铜表面的置换镀钯方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

由于具有出色的化学稳定性、导电性和可焊性等特点，钯镀层已经广泛应用于铜键合丝和印刷电路板（Printed circuit boards，PCBs）的铜电路表面，以提高铜键合丝和PCB铜电路的抗氧化性和抗腐蚀性，防止铜的氧化和腐蚀对其导电性和可焊性等性能产生影响。目前铜表面镀钯的方法主要有：电镀和化学还原镀技术。电镀钯是将待镀件与电源负极相连，溶液中的钯离子得到电子在待镀件表面析出并形成镀层的方法。但由于PCB上的铜电路呈分散分布，很难将每条电路均与电源负极相连，而且电镀钯液成分复杂，对环境污染较严重。化学还原镀钯是依据氧化还原反应原理，利用化学还原镀钯液中的还原剂将钯离子还原成金属钯并沉积在待镀件表面形成钯镀层的方法。但化学还原镀钯所使用的有害的还原剂（通常为次亚磷酸盐、硼氢化物、甲醛、肼等）会在很大程度上影响镀钯液的稳定性和镀速，而且施镀时间长，生产成本高，此外还有可能在PCB铜电路之外形成溢镀，造成电路短路等。

专利文献CN 105296974A给出了一种不含还原剂的镀钯液并利用其在铜表面镀钯的方法，但其镀钯过程并不是直接利用铜置换镀钯液中的钯，而是需要将铝片与铜接触。由于很难将分散排布的每条PCB铜电路均和铝片接触，因此该方法显然不适合PCB铜电路表面镀钯。专利文献CN 103726037A给出了一种化学浸钯液，但该浸钯液仅适用于在铜表面的镍镀层上制备钯镀层。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有铜表面镀钯工艺方法的不足，提供一种能够简便高效的可工业规模化应用的用于铜表面的置换镀钯方法。

本发明利用铜的标准电极电位比钯低，直接通过铜与镀液中的钯离子发生置换反应而实现在包括铜键合丝和PCB铜电路等在内的铜表面直接镀钯的目的。所给出的置换镀钯水溶液不含还原剂，具有成本低、沉积速率快、稳定性高、可长期使用等优势，所制备的钯镀层厚度均匀、无裂缝，具有良好的结合力、出色的抗氧化性、可焊性、导电性和抗腐蚀性；所给出的采用置换镀钯水溶液在铜表面置换镀钯的方法具有工艺简单、便于操作、可规模化应用等优势。

一种用于铜表面的置换镀钯方法，具体步骤为：

1）对铜试样表面进行除油和除氧化物清洗；

2）将清洗过的铜试样直接浸入置换镀钯水溶液进行施镀，施镀时置换镀钯水溶液温度为20-70℃，施镀时间为0.1-5分钟；

3）施镀完成后，清洗干燥；

其特征在于所述置换镀钯水溶液的组成及各组分的含量为：钯盐1-15g/L，络合剂15-120g/L，有机酸0.1-50g/L，添加剂0-10g/L。

所述钯盐为氯化钯、二氯四氨钯、二氯二氨钯、醋酸钯、硫酸钯中的一种或多种。

所述络合剂为乙二胺四乙酸盐和铵盐的复合物。

所述有机酸为柠檬酸、酒石酸、苹果酸、甲酸、草酸、已二酸、马来酸中的一种或多种。

所述添加剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠和糖精中的一种或多种。