[发明专利]一种半置换半还原型化学镀金液及其应用方法

说明书

本发明化学镀膜技术领域，提供一种半置换半还原型化学镀金液，包括:氰化金钾、络合剂、导电化合物、还原剂、pH值缓冲剂、水。本发明还提供了一种半置换半还原型化学镀金液的应用方法，当化学镀镍层浸入到本化学镀金液，前面3分钟左右主要发生置换反应，主要反应为：2Au⁺+Ni＝2Au+Ni²⁺；金层当达到一定厚度后，镍层被金层逐步覆盖后，虽然金层有孔隙，但后面的镀金速率变慢很多；化学镀液中还原剂开始发挥作用，主要反应为：还原剂+Au⁺＝Au+氧化剂，将金离子还原成金单质，继续实现金层加厚的过程；这样达到相同金厚的时，沉金时间缩短了，避免了因化学镀金液过度腐蚀镍层，大量减少终端客户上锡不良的状况。

技术领域

本发明涉及化学镀膜技术领域，更具体地说，应用于印制线路板表面处理的一种-化学沉镍金(ENIG)中半置换半还原型化学镀金液。

背景技术

化学镍金作为印制线路板表面处理的重要方式之一，主要用手机板、汽车机、通讯板等高端板；化学镍金分为二个步骤，先在印制线路板基板的安装部位和端子等表面镀上一层镍，但镍层容易氧化，会影响焊接性和焊接强度；因而需要在镍层表面镀覆一层金层，考量到成本和功能性的问题，一般都是镀层薄金(1-3u”)。在形成的镍层和金层复合层中，镍层在印制线路板具有重要的屏障作用，防止了铜层与金层之间的原子迁移；同时金层保护镍层不会被氧化，还具有良好焊接湿润性、打铝线的能力、导电性等功能；因而在印制线路板镀上镍后再镀一层金，能有效改善其焊接性和焊接强度。

在镍层上面化学镀金的过程中，受到置换金药水过度腐蚀，产生严重镍腐蚀，通常业界所谓的黑垫(Black Pad)，这样影响到焊接后零件脱落或焊锡与焊垫界面破裂。因此如何配制一种同时具有防止镍层过度腐蚀和良好湿润性二方面性能化学镀金液，成为当今化学镍金药水研发的热点。

印制线路板表面处理的化学镀金方式分为三类：置换型化学镀金、半置换半还原型化学镀金、还原型化学镀金；其中置换性化学镀金因药液配制简单，易管控，成本低等特点，对金厚要求低(2u”以内)的客户大量采用；但对于金厚要求大于2u”的板料，因镀金时间长，对镍面攻击厉害，产生镍腐蚀严重，终端客户的焊接会产生影响；还原性化学镀金要求开缸金浓度高，并且金容易析出等原因，市场上都是选择性地使用，使用量不大；而半置换半还原型化学镀金药水性能介于上述二者之间，开缸金浓度要求不高、易于管控、沉金时间短、镍腐蚀良好，焊接性能优良，在市场上使用量不断增加，也是未来化学镀金的发展趋势。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决印制线路板表面处理中化学镍金制程中，镀金时间过长，置换型化学镀金液对镍层造成的过度腐蚀，产生所谓的黑垫，影响到焊接后零件脱落或焊锡与焊垫界面破裂的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种半置换半还原型化学镀金液。包括:氰化金钾、络合剂、导电化合物、还原剂、pH值缓冲剂、水。

所述的氰化金钾(含Au68.3％)的优选Au浓度0.4～1.0g/L，最佳为0.6g/L。

所述络合剂为柠檬酸盐，如柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钾中的一种或几种，浓度为2～5g/L，最佳为3g/L。

所述导电化合物为柠檬酸盐，如柠檬酸钠、柠檬酸铵、柠檬酸钾中的一种或几种，浓度为0.2～1.0g/L，最佳为0.6g/L。

所述还原剂为亚次磷酸钠、亚硫酸盐、硫酸肼中的一种或几种，浓度为1～2g/L，最佳为1.2g/L。

所述pH值缓冲剂为磷酸盐，如磷酸钠、磷酸铵、磷酸氢铵中的一种或几种，浓度为0.05～0.25g/L，最佳为0.15g/L。