[发明专利]一种用于非导电基材表面化学镀的活化液及其再生方法有效

专利信息
申请号: 201910135160.X 申请日: 2019-02-21
公开(公告)号: CN109811332B 公开(公告)日: 2021-03-23
发明(设计)人: 张磊;李晓彬;郑雪明 申请(专利权)人: 深圳市天熙科技开发有限公司
主分类号: C23C18/30 分类号: C23C18/30;C23C18/18
代理公司: 深圳市中科创为专利代理有限公司 44384 代理人: 彭西洋;谢亮
地址: 518000 广东省深圳市龙岗区*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 用于 导电 基材 表面 化学 活化 及其 再生 方法
【说明书】:

本发明涉及一种用于非导电基材表面化学镀的活化液及其再生方法。本发明公开的活化液组成包括氯化钯、氯化亚锡、含有羟基的有机羧酸、酸度调节剂、稳定剂和去离子水;其中所述含有羟基的有机羧酸可选自羟基乙酸、乳酸、苹果酸、酒石酸中的一种或多种。上述组成的活化液具有可再生的特性,可通过在活化液中溶解纯锡的方法,使失去催化活性的活化液再生,可提高活化液的使用寿命和稳定性;使用上述活化液处理非导电基材,具有催化化学镀的诱发时间和完全镀覆时间短,材料表面无漏镀,活化液中钯含量低,成本低的优势,适合线路板及塑胶等非导电基材表面化学镀的应用。

技术领域

本发明涉及PCB线路板制造领域,特别是涉及PCB制作流程工艺中进行孔金属化化学镀工艺的活化液及可再生的方法,以及线路板的制备方法。同时本发明也可应用于其它的非金属材料进行金属化(如塑胶电镀的金属化处理)处理的工艺流程。

背景技术

在PCB板的制备过程中,基于采用钯触媒作为催化剂的化学镀铜,其孔金属化工艺就是以钯粒子起催化剂作用的化学镀铜,具体的原理与运用在美国专利US3,011,920和US3,532,518及US3,095,309已作详尽的描述。

随着现代电子工业领域中电子装配技术的发展和人们日常生活的提高,电子产品及电子元器件则是越来越精巧细致,外观也越来越轻及细小,则其要求相应的载体PCB向小型化、高度集成化以及柔性化的方向发展,如智能手机,导航产品,医疗保健及穿戴产品等。这也大大推动了PCB制造工艺的进步,目前,作为PCB制造关键制程的孔金属化工艺也由传统的机械垂直槽体浸泡生产方式向机械水平连续传送的生产方式发展;如传统的垂直龙门孔金属化工艺已逐渐被水平传送孔金属化工艺所取代,这就对孔金属化工艺中起触媒催化作用的活化液的品质和稳定性要求越来越高。

对于其催化作用的活化液,其主要依靠活化液中的具有催化活性胶体钯粒子,其钯粒子则是在钯核的周围有大量的锡离子和氯离子,其中的锡离子是以二价锡离子的形式存在,二价锡离子则是稳定钯胶团及组成胶体钯的重要因素,一旦钯胶团的二价锡离子被破坏,则钯胶团分解而失去了稳定及催化的活性,特别对于水平连续传送作业方式的生产,由于溶液的浸泡是采用循环喷流的方式进行,这种溶液中的二价锡离子被氧化而破坏的情况则尤为特出,此问题的危害及预防在中国专利CN101965229A和美国专利US4,011,065有作相应的描述及提出设备的改进和采用惰性气体氮气来加以预防和保护等,但在实际的生产应用中仍会受到一些条件的限制,并相应地增加了设备及运作的成本,特别是所使用的保护气体则要求其气源除氧效率要高及纯度问题,若所用气源仍含氧则不能完全防止溶液中的二价锡离子被氧化,甚至由于所用气源有氧的存在反而使溶液中的二价锡离子被氧化变得更严重;故在实际的应用当中,特别是对于水平机械式传送的连续作业方式,只能简单地大量添加胶体钯溶液和氯化亚锡溶液去维持其钯浓度的稳定而大量消耗了贵金属钯等;且随着二价锡离子大量添加和不断氧化变为四价锡离子,四价锡离子作为副产物在活化液中不断累积,形成沉淀物,造成活化液的催化性能不断降低,活化液的使用寿命缩短,最终无法满足化学镀的要求而只能更换新活化液来保证生产的品质,这种方式不但造化生产物料大大浪费,而且更换清洗的操作大大影响生产效率,现有以胶体钯体系的活化液产品难以满足实际生产的需求。

此外,线路板孔金属化工艺要求金属层与基材之间必须有足够的结合力才能保证良好的电路互联性能,并能承受制造和使用过程中可能遭受的热冲击和机械应力等。传统胶体钯体系活化液由于老化快,四价锡副产物多,导致化学镀层与基材之间结合力不足的问题,难以满足高性能线路板制造的需求。

锡在酸性和氯离子的环境下,能同时起到将已失去了作用的四价锡还原为能起稳定作用和组成胶体钯的二价锡,也就是金属锡的溶解,在溶液中补充二价锡浓度的同时也起到了还原四价锡的作用,有效地维持胶体钯的稳定和钯催化的活性等。

发明内容

本发明目的在于克服上述技术缺陷,提供一种可再生的活化液和简单的再生处理方法,应用于水平连续传送作业方式的化学镀铜,达到大大提高活化液的使用寿命,提升品质良率和生产效率,降低使用成本的目的。

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