[发明专利]化学镀活化

说明书

描述了一种开始和控制在连续的不锈钢网状物上的铜基板上的化学镀镍的方法，所述铜基板被放入到镀浴中，其中，铜与钢电气连接或物理接触。将偏置电流施加到镀浴，并且建立反馈回路以确定镀的开始并使偏置电流缓降以防止对网状物的电镀或化学镀。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2019年2月26日提交的美国专利申请第16/286,352号的优先权，并且还要求享有于2018年3月1日提交的美国临时申请第62/637,238号的利益，通过引用将这所述申请的内容全部并入本文。

技术领域

本公开内容涉及减轻因在不锈钢(“SST”)网状物上承载的铜基板(substrate)上过量的化学镀镍(“E-Ni”)涂层而造成的损耗，其中，铜与钢电气连接或物理接触。在本公开内容之前，在生产率为每周60卷的情况下，E-Ni镀机每年造成的损失在超过500,000美元的量级上。通过使用被施加到网状物的电流控制的参考电压，用主动反馈回路将参考电压维持在化学镀开始所需的水平，减轻了网状物上的镀损失。

背景技术

化学镀镍是自催化过程，其开始是给定基质(substrate)的催化活动的结果。在开始镀之后，过程在沉积的镍层上自发地进行。

E-Ni旨在镀铜(“Cu”)迹线和焊盘，其中，可以可选地将钯(“Pd”)活化剂沉积在Cu上。Pd应当充当催化剂并活化E-Ni镀。根据科学文献“Initiation of Electroless NickelPlating on Copper,Palladium-Activated Copper,Gold and Platinum”,J.Flis andD.J.Duquette,J.Electrochem.Soc.:Electrochemical Science and Technology,February 1984,pp.254-259(通过引用将其全部并入本文)，当镀活化时应观察到某种电压模式。电压应当负偏移超过沉积电压，然后维持在稳定状态处。一些材料(例如，Pd和铁(“Fe”))将自行镀。大多数其他材料不会自行镀，因此使用化学活化剂(这里是Pd)。参见图1，其针对Cu、Cu+Pd、Au和铂(“Pt”)标绘了电势(以V(“伏特”)为单位)对SCE相对于时间。

然而，E-Ni镀的不一致活化导致产量损失增加。SST对E-Ni镀的活化具有显著影响。活化将取决于零件/面板设计和SST处理，即，SST网状物是否被钝化。在对连续网状物的卷到卷镀中，待镀镍的铜表面可以与不锈钢基板电气接触，以形成电耦。电气接触可以通过产品设计形成，以通过铜与不锈钢表面之间的介电层中的通孔连接铜和不锈钢。当网状物浸入镀溶液中时，铜与不锈钢之间的接触将生成小电压，并且该电压充当用于化学镀反应的屏障。钯催化剂的正常沉积可能不允许开始镀反应，并且需要外部电压。其他因素包括与通过介电材料暴露的SST的量或面积相比的铜的相对量或面积。对Cu和SST中的每一个的偶然或有意的先前的表面处理也将影响镀。当存在问题时，Ni将只镀隔离的Cu，而不会镀连接到SST网状物的Cu。目前，由于活化或缺乏活化，E-Ni镀机造成显著的产量损失。

发明内容

在第一实施例中，用主动反馈回路建立到网状物的电流控制的参考电压，以将电压维持在化学镀开始所需的水平。

在另一实施例中，采用系统来抵消由浴化学变化、铜到SST的电耦以及SST钝化状态引起的变化的网状物状况。

在另外的实施例中，监测镀浴中的参考电压状况并且向上或向下自调节网状物上的偏置电流，以维持期望的参考电压。

在又一实施例中，感测偏置电流以确定镀开始并使电流缓降以防止电镀或化学镀的混合镀。

在结合实施例的详细描述和附图阅读时将更好地理解这些实施例和其他实施例。

附图说明

图1是根据科学文献(“现有技术”)针对Cu、Cu+Pd、Au和铂(“Pt”)以V(“伏特”)对SCE相对于时间标绘电势的图形表示；