本發明涉及印制電路板孔內金屬化技術,尤其涉及在印制線路板化學沉銅技術領域。
背景技術:
隨著電子產品朝向精密細化發展方向趨勢日益明朗,對電子元器件相互連接的緊密程度的要求也越來越高。組裝電子廠家往往需把電子元器件通過元器件孔內薄銅鍍層與錫焊接進行電路導電,電路板材孔內沉銅層通常會受到導電元器件發熱引起板材熱脹冷縮現象引起斷路問題,因此PCB線路板的化學沉銅品質是影響導電元器件質量的重要因素。通信技術的高速發展,電子產品的不斷升級,PCB設計線路精密細化,因此PCB板的孔徑也逐漸變小。由于孔內表面張力等因素,縱橫比高的PCB板在沉銅工藝上會產生沉不上銅或背光不良等異常結果,板材也會最終因開路報廢。以往化學鍍銅是指在沒有外加電流的條件下,利用溶液中的金屬銅鹽及還原劑,在具有催化活性的基體表面(鈀表面)上進行自催化氧化還原反應,在基體表面形成具有一定厚度和功能的金屬銅的一種表面處理技術。化學沉銅原理反應式:CuSO4+2HCHO+4NaOH→Cu+NaSO4+2HCOONa+2H2O+H2↑1.電子的形成:HCHO+OH-→H3COO-H3COO-+OH-→HCOO-+H2O+H-H-→H0+e-(在Pd的導電作用下)2.鈀表面起始反應:Pd+2e-+Cu2+→Pd-CuPd-Cu+2e-+Cu2+→Pd-Cu+Cu3.自我催化反應:Cu0+2e-+Cu2+→CuO+CuO沉銅的目的是使雙層或多層印制電路板的非金屬孔,通過氧化還原反應達到在孔壁沉積上一層均勻的銅箔然后通過加鍍銅厚形成導電回路。目前化學沉銅液主要成分為甲醛、氫氧化鈉、硫酸銅及相應的絡合劑,對小孔徑的PCB板材普遍存在沉著不上銅及背光不良等品質缺陷,并且沉銅藥水廢液排放量大,對環境造成較大污染。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種沉銅組合液,以解決現有技術中的沉銅液對小孔徑的PCB板材沉著不上銅及背光不良、板材品質差和沉銅操作時需要不斷補充藥液,廢液排放量大的問題。為了解決上述技術問題,本發明所采用的技術方案為:本發明提供一種沉銅組合液,由單獨儲存的化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液與去離子水按比例混合而成,其中:所述化銅A液包含在該化銅A液中占以下濃度的各組分:510-540g/L無機鹽、20-60g/L絡合劑,所述濃度為各組分在該化銅A液中所占的濃度;所述化銅B液包含在該化銅B液中占以下濃度的各組分:430-580g/L氫氧化鈉、30-60ml/L工業酒精、20-60g/L絡合劑、0.01-0.02g/L穩定劑,所述濃度為各組分在該化銅B液中所占的濃度;所述化銅C液包含在該化銅C液中占以下濃度的各組分:200-400g/L還原劑,所述濃度為各組分在該化銅C液中所占的濃度;所述化銅M液包含在該化銅M液中占以下濃度的各組分:40-50ml/L工業酒精、2-6g/L加速劑、0.008-0.15g/L穩定劑、190-400g/L絡合劑,所述濃度為各組分在該化銅M液中所占的濃度。優選地,所述化銅A液中無機鹽的濃度為530-535g/L,所述化銅A液中無機鹽為氯化銅。優選地,所述化銅B液中氫氧化鈉的濃度為440-455g/L。優選地,所述化銅B液中的絡合劑的濃度為35-45g/L。優選地,所述化銅A液和化銅B液中的絡合劑均選自于:酒石酸鉀鈉、EDTA-4Na、羥乙基乙二胺三乙酸、四羥乙基乙二胺乙酸、四羥丙基乙二胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、1,2-環己二胺四乙酸、二羥甲基乙二胺四乙酸中的至少一種。優選地,所述化銅M液中的加速劑選自于:聚乙二醇、聚丙二醇、環氧乙烷類表面活性劑中的至少一種。優選地,所述化銅B液和化銅M液中的穩定劑均選自于:2,2-聯吡啶、1,1-菲咯林、亞鐵氰化鉀中的至少一種。優選地,所述化銅C液中的還原劑選自于:甲醛、非甲醛還原劑中的至少一種。優選地,所述非甲醛還原劑選自于:次磷酸鈉、乙醛酸、二甲氨基硼烷中的至少一種。優選地,所述沉銅組合液中化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液與去離子水的體積比為0.6-1.2∶2.6∶10∶10∶76.2-76.8。本發明的有益效果是:1、本發明沉銅組合液采用氯化銅作為無機鹽,氯化銅溶解度大,可以做成幾十倍濃縮液,從而減少藥水用量達到減少廢液量排出的目的,相對比硫酸銅體系更加符合環保趨勢;2、絡合劑可以與銅離子形成配位,阻止化學鍍銅液中氫氧化銅沉淀形成,避免沉淀對沉銅速率和沉銅效果的影響;3、沉銅組合液是通過配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M四種化銅液后,再用去離子水按一定比例稀釋混合而成的,達到了減少沉銅操作過程不斷補充的藥液用量以及達到減少廢液排放量的目的;4、本發明沉銅組合液對小孔徑的PCB板材同樣適用,保證了沉銅高級別的背光品質,不會因為小孔徑PCB板材孔內表面張力而沉不上銅,影響電子元件的質量。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。【實施例1】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例1沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例1沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例2】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例2沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例2沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例3】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例3沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例3沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例4】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例4沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例4沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例5】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例5沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例5沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例6】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例6沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例6沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例7】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例7沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例7沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例8】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例8沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例2沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例9】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例9沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例9沉銅組合液中各組分的體積為:【實施例10】以配制化銅A液、化銅B液、化銅C液、化銅M液各1L為例,本實施例10沉銅組合液中各組分及含量如下:以配制1L沉銅組合液為例,本實施例10沉銅組合液中各組分的體積為:除以上列舉的實施例外,本發明還包含在權利要求范圍內各組分和含量組合而成的其他實施例。對比例【對比例1】以配制1L化銅液為例,本對比例1化銅液中各組分及含量如下:【對比例2】以配制1L化銅液為例,本對比例2化銅液中各組分及含量如下:實驗例【實驗例1】配制等量的實施例1-9的沉銅組合液和對比例1-2的化銅液,運用上述配制好的溶液對同樣品質同樣大小的PCB板沉銅,沉銅槽液PH值控制為12.5-13,溫度為25-35℃,鍍覆時間為15-30分鐘,選取小孔徑高縱橫比的PCB多層板材做為實驗測試基板。沉銅結束后取出PCB板進行背光測試,實驗步驟如下:1、剪下板子上預留的切片孔,用研磨機把所取切片磨到一排孔的中心線;2、用研磨機研磨,使切片厚度小于1/8英寸;3、將切片放在放大鏡的光源上面,在10-50x放大鏡下去觀測孔內沉積層的覆蓋情形,實驗結果如表1。表1實施例1-9的沉銅組合液和對比例1-2的化銅液背光測試結果外觀背光等級鍍通孔不良率廢液排出量實施例1粉紅色10級0少實施例2粉紅色10級0少實施例3粉紅色10級0少實施例4粉紅色10級0少實施例5粉紅色10級0少實施例6粉紅色10級0少實施例7粉紅色10級0少實施例8粉紅色10級0少實施例9粉紅色10級0少比較例1粉紅色8級10%多比較例2粉紅色7級30%多從上述實驗結果可知,運用本發明的沉銅組合液沉銅后,小孔徑PCB板可以得到較高的背光等級,色澤度好,也沒有鍍通孔不良的現象,廢液排出量少,對環境污染程度低。以上所述僅為本發明的具體實施例和實驗例,本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。