專利名稱：一種新型的化學鍍銅方法
一種新型的化學鍍銅方法
技術領域：
本發明涉及一種塑膠、玻璃、印制線路(PCB)板化學鍍銅方法，更具體地說，涉及 塑膠、玻璃、印制線路(PCB)板化學鍍銅方法中除油整孔、預浸、活化、解膠步驟的工藝方法。
背景技術：
目前，隨著全球電子信息技術和通信技術的迅猛發展，印制線路(PCB)產業已在 世界范圍成為電子元件制造業的最大支柱。而伴隨著全球PCB產業逐步向我國轉移，我國 的PCB產業自20世紀90年代以來也快速發展。預測隨著我國制造業大國向制造業強國的 不斷邁進以及電子信息產業進一步發展，到2012年我國PCB產量將達到2. 45億平方米。在印制電路板制造技術中，最關鍵的就是化學鍍銅工序。它主要的作用就是使雙 面和多層印制電路板的非金屬孔，通過氧化還原反應在孔壁上沉積一層均勻的導電層，再 經過電鍍加厚鍍銅，達到回路的目的。要達到此目的就必須選擇性能穩定、可靠的化學處理 液和制定正確的、可行的和有效的工藝程序。但是一般的印制線路(PCB)板化學鍍銅方法 離子鈀活化性能不穩定，酸性膠體鈀酸霧過大，對環境以及操作人員影響較大，得到的孔內 背光級數較低，鍍銅具有的可靠性差，所述現有的技術缺陷是本領域行業內技術人員研究 的重要課題。
發明內容本發明的目的在于針對傳統的離子鈀活化性能不穩定，或者酸性膠體鈀酸霧過大 的缺點，提供一種新型的化學鍍銅方法，該一種新型化學鍍銅方法為一種環保、低成本、易 于控制的印制線路(PCB)板化學鍍銅的方法。本發明的技術方案如下所述一種新型的化學鍍銅方法，該方法由除油整孔、水 洗、微蝕、預浸、活化、水洗、解膠、水洗、化學鍍銅步驟組成，其特征在于，在除油整孔步驟中(1)、取表面活性劑 0. 1-10. Og/L、磷酸鈉 1. 0-5. Og/L,Rhodafac RA-600 表面活性 劑1. 0-5. Og/L，先將所取溶液分別用少量水溶解，然后混合稀釋至1升；(2)、將印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在1-10分鐘，PH值保持在 8-14之間，溫度控制在40-70攝氏度；在預浸步驟中(1)、取硫酸亞錫l_50g/L、鹽酸l-100ml/L、氟化物0. l_5g/L，先將硫酸業錫溶解 在鹽酸中，再加入氟化物溶解，再用水稀釋至1升；(2)、將經除油整孔、水洗、微蝕后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制 在0. 1-10分鐘，溫度控制在0-50攝氏度；在活化步驟中(1)、取硫酸5-50g/L、硫酸鈀5-50g/L、硫酸銨5-200g/L、尿素10_50g/L，先將硫酸稀釋至800ml水中，再將其他三種原料加入溶解，然后混合稀釋至1升，加熱至60攝氏度， 攪拌1個小時；(2)、將經預浸后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在1-10分鐘，溫 度控制在0-80攝氏度；在解膠步驟中(1)、取硫酸10_50g和硫酸胼0. l-10g，用水溶解后再稀釋至1升；(2)、將經活化、水洗后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，酸度保持在0. 3-1. 0 之間，時間控制在0. 5-10分鐘。根據上述的本發明，其特征還在于所述表面活性劑采用陰離子型。根據上述的本發明，其特征還在于所述表面活性劑采用非離子型。根據上述的本發明，其特征還在于所述表面活性劑采用陰離子型和非離子型兩 者混合型。根據上述的本發明，其特征還在于所述表面活性劑優選為OP乳化劑。根據上述的本發明，其特征還在于所述預浸步驟中采用的氟化物為氟化鉀，氟化 鈉，氟化氫鈉，氟化銨，氟化氫銨中的任意幾種組合物。根據上述的本發明，其特征還在于所述除油整孔步驟(1)中各組分優選的質量 配比為表面活性劑0. 5g/L 磷酸鈉3. Og/LRhodafac RA-600 表面活性劑 2. Og/L ；所述預浸步驟(1)中各組分優選的質量配比為硫酸亞錫10g/L 鹽酸50ml/L 氟化鉀2g/L ；所述活化步驟(1)中各組分優選的質量配比為硫酸10g/L硫酸鈀 50ppm硫酸銨100g/L 尿素 25g/L ；所述解膠步驟(1)中各組分優選的質量配比為硫酸20g/L 硫酸胼 5g/L。根據上述的本發明，其有益效果在于本發明利用陰離子型表面活性劑，讓PCB部 件的孔內帶有負電性，使其表面能夠吸附足量的鈀，膠體鈀為硫酸鈀體系，無鹽酸鈀的酸霧 困擾，對環境以及操作人員無任何影響。得到的孔內背光級數較高，鍍銅具有很高的可靠 性。
具體實施方式下面結合實施例對本發明進行進一步的描述實施例一一種新型的化學鍍銅方法，包括以下步驟1、除油整孔(1)、取op乳化劑0. lg、磷酸鈉1. 0g、Rhodafac RA-600表面活性劑1. 5g，先將所 取溶液分別用少量水溶解，然后混合稀釋至1升；(2)、將PCB板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在6分鐘，PH值為8，溫度控制在55攝氏度；在除油整孔期間，將工件進行搖擺，使孔內的組合溶液具有一定的流通性。該步驟主要是清除銅面的油污，氧化膜，更重要的對孔內的電荷做出調整，使其表 面帶有負電。2、水洗將經過除油整孔后的PCB板放入水中進行水洗，水洗次數為兩遍，清洗掉銅面多 余的表面活性劑。3、微蝕將經過水洗后的PCB板放入100g/L過硫酸鈉和30g/L硫酸溶液，室溫的條件下進 行2分鐘，再取出PCB板進行清洗。該步驟只要是為使銅面具有一定的粗糙度，可以增強化學鍍銅，電鍍銅的結合力。4、預浸(1)、取硫酸亞錫5g，鹽酸10ml，氟化氫銨2g，先將硫酸亞錫溶解在鹽酸中，再加入 氟化氫銨溶解，再用水稀釋至1升；(2)、將經過微蝕后的PCB板放入上述混合組合溶液中，時間為2分鐘，溫度為23 攝氏度。該步驟禁止空氣攪拌，但最好使PCB板搖擺，藥水在孔內更好流通，使孔內存在充 足的亞錫離子。該步驟中，使用硫酸亞錫，氟化氫銨和稀鹽酸溶液，使孔內帶有一定濃度的亞錫離 子，可以還原活化中的鈀離子，氟化氫銨的存在可以腐蝕PCB孔內的玻璃纖維，使其表面粗 糙，更容易吸附鈀離子，并提高銅層結合力。5、活化(1)、取硫酸58，硫酸鈀58，硫酸銨150g，尿素10g，先將硫酸稀釋至800ml水中，再 將其他三種原料加入溶解，然后混合稀釋至1升，加熱至60攝氏度，攪拌1個小時；(2)、將經過預浸后的PCB板放入上述混合溶液中，時間控制在6分鐘，溫度45攝
氏度ο該步驟中最好有搖擺，但禁止空氣攪拌，該步驟使孔內吸附帶有正電的鈀離子，并 氧化亞錫成為四價錫，部分鈀離子被二價錫還原為對銅有催化活性的鈀金屬。該活化液采用硫酸鈀，硫酸銨，硫酸的混合液，銨根具有絡合性，可以和鈀離子形 成一帶有正電的集團，與帶有負電的孔壁和亞錫相吸，并氧化亞錫離子。6、水洗將經過活化后的PCB板放入水中進行水洗。7、解膠(1)、取硫酸10g，硫酸胼2g，用水溶解后再稀釋至1升。(2)、將經過水洗后的PCB板放入上述混合溶液中，酸度保持在0. 3，時間控制在 0. 5分鐘。該步驟中，銨根和錫離子被溶解，部分未被亞錫還原的鈀離子氧化硫酸胼，使鈀離 子完全還原為鈀金屬吸附在孔壁。8、水洗
將經過解膠后的PCB板放入水中進行水洗。9、化學鍍銅將經過水洗后的PCB板放入化學鍍銅溶液中沉積銅層，經過上述步驟后，孔壁已 經有一層的鈀金屬，在化學鍍銅溶液中，鈀成為銅的催化活心，在孔壁不斷的沉積銅層。化學鍍銅工序完成。實施例二一種新型的化學鍍銅方法，包括以下步驟1、除油整孔(1)、取op乳化劑0. 5g，磷酸鈉2. 5g，Rhodafac RA-600表面活性劑1. 5g，先將所 取溶液分別用少量水溶解，然后混合稀釋至1升；(2)、將PCB板浸泡在上述混合溶液中，溫度為50攝氏度，時間為6分鐘，PH值為 10。2、水洗將經過除油整孔后的PCB板放入水中進行水洗，水洗次數為兩遍，清洗掉銅面多 余的表面活性劑。3、微蝕將經過水洗后的PCB板放入100g/L過硫酸鈉和30g/L硫酸溶液。進行該步驟時，溶液要進行空氣攪拌，在室溫的條件下進行2分鐘，取出PCB部件 進行清洗。4、預浸(1)、取硫酸亞錫10g，鹽酸30ml，氟化氫銨2g，先將硫酸亞錫溶解在鹽酸中，再加 入氟化氫銨溶解，再用水稀釋至1升；(2)、將經過微蝕后的PCB板放入上述混合組合溶液中，時間控制在2分鐘，溫度為 25攝氏度。5、活化(1)、取硫酸20g，硫酸鈀10g，硫酸銨150g，尿素50g，先將硫酸稀釋至800ml水中， 再將其他三種原料加入溶解，然后混合稀釋至1升，加熱至60攝氏度，攪拌1個小時；(2)、將經過預浸后的PCB板放入上述混合溶液中，時間控制在8分鐘，溫度40度。6、水洗將經過活化后的PCB板放入水中進行水洗。7、解膠(1)、硫酸20g，硫酸胼2g，用水溶解后再稀釋至1升。(2)、將經過水洗后的PCB板放入上述混合溶液中，酸度保持在0. 5，時間控制在5分鐘。8、水洗將經過解膠后的PCB部件放入水中進行水洗。9、化學鍍銅將經過水洗后的PCB板放入化學鍍銅溶液中沉積銅層。化學鍍銅工序完成。
實施例三一種新型的化學鍍銅方法，包括以下步驟1、除油整孔(1)、取op乳化劑10g，磷酸鈉5. 0g, Rhodafac RA-600表面活性劑5. Og,先將所述 組合溶液分別用少量水溶解，然后混合稀釋至1升；(2)、將PCB板浸泡在上述混合溶液中，溫度為45攝氏度，時間為2分鐘，PH值為 14。2、水洗將經過除油整孔后的PCB板放入水中進行水洗，水洗次數為兩遍，清洗掉銅面多 余的表面活性劑。3、微蝕將經過水洗后的PCB板放入100g/L過硫酸鈉和30g/L硫酸溶液，室溫的條件下進 行1分鐘，取出PCB板進行清洗。4、預浸(1)、取鹽酸100ml，氯化亞錫50g，氟化氫銨5g，先將氯化亞錫溶解在濃鹽酸中，再 加入氟化氫銨溶解，再用水稀釋至1升；(2)、將經過微蝕后的PCB板放入上述混合組合溶液中，時間為10分鐘，溫度為50
攝氏度。5、活化(1)、取硫酸銨200g，硫酸鈀50g，硫酸50g，尿素10g，先將硫酸稀釋至800ml水中， 再將其他三種原料加入溶解，然后混合稀釋至1升，加熱至60攝氏度，攪拌1個小時；(2)、將經過預浸后的PCB板放入上述混合溶液中，該工序時間控制10分鐘，溫度 20攝氏度。6、水洗將經過活化后的PCB板放入水中進行水洗。7、解膠(1)、取硫酸50g，硫酸胼10g，用水溶解后再稀釋至1升。(2)、將經過水洗后的PCB板放入上述混合溶液中，酸度保持在1. 0，時間控制在10分鐘。8、水洗將經過解膠后的PCB板放入水中進行水洗。9、化學鍍銅將經過水洗后的PCB板放入化學鍍銅溶液中沉積銅層。化學鍍銅工序完成。雖然本發明參照上述的實施例來描述，但是本技術領域中的普通技術人員完全能 夠很清楚的認識到以上的實施例僅是用于說明本發明，其中可作各種變化和修改而在廣義 上并沒有脫離本發明，所以并非作為對本發明的限定，只要在本發明的實質精神范圍內，對 以上所述的實施例的變化、變形都將落入本發明要求的保護范圍之內。
權利要求
一種新型的化學鍍銅方法，該方法由除油整孔、水洗、微蝕、預浸、活化、水洗、解膠、水洗、化學鍍銅步驟組成，其特征在于，在除油整孔步驟中(1)、取表面活性劑0.1 10.0g/L、磷酸鈉1.0 5.0g/L、Rhodafac RA 600表面活性劑1.0 5.0g/L，先將所取溶液分別用少量水溶解，然后混合稀釋至1升；(2)、將印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在1 10分鐘，PH值保持在8 14之間，溫度控制在40 70攝氏度；在預浸步驟中(1)、取硫酸亞錫1 50g/L、鹽酸1 100ml/L、氟化物0.1 5g/L，先將硫酸亞錫溶解在鹽酸中，再加入氟化物溶解，再用水稀釋至1升；(2)、將經除油整孔、水洗、微蝕后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在0.1 10分鐘，溫度控制在0 50攝氏度；在活化步驟中(1)、取硫酸5 50g/L、硫酸鈀5 50g/L、硫酸銨5 200g/L、尿素10 50g/L，先將硫酸稀釋至800ml水中，再將其他三種原料加入溶解，然后混合稀釋至1升，加熱至60攝氏度，攪拌1個小時；(2)、將經預浸后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，時間控制在1 10分鐘，溫度控制在0 80攝氏度；在解膠步驟中(1)、取硫酸10 50g和硫酸肼0.1 10g，用水溶解后再稀釋至1升；(2)、將經活化、水洗后的印制線路板浸泡在上述混合溶液中，酸度保持在0.3 1.0之間，時間控制在0.5 10分鐘。
2.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述表面活性劑 采用陰離子型。
3.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述表面活性劑 采用非離子型。
4.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述表面活性劑 采用陰離子型和非離子型兩者混合型。
5.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述表面活性劑 優選為OP乳化劑。
6.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述預浸步驟中 采用的氟化物為氟化鉀，氟化鈉，氟化氫鈉，氟化銨，氟化氫銨中的任意幾種組合物。
7.根據權利要求1所述的一種新型的化學鍍銅方法，其特征還在于所述除油整孔步 驟(1)中各組分優選的質量配比為表面活性劑0. 5g/L 磷酸鈉3. Og/LRhodafac RA-600 表面活性劑 2. Og/L ；所述預浸步驟(1)中各組分優選的質量配比為硫酸亞錫10g/L 鹽酸50ml/L 氟化鉀2g/L ；所述活化步驟(1)中各組分優選的質量配比為硫酸10g/L硫酸鈀50ppm硫酸銨100g/L 尿素25g/L ； 所述解膠步驟(1)中各組分優選的質量配比為 硫酸20g/L 硫酸胼5g/L。
全文摘要
本發明公開了一種新型的化學鍍銅方法，該方法由除油整孔、水洗、微蝕、預浸、活化、水洗、解膠、水洗、化學鍍銅步驟組成，其特征在于，除油整孔步驟，不但可以起到對線路板的除油作用，更重要的是在孔內帶有較強的負電，吸附較多的鈀膠體，使銅層的背光達到9級以上，活化步驟中采用鹽基硫酸銨和硫酸鈀溶液，沒有傳統膠體鈀產生的酸霧，環保且對操作人員無任何傷害，解膠步驟中，使用硫酸和硫酸阱，可以除掉銨根，肼可以將鈀金屬還原成鈀原子，更好的沉積銅。
文檔編號H05K3/18GK101979709SQ20101054291
公開日2011年2月23日 申請日期2010年11月15日 優先權日2010年11月15日
發明者王江鋒 申請人:深圳市成功科技有限公司