CN102888628A - Pet基材的fpc板材电镀镍工作液 - Google Patents

Pet基材的fpc板材电镀镍工作液 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种PET基材的FPC板材电镀镍工作液，包含有下述重量百分比的组分：防剥离剂0.01～10％，缓冲剂硼酸0.1～50％，助溶润湿剂0.1～50％，其余为纯化水；所述防剥离剂为重量比0.5～2∶1的苯并咪唑衍生物钠盐与亚铁氰化钠的混合；所述助溶润湿剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇醚和乙二醇中的一种或两种。经本发明处理的PET基材饶性覆铜板可有效的保证在镀镍后PET基材与铜箔之间不发生脱落剥离。能够大幅度提高PET基材的FPC板电镀镍金工艺的良率。从而使PET基材FPC板大批量进行电镀镍金处理成为可能。

Description

PET基材的FPC板材电镀镍工作液
技术领域
本发明涉及PET基材的FPC板材电镀镍工作液。
背景技术
在电子制造业，覆铜板作为广泛应用的基材与线路材料，经常需要对其表面进行防氧化处理，以满足后续焊接或加工的要求。工业上应用于铜金属表面处理的工艺有很多，如电镀镍金、OSP(有机可焊性涂覆)、喷锡、化学镍金、浸银等。其中电镀镍金工艺即是在已经完成电路图形处理和镀铜后的电镀镍及电镀金工艺。该工艺可有效保护铜面受到外界腐蚀性或氧化性气氛的侵蚀，达到防氧化的效果，同时又有很好的可焊性。这一工艺制程简单、性能稳定，已普遍应用于印制线路板制造业中覆铜板的表面处理。随着FPC(饶性印刷线路板)行业的快速发展以及新技术新材料的开发应用，PET基材由于成本低廉、柔软度佳等先天优势已经逐步取代传统FPC的PI基材成为FPC覆铜板的首选基材。而在使用了PET基材的FPC进行电镀镍金表面处理时，由于PET基材与铜基材之间的粘合剂会由于电镀阴极的析氢反应而发生气泡剥离，导致铜箔从PET基材上脱落。目前PET基材的FPC板材在进行电镀镍金处理时报废率很高，故而很难进行大批量生产。本发明即是为解决PET基材的FPC板材在进行电镀镍电镀时铜箔脱落的问题而研发的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电镀镍的工作液，采用苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠，以重量比0.5～2∶1的比例添加到镀镍工作液中，可有效阻止PET基材与铜箔由于阴极析氢反应而发生的剥离。
本发明PET基材的FPC板材电镀镍工作液，包含有下述重量百分比的组分：防剥离剂0.01～10％，缓冲剂硼酸0.1～50％，助溶润湿剂0.1～50％，其余为纯化水；所述防剥离剂为重量比0.5～2∶1的苯并咪唑衍生物钠盐与亚铁氰化钠的混合；所述助溶润湿剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇醚和乙二醇中的一种或两种。
本发明使用的苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠，当其应用于镀镍工作液中是，重量比选择为0.5∶1～2∶1，其总重量为水溶液的0.01～10％，更优先为约0.1～5％重量比。当苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠的含有比例和总重量在上述范围以内，则可在铜表面形成均匀柔软的镍镀层，可提供良好的可焊性和结合力。
对于本发明配制的镀镍工作液，为进一步增强镀镍工作液pH值的稳定性和防止大电流高电位区烧焦，可加入硼酸。对于镀镍工作液中增加硼酸，其典型用量可为镀镍工作液总体用量的0.1～50％重量比，更优选为1～40％重量比。在上述范围内，即可以有效增强镀镍工作液pH值的缓冲性。
对于镀镍工作液中所添加的助溶润湿剂，其典型用量可为镀镍工作液总体用量的0.1～50％重量比，更优选为1～40％重量比。在上述范围内，即可以增强镀镍工作液的润湿性，也不会增加镀镍工作液的易燃性、爆炸性等的危险。
对于本发明配制的镀镍工作液，为进一步增强所镀镍层的柔软性，可加入重量比为0.01～10％的糖精钠，可有效降低镀镍层的应力。当糖精钠应用于本发明中时。其典型用量为镀镍工作液总体用量的0.01～10％重量比，优选为0.02～5％重量比。在上述的范围内，可有效降低镀镍层的应力。
对于本发明配制的镀镍工作液，为减缓铜面上溶解的铜离子对于镀液的影响，可加入重量比为0.01～10％的络合剂EDTA，可有效降低镀镍溶液中铜离子的含量。当EDTA应用于本发明中时。其典型用量为镀镍工作液总体用量的0.01～10％重量比，优选为0.02～5％重量比。
对于本发明配制的镀镍工作液，为进一步增强镀镍工作液的润湿性，从而使镀镍层更加均一平整和避免针孔现象，可加入重量比为0.1～10％的阳极活化剂，一般选择与水可以任意比例互溶的有机溶剂。此类溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇等的低级醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇、乙二醇醚类等。作为有机溶剂，优选乙二醇和乙二醇醚类，可以单独选择一种，也可以2种以上结合使用，所述阳极活化剂的重量百分比优选为0.2～5％。
所述防剥离剂的重量百分比优选为0.1～5％。
所述缓冲剂硼酸的重量百分比优选为1～40％。
所述助溶润湿剂的重量百分比优选为1～40％。
本发明将苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠在pH值约2.0～5.0的水溶液中，辅助于其他化学药品作为柔软剂、络合剂、缓冲剂、润湿剂，一起复配到最终的镀镍工作液中。经此镀镍工作液处理后，铜面会生成一层半光亮的均匀镍镀层，该镀层具有很好的柔软性和可焊性，与后制程的金层结合力强。
以本发明采用苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液可应用于PET材料的基板，也可用于PI材料的基板，在处理这样样品时，需使用S型镍阳极，处理液温通常为约10～70℃，镀镍工作液的电镀时间约30秒～60分钟。镀镍工作液的电流密度为1-8A/dm2在电镀镍工作液处理后，样品还须经过水洗、干燥、活化随后进入后续镀金工艺。
经本发明处理的PET基材饶性覆铜板可有效的保证在镀镍后PET基材与铜箔之间不发生脱落剥离。能够大幅度提高PET基材的FPC板电镀镍金工艺的良率。从而使PET基材FPC板大批量进行电镀镍金处理成为可能。
具体实施方式
本发明的实际实施可通过以下实施例进一步说明。这些实施例采用了本发明提出的苯并咪唑衍生物钠盐及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液，实例检验了镀镍工作液对铜面的处理效果，比较了其与市场上一些知名品牌的镀镍添加剂的差异。
在实施镀镍工作液处理铜面时，一般均需经过除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，处理温度均在40～60℃之间，处理时间在30秒～5分钟之间。镀镍后再进行镀金，肉眼即可判断铜箔与PET基材是否剥离。
实施例1
以重量比1∶2的比例选取2-戊基苯并咪唑钠及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液，辅助柔软剂、润湿剂、络合剂、缓冲剂配制镀镍工作液1L，具体的用量见下表所示。
组分 用量 种类及作用
2-戊基苯并咪唑钠 1g/L 防剥离剂
亚铁氰化钠 2g/L 防剥离剂
氨基磺酸镍 30g/L 阳极活化剂
硼酸 40g/L 缓冲剂
乙二醇甲醚 10ml/L 润湿剂
溴化镍 9g/l 阳极活化剂
糖精钠 15g/L 柔软剂
EDTA 0.5g/L 络合剂
以上表中的组分配制的电镀镍工作液处理铜面，处理过程依照除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，镀镍处理温度为55℃，处理时间为5分钟。处理完成后再镀金，PET基材与铜面没有发生剥离。
实施例2
以重量比1∶1的比例选取2-戊基苯并咪唑钠及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液，辅助柔软剂、润湿剂、络合剂、缓冲剂配制镀镍工作液1L，具体的用量见下表所示。
组分 用量 种类及作用
2-戊基苯并咪唑钠 20g/L 防剥离剂
亚铁氰化钠 20g/L 防剥离剂
氨基磺酸镍 35g/L 阳极活化剂
硼酸 400g/L 缓冲剂
乙二醇 400ml/L 润湿剂
溴化镍 15g/l 阳极活化剂
糖精钠 80g/L 柔软剂
EDTA 50g/L 络合剂
以上表中的组分配制的电镀镍工作液处理铜面，处理过程依照除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，镀镍处理温度为55℃，处理时间为5分钟。处理完成后再镀金，PET基材与铜面没有发生剥离。
实施例3
以重量比1∶1的比例选取2-戊基苯并咪唑钠及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液，辅助柔软剂、润湿剂、络合剂、缓冲剂配制镀镍工作液1L，具体的用量见下表所示。
组分 用量 种类及作用
2-戊基苯并咪唑钠 60g/L 防剥离剂
亚铁氰化钠 30g/L 防剥离剂
氨基磺酸镍 50g/L 阳极活化剂
硼酸 100g/L 缓冲剂
丙酮 80ml/L 润湿剂
溴化镍 30g/l 阳极活化剂
糖精钠 50g/L 柔软剂
EDTA 5g/L 络合剂
以上表中的组分配制的电镀镍工作液处理铜面，处理过程依照除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，镀镍处理温度为55℃，处理时间为5分钟。处理完成后再镀金，PET基材与铜面没有发生剥离。
实施例4
以重量比1∶1的比例选取2-戊基苯并咪唑钠及亚铁氰化钠配制的镀镍工作液，辅助柔软剂、润湿剂、络合剂、缓冲剂配制镀镍工作液1L，具体的用量见下表所示。
组分 用量 种类及作用
2-戊基苯并咪唑钠 0.5g/L 防剥离剂
亚铁氰化钠 0.5g/L 防剥离剂
氨基磺酸镍 2g/L 阳极活化剂
硼酸 10g/L 缓冲剂
丙酮 3ml/L 润湿剂
溴化镍 1g/1 阳极活化剂
糖精钠 0.5g/L 柔软剂
EDTA 1g/L 络合剂
以上表中的组分配制的电镀镍工作液处理铜面，处理过程依照除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，镀镍处理温度为55℃，处理时间为5分钟。处理完成后再镀金，PET基材与铜面没有发生剥离。
对比例
以市面FPC电镀镍添加剂配制的镀镍工作液(不含2-戊基苯并咪唑钠及亚铁氰化钠)，辅助柔软剂糖精钠、润湿剂乙二醇、缓冲剂硼酸、阳极活化剂氨基磺酸镍和溴化镍配制镀镍工作液1L，具体的用量见下表所示。
组分 用量 种类及作用
镀镍柔软剂 10ml/L 降低应力
氨基磺酸镍 30g/L 阳极活化剂
硼酸 40g/L 缓冲剂
镀镍润湿剂 10ml/L 润湿剂
阳极活化剂 30ml/l 阳极活化剂
镀镍光亮剂 5ml/L 光亮剂
以上表中的组分配制的电镀镍工作液处理铜面，处理过程依照除油→水洗→微蚀→水洗→镀镍→水洗→风干→活化→镀金等几个步骤，镀镍处理温度为55℃，处理时间为5分钟。处理完成后再镀金，PET基材与铜面明显发生剥离。

Claims (10)

1.一种PET基材的FPC板材电镀镍工作液，包含有下述重量百分比的组分：防剥离剂0.01～10％，缓冲剂硼酸0.1～50％，助溶润湿剂0.1～50％，其余为纯化水；所述防剥离剂为重量比0.5～2∶1的苯并咪唑衍生物钠盐与亚铁氰化钠的混合；所述助溶润湿剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、N，N-二甲基甲酰胺、乙二醇醚和乙二醇中的一种或两种。
2.如权利要求1所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：还包含有重量比为0.01～10％的柔软剂糖精钠。
3.如权利要求2所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述柔软剂糖精钠的重量百分比为0.02～5％。
4.如权利要求2所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：还包含有重量比为0.01～10％的络合剂EDTA。
5.如权利要求4所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述络合剂EDTA的重量百分比为0.02～5％。
6.如权利要求4所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：还包含有重量比为0.1～10％的阳极活化剂，所述阳极活化剂选自氨基磺酸镍、氯化镍、溴化镍和碘化镍中的至少一种。
7.如权利要求6所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述阳极活化剂的重量百分比为0.2～5％。
8.如权利要求1所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述防剥离剂的重量百分比为0.1～5％。
9.如权利要求1所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述缓冲剂硼酸的重量百分比为1～40％。
10.如权利要求1所述PET基材的FPC板材电镀镍工作液，其特征在于：所述助溶润湿剂的重量百分比为1～40％。
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