CN103002666A - 一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，该印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板。在镀金后的水洗中加入碱性物质后，通过AA机检测镀金后水洗已测不到金离子、仅含0.2PPm以下镍离子，使印制电路板不会因氧化腐蚀而报废，不须改变镀镍层厚度，也无须提高金含量(金含量在0.5g/L左右即可)、金厚度、加大镀金后水洗量(低至每平米用水10Lt以上即可)，就可以完全解决镀金板易氧化的问题，使生产能长期稳定，成本低、节约用水量、节能环保。

Description

一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术
技术领域
本发明属于印制电路板技术，具体涉及一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术。 
背景技术
在印制电路板的行业内，整板酸性镀镍金(俗称镀水金)易产生氧化腐蚀而导致电路板报废是一个行业难题，一般的解决方法是通过将镍层加厚(由3-6微米，提高到5-8微米)、提高金含量(0.8g/L t以上)、提高金厚度(由0.2-0.6微英寸提高到0.6-2.0微英寸)、加大镀金后水洗量(由每平米用水25L t提高到40L t以上)，此类方法对解决镀金板氧化有效，但氧化问题易反复发生，不能彻底解决，而且增加了成本，提高了用水量，给环保造成很大压力。此外本发明的技术人员通过对氧化的镀金印制电路板进行扫描电子显微镜分析发现氧化部位有密集的微孔，该密集微孔与镀镍层本身产生的孔隙不一样，比镀镍本身产生孔隙要小得多而且数量要多得多，说明此微孔是由于镍面腐蚀而引起的，并导致镀金印制电路板氧化，通过对氧化部位用能谱仪进行元素分析得到印证，据此分析镀镍金印制板氧化是由于印制板在镀金后含有镀金缸成分(柠檬酸、柠檬酸钠、柠檬酸钾、金等)酸性水洗中，微量的金、铜等金属杂质在镀金后水洗中和镍层发生置换反应，导致镀金印制电路板发生腐蚀氧化。正常流程是镀镍后水洗中镍离子要比镀金后水洗中镍离子高得多，但是氧化严重时镀金后水洗镍离子含量比镀镍后水洗镍离子还要高，见如下报告： 
镍金线水洗测试4.20-21 
    Cu2+(ppm)   Ni2+(ppm)   Au+(ppm)   pH
  镍前水洗4.20-9:00   2.8   0.1   0   1.87
  镍前水洗4.20-13:00   3.4   0.2   0   1.86
  镍前水洗4.20-17:00   4.8   0.3   0   1.74
  镍前水洗4.20-21:00   5.6   0.2   0   1.66
  镍前水洗4.20-1:00   6.7   0.3   0   1.64
  镍前水洗4.20-5:00   9   0.2   0   1.58
  镍前水洗4.21-9:00   8.5   0.2   0   1.58
  镍后水洗4.20-9:00   0.1   1   0   5.33
  镍后水洗4.20-13:00   0.1   1.6   0   5.69
  镍后水洗4.20-17:00   0   1.1   0   5.83
  镍后水洗4.20-21:00   0.1   2   0   5.81
  镍后水洗4.21-1:00   0.1   1.6   0   5.32
  镍后水洗4.21-5:00   0.1   1.3   0   5.81
  镍后水洗4.21-9:00   0.1   1.5   0   5.69
  金后水洗4.20-9:00   0.1   1.2   0.8   4.89
  金后水洗4.20-13:00   0.1   1.6   1.1   4.69
  金后水洗4.20-17:00   0.1   3.3   1.5   4.47
  金后水洗4.20-21:00   0.1   4.5   2.2   4.38
  金后水洗4.21-1:00   0.1   4.7   2.3   4.3
  金后水洗4.21-5:00   0.1   5.1   2.1   4.35
  金后水洗4.21-9:00   0.1   5.6   2.3   4.34
从上面的表格中知道镀金后水洗中镍离子要比镀镍后水洗镍离子高得多或 相近，正常情况镀镍后水洗中的镍离子要比镀金后水洗中的镍离子要高，因为镍离子来自镀镍缸，镀金后水洗中含有比镀镍后水洗中要高的镍离子或相近的镍离子，说明镀金后不仅水洗量不足而且印制板在镀金后的水洗中产生置换反应，才会产生镀金后水洗中镍离子比镀镍后水洗中高或相近的怪象，并导致镀金印制电路板氧化。 
下面对易发生置换反应的原因做进一步说明，镍(-0.25V)的标准电位比金(1.68V)、铜(0.153V)要负，所以镀镍、金印制板在镀金后酸性溶液中会发生如下置换反应： 
Ni+2Au+→Ni2++2Au 
Ni+Cu2+→Ni2++Cu 
从以上的离子方程式中看出电路板在镀金后的水洗过程中易产生氧化腐蚀而导致其报废。 
发明内容
本发明的目的是提供一种印制电路板酸性镀镍金碱性水洗技术，它能完全解决电镀镍、金印制电路板因氧化而腐蚀的问题，节能环保。 
本发明的目的是以如下方式实现的：该印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，其特征在于印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板。 
在印制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入碱性物质，使水洗缸内的PH控制在8～12。 
碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机碱中的一种或几种。 
本发明的有益效果是：本发明在镀金后的水洗中加入碱性物质后，通过AA机检测镀金后水洗已测不到金离子、仅含0.2PPm以下镍离子，使印制电路板不会因氧化腐蚀而报废，不须改变镀镍层厚度，也无须提高金含量(金含量在0.5g/L左右即可)、金厚度、加大镀金后水洗量(低至每平米用水10L t以上即可)，就可以完全解决镀金板易氧化的问题，使生产能长期稳定，成本低、节约用水量、节能环保。 
具体实施方式
实施例1 
该印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板，在制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入氢氧化钠，使水洗缸内的PH＝8。 
实施例2 
该印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板，在制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入氢氧化钠和碳酸钠，使水洗缸内的PH＝12。 
实施例3 
该印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板，在制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入氨水和有机碱，使水洗缸内的PH＝10.2。 
实施例4 
该印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板，在制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入有机碱，使水洗缸内的PH＝11.13。 
下表是在印制电路板镀金后向水洗缸内加碱性物质后稳定生产时电金线水洗的测试数据： 
Figure BSA00000570792500051
Figure BSA00000570792500061
从上述测试报告中可见镍在微碱性或强碱性环境中不会发生氧化腐蚀，据此我们在镀镍、金印制板镀金后水中加入碱性物质，使水洗缸内的液体的PH控制在8-12，使其保持微碱性，使大部分Au+、Cu2+离子被沉淀。 
下面以加入氢氧化钠为例，反应如下： 
Cu2++2OH-→Cu(OH)2↓ 
2CN-+O2(鼓气)+2NaOH→2NaCNO+2OH-
Au++OH-→Au(OH)↓ 
进而使镍离子控制在0.20.2PPm以下，完全避免电路板在镀金后的水洗过程中易发生置换反应而被氧化腐蚀，使电路板报废的现象发生。 

Claims (3)

1.一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，其特征在于：印制电路板电镀金板的流程为：上板→除油→两级逆流自来水洗→微蚀→浸硫酸→镀铜→两级逆流自来水洗→浸硫酸→两级逆流自来水洗→镀镍→两级逆流自来水洗→纯水洗→镀金→两级逆流纯水洗→下板。
2.如权利要求1所述的一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，其特征在于：所述印制电路板电镀金后的两级逆流纯水洗步骤中加入碱性物质，使水洗缸内的PH控制在8～12。
3.如权利要求1所述的一种印制电路板酸性镀镍金的水洗技术，其特征在于：所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠、氨水、有机碱中的一种或几种。
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