CN104419916A - 镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法 - Google Patents

镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化学镍钯金镀层的技术领域，公开了镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，用于在线路板的板面上形成镍钯金镀层，包括如下步骤：1）酸性除油；2）微蚀；3）酸洗；4）预浸酸；5）钯活化；6）后浸酸；7）化学镀镍；8）化学镀厚钯，采用有机酸与硫酸钯于线路板上的镍层上化学沉淀钯层；9）化学浸金。采用有机酸与硫酸钯在镍层上形成钯层，该钯层是存钯体系，其厚度保持较大，只需在钯层上形成较薄的金层则可，从而降低镀层的生产成本，且可减少剧毒金盐的使用，大大提高安全性；如图2所示，为钯层的表面纳米形貌，其硬度、内应力较小以及具有较佳的润湿性能，因此，使得镀层的打金线性能以及焊锡性能较佳。

Description

镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法
技术领域
本发明涉及化学镍钯金镀层的技术领域，尤其涉及镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法。
背景技术
随着电子产品逐渐向高性能、多功能、高可靠、轻薄小、便携及低成本等方向发展，为了满足市场及技术的需求，不仅要求PCB产品必须走向更高密度的产品类型，而且要求电子封装工业必须走向IC封装或系统封装等高密度的封装，这就要求出现一种能够满足多种封装工艺的镀层，所以化学镍钯金（ENEPIG）这一具有“万能”镀层美誉的表面处理工艺便应运而生。
化学镍钯金工艺分为3步，分别是化学镀镍、化学镀钯以及化学浸金，其中，化学镀钯是此工艺的重点，其性能优劣决定镀层的性能。
现有技术中，由于在化学镀钯过程中，钯液体系为次磷酸二氢钠+盐酸，其生产的PdP层中的P是分散在Pd之中，没有纯钯层的这一概念，致使生成的钯层厚度较小，产生的钯层中混合有其它材料，这样，在钯层中的存钯厚度较小，因此为了保持较好的打金线能力，就要求化学浸金形成的金层的厚度必须大于0.1μm，这样形成的镀层的生产成本较高，并且，增加了剧毒金盐的使用，安全性降低；钯层的硬度及内应力较大，从而导致镀层上的打金线的性能不佳，且接触角测试显示钯层的润湿性能不佳，导致镀层的焊锡性能也欠佳。
发明内容
本发明的目的在于提供镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，旨在解决现有技术中的化学镍钯金镀层的金层厚度较厚，导致生产成本较高、安全性降低、镀层打金线性能差及焊锡性能差的问题。
本发明是这样实现的，镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，用于在线路板的板面上形成镍钯金镀层，包括如下步骤：
1）、酸性除油，采用酸性除油剂对线路板的板面进行清洗；
2）、微蚀，采用过硫酸钠与硫酸对线路板的板面进行微蚀处理；
3）、酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行酸洗；
4）、预浸酸，将线路板进入酸性液体中，使线路板的板面处于无氧状态；
5）、钯活化，采用硫酸与硫酸钯对线路板的板面上的铜层进行活化；
6）、后浸酸，将线路板进入酸性液体中，去除线路板的板面上残留的钯活化化学物；
7）、化学镀镍，采用次磷酸二氢钠与硫酸镍于线路板板面上的铜层化学镀镍，于所述线路板的铜层上形成镍层；
8）、化学镀厚钯，采用有机酸与硫酸钯于线路板上的镍层上化学沉淀钯层；
9）、化学浸金，采用氰化金钾与氢氧化钾于所述钯层上浸入金层，从而于线路板的铜层上形成镍钯金镀层。
与现有技术相比，本发明的制作方法中，在化学镀厚钯的过程中，采用有机酸与硫酸钯在镍层上形成钯层，该钯层是存钯体系，因此，其厚度保持较大，从而在后续的化学浸金步骤中，可以只需在钯层上形成较薄的金层则可，从而降低镀层的生产成本，且可减少剧毒金盐的使用，大大提高安全性；如图2所示，为钯层的表面纳米形貌，其硬度、内应力较小以及具有较佳的润湿性能，因此，使得镀层的打金线性能以及焊锡性能较佳。
附图说明
图1是本发明实施例提供的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法的流程示意图；
图2本发明实施例提供的镀层中的钯层的表面纳米形貌示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
如图1～2所示，为本发明提供的一较佳实施例。
本实施例提供的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，用于在线路板上形成镍钯金镀层，其包括以下的操作步骤：
1）、酸性除油，采用酸性除油剂对线路板的板面进行清洗，清楚板面上的氧化层及油污，使得线路板的板面保持清洁；此处的酸性除油剂可以采用盐酸、硫酸等酸性液体；
2）、微蚀，微观粗化线路板的板面，使得线路板板面上的铜层与后续形成的镍层之间具有较好的结合力；此处可采用过硫酸钠与硫酸对线路板的板面进行微蚀处理，当然，也可以采用其它具有同等效果的材料对线路板的板面进行处理，具体可视具体需要而定；
3）、酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行清洗，除去步骤2）中，微蚀后在线路板板面上残留的药水；此处可采用硫酸对线路板的板面进行酸洗，当然，也可以采用盐酸等酸性液体对线路板的板面进行清洗；
4）、预浸酸，将线路板浸入酸性液体中，为线路板板面上的铜层活化提供酸性环境，此时，需要保持酸性液体的酸度，以保证线路板的板面处于无氧化物的状态下；此处可采用硫酸对线路板进行预浸酸，当然，也可以采用盐酸等酸性液体对线路板进行预浸酸；
5）、钯活化，采用硫酸与硫酸钯对线路板板面上的铜层进行活化，在铜层上置换出钯层，该钯层形成了镀镍反应的催化层；
6）、后浸酸，将线路板浸入酸性液体中，去除步骤5）中线路板板面上残留的活化钯化合物；此处可采用硫酸对线路板进行后浸酸，当然，也可以采用盐酸等酸性液体对线路板进行后浸酸；
7）、化学镀镍，采用次磷酸二氢钠与硫酸镍在线路板板面上的铜层化学镀上一层镍，形成镍层；
8）、化学镀厚钯，采用有机酸与硫酸钯在线路板上的镍层化学沉淀一层厚度较厚且均匀的钯层；
9）、化学浸金，采用氰化金钾与氢氧化钾，在线路板的钯层上浸入一层薄金，形成金层；至此，则可以在线路板的板面上形成镍钯金镀层。
在上述的制作方法中，在化学镀厚钯的过程中，采用有机酸与硫酸钯在镍层上形成钯层，该钯层是存钯体系，因此，其厚度保持较大，从而在后续的化学浸金步骤中，可以只需在钯层上形成较薄的金层则可，从而降低镀层的生产成本，且可减少剧毒金盐的使用，大大提高安全性；如图2所示，为钯层的表面纳米形貌，其硬度、内应力较小以及具有较佳的润湿性能，因此，使得镀层的打金线性能以及焊锡性能较佳。
本实施例中，步骤1）的酸性除油过程中，控制盐酸的浓度在5～9ml/L，温度控制在35～40℃，时间控制在4～6mins。
步骤2）的微蚀过程中，控制过硫酸钠的浓度在80～100g/L，硫酸的浓度控制在15～25ml/L，Cu2+浓度控制在2～15g/L，温度控制在25～40℃，时间控制在0.5～2mins。
步骤3）的酸洗过程中，控制硫酸的浓度在50～100ml/L，温度控制在常温，时间控制在0.5～2mins。
步骤4）的预浸酸过程中，控制硫酸的浓度在10～20ml/L，温度控制在20～27℃，时间控制在大于3mins。
步骤5）的钯活化过程中，控制硫酸的浓度在40～80ml/L，控制硫酸钯的浓度在80～100ml/L，温度控制在20～30℃，时间控制在0.5～3mins。
步骤6）的后浸酸的过程中，控制硫酸的浓度在10～25ml/L，温度控制在20～27℃，时间控制在0.5～1mins。
步骤7）的化学镀镍过程中，控制次磷酸二氢钠的浓度在100～150ml/L，硫酸镍的浓度控制在45～55ml/L，温度控制在80～90℃，时间控制在25～30mins。
步骤8）的化学镀厚钯的过程中，控制有机酸的浓度在120～150ml/L，温度控制在50～70℃，时间控制在10～40mins。
步骤9）的化学浸金过程中，控制氰化金钾的浓度在1.0～4.0g/L，氢氧化钾的浓度控制在60～100ml/L，温度控制在80～90℃，时间控制在5～10mins。
本实施例中，在步骤1）进行酸性除油之前，需要进行入板操作，将线路板输入到上述制作方法所需的生产线上，移动至待加工位置，进行镀层操作。
在步骤1）与步骤2）之间，线路板进行酸性除油之后，依序进行热水洗及二次水洗操作。
在步骤2）与步骤3）之间，线路板在酸洗以后，进行预浸酸之前，需要进行二次水洗操作。
在步骤5）与步骤6）之间，线路板在钯活化以后，进行后浸酸操作之前，需要进行二次水洗操作。
在步骤7）与步骤8）之间，线路板在进行化学镀镍后，进行化学镀厚钯之前，需要进行二次水洗操作。
在步骤8）与步骤9）之间，线路板在进行化学镀厚钯后，进行化学浸金之前，需要进行二次水洗操作。
在步骤9）对线路板进行化学浸金后，依序对线路板进行回收水洗、二次水洗以及热水洗。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，用于在线路板的板面上形成镍钯金镀层，包括如下步骤：
1）、酸性除油，采用酸性除油剂对线路板的板面进行清洗；
2）、微蚀，采用过硫酸钠与硫酸对线路板的板面进行微蚀处理；
3）、酸洗，利用酸性液体对线路板的板面进行酸洗；
4）、预浸酸，将线路板进入酸性液体中，使线路板的板面处于无氧状态；
5）、钯活化，采用硫酸与硫酸钯对线路板的板面上的铜层进行活化；
6）、后浸酸，将线路板进入酸性液体中，去除线路板的板面上残留的钯活化化学物；
7）、化学镀镍，采用次磷酸二氢钠与硫酸镍于线路板板面上的铜层化学镀镍，于所述线路板的铜层上形成镍层；
8）、化学镀厚钯，采用有机酸与硫酸钯于线路板上的镍层上化学沉淀钯层；
9）、化学浸金，采用氰化金钾与氢氧化钾于所述钯层上浸入金层，从而于线路板的铜层上形成镍钯金镀层。
2.如权利要求1所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，所述步骤8）中，有机酸的浓度范围为120～150ml/L，温度范围为50～70℃，反应时间范围为40～40mins。
3.如权利要求1所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，所述步骤7）中，次磷酸二氢钠的浓度范围为100～150ml/L，硫酸镍的浓度范围为45～55ml/L，温度范围为80～90℃，反应时间范围为25～30mins。
4.如权利要求1所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，所述步骤9）中，氰化金钾的浓度范围为1.0～4.0g/L，氢氧化钾的浓度范围为60～100ml/L，温度范围为80～90℃，反应时间范围为5～10mins。
5.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，所述步骤5）中，硫酸的浓度范围为40～80ml/L，硫酸钯的浓度范围为80～100ml/L，温度范围为20～30℃，反应时间范围为0.5～3mins。
6.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，所述步骤2）中，过硫酸钠的浓度范围为80～100ml/L，硫酸的浓度范围为15～25ml/L，Cu2+浓度范围为2～15g/L，温度范围为25～40℃，反应时间范围为0.5～2mins。
7.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，于所述步骤9）之后，依序对线路板进行回收水洗、二次水洗以及热水洗。
8.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，于步骤7）与步骤8）之间，以及步骤8）与步骤9）之间，分别对线路板进行二次水洗。
9.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，于步骤1）与步骤2）之间，依序对线路板进行热水洗及二次水洗。
10.如权利要求1至4任一项所述的镀厚钯的化学镍钯金镀层的制作方法，其特征在于，于所述步骤1）之前，将所述线路板移动至待加工位置。
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