CN109852951A - 一种化学镍钯金生产线和生产工艺 - Google Patents

一种化学镍钯金生产线和生产工艺 Download PDF

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张毅
张新学
刘龙平
肖开球
李兴海
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Abstract

本发明提供了一种化学镍钯金生产线,包括:输送机构;依次相邻设置在所述输送机构运动路径上的前处理区、化学镍钯金区和后处理区。本发明将化学镍钯金生产中的前处理、化学镍钯金和后处理整合到一条生产线上,不仅能够节省人力,缩短处理流程,而且能够降低生产线的制造及使用成本。另外,本发明还提供了一种化学镍钯金工艺,本发明的工艺中涉及到软板化学镍、硬板化学镍、还原钯、置换钯、还原金以及置换金,生产线中设置了三个镍槽、三个钯槽、三个金槽。本发明中一条生产线能整合化学镍钯金生产工艺中的所有需求。能降低制造成本及使用成本。

Description

一种化学镍钯金生产线和生产工艺
技术领域
本发明涉及化学镀层技术领域,尤其涉及一种化学镍钯金生产线及生产工艺。
背景技术
随着积体电路的功能与信号的持续增加,大量的I/O需求及讯号传送质量已成为目前趋势,且对于高频化的要求日益增加,线路板与芯片焊接所需要的表面处理技术亦需要大幅度提升。高频化的增加,对于产品所需要承受的电子迁移能力也需要提升,而化学镍钯金(ENEPIG)由于具备了良好的附着能力,且镍层在其中可有效地阻止铜原子的扩散,化学镍钯金在给予能量后形成介金属化合物(IMC)相当平整,可有效障蔽整体原子的迁移能力。故在高阶产品如倒装芯片或晶圆底部凸块金属化,使用化学镍钯金作为其表面处理的比例也在持续性成长。
化学镍钯金(ENEPIG)方法,是通过化学反应在铜的表面先镀上一层镍和磷的化合物,然后再在镍的表面镀上一层钯,再在钯上镀一层金,从而达到在线路板上焊接、打线等功能。化学镍钯金工艺成本低,且产品金属亮泽,均匀度高,平整度好,可焊性好,并具有打金线成本降低及耐磨功能且操作方便的优点。
目前化镍钯金生产工艺需在在各生产线之间转运,在这一过程中需要大量人力参与,且线路板容易出现刮花等损害,同时为避免线路板在转运过程中受到污染,在进行下一阶段的处理前均要经过再清洗处理,上述问题不仅导致处理流程延长,生产成本及人力成本上升,也会产生大量污水,污染环境。另外,目前生产线软板、硬板不能同时生产,化学镀钯以及化学镀金镀液有置换型及还原型两种类型,不同类型的镀液生产线都是单独分开使用的。
因此,如何改善化学镍钯金生产线及工艺,以缩短生产线,简化工艺步骤,减少人力需求,降低生产成本,并能将各种工艺整合到一条线上,成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种化学镍钯金生产线及生产工艺,本发明能够实现缩短生产线、简化工艺步骤、减少人力需求、降低生产成本、节能减排的目的。
本发明提供了一种化学镍钯金生产线,包括:
输送机构;
依次相邻设置在所述输送机构运动路径上的前处理区、化学镍钯金区和后处理区。
在化学镍钯金生产过程中,镀液pH既可呈中性、碱性,也可呈酸性,由于在中性及碱性条件下,镀液不容易与输送机构发生反应,因此,当使用镀液为中性或碱性时,输送机构可以只包括水平输送机构,即整条生产线上均采用水平传动的方式,从而简化生产线,降低制造成本。
在本发明中,所述输送机构优选包括用于水平输送镀件的前处理区水平输送装置、用于水平输送镀件的化学镍钯金区水平输送装置和用于水平输送镀件的后处理区水平输送装置。
在本发明中,所述前处理区水平输送装置、化学镍钯金区水平输送装置和后处理区水平输送装置的传输速度优选独立可调。在生产过程中,可通过调节上述三段水平输送装置(即前处理区水平输送装置、化学镍钯金区水平输送装置和后处理区水平输送装置)的传输速度,来控制镀膜的厚度,使镀层中镍层厚度优选为2.0~8μm,钯层厚度优选为0.025~0.5μm,金层厚度优选为0.025~0.5μm。
在本发明中,镀液pH呈酸性的条件下,为避免输送机构与镀液反应,必须避免输送机构与镀液接触,所述输送机构优选还包括垂直输送装置。
在本发明中,所述输送机构优选还包括第一垂直输送装置,所述第一垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学镍槽中并带动镀件向第五清洗装置方向移动。
在本发明中,所述输送机构优选还包括第二垂直输送装置,所述第二垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学钯槽中并带动镀件向第六清洗装置方向移动。
在本发明中,所述输送机构优选还包括第三垂直输送装置,所述第三垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学金槽中并带动镀件向第七清洗装置方向移动。
在本发明中,所述输送机构优选还包括第四垂直输送装置,所述第四垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入金面封孔保护槽中并带动镀件向所述第八清洗装置方向移动。
在本发明中,所述第一垂直输送装置、第二垂直输送装置、第三垂直输送装置和第四垂直输送装置的传输速度优选可调。
本发明通过上述的垂直输送装置能够降低镀件(线路板)在输送机构上占用的水平空间,从而能够进一步地缩短生产线的长度,降低生产线的占地面积。
在本发明中,所述前处理区优选包括依次设置的喷砂机、磨板机、第一清洗装置、除油设备、微蚀缸、第二清洗装置、酸洗缸和第三清洗装置;所述第三清洗装置与化学镍钯金区相邻。
在本发明中,所述化学镍钯金区包括:
依次设置的预浸缸、活化缸、第四清洗装置、化学镍槽、第五清洗装置、化学钯槽、第六清洗装置、化学金槽、第七清洗装置、金面封孔保护槽和第八清洗装置;所述预浸缸与前处理区相邻,更进一步,与第三清洗装置相邻;所述第八清洗装置和后处理区相邻。
在本发明中,所述预浸缸、活化缸以及第四清洗装置的内部优选均为钛材质。
在本发明中,所述化学镍槽优选设置有至少三个。化学镍槽在生产过程中经常有化学镍析出,必须要进行经常性硝槽,现有技术中生产线上只配备有一个化学镍槽,因此在硝槽时,不得不停止生产,影响生产效率,并且容易对周围的生产环境造成污染。为避免上述问题,在本发明中,化学镍槽设置有至少三个,一个用作软板化学镀镍,一个用于硬板化学镀镍,其中两个布置在生产线上进行生产,其余的进行硝槽作为备用,当生产线上的化学镍槽需要硝槽作业时,可使用已经完成硝槽的另一个化学镍槽将其替换下来继续生产,保证生产的连续进行,同时将需要硝槽的化学镍槽运至特定位置进行硝槽操作,避免对生产线周围环境造成污染。
在本发明中,化学镍槽的材质优选为PP材质或不锈钢材质。
在本发明中,化学钯槽优选设置有至少三个,一个用于化学置换镀钯,一个用于化学还原镀钯;其中两个布置在生产线上进行生产,剩下的进行硝槽作为备用,当生产线上的化学钯槽需要硝槽作业时,可使用已经完成硝槽的另一个化学钯槽将其替换下来继续生产,保证生产的连续进行。
在本发明中,所述化学钯槽优选为NPP材质或者外槽采用NPP材质、内槽采用不锈钢喷铁氟隆制作。在本发明中,外槽采用NPP材质内槽用不锈钢喷铁氟隆制作时,槽内配管转角弧度应该大一些,最好采用圆弧形。
在本发明中,所述化学金槽优选设置有至少三个,一个用于化学置换镀金,一个用于化学还原镀金;其中两个布置在生产线上进行生产,剩下的作为备用,当生产线上的化学金槽需要清洗作业时,可使用已经完成清洗的另一个化学金槽将其替换下来继续生产,保证生产的连续进行。
在本发明中,所述后处理区优选包括烘干机;所述烘干机和化学镍钯金区相邻,更进一步,与第八清洗装置相邻。
本发明提供的化学镍钯金生产线,将化学镍钯金生产中的前处理、化学镍钯金处理以及后处理整合到一条生产线上,这样,由于在生产时无需转运及频繁的上下板操作,不仅能够节省人力,缩短处理流程,而且还能够避免线路板受到污染及刮花等损害,从而将现有技术中化学镍钯金区及后处理区中很多重复的清洗设备省去,达到简化设备,缩短生产线,减少占地面积,节约人员配置,减少污水排放的目的,从而使生产线的制造成本及生产成本均大大降低。
本发明还提供了一种化学镍钯金生产工艺,以配合上述化学镍钯金生产线进行生产。本发明提供了一种化学镍钯金生产工艺,包括:
将镀件进行前处理完成后直接进行化学镍钯金处理;
所述化学镍钯金处理完成后直接进行后处理。
本发明对所述前处理的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的化学镍钯金的前处理方法即可。在本发明中,所述前处理优选包括将镀件依次进行喷砂、磨板、一次清洗、除油、微蚀、二次清洗、酸洗和三次清洗。本发明对所述喷砂、磨板、一次清洗、除油、微蚀、二次清洗、酸洗和三次清洗的具体方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的化学镍钯金前处理过程中的喷砂、磨板、一次清洗、除油、微蚀、二次清洗、酸洗和三次清洗的技术方案即可。
在本发明中,所述化学镍钯金处理优选包括:将前处理后的镀件直接依次进行预浸、活化、四次清洗、镀镍、五次清洗、镀钯、六次清洗、镀金、七次清洗、金面封孔和八次清洗。
本发明对所述预浸、活化和四次清洗的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的化学镍钯金处理过程中的预浸、活化和清洗的方法即可。
在本发明中,所述镀镍的温度优选为40~80℃,更优选为50~70℃,最优选为60℃;所述镀镍的时间优选为7~15min,更优选为8~12min,最优选为9~10min。在本发明中,所述镀镍完成后优选通过智能装置转换直接进入三段水平水洗。
在本发明中,所述化学镍钯金处理过程中或者镀镍优选包括硬板化学镀镍和硬板化学镀镍中的一种或两种。
现有技术的化学镍钯金生产工艺中,除了反复清洗导致生产效率不理想外,化学镍镀的镀液及化学镀金的镀液沉镀慢也是制约生产效率的一个关键因素。目前,进行化学镀镍时所使用的化学镍镀的镀液按pH值划分有酸性、中性、碱性之分,其中,酸性的化学镀镍的镀液由于循环寿命长、镀速较快、镀层硬度高、耐腐蚀能力强而得到了广泛的应用,但是要使其实现良好的施镀效果,则需要将其加热至80~90℃,由于温度较高,导致酸性的化学镀镍液应用范围较小,无法在塑料件上镀层,并且上述镀液的沉镀速度仅为9~11μm/hr,导致沉镀时间长达20min~30min,造成化学镍钯金处理的处理速度慢,效率低,与前处理及后处理的速度相差较大,生产线的整体运行速度难以调控。不仅如此,如果要实现连续生产必须将化学镍钯金生产线设计的很长,导致生产线占地面积较大。因此,现有技术一般选择在独立的生产线上完成,然后转运至后续生产线上继续加工的方式进行生产。为了解决上述问题,配合本发明提供的新型工艺及生产线,更好地实现缩短生产线,简化工艺流程的目的,本发明对化学镀镍钯金所采用的镀镍镀液进行了优化。
在本发明中,所述硬板化学镀镍的镀液优选包括:
在本发明中,所述硬板化学镀镍的镀液pH值优选为5~9,更优选为6~8,最优选为7。
在本发明中,所述水溶性镍盐优选选自硫酸镍、氯化镍、乙酸镍、硝酸镍、次磷酸镍和氨基磺酸镍的一种。
在本发明中,所述还原剂优选选自硼烷、肼、次磷酸钠和硼氢化钠的一种。
在本发明中,所述络合剂优选包括主络合剂和辅助络合剂。在本发明中,所述主络合剂优选为乙二胺四甲叉膦酸钠和羟基乙叉二膦酸,所述乙二胺四甲叉膦酸钠和羟基乙叉二膦酸的质量比优选为(2~10):(1~3),更优选为(3~8):(1.5~2.5),最优选为(4~6):2。
在本发明中,所述辅助络合剂优选选自柠檬酸、琥珀酸、乳酸、氨水、氯化铵、三乙醇胺、甘氨酸、乙二胺、苹果酸、氨基三甲叉膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、2-羟基膦酰基乙酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸和己二胺四甲叉膦酸一种或几种。
在本发明中,所述加速剂优选选自己二酸、戊二酸和丙酸的一种或几种。
在本发明中,所述稳定剂优选为稀土金属,如钇和镨;所述钇和镨的质量比为优选为1:(6~8),更优选为1:7。
在本发明中,所述硬板化学镀镍的温度优选为50~60℃,更优选为52~58℃,最优选为54~56℃;pH值范围优选为5~9,更优选为6~8,最优选为7。
在本发明中,上述硬板化学镀镍的镀液不仅沉镀速度快,而且在酸性条件时允许在低温下进行操作,在生产时,只需将化学镀镍液加热至40~80℃,使镀件(线路板)浸没于化学镀镍液中7min~15min即可,其沉镀速度能够达到20~25μm/hr,然后送入清洗装置清洗,通过智能装置转换将镀件(线路板)直接送入上述化学镍金生产线的第五清洗装置进行三段水平水洗。本发明通过改良镀镍镀液的配方,获得了一种低温高速化学镀镍液,不仅化学镍镀液所需温度降低,而且沉镀速度快,效率高,有助于提高生产效率。化学镀镍镀液配方的调整还为化学镍槽的制造提供了便利,由于化学镀镍的镀液可在低温下生产,因此,化学镍槽可采用大多数材质制作,优选地,化学镍槽由耐腐蚀、耐高温、质量轻的NPP材料制成。
在本发明中,所述软板化学镀镍的镀液优选包括:
在本发明中,所述水溶性镍盐优选选自硫酸镍、氯化镍、乙酸镍、硝酸镍、次磷酸镍和氨基磺酸镍的一种。
在本发明中,所述还原剂优选选自硼烷、肼、次磷酸钠和硼氢化钠的一种。
在本发明中,所述络合剂优选选自氨基羧酸(如氨基乙酸、氨基丙酸等)、羟基羧酸(如乳酸、柠檬酸、酒石酸等)、有机膦酸、三乙醇胺、氨三乙酸、EDTA和吡啶-2-羧酸中的一种或几种。
在本发明中,所述加速剂优选选自丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸;短链饱和氨基酸:如氨基乙酸;短链饱和脂肪酸:如醋酸、戊酸、丙酸、丁酸等;无机离子加速剂:如F-离子以及部分稀土元素。
在本发明中,所述加速剂优选选自稳定剂硫脲、硫代硫酸钠、硫脲衍生物、IO3-、BrO3-、H2O2、NO2-、AsO4-、Pb2+、Sn2+、Cd2+、Zn2+和Bi2+中的一种或几种。
在本发明中,所述应力消除剂优选为糖精、1,4丁炔二醇、香豆素、六次甲基四胺、乙二胺、二乙烯三胺、铜离子、铁离子、铊离子、铋离子、咪唑烷基脲、重氮咪唑烷基脲、DMDMH和羟甲基甘氨酸钠中的一种或几种。
在本发明中,所述表面活性剂优选为十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚和聚氧丙烯甘油醚中的一种或几种。
在本发明中,所述软板化学镀镍的镀液pH值优选为4~6,更优选为5。
在本发明中,所述镀钯的温度优选为40~70℃,更优选为50~60℃;所述镀钯的时间优选为1~15min,更优选为3~12min,最优选为5~10min。在本发明中,所述镀钯完成后优选将镀件送入清洗装置清洗。
在本发明中,所述化学镍钯金处理过程中或者镀钯优选包括化学还原镀钯和化学置换镀钯中的一种或两种。
在本发明中,所述化学还原镀钯的镀液优选包括:
在本发明中,所述钯盐优选选自氯化钯、二硝基二氨钯、碳酸四氨钯、硫酸钯、硝酸钯、醋酸钯、草酸钯、甲酸钯、硫酸四氨合钯和二氯四氨合钯中的一种或几种。
在本发明中,所述还原剂优选选自硼烷、肼、次磷酸钠、硼氢化钠、甲酸和甲酸钠中的一种或几种。
在本发明中,所述络合剂优选选自氨水、柠檬酸铵、氯化铵、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠、醇胺类化合物、氨基羧酸类和有机膦酸类化合物中的一种或几种。
在本发明中,所述加速剂优选选自丙二酸、丁二酸、戊二酸和己二酸中的一种或几种。
在本发明中,所述稳定剂优选选自硫脲、烷基硫脲、硫代硫酸盐、铋化合物、碘酸钾和含氮的杂环化合物中的一种或几种。
在本发明中,所述化学还原镀钯的镀液pH值优选为6~9,更优选为7~8。
在本发明中,所述化学置换镀钯的镀液优选包括:
在本发明中,所述钯盐优选选自氯化钯、二硝基二氨钯、碳酸四氨钯、硫酸钯、硝酸钯、醋酸钯、草酸钯、甲酸钯、硫酸四氨合钯和二氯四氨合钯中的一种或几种。
在本发明中,所述络合剂优选选自氨水、柠檬酸铵、氯化铵、乙二胺、乙二胺四乙酸二钠、醇胺类化合物、氨基羧酸类和有机膦酸类化合物中的一种或几种。
在本发明中,所述加速剂优选选自稀土元素中的一种。
在本发明中,所述稳定剂优选选自硫脲、烷基硫脲、硫代硫酸盐、铋化合物、碘酸钾和含氮的杂环化合物中的一种或几种。
在本发明中,所述化学还原镀钯的镀液pH值优选为6~9,更优选为7~8。
在本发明中,所述化学置换镀钯的镀液pH值优选为6~9,更优选为7~8。
在本发明中,所述镀金的温度优选为70~80℃,更优选为72~78℃,最优选为74~76℃。在本发明中,所述镀金完成后优选通过智能装置转换直接进入三段水平水洗。
在本发明中,所述化学镍钯金处理过程中或者镀金优选包括化学置换镀金和化学还原镀金中的一种或两种。
在本发明中,所述化学置换镀金的镀液优选包括:
在本发明中,所述水溶性金盐优选选自氰化金钾、氰化金钠、亚硫酸金钠、硫代硫酸金钾、氯化金酸盐和硫代苹果酸金盐的一种。
在本发明中,所述主络合剂优选选自:氰根(CN-)、亚硫酸根、硫代硫酸根、柠檬酸盐和EDTA一种或几种。
在本发明中,所述辅助络合剂优选选自氨、乙二胺、柠檬酸盐、酒石酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硫代硫酸盐和有机膦酸的一种。
在本发明中,所述重金属添加剂优选选自:铜、镍、钴、银、铋、钯、铅、锡和铊的一种或几种。
在本发明中,所述导电盐优选选自:柠檬酸钾、柠檬酸钠、氯化铵和硫酸铵中的一种或几种。
在本发明中,所述PH值缓冲剂优选选自丁二酸钠、硼砂、醋酸钠、丙酸钠和丙二酸钠中的一种或几种。
在本发明中,所述化学还原镀金的镀液优选包括:
在本发明中,所述水溶性金盐优选选自氰化金钾、氰化金钠、亚硫酸金钠、硫代硫酸金钾、氯化金酸盐和硫代苹果酸金盐的一种。
在本发明中,所述还原剂优选选自:硫脲、坏血酸、次磷酸钠、六次甲基四氨、甲酸、肼和对苯二酚中的一种。
在本发明中,所述主络合剂优选选自:氰根(CN-)、亚硫酸根、硫代硫酸根、柠檬酸盐和EDTA中的一种或几种。
在本发明中,所述辅助络合剂优选选自氨、乙二胺、柠檬酸盐、酒石酸盐、磷酸盐、硼酸盐、硫代硫酸盐和有机膦酸的一种或几种。
在本发明中,所述重金属添加剂优选选自:铜、镍、钴、银、铋、钯、铅、锡和铊中的一种或几种。
在本发明中,所述导电盐优选选自:柠檬酸钾、柠檬酸钠、氯化铵和硫酸铵中的一种或几种。
在本发明中,所述PH值缓冲剂优选选自丁二酸钠、硼砂、醋酸钠、丙酸钠和丙二酸钠中的一种或几种。
在本发明中,优选增加了金面封孔保护,本发明通过金面封孔保护,可将目前化学镍钯金的金层厚度要求为2~4μm降低到1~2μm,即使金层厚度降低通过在金面形成一层致密的保护膜,镀层在后续的测试过程中性能不会发生变化。
在本发明中,所述金面封孔的温度优选为20~60℃,更优选为30~50℃,最优选为35~45℃。在本发明中,所述金面封孔完成后优选送入清洗装置清洗。
在本发明中,所述金面封孔的试剂优选包括:
在本发明中,所述缓蚀剂优选选自苯并咪唑及其衍生物、有机膦酸、嘌呤、咪唑和吡咯中的一种或几种。
在本发明中,所述表面活性剂优选选自生物表面活性剂、非离子氟系表面活性剂和PEG1000中的一种。
在本发明中,所述金属螯合剂优选选自柠檬酸、氨三乙酸、EDTA和葡糖糖酸钠中的一种或几种。
在本发明中,所述清洗助剂优选选自1,4丁二醇、二乙二醇单丁醚、丙二醇、异辛醇一种或多种
在本发明中,所述pH调节剂优选选自三乙醇胺、二乙醇胺和单乙醇胺中的一种或几种。
在本发明中,所述后处理优选包括水洗烘干。本发明对所述水洗烘干的方法没有特殊的限制,采用本领域技术人员熟知的烘干的技术方案即可。
本发明提供的化学镍钯金生产工艺优选采用上述技术方案所述的化学镍钯金生产线进行生产。本发明中的化学镍钯金工艺中,涉及到软板化学镍、硬板化学镍、还原钯、置换钯、还原金以及置换金,本发明提供的生产线优选设置三个镍槽、三个钯槽、三个金槽,一条线能整合化学镍钯金生产工艺中所有需求,能降低制造成本及使用成本。
本发明还提供了一种按照上述化学镍钯金生产线设计的化学镍钯金生产工艺,该工艺前处理完成后直接进入化学镍钯金处理;化学镍钯金处理完成后直接进入后处理,通过上述的化学镍钯金生产工艺可实现连续化生产,镀件在完成前处理作业后可以直接进入化学镍钯金处理,且在完成化学镍钯金处理后可以直接进入后处理,从而无需进行反复的上下板操作以及反复的清洗步骤,能够大大简化化学镍钯金生产工艺的处理流程,避免转运过程中的损耗,节省时间,提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的化学镍钯金生产线结构示意图;
图2为本发明实施例提供的化学镍钯金生产线前处理区结构示意图;
图3为本发明实施例提供的化学镍钯金生产线化学镍钯金区结构示意图;
图4为本发明实施例提供的化学镍钯金生产线后处理区结构示意图;
图5为本发明实施例2制备得到的镍钯金合金的SEM扫描电镜图片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
本实施例提供的化学镀镍钯金生产线的结构示意图如图1、图2、图3和图4所示,图1为本发明提供的化学镍钯金生产线的结构示意图,包括:
输送机构(图中未示出),包括:用于水平输送镀件的前处理区水平输送装置、用于水平输送镀件的化学镍钯金区水平输送装置、用于水平输送镀件的后处理区水平输送装置;第一垂直输送装置,所述第一垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学镍槽中并带动镀件向第五清洗装置方向移动;第二垂直输送装置,所述第二垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学钯槽中并带动镀件向第六清洗装置方向移动;第三垂直输送装置,所述第三垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学金槽中并带动镀件向第七清洗装置方向移动;第四垂直输送装置,所述第四垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入金面封孔保护槽中并带动镀件向所述第八清洗装置方向移动;前处理区水平输送装置、化学镍钯金区水平输送装置和后处理区水平输送装置的传输速度独立可调;第一垂直输送装置、第二垂直输送装置、第三垂直输送装置和第四垂直输送装置的传输速度可调;
依次相邻设置于输送机构运动路径上的前处理区1、化学镍钯金区2和后处理区3;
图2为本发明提供的化学镍钯金生产线的前处理区结构示意图,包括:依次设置的喷砂机11、磨板机12、第一清洗装置13、除油设备14、微蚀缸15、第二清洗装置16、酸洗缸17和第三清洗装置18;
图3为本发明提供的化学镍钯金生产线的化学镍钯金区结构示意图,包括:依次设置的预浸缸21(内部为钛材质)、活化缸22(内部为钛材质)、第四清洗装置23(内部为钛材质)、化学镍槽24(PP材质,设置3个,两个布置在生产线上进行生产,另一个进行硝槽作为备用)、第五清洗装置25、化学钯槽26(NPP材质,设置3个,两个布置在生产线上进行生产,另一个进行硝槽作为备用)、第六清洗装置27、化学金槽28(设置3个,两个布置在生产线上进行生产,另一个进行硝槽作为备用)、第七清洗装置29、金面封孔装置210和第八清洗装置211;
图4为本发明提供的化学镍钯金生产线的后处理区结构示意图,包括:烘干机31;
第三清洗装置18与预浸缸21相邻设置,第八清洗装211与烘干机31相邻设置。
实施例2
采用实施例1中的化学镀镍钯金生产线进行化学镍钯金工艺生产:
将镀件进入生产线依次进行:喷砂、磨板、一次清洗、除油、微蚀、二次清洗、酸洗和三次清洗前处理;
然后直接进行预浸、活化、四次清洗、镀镍、五次清洗、镀钯、六次清洗、镀金、七次清洗、金面封孔和八次清洗化学镍钯金处理;
最后直接进行烘干后处理。
化学镍钯金处理过程中:
硬板化学镀镍的镀液配方为:硫酸镍10g/L,次磷酸钠25g/L,乳酸10g/L,氨水10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)20g/L,羟基乙叉二膦酸(HEDP)10g/L,氯化铵15g/L,氨基乙酸10g/L,硫酸镨70ppm,硫酸钇10ppm。
硬板化学镀镍的温度为55℃。
软板化学镀镍的镀液配方为:硫酸镍10g/L,次磷酸钠30g/L,乳酸10g/L,氨水10g/L,氨基乙酸10g/L,硝酸铋10ppm,FS3100 1g/L,糖精10g/L,丁炔二醇1g/L。
软板化学镀镍的温度为60℃。
化学还原镀钯的镀液配方为:硫酸钯1g/L,次磷酸钠10g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)20g/L,氨基乙酸10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋10ppm。
化学还原镀钯的温度为55℃。
化学置换镀钯液的镀液配方为:硫酸钯1g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋2ppm。
化学置换镀钯的温度为55℃。
化学置换镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾6g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铅5ppm。
化学置换镀金的温度为75℃。
化学还原镀金的镀液配方为:氰化亚金钾1g/L,次磷酸钠2g/L,EDTA10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾6g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铅5ppm。
化学还原镀金的温度为75℃。
金面封孔剂的配方为:四氮唑5g/L,氨基三甲叉膦酸5g/L,1,4-丁二醇4g/L,二乙二醇单丁醚5g/L,FS3100 10ppm,鼠李糖脂1g/L,三乙醇胺5g/L,单乙醇胺10g/L。
金面封孔的温度为40℃。
本实施例进行化学镀镍的沉积时间为20min,化学镀钯的沉积时间为10min,化学镀金的沉积时间为8min,获得的硬板化学镀镍层厚度为147.5uinch,软板化学镀镍层的厚度为112uinch,化学置换镀钯层厚度为2.12uinch,化学还原镀钯层厚度为5.02uinch,化学置换镀金层厚度为1.98uinch,化学还原镀金层的厚度为3.85uinch。
图5为本发明实施例2制备得到的镍钯金合金的SEM扫描电镜图片。
使用上述的化学镍镀液、化学镀钯液、化学金镀液以及金面封孔剂,获得的镀件镀层外观、密著性、抗蚀能力以及镀层表面平整度等性能均能够符合要求。
实施例3
按照实施例2的方法进行化学镍钯金工艺生产,与实施例2的区别在于:
硬板化学镀镍的镀液配方:硫酸镍10g/L,次磷酸钠25g/L,乳酸8g/L,氨水10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)30g/L,羟基乙叉二膦酸(HEDP)15g/L,氯化铵15g/L,氨基乙酸10g/L,硫酸镨91ppm,硫酸钇13ppm。
软板化学镀镍的镀液配方为:硫酸镍10g/L,次磷酸钠25/L,乳酸10g/L,苹果酸10g/L,氨水10g/L,氨基乙酸10g/L,醋酸铅10ppm,OP-10 15g/L,糖精10g/L,重氮烷基脲5g/L。
化学还原镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,次磷酸钠10g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)20g/L,氨基乙酸10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋10ppm。
化学置换镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋2ppm。
化学置换镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾5g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铋10ppm。
化学还原镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,次磷酸钠2g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾6g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铅5ppm。
金面封孔剂的配方:苯并三唑5g/L,羟基乙叉二膦酸5g/L,丙三醇3g/L,二乙二醇单丁醚5g/L,FS3100 10ppm,槐糖脂1g/L,三乙醇胺5g/L,单乙醇胺10g/L。
本实施例进行化学镀镍的沉积时间为20min,化学镀钯的沉积时间为10min,化学镀金的沉积时间为8min,获得的硬板化学镀镍层厚度为145.8uinch,软板化学镀镍层的厚度为118.6uinch,化学置换镀钯层厚度为2.00uinch,化学还原镀钯层厚度为5.32uinch,化学置换镀金层厚度为1.87uinch,化学还原镀金层的厚度为4.00uinch。
使用上述的化学镍镀液、化学镀钯液、化学金镀液以及金面封孔剂,获得的镀件镀层外观、密著性、抗蚀能力以及镀层表面平整度等性能均能够符合要求。
实施例4
按照实施例2的方法进行化学镍钯金工艺生产,与实施例2的区别在于:
硬板化学镀镍的镀液配方:硫酸镍10g/L,次磷酸钠30g/L,乳酸8g/L,氨水10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)30g/L,羟基乙叉二膦酸(HEDP)15g/L,氯化铵20g/L,氨基乙酸10g/L,硫酸镨91ppm,硫酸钇13ppm。
软板化学镀镍的镀液配方:硫酸镍10g/L,次磷酸钠25/L,乳酸10g/L,苹果酸10g/L,氨水10g/L,柠檬酸10g/L,醋酸铅10ppm,OP-10 15g/L,香豆素10g/L,羟甲基甘氨酸钠5g/L。
化学还原镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,次磷酸钠10g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)20g/L,氨基乙酸10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋10ppm。
化学置换镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋2ppm。
化学置换镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾5g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铜10ppm。
化学还原镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,次磷酸钠2g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾6g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铅5ppm。
金面封孔剂的配方:苯并咪唑5g/L,2-羟基膦酰基乙酸5g/L,丙二醇5g/L,二乙二醇单丁醚5g/L,FS310010ppm,槐糖脂1g/L,三乙醇胺5g/L,单乙醇胺10g/L。
本实施例进行化学镀镍的沉积时间为20min,化学镀钯的沉积时间为10min,化学镀金的沉积时间为8min,获得的硬板化学镀镍层厚度为144.2uinch,软板化学镀镍层的厚度为128.4uinch,化学置换镀钯层厚度为2.18uinch,化学还原镀钯层厚度为4.5uinch,化学置换镀金层厚度为1.96uinch,化学还原镀金层的厚度为3.84uinch。
使用上述的化学镍镀液、化学镀钯液、化学金镀液以及金面封孔剂,获得的镀件镀层外观、密著性、抗蚀能力以及镀层表面平整度等性能均能够符合要求。
实施例5
按照实施例2的方法进行化学镍钯金工艺生产,与实施例2的区别在于:
硬板化学镀镍的镀液配方:硫酸镍10g/L,次磷酸钠30g/L,乳酸8g/L,氨水10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)30g/L,羟基乙叉二膦酸(HEDP)15g/L,氯化铵20g/L,氨基乙酸10g/L,硫酸镨91ppm,硫酸钇13ppm。
软板化学镀镍的镀液配方:硫酸镍10g/L,次磷酸钠25/L,乳酸10g/L,丁二酸10g/L,氨水10g/L,柠檬酸10g/L,醋酸铅10ppm,OP-10 15g/L,香豆素10g/L,咪唑烷基脲5g/L。
化学还原镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,次磷酸钠10g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,乙二胺四甲叉膦酸钠(EDTMPS)20g/L,氨基乙酸10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋10ppm。
化学置换镀钯的镀液配方:硫酸钯1g/L,乙二胺10g/L,柠檬酸三铵10g/L,磷酸氢二钠15g/L,硝酸铋2ppm。
化学镀金的镀液配方:氰化亚金钾1g/L,EDTA 10g/L,氨水10g/L,柠檬酸钾5g/L,硼砂1g/L,苯并三氮唑5g/L,醋酸钠5g/L,铜10ppm。
金面封孔剂配方:三氮唑5g/L,二胺四亚甲基膦酸钠5g/L,1,4丁二醇5g/L,二乙二醇单丁醚5g/L,FS3100 10ppm,槐糖脂1g/L,三乙醇胺5g/L,单乙醇胺10g/L。
本实施例进行化学镀镍的沉积时间为20min,化学镀钯的沉积时间为10min,化学镀金的沉积时间为8min,获得的硬板化学镀镍层厚度为142.8uinch,软板化学镀镍层的厚度为126.6uinch,置换镀钯层厚度为2.06uinch,化学还原镀钯层厚度为4.30uinch,化学置换镀金层厚度为2.06uinch,化学还原镀金层的厚度为3.87uinch。
使用上述的化学镍镀液、化学镀钯液、化学金镀液以及金面封孔剂,获得的镀件镀层外观、密著性、抗蚀能力以及镀层表面平整度等性能均能够符合要求。
通过上述实施例可以看出,使用本发明实施例提供的化学镍镀镀液配方以及化学镀金镀液配方可以达到低温高速的目的,能够有效地提高施镀效率。
由以上实施例可知,本发明提供了一种化学镍钯金生产线,包括:输送机构;依次相邻设置在所述输送机构运动路径上的前处理区、化学镍钯金区和后处理区。本发明将化学镍钯金生产中的前处理、化学镍钯金和后处理整合到一条生产线上,不仅能够节省人力,缩短处理流程,而且能够降低生产线的制造及使用成本。另外,本发明还提供了一种化学镍钯金工艺,本发明的工艺中涉及到软板化学镍、硬板化学镍、还原钯、置换钯、还原金以及置换金,生产线中设置了三个镍槽、三个钯槽、三个金槽。本发明中一条生产线能整合化学镍钯金生产工艺中的所有需求。能降低制造成本及使用成本。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种化学镍钯金生产线,包括:
输送机构;
依次相邻设置在所述输送机构运动路径上的前处理区、化学镍钯金区和后处理区;
所述化学镍钯金区包括:
依次设置的预浸缸、活化缸、后浸缸、第四清洗装置、化学镍槽、第五清洗装置、化学钯槽、第六清洗装置、化学金槽、第七清洗装置、金面封孔保护槽和第八清洗装置;
所述前处理区与预浸缸相邻设置;
所述第八清洗装置与后处理区相邻设置。
2.根据权利要求1所述的化学镍钯金生产线,其特征在于,所述前处理区包括:
依次设置的喷砂机、磨板机、第一清洗装置、除油设备、微蚀缸、第二清洗装置、酸洗缸和第三清洗装置;
所述第三清洗装置与预浸缸相邻设置。
3.根据权利要求1所述的化学镍钯金生产线,其特征在于,所述后处理区包括:烘干机;
所述第八清洗装置与烘干机相邻设置。
4.根据权利要求1所述的化学镍钯金生产线,其特征在于,所述输送机构包括:
用于水平输送镀件的前处理区水平输送装置;
用于水平输送镀件的化学镍钯金区水平输送装置;
用于水平输送镀件的后处理区水平输送装置。
5.根据权利要求4所述的化学镍钯金生产线,其特征在于,所述输送机构还包括:
第一垂直输送装置,所述第一垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学镍槽中并带动镀件向第五清洗装置方向移动;
第二垂直输送装置,所述第二垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学钯槽中并带动镀件向第六清洗装置方向移动;
第三垂直输送装置,所述第三垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入化学金槽中并带动镀件向第七清洗装置方向移动;
第四垂直输送装置,所述第四垂直输送装置用于将镀件从化学镍钯金区水平输送装置上垂直吊起浸入金面封孔保护槽中并带动镀件向第八清洗装置方向移动。
6.根据权利要求1所述的化学镍钯金生产线,其特征在于,所述化学镍槽设置有至少三个;
所述化学钯槽设置有至少三个;
所述化学金槽设置有至少三个。
7.一种化学镍钯金生产工艺,包括:
将镀件进行前处理完成后直接进行化镍钯金处理;
所述化镍钯金处理完成后直接进行后处理。
8.根据权利要求7所述的化学镍钯金生产工艺,其特征在于,所述化学镍钯金处理包括硬板化学镀镍和软板化学镀镍中的一种或两种。
9.根据权利要求7所述的化学镍钯金生产工艺,其特征在于,所述化学镍钯金处理包括化学还原镀钯和化学置换镀钯中的一种或两种。
10.根据权利要求7所述的化学镍钯金生产工艺,其特征在于,所述化学镍钯金处理包括化学置换镀金和化学还原镀金中的一种或两种。
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