CN113005438B - 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法 - Google Patents

一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113005438B
CN113005438B CN202110201086.4A CN202110201086A CN113005438B CN 113005438 B CN113005438 B CN 113005438B CN 202110201086 A CN202110201086 A CN 202110201086A CN 113005438 B CN113005438 B CN 113005438B
Authority
CN
China
Prior art keywords
palladium
palladium plating
plating solution
silver ion
ion accelerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110201086.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113005438A (zh
Inventor
郝志峰
黄静梦
胡光辉
谭桂珍
吴博
催子雅
王斌
许润峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong University of Technology
Original Assignee
Guangdong University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong University of Technology filed Critical Guangdong University of Technology
Priority to CN202110201086.4A priority Critical patent/CN113005438B/zh
Publication of CN113005438A publication Critical patent/CN113005438A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113005438B publication Critical patent/CN113005438B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/31—Coating with metals
    • C23C18/42—Coating with noble metals
    • C23C18/44—Coating with noble metals using reducing agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)

Abstract

本发明提供了一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法，所述银离子促进剂的浓度为0.01～0.05g/L。本发明在化学镀钯液体系中加入金属离子促进剂可以提高钯离子沉积速度，并对低浓度的钯离子化学镀钯液也具有相同的效果，通过促进剂的添加调控镀层中钯的结晶性以及形貌，能够获得致密的镀层；沉积速率大于等于0.10μm/15min。

Description

一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂 的方法
技术领域
本发明涉及表面处理技术领域，更具体地，涉及一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法。
背景技术
目前，在双列式封装电路以及其它的各种混合电路中，需要高可靠性的表面处理时首选金镀膜。印制电路板(PCB)表面处理技术的ENIG工艺过程中，金沉积是通过镍金置换反应，在该工艺过程中容易出现“黑盘”问题。通过在ENIG工艺中镍层与金层之间加入钯层(ENEPIG工艺)解决Ni-P腐蚀问题。加入钯层，不仅可以抑制“黑盘”现象，还对镍表面起阻挡层的作用，减少焊接时形成化合物(CuNi)6Sn5可能性。钯镀层的硬度大，能承受弯曲、扩展和摩擦。钯镀层的接触电阻很小，可焊性和耐磨性良好，且钯的密度只有金的62％，沉积同样厚度的镀层，所需钯的质量比金少，故而ENEPIG工艺成本会比ENIG工艺低。
用于镀钯的化学镀液的组成一般有：主盐、络合剂、还原剂、缓冲剂以及表面活性剂等组分。常规的化学镀钯液的沉积速率并不高，而且随着时间的延长，速率越来越低。为了提高钯的沉积速率，现有的方法包括提高镀温、增加镀液中钯离子浓度以及提高还原剂的还原性能等。然而，提高镀温，部分组分的分解速度越快，镀液稳定性会受到影响，降低了镀效，同时也会影响镀层的致密性；另外使用较强还原能力的次磷酸盐或者硼类化合物将向镀层内引入P和B等元素，会影响镀层的加工性能；在镀液中钯离子浓度较低的情况下，采用合适的促进剂提高沉积速度是至关重要的，例如中国专利(CN107002242A)公开了化学镀钯镀液中加入双酚A来提高速率、中国专利(CN107109653A)公开了化学镀钯镀液加入戊醛，提高钯层沉积速率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法。
本发明的另一目的在于提供另外一种镀钯液，所述镀钯液的沉积速度快，钯膜层表面平整、致密。
本发明的另一目的在于提供所述镀钯液的制备方法。
本发明的另一目的在于提供所述钯镀层和包含所述镀钯层的电子部件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法，所述银离子促进剂的浓度为0.01～0.05g/L。
通过创造性的劳动发现，在化学镀钯液体系中加入微量的银离子可以大幅度提高钯离子浓度沉积速度，得到厚度较厚的钯层，通过银离子的添加来调控镀层中钯的结晶性以及形貌获得致密且平整的镀层；且银离子还能够对化学镀钯液有稳定的作用。在镍层上施镀过程中，银可能会比钯更优先被还原，当镀液中置换出少量纳米银后，纳米银进一步引发和催化钯离子的还原，进而更多沉积到镍层，整个沉积过程中银离子产生促进作用。
另一方面，发明人发现，对于低浓度的钯盐，银离子促进剂也能有较好的效果，钯层依然能够沉积到表面并且具有较好的沉积速率。
所述低浓度指的是浓度在0.1～0.5g/L。
优选地，所述银离子促进剂为可溶性银盐。
可溶性银盐为包括但不限于氟化银和硝酸银。
一种化学镀钯液，包括如下按浓度计算的组分：钯盐0.1～2.5g/L、银离子促进剂0.005～0.05g/L、还原剂1～35g/L、络合剂1～40g/L。
一种化学镀钯液，按浓度计算包括如下组分：钯盐0.1～1g/L、银离子促进剂0.01～0.05g/L、还原剂5～10g/L、络合剂10～30g/L。
所述所述镀钯液的浓度在这个范围内具有更快的沉积速度和致密的钯层。
优选地，所述钯盐为硫酸钯、氯化钯中的一种或两种。
优选地，所述还原剂为甲酸、甲酸钠中的一种或两种。
优选地，所述络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠或氨水中的一种或多种。
本发明还提供所述化学镀钯液的制备方法，包括如下步骤，将钯盐、银离子促进剂、还原剂、络合剂混合均匀就得所述化学镀钯液。
一种钯镀层，所述钯镀层是使用所述化学镀钯液而得到的钯镀层。
一种电子部件，含有所述镀钯层。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种化学镀钯液，在化学镀钯液体系中加入金属离子可以提高钯离子浓度沉积速度，并对低浓度的钯离子化学镀钯液也具有相同的效果，通过银离子促进剂的添加调控镀层中钯的结晶性以及形貌，能够获得致密的镀层；沉积速率大于等于0.10μm/15min。
附图说明
图1为实施例1中钯层在5000倍电镜表面形貌图；
图2为实施例4中钯层在5000倍电镜表面形貌图；
图3为对比例1中钯层在5000倍电镜表面形貌图。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
其中，所述可溶性钯盐的浓度均以钯离子浓度计量。
除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。
实施例1
化学镀钯液的组成成分见表1，将所述镀钯液用氨水将镀液的pH调节到6.5。先将10×10mm铜基材依次经过除油、微蚀、酸洗、活化后镀镍，然后在上述镍基体上使用本发明镀钯液进行化学镀钯15分钟，施镀温度为55℃。镀钯结束后，水洗、干燥并使用X-射线荧光镀层测厚仪进行钯层厚度测量，得到平均厚度为0.15±0.01um的平整钯层。将所得钯层在扫描电子显微镜下放大5000倍观察，可观察到钯膜表面均匀平整。
实施例2～4
本实施例的制备方法同实施例1，其配方见表1。
表1实施例1～4的配方(份)
实施例5～8
实施例5～8的制备方法同实施例1，其配方见表2。
表2实施例5～8的配方(份)
实施例9～10
实施例9和实施例10的配方和制备方法均同实施例1，其区别仅在于，实施例9中的钯盐为氯化钯。实施例10的钯盐为硫酸钯，还原剂为甲酸钠实施例11
实施例11的配方和制备方法均同实施例1，其区别仅在于，银离子促进剂为氟化银。
对比例1～4
表3对比例1～4的配方(份)
对上述实施例和对比例得到的镀层进行性能测试
镀层外观：目测；
表面形貌：扫描电子显微镜观察；
镀层厚度：X-射线荧光镀层测厚仪测量。
镀液稳定性：常温放置，观察镀液是否有颜色变化，沉淀等现象，观测24h。
表4实施例和对比例的数据
实施例1与实施例2、实施例3与实施例4说明，对于低浓度主盐0.1g/L-0.5g/L，加入适量的银离子促进剂，钯层沉积速率也有0.1um/15min以上。而且实施例4中钯层在5000倍电镜表面形貌图2中，钯层表面致密，排列比较整齐。
实施例1与实施例5对比说明络合剂的量对于钯层厚度的提升作用不明显，所以镀液络合剂量选为10g/L。实施例5和实施例6-7对比说明，镀液中还原剂的用量对钯层厚度影响较大，当镀液还原剂含量从5g/L增加到8g/L以及10g/L时，钯层厚度也是依次逐渐增大。实施例8，主盐硫酸钯用量为1g/L，加入0.05g/L硝酸银促进剂，还原剂用量提升到10g/L时，钯沉积速率可以达到0.18um/15min，而且这样的镀液体系稳定性良好，放置24小时后保持澄清透明。
实施例9-10说明本发明的镀钯液最佳主盐为较活泼的硫酸钯；还原剂为甲酸或者甲酸钠，但为了避免镀液里其它杂离子的引入，本发明还原剂优选甲酸；实施例11说明促进剂优选硝酸银。
对比例1镀液中没有银离子促进剂时钯层厚度仅为0.05um/15min，与实施例1对比即可说明镀液中加入银离子促进剂时可以显著提升钯层厚度。另外，实施例1中钯层在5000倍电镜表面形貌图1中，钯层表面致密，排列比较整齐；而对比例1中钯层在5000倍电镜表面形貌图3中，钯层表面不够致密，明显有小的孔洞。
对比例2-4与实施例1对比说明，加入三乙醇胺常规促进剂，钯层厚度仅为0.07um/15min，加速效果不够显著，这进一步说明本发明中银离子促进剂，在提升钯层厚度方面，与目前的技术相比，具有显著的先进性。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以列举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法，其特征在于，所述化学镀钯液由如下按浓度计算的组分组成：所述钯盐0.1～0.3g/L、银离子促进剂0.01～0.03g/L、还原剂5～10g/L、络合剂10～30g/L；所述银离子促进剂为可溶性银盐；所述钯盐为硫酸钯、氯化钯中的一种或两种；所述还原剂为甲酸、甲酸钠中的一种或两种；所述络合剂为乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠或氨水中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述化学镀钯液的制备方法包括如下步骤，将钯盐、银离子促进剂、还原剂、络合剂混合均匀就得所述化学镀钯液。
CN202110201086.4A 2021-02-23 2021-02-23 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法 Active CN113005438B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110201086.4A CN113005438B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110201086.4A CN113005438B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113005438A CN113005438A (zh) 2021-06-22
CN113005438B true CN113005438B (zh) 2023-08-22

Family

ID=76407383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110201086.4A Active CN113005438B (zh) 2021-02-23 2021-02-23 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113005438B (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287781A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Ebara Corp 無電解によるＰｄ―Ａｇ合金メッキ膜の製造法及びそれに使用する無電解メッキ浴
JP2000336486A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Osaka City 触媒核が付与された基体、基体への触媒化処理方法及び無電解めっき方法
JP2005054226A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 非導電性多孔質基材の無電解メッキによるパラジウムと銀の同時成膜方法
JP2006083446A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Okuno Chem Ind Co Ltd 無電解パラジウム−銀合金めっき液
CN101285203A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 碧氢科技开发股份有限公司 含钯电镀液及其应用
CN103314135A (zh) * 2011-01-07 2013-09-18 富士胶片株式会社 被镀层形成用组成物以及具有金属膜的积层体的制造方法
CN104658916A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 大亚电线电缆股份有限公司 具有表皮层的封装焊线的制备方法及其成品
CN111712589A (zh) * 2018-02-20 2020-09-25 上村工业株式会社 化学镀钯液和钯镀膜

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03287781A (ja) * 1990-04-03 1991-12-18 Ebara Corp 無電解によるＰｄ―Ａｇ合金メッキ膜の製造法及びそれに使用する無電解メッキ浴
JP2000336486A (ja) * 1999-05-28 2000-12-05 Osaka City 触媒核が付与された基体、基体への触媒化処理方法及び無電解めっき方法
JP2005054226A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 非導電性多孔質基材の無電解メッキによるパラジウムと銀の同時成膜方法
JP2006083446A (ja) * 2004-09-17 2006-03-30 Okuno Chem Ind Co Ltd 無電解パラジウム−銀合金めっき液
CN101285203A (zh) * 2007-04-13 2008-10-15 碧氢科技开发股份有限公司 含钯电镀液及其应用
CN103314135A (zh) * 2011-01-07 2013-09-18 富士胶片株式会社 被镀层形成用组成物以及具有金属膜的积层体的制造方法
CN104658916A (zh) * 2013-11-25 2015-05-27 大亚电线电缆股份有限公司 具有表皮层的封装焊线的制备方法及其成品
CN111712589A (zh) * 2018-02-20 2020-09-25 上村工业株式会社 化学镀钯液和钯镀膜

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Palladium-silver composite membranes by electroless plating technique";S. Cheng等;《Journal of Membrane Science》;19991231;第158卷(第1a2期);第127-141页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113005438A (zh) 2021-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6855191B2 (en) Electroless gold plating solution
CN110724943A (zh) 铜表面化学镀镍前无钯活化液及制备方法和镀镍方法
EP0156212B1 (en) Process for plating copper from electroless plating compositions
KR101314035B1 (ko) 자기 촉매적 무전해 공정들의 안정성 및 수행
JP2013108170A (ja) 無電解パラジウムめっき液
WO2017031490A1 (en) Electroless silver plating bath and method of using the same
CH655132A5 (de) Waessriges bad fuer stromlose goldplattierung.
CN113005438B (zh) 一种银离子促进剂作为提高化学镀钯液中镀钯速率的添加剂的方法
US4552787A (en) Deposition of a metal from an electroless plating composition
KR20220010038A (ko) 기판의 표면 상에 주석 또는 주석 합금을 침착시키기 위한 주석 도금조 및 방법
US11512394B2 (en) Electroless gold plating bath
JP3227505B2 (ja) 置換型無電解金めっき液
CN109457238B (zh) 高速稳定的化学镀铜液及其制备方法
JP2004323963A (ja) 金めっき液
JPS6141774A (ja) 水性・無電解ニツケル改良浴及び方法
CN114411130A (zh) 一种延展性良好的厚化学镀铜溶液
JPS622630B2 (zh)
WO2024156770A1 (en) Plating bath composition for plating of precious metal and a method for depositing a precious metal layer
CN118703985A (zh) 一种化学镀铜络合剂及其制备工艺
EP3770298A1 (en) Tin plating bath and a method for depositing tin or tin alloy onto a surface of a substrate
JPH06256964A (ja) 無電解Ｎｉ−Ｓｎ系合金めっき液
WO1998038352A1 (en) Method for gold replenishment of electroless gold bath
EP0228664A1 (en) Copper deposition from electroless plating bath
JPH05331655A (ja) 置換型無電解金めっき液

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant