CN113957442A - 一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水及制备方法、化学褪镍工艺 - Google Patents
一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水及制备方法、化学褪镍工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及化学褪镍药水技术领域，特别是涉及一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水及制备方法、化学褪镍工艺，所述褪镍药水含有：50～350g/L的硝酸溶液、5～30g/L的双氧水溶液、1～10g/L的苯磺酸、2～12g/L的尿素、0.5～4g/L的阴离子表面活性剂、1～10g/L的咪唑类杂环及其衍生物，余量为水。本发明解决现有技术中传统化学褪镍药水体系的使用温度高、速度慢及褪除工艺复杂的问题。上述褪镍药水在处理含电镀镍抗蚀层的线路板时，控制褪镍药水温度在20～40℃范围即可快速、有效褪除铜金属表面的电镀镍层，露出光亮无印迹的金属铜线路层，满足后续自动光学检测(AOI)工序对铜面表观和光亮度要求。
Description
技术领域
本发明涉及化学褪镍药水技术领域，特别是涉及一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水及制备方法、化学褪镍工艺。
背景技术
印制电路板制作过程，通常需要蚀刻溶液蚀刻铜层以形成线路图形。通常有两种线路蚀刻方法：酸性蚀刻和碱性蚀刻。酸性蚀刻方法一般应用于单面板及印制电路板的内层线路制作工艺，通常采用干膜或湿膜材料(主要组分是感光树脂或油墨含粘结剂、光聚合单体、光引发剂，溶剂等有机物组分)，干膜或湿膜材料作为线路图型的抗蚀层，保护其覆盖的线路在酸洗蚀刻液中不被腐蚀。碱性蚀刻方法一般应用于多层印制电路板的外层线路制作工艺，此工艺通常采用图形电镀金属为线路图形的抗蚀层。
由于酸性蚀刻液会腐蚀金属材料，故使用碱性蚀刻液完成裸露金属铜层的蚀刻，以避免保护线路的金属抗蚀层受到侵蚀。在印制线路板制造业中，应用于碱性蚀刻工艺的金属抗蚀层多为电镀锡或者锡铅合金层，其厚度一般为5-10微米，可经受碱性蚀刻液的侵蚀，对所覆盖的线路图形具备保护性能。在经过碱性蚀刻工艺后，这层金属抗蚀层还会经过酸性褪锡工艺去除，完成铜层导通线路图形的制作。
以锡或者锡合金作为碱性蚀刻保护金属，虽然一直被工业界使用，但其具有以下缺陷：一、由于锡或锡合金的致密性不够，需要足够的厚度才对其下的铜层线路起到保护作用(一般厚度在5-10微米)；同时锡的价格昂贵，如此厚的锡层被褪除后只能以污泥形式存在，回收困难，经济性不佳。二、锡的电极电位极低且对电流密度敏感；在电镀锡时，电流密度稍高，锡层就容易结构疏松、表面粗糙，耐腐蚀性能降低；而在图形电镀锡中，若线路图形过于孤立，则易造成电力线集中，局部电流密度过大，使得到的锡层性能降低，在碱性蚀刻液中无法起到保护作用，引发良率问题，这就是电镀纯锡中所谓的“亮边现象”。三、锡的褪除过程，一般使用价格低廉的硝酸/硝酸铁体系进行褪锡，在这种强氧化性的退锡液中，锡极易形成四价锡离子，四价锡离子再水解形成偏锡酸，在溶液中形成絮状沉淀，这种絮状沉淀容易堵在高厚径比印制电路板的小孔中，使得退锡液无法进入孔中，因此给褪锡和后续工序加工带来问题。
因此，业内已开始采用一种新的碱性蚀刻抗蚀层——电镀镍，来解决目前常用的锡及锡合金抗蚀层所存在的问题。电镀镍与电镀锡及锡合金相比，电镀镍抗蚀层结晶致密，且对金属铜线路覆盖均匀，即使电镀较薄的厚度(1～2μm)也能满足线路铜的抗蚀防护要求。
然而，在完成碱性蚀刻工序后，电镀镍的抗蚀层还需要褪除，以露出其覆盖的金属铜线路图形。目前在化学褪镀技术领域，金属镍的褪除药水主要包括三类：
一、氰化物体系化学褪镍药水：此类药水中氰化物有剧毒，除部分有资质的单位外，已被禁止使用。
二、间硝基苯磺酸钠体系化学褪镍药水：见专利CN103409755A，但此类药水使用温度较高(60～70℃)，褪除时间较长(20分钟以上)，且不能完全消除褪镀时产生的烟雾。
三、硫酸体系化学褪镍药水：见专利CN103572306的硫酸双氧水体系和专利CN101845631的硫酸过硫酸钠体系。专利CN103572306的化学褪镍药水主要应用于表面依次层叠有金属铜和金属镍的塑料工件、陶瓷工件或金属铜工件，由于其使用温度较高(40～70℃)，褪除时间较长(5～10min)，并不适用于印制线路板的外层线路图形抗蚀层褪除工艺——即在环氧树脂基板上电镀铜表面快速褪除电镀镍镀层的工艺。专利CN101845631的化学褪镍药水主要应用于印制线路板不良化学镍镀层的褪除工艺，且使用的步骤较多(包括多道浸没工序和磨板工序)，时间较长(10分钟以上)，同样不适用于印制线路板的外层线路图形抗蚀层的褪除工艺。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，用于解决现有技术中传统化学褪镍药水体系的使用温度高、时间长及褪除工艺复杂的问题，同时，本发明还将提供一种制备用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水的方法；此外，本发明还将提供一种化学褪镍工艺。上述褪镍药水在处理含电镀镍抗蚀层的线路板时，控制褪镍药水温度在20～40℃范围即可快速、有效褪除铜金属表面的电镀镍层，露出光亮无印迹的金属铜线路层，满足后续自动光学检测(AOI)工序对铜面表观和光亮度要求。
为实现上述目的及其他相关目的，
本发明的第一方面，提供一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，所述褪镍药水含有：
上述褪镍药水中水为药水组分中的溶剂，氧化剂为双氧水和硝酸，苯磺酸为双氧水稳定剂，尿素和阴离子表面活性剂复配作为硝酸抑雾剂，咪唑类杂环及其衍生物作为缓蚀光亮剂。此外，溶剂中的水一般选用去离子水。
上述褪镍药水利用双氧水的氧化能力和硝酸溶液对金属氧化物的溶解特性，促使电镀镍层快速褪除。此外，上述褪镍药水采用苯磺酸作为双氧水的稳定剂，尿素和阴离子表面活性剂作为抑雾体系，保证在褪镍的过程中溶液表面会形成薄的泡沫层，阻挡了反应产生的二氧化氮黄色烟雾逸出，避免在褪镀时产生烟雾。最后，咪唑类杂环及其衍生物作为缓蚀光亮剂，既最大程度确保了底层铜不被蚀刻，又保证褪除电镀镍层后，溶液不会氧化铜面，使线路铜层光亮无印迹。上述褪镍药水在处理含电镀镍抗蚀层的线路板时，控制褪镍药水温度在20～40℃范围即可有效褪除铜金属表面的电镀镍层，露出光亮无印迹的金属铜线路层，满足后续自动光学检测(AOI)工序对铜面表观和光亮度要求。
上述褪镍药水的褪镍时间短、褪镍速度快且处理温度也仅在20～40℃范围内，故不会攻击线路板中的环氧树脂和玻璃纤维，不损伤线路板的基底和线路。
上述褪镍药水在使用时可有效快速地褪除金属铜层表面的电镀镍及镍铜合金层，且保证对金属铜层侵蚀较小(0.5μm/min以下)，褪镍后铜面光亮无印迹，满足后续光学自动监测工艺要求；此外，在褪镍过程中无挥发性气体产生，褪镍溶液澄清稳定，无结晶沉淀。
于本发明的一实施例中，所述褪镍药水含有：
于本发明的一实施例中，所述硝酸溶液中硝酸的质量分数为65～68％；所述双氧水溶液中双氧水的质量分数为33～38％。
于本发明的一实施例中，所述硝酸溶液中硝酸的质量分数为65％；所述双氧水溶液中双氧水的质量分数为35％。
于本发明的一实施例中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；
所述咪唑类杂环及其衍生物为咪唑的五元杂环有机物及其衍生物、六元杂环有机物及其衍生物中的至少一种。
尿素和阴离子表面活性剂复配作为硝酸抑雾剂，可以有效地抑制在褪镍过程中产生的酸雾逸出。
于本发明的一实施例中，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基磺酸钠；
所述咪唑类杂环及其衍生物为咪唑、甲基咪唑、苯并咪唑、噻唑、苯并噻唑、巯基苯并噻唑中的至少一种。
本发明的第二方面，提供一种制备上述用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水的方法，包括：将硝酸溶液、双氧水溶液、苯磺酸、尿素、阴离子表面活性剂、咪唑类杂环及其衍生物加入水中形成褪镍药水，即可。
上述褪镍药水的制备方法简单，使用方便。上述褪镍药水与现有发明的褪镍药水性能相比，具有成本低廉、褪镍时间短、褪镍速度稳定、对铜面微蚀较小(蚀铜量小于0.5μm/min)，褪镍过程中无烟雾放出、褪镍后线路完整且铜面光亮的优点。
本发明的第三方面，提供一种化学褪镍工艺，包括：将待褪镍产品采用20～40℃的褪镍药水中进行褪镍处理，即可；
其中，所述褪镍药水为上述用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
上述褪镍药水的处理温度为20～40℃，在温度较低的情况下可以有效快速地褪除金属铜层表面的电镀镍及镍铜合金层，且保证对金属铜层侵蚀较小(0.5μm/min以下)，褪镍后铜面光亮无印迹，满足后续光学自动监测工艺要求。
于本发明的一实施例中，所述褪镍处理具体为：将待褪镍产品浸没在25～35℃的褪镍药水中进行褪镍处理，即可。
25～35℃的褪镍药水的褪镍效果更好。一般而言，浸没处理褪镍是用于实验室操作，其褪镍速度会有所下降，但也能褪除干净。
于本发明的一实施例中，所述褪镍处理具体为：采用25～35℃的褪镍药水对待褪镍产品进行喷淋褪镍处理，即可。
采用喷淋的方式对待褪镍产品进行褪镍处理，在实现良好的褪镍效果的同时，还保证对金属铜层侵蚀非常少，从而更好的保护线路板。一般而言，工业生产上采用喷淋方式进行褪镍，此方法更符合工业生产现状，喷淋褪镍的褪镍速度快。
如上所述，本发明的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水及制备方法、化学褪镍工艺，具有以下有益效果：
1、上述褪镍药水利用双氧水的氧化能力和硝酸溶液对金属氧化物的溶解特性，促使电镀镍层快速褪除。此外，上述褪镍药水采用苯磺酸作为双氧水的稳定剂，尿素和阴离子表面活性剂作为抑雾体系，保证在褪镍的过程中溶液表面会形成薄的泡沫层，阻挡了反应产生的二氧化氮黄色烟雾逸出，避免在褪镀时产生烟雾。最后，咪唑类杂环及其衍生物作为缓蚀光亮剂，既最大程度确保了底层铜不被蚀刻，又保证褪除电镀镍层后，溶液不会氧化铜面，使线路铜层光亮无印迹。
2、上述褪镍药水在处理含电镀镍抗蚀层的线路板时，控制褪镍药水温度在20～40℃范围即可有效褪除铜金属表面的电镀镍层，露出光亮无印迹的金属铜线路层，满足后续自动光学检测(AOI)工序对铜面表观和光亮度要求。
3、本发明的褪镍药水褪镍速度快、褪镍时间短，且处理温度也仅在20～40℃范围内，故不会攻击线路板中的环氧树脂和玻璃纤维，不损伤线路板的基底和线路。
4、上述褪镍药水在使用时可有效快速地褪除金属铜层表面的电镀镍及镍铜合金层，且保证对金属铜层侵蚀较小(0.5μm/min以下)，褪镍后铜面光亮无印迹，满足后续光学自动监测工艺要求；此外，在褪镍过程中无挥发性气体产生，褪镍溶液澄清稳定，无结晶沉淀。
5、上述褪镍药水的制备方法简单，使用方便。上述褪镍药水与现有发明的褪镍药水性能相比，具有成本低廉、褪镍时间短、褪镍速度稳定、对铜面微蚀较小(蚀铜量小于0.5μm/min)，褪镍过程中无烟雾放出、褪镍后线路完整且铜面光亮的优点。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
实施例1
设备选用聚丙烯材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液50g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水30g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸1g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素2g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入咪唑1g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠4g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例2
设备选用聚氯乙烯材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液150g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水15g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸3g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素12g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入咪唑5g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠0.5g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例3
设备选用特氟龙材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液250g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水30g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸10g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素2g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入咪唑10g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠2g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例4
设备选用特氟龙材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液350g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水5g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸10g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素12g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入咪唑3g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠0.5g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例5
设备选用特氟龙材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液300g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水10g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸8g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素10g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入噻唑4g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠1g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例5中采用噻唑作为缓蚀光亮剂。
将待褪镍产品采用实施例5制备得到的褪镍药水进行喷淋褪镍处理，即可。在褪镍处理过程中，褪镍速度为4.15μm/min，PCB褪除镍层后铜面表观状况为表面均匀光亮、无明显印迹，溶液状态为反应稳定、无黄烟逸出。上述褪镍药水的蚀铜速度为0.325μm/min。
其中，待褪镍产品的制作参考PCB外层线路工艺，主要包括：电镀铜板-贴干膜-曝光-显影-电镀铜-电镀镍-褪膜；
评判褪镍是否完全的实验中，电镀镍厚度为1～2μm、褪镍时间为1min，通过肉眼或显微镜观察PCB褪除镍层后铜面表观状况；
计算褪镍速度的实验中，电镀镍厚度为5μm、褪镍时间为1min，采用失重法计算出褪镍速度；
蚀铜速度的实验中采用电镀铜板浸没在褪镍药水中1min，采用失重法求出蚀铜速度。
实施例6
设备选用特氟龙材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液300g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水10g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸8g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素10g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入噻唑4g，搅拌至完全溶解；
六、按每升褪镍药水加入十二烷基磺酸钠2g，搅拌至完全溶解；
七、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
实施例6中采用噻唑作为缓蚀光亮剂，此外还采用十二烷基磺酸钠作为阴离子表面活性剂。
将待褪镍产品采用实施例6制备得到的褪镍药水进行喷淋褪镍处理，即可。在褪镍处理过程中，褪镍速度为4.01μm/min，PCB褪除镍层后铜面表观状况为表面均匀光亮、无明显印迹，溶液状态为反应稳定、无黄烟逸出。上述褪镍药水的蚀铜速度为0.305μm/min。
其中，待褪镍产品的制作参考PCB外层线路工艺，主要包括：电镀铜板-贴干膜-曝光-显影-电镀铜-电镀镍-褪膜；
评判褪镍是否完全的实验中，电镀镍厚度为1～2μm、褪镍时间为1min，通过肉眼或显微镜观察PCB褪除镍层后铜面表观状况；
计算褪镍速度的实验中，电镀镍厚度为5μm、褪镍时间为1min，采用失重法计算出褪镍速度；
蚀铜速度的实验中采用电镀铜板浸没在褪镍药水中1min，采用失重法求出蚀铜速度。
对比例1
设备选用特氟龙耐酸性材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液250g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水15g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入尿素5g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入咪唑3g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠3g，搅拌至完全溶解；
六、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
对比例1中没有添加苯磺酸。
对比例2
设备选用特氟龙耐酸性材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液300g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水30g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺2g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入咪唑2g，搅拌至完全溶解；
五、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
对比例2中没有添加尿素和十二烷基硫酸钠。
对比例3
设备选用特氟龙耐酸性材质的容器，在室温下制备褪镍药水具体包括如下步骤：
步骤一、在400～500ml去离子水中，按照每升褪镍药水中加入65％质量浓度的硝酸溶液300g，用搅拌均匀；
二、按每升褪镍药水加入35％质量浓度的双氧水25g，搅拌均匀；
三、按每升褪镍药水加入苯磺酸4g，搅拌至完全溶解；
四、按每升褪镍药水加入尿素10g，搅拌至完全溶解；
五、按每升褪镍药水加入十二烷基硫酸钠1g，搅拌至完全溶解；
六、补加余量去离子水，搅拌均匀，即得用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
对比例3中没有添加咪唑。
将实施例1～实施例4制备得到的褪镍药水进行褪镍处理，具体为将待褪镍产品采用制备得到的褪镍药水进行喷淋褪镍处理，即可；
其中，待褪镍产品的制作参考PCB外层线路工艺，主要包括：电镀铜板-贴干膜-曝光-显影-电镀铜-电镀镍-褪膜；
评判褪镍是否完全的实验中，电镀镍厚度为1～2μm、褪镍时间为1min，通过肉眼或显微镜观察PCB褪除镍层后铜面表观状况；
计算褪镍速度的实验中，电镀镍厚度为5μm、褪镍时间为1min，采用失重法计算出褪镍速度；
蚀铜速度的实验中采用电镀铜板浸没在褪镍药水中1min，采用失重法求出蚀铜速度。
在褪镍处理过程中，褪镍速度、蚀铜速度、表观状态和溶液状态如表1所示：
表格1
将对比例1～3制备得到的褪镍药水进行褪镍处理，具体为将待褪镍产品采用制备得到的褪镍药水进行喷淋褪镍处理，即可；
其中，待褪镍产品的制作参考PCB外层线路工艺，主要包括：电镀铜板-贴干膜-曝光-显影-电镀铜-电镀镍-褪膜；
评判褪镍是否完全的实验中，电镀镍厚度为1～2μm、褪镍时间为1min，通过肉眼或显微镜观察PCB褪除镍层后铜面表观状况；
计算褪镍速度的实验中，电镀镍厚度为5μm、褪镍时间为1min，采用失重法计算出褪镍速度；
蚀铜速度的实验中采用电镀铜板浸没在褪镍药水中1min，采用失重法求出蚀铜速度。
在褪镍处理过程中，褪镍速度、蚀铜速度、表观状态和溶液状态如表2所示：
表格2
从表格1以及实施例5和6的数据可以看出，对于线路板外层图形制作中采用电镀镍抗蚀层的工艺而言，电镀镍一般厚度在2μm以内。故实施例1～6均可在1min内褪除电镀镍层，此外实施例对铜的蚀刻速度均在0.5μm/min以下，也是可以满足褪除抗蚀层工序对铜最大蚀刻量的要求。同时，实施例1～6褪除镍后PCB线路板的表观均匀光亮，无明显印迹，完全满足后续自动光学检测AOI工艺要求。此外，反应过程中，溶液稳定，无黄烟逸出。
从表格2的数据中可以看出，对比例1中没有添加苯磺酸，所以反应剧烈且无黄烟逸出。对比例2没有添加尿素和十二烷基硫酸钠，所以反应剧烈且有黄烟逸出。对比例3没有添加咪唑，所以蚀铜速度快导致铜面粗糙且有明显蚀刻痕迹。
PCB线路板在以电镀镍作为抗蚀层制作外层图形时，采用本发明的褪镍药水可有效褪除电镀镍抗蚀层，与现有褪镍技术相比具有环保、褪镍时间短、褪镍速度稳定的优点，本发明的褪镍药水不损伤PCB基材、对线路铜面的侵蚀较小、可以很好的保障线路铜完整，完全满足PCB线路板外层图形转移工序对褪抗蚀层药水的要求。
综上所述，本发明的褪镍药水利用双氧水的氧化能力和硝酸溶液对金属氧化物的溶解特性，促使电镀镍层快速褪除。此外，上述褪镍药水采用苯磺酸作为双氧水的稳定剂，尿素和阴离子表面活性剂作为抑雾体系，保证在褪镍的过程中溶液表面会形成薄的泡沫层，阻挡了反应产生的二氧化氮黄色烟雾逸出，避免在褪镀时产生烟雾。最后，咪唑类杂环及其衍生物作为缓蚀光亮剂，既最大程度确保了底层铜不被蚀刻，又保证褪除电镀镍层后，溶液不会氧化铜面，使线路铜层光亮无印迹。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于，所述褪镍药水含有：
2.根据权利要求1所述的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于：所述褪镍药水含有：
3.根据权利要求1或2所述的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于：所述硝酸溶液中硝酸的质量分数为65～68％；所述双氧水溶液中双氧水的质量分数为33～38％。
4.根据权利要求3所述的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于：所述硝酸溶液中硝酸的质量分数为65％；所述双氧水溶液中双氧水的质量分数为35％。
5.根据权利要求1或2所述的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的至少一种；
所述咪唑类杂环及其衍生物为咪唑的五元杂环有机物及其衍生物、六元杂环有机物及其衍生物中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠和/或十二烷基磺酸钠；
所述咪唑类杂环及其衍生物为咪唑、甲基咪唑、苯并咪唑、噻唑、苯并噻唑、巯基苯并噻唑中的至少一种。
7.一种制备如权利要求1～6任一项所述用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水的方法，其特征在于，包括：将硝酸溶液、双氧水溶液、苯磺酸、尿素、阴离子表面活性剂、咪唑类杂环及其衍生物加入水中形成褪镍药水，即可。
8.一种化学褪镍工艺，其特征在于，包括：将待褪镍产品采用20～40℃的褪镍药水中进行褪镍处理，即可；
其中，所述褪镍药水为权利要求1～6任一项所述用于电镀镍抗蚀层的褪镍药水。
9.根据权利要求8所述一种化学褪镍工艺，其特征在于：所述褪镍处理具体为：将待褪镍产品浸没在25～35℃的褪镍药水中进行褪镍处理，即可。
10.根据权利要求8所述一种化学褪镍工艺，其特征在于：所述褪镍处理具体为：采用25～35℃的褪镍药水对待褪镍产品进行喷淋褪镍处理，即可。
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Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07235752A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Hitachi Chem Co Ltd | エッチング液中の塩素イオンの除去方法並びにこのエッチング液を用いて配線板を製造する方法 |
| JPH09228075A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Ebara Yuujiraito Kk | 選択的ニッケル剥離液およびこれを用いる剥離方法 |
| JP2005036256A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Ebara Udylite Kk | 銅または銅合金上のニッケルまたはニッケル合金の剥離剤 |
| CN1995459A (zh) * | 2006-11-24 | 2007-07-11 | 江苏工业学院 | 印制板表面附着钯的除去溶液和除去方法 |
| JP2009185377A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Mec Kk | エッチング液 |
| US20130092555A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Abbott Cardiovascular Systems, Inc. | Removal of an island from a laser cut article |
| KR20150029827A (ko) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 동우 화인켐 주식회사 | 니켈계 금속막 및 TiN 식각액 조성물 |
| US20170356092A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | United Technologies Corporation | Removing material with nitric acid and hydrogen peroxide solution |
| CN112111740A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-22 | 深圳市松柏实业发展有限公司 | 镍磷镀层的褪除液、制备方法以及镍磷层的褪除方法 |
-
2021
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Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07235752A (ja) * | 1994-02-24 | 1995-09-05 | Hitachi Chem Co Ltd | エッチング液中の塩素イオンの除去方法並びにこのエッチング液を用いて配線板を製造する方法 |
| JPH09228075A (ja) * | 1996-02-26 | 1997-09-02 | Ebara Yuujiraito Kk | 選択的ニッケル剥離液およびこれを用いる剥離方法 |
| JP2005036256A (ja) * | 2003-07-16 | 2005-02-10 | Ebara Udylite Kk | 銅または銅合金上のニッケルまたはニッケル合金の剥離剤 |
| CN1995459A (zh) * | 2006-11-24 | 2007-07-11 | 江苏工业学院 | 印制板表面附着钯的除去溶液和除去方法 |
| JP2009185377A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Mec Kk | エッチング液 |
| US20130092555A1 (en) * | 2011-10-12 | 2013-04-18 | Abbott Cardiovascular Systems, Inc. | Removal of an island from a laser cut article |
| KR20150029827A (ko) * | 2013-09-10 | 2015-03-19 | 동우 화인켐 주식회사 | 니켈계 금속막 및 TiN 식각액 조성물 |
| US20170356092A1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-12-14 | United Technologies Corporation | Removing material with nitric acid and hydrogen peroxide solution |
| CN112111740A (zh) * | 2020-09-24 | 2020-12-22 | 深圳市松柏实业发展有限公司 | 镍磷镀层的褪除液、制备方法以及镍磷层的褪除方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 寇杰: "《腐蚀与防腐》", 中国石油大学出版社, pages: 147 * |
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