CN117089827A - 一种除钯液及其使用方法 - Google Patents

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Zhuhai Songbai Technology Co ltd
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Abstract

本申请涉及电路板制造技术领域,本申请公开了一种除钯液及其使用方法。一种除钯液,包括以下重量百分比原料:氧化剂0.5~15%、含氯化合物0.02~5%,络合剂0.1~3%,余量为水;所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠或氯酸铵中的一种或多种;所述含氯化合物为盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙或氯化镁中的一种或多种。本申请制备的除钯液能够在高温下高效去除钯金属且不腐蚀印刷线路板,也不会污染化学镍金主线的活化槽,可根据最终的表面处理,选择对正片流程或负片流程是否除钯,成本低且不受工艺的局限,不需要特定限制在刻蚀后使用,并且不影响基材的质量,均可高效地去除钯金属。

Description

一种除钯液及其使用方法
技术领域
本申请涉及电路板制造技术领域,尤其是涉及一种除钯液及其使用方法。
背景技术
由于钯具有催化活性,因此常被用于印制线路板生产工艺中化学镀铜的活化催化剂,同时也是印刷线路板孔金属化必不可少的关键材料。在印刷线路板孔金属化的过程中,由于孔导通的需求,钯会非选择性地吸附在孔壁上,但其中的孔壁又可分为导通孔与非导通孔,导通孔与非导通孔的差异在于,设计上线路形成之后的非导通孔孔壁是没有铜的存在,即不导通的状态。
板材在经过沉铜前处理膨松与除胶后,孔壁上的环氧树脂被氧化变成二氧化碳移除,而板材的补强材料玻璃纤维却不会被氧化,这两者之间因为反应的差异产生能够侵入活化液的缝隙,导致孔壁残留钯金属,一般状况下导通孔的孔壁因为上面覆盖有一层铜金属,故残留钯金属并不会造成异常,但如果该孔设计为非导通孔时,裸露的钯金属将在进行化学镍金工艺中的化学镍槽时催化化学镍的沉积导致孔壁因镍金属的被还原而导通,造成产品缺陷。
由于钯金属具有极强的机械性能与耐腐蚀性,因此去除钯金属非常困难,目前已知仅有少数强氧化剂例如王水或强络合剂例如氰化钠或氰化钾可以达到此功能,但王水本身危险性高同时也会咬噬铜面,而氰化钠与氰化钾则是因为剧毒而禁用。
因此目前的除钯工艺通常采用含硫化合物将钯金属表面进行毒化以抑制其催化活性,例如硫脲;然而使用硫化物作为钯的毒化剂的药水根本不能算是"除"钯液,因为事实上非导通孔内的钯金属并未被除去,而仅仅是因为钯金属被硫化物毒化了,不再具有催化效果。
并且硫脲本身结构不稳定容易分解为NH3、CO2与H2S,而H2S又容易与铜离子产生硫化铜沉淀造成喷嘴堵塞;与此同时盐酸溶液中硫脲能加速铜金属的溶解产生二价铜与一价铜,此时硫脲又会与一价铜产生白色凝胶状物质,此物质将会附着于铜面导致后续工序不良。
并且目前使用的大部分的含硫化合物对铜亦有攻击性,会导致铜面氧化发黑,而铜面氧化是无法从标准化学镍金前处理的酸洗或微蚀去除,最后将会导致化学镍金时焊盘跳镀。因此传统除钯液必须在蚀刻后而铜层尚有保护层(电镀锡或干膜层)时使用以避免铜面氧化,而类似的含硫结构物质,例如硫代乙醇酸、硫代硫酸钠、二甲基二硫代氨基甲酸钠等,全都有毒化钯金属的效果,同时他们若直接接触铜面也会导致铜面氧化,因此此类含硫除钯液的使用非常局限:必须要在蚀刻后、剥锡或去膜前进行除钯。
但按正常生产流程,发现非导通孔上金的异常时,板子已经在化学镍金流程,此时板子上因为没有保护层故无法使用含硫除钯液进行除钯。
基于此,曾经有业者直接使用含硫除钯液在化学镍金前处理,并同时使用强力磨刷试图解决铜面氧化与非导通孔残留钯金属的问题,但业者会在正片流程生产出来的板子板子边缘残有铜面区域贴上胶带以节省金盐,贴胶处的药水残留无法经由水洗、吹干与烘干清除,最终导致残留的药水被带到化学镍金主线的活化槽,污染该活化槽的活性,引起全面性跳镀,最终还是没办法完美地解决这个问题。
另外由于5G时代带来的高频高速需求,相对应产生高速板基材的出现,例如松下M6G/M7、生益S1000-2M,板材提供商在板材内添加某些特殊材料,而此类材料往往影响化学镍的沉积导致生产出来产生甩镍或甩金,而目前除了少数化学镍药水能够应对这种异常外,最常使用的对策是将板在化学镍金之前进行120~150℃烤板,其原理为将铜面烤过后使得铜层晶格排列规则同时释放内应力,但此种烤板的做法会导致附着于钯金属上的具有除钯功能的含硫化合物产生脱附效果或是热分解,此脱附或者热分解的结果会引起非导通孔内钯金属的活性表面重新暴露导致除钯效果消失。
并且,传统印刷线路板的制造,分为正片流程与负片流程。由于传统的除钯液会使得接触的铜面氧化,所以在铜层上面还有保护层的时候必须将钯给毒化,因此传统除钯液使用于碱性蚀刻与退锡水之间或酸性蚀刻与去膜之间。
而目前几乎所有的负片流程中都没有除钯槽的设计,与之相对的几乎所有的正片流程中都设计有除钯槽。主要是因为正片流程非常容易产生非导通孔上镍上金的现象,而负片流程不使用除钯液是因为不良比例非常低,所以大半的业者都不会在负片流程使用除钯液,为了这个相对较低的不良率再导入除钯液,成本上不划算,因此业界举凡有购买除钯液的印制线路板厂,标准设计是正片流程都会过除钯液而负片流程则否。
然而事实上,不论正片流程或负片流程都有可能有非导通孔上镍上金的问题,但并非所有生产板的最终表面处理都是化学镍金或者化学镍钯金,除了这两个最终表面处理外,尚有电镀镍金、热风整平、OSP、化学银以及化学锡,在这些最终表面处理中,因为反应原理不同,非导通孔是否有残留钯金属并不会造成品质异常,即不论是正片流程或负片流程,最终表面处理是电镀镍金、热风整平、OSP、化学银以及化学锡是没有过除钯液的必要的。
所以,按目前业界标准流程设计,正片流程100%过除钯液而负片流程不过除钯液是非常不合理的,前者是浪费除钯液处理了不需要除钯的板子,后者则是有可能漏掉少数不良板导致化学镍金产生异常。
因此急需开发一种不受使用流程工艺、高速板使用的限制、不污染药水的除钯液。
发明内容
为了解决上述至少一种技术问题,开发一种不受工艺局限且能够抵抗高温高效去除钯金属的除钯液,本申请提供一种除钯液及其使用方法。
一方面,本申请提供的一种除钯液,包括以下重量百分比原料:氧化剂0.5~15%、含氯化合物0.02~5%,络合剂0.1~3%,余量为水;
所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠或氯酸铵中的一种或多种;
所述含氯化合物为盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙或氯化镁中的一种或多种。
通过采用上述技术方案,本申请制备的除钯液,能够在高温下高效去除钯金属且不腐蚀印刷线路板,不需要局限在刻蚀后使用;本申请采用特定的强氧化剂与含氯化合物结合,使得药水产生氯气,在粗糙的非导通孔孔壁上累积,累积的氯气浓度逐渐提升至能够将钯金属氧化后将钯金属氧化并将其去除;并且氯气溶解于水中产生次氯酸,次氯酸再将钯金属腐蚀;进而将沉铜工艺残留的钯金属从孔壁上直接去除。
可选的,所述络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸盐。
通过采用上述技术方案,本申请选取乙二胺四亚甲基膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸盐可有效减缓氯气的产生速度,避免生产车间抽风不足时,对环境和人员产生影响。
可选的,所述乙二胺四亚甲基膦酸盐为乙二胺四亚甲基膦酸钠或乙二胺四亚甲基膦酸钾。
可选的,所述除钯液还包括硫酸,所述硫酸含量为除钯液含量的1~6wt%。
通过采用上述技术方案,本申请还添加有硫酸,制备的除钯液不仅可以去除钯金属还具有微蚀效果。
另一方面,一种除钯液的使用方法,包括在正片流程中使用、负片流程中使用、化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中的使用。
可选的,所述在正片流程中使用时,将除钯液放置在碱性蚀刻槽与退锡水槽之间使用。
可选的,所述在负片流程中使用时,将除钯液放置在酸性蚀刻槽与去膜液槽之间。
通过采用上述技术方案,本申请制备的除钯液,不受工艺的局限,不需要特定限制在刻蚀后使用,而不影响基材的质量。不仅可在传统除钯液的使用区域使用,即正片流程中放置于碱性蚀刻槽与退锡水槽之间,负片流程中放置于酸性蚀刻槽与去膜液槽之间;也可在化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中使用,均可高效地去除钯金属。
可选的,采用喷淋或浸泡的方式进行除钯。
通过采用上述的技术方案,本申请制备的除钯液可以直接配好后,采用浸泡或喷淋的方式进行除钯,除钯效果优异。
可选的,所述喷淋时,压力为0.5-2.5Mpa;除钯液的工作温度为10-50℃。
可选的,所述浸泡时,除钯液的工作温度为20-40℃,时间为4-5min。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.本申请制备的除钯液能够在高温下高效去除钯金属且不腐蚀印刷线路板,也不会污染化学镍金主线的活化槽,可根据最终的表面处理,选择对正片流程或负片流程是否除钯,避免了不需要除钯的印刷线路板反而进行了除钯,浪费除钯液,增加成本;
2.本申请采用强氧化剂与含氯化合物的结合,使得药水产生氯气,而氯气与溶解于水中产生的次氯酸对于钯金属具有腐蚀作用,进而将前面沉铜工艺残留的钯金属从孔壁上直接去除;3.本申请制备的除钯液不受工艺的局限,不需要特定限制在刻蚀后使用,并且不影响基材的质量,不仅可在传统除钯液的使用区域使用,即正片流程中放置于碱性蚀刻槽与退锡水槽之间,负片流程中放置于酸性蚀刻槽与去膜液槽之间;也可在化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中使用,均可高效地去除钯金属。
附图说明
图1为实施例10除钯处理后的印刷线路板金相组织图;
图2为实施例10除钯处理后的印刷线路板铜面外观;
图3为对比例2除钯处理后的印刷线路板金相组织图;
图4为对比例2除钯处理后的印刷线路板铜面外观。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。
本申请设计了本申请提供的一种除钯液,包括以下重量百分比原料:氧化剂0.5~15%、含氯化合物0.02~5%,络合剂0.1~3%,余量为水;
所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠或氯酸铵中的一种或多种;
所述含氯化合物为盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙或氯化镁中的一种或多种。
一种除钯液的使用方法,包括在正片流程中使用、负片流程中使用、化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中的使用。
印制线路板的基板是绝缘体,要使两面的电路导通实现电路互联,须对绝缘孔壁内进行金属化。线路板的制作流程包括钻孔、化学沉铜与电镀铜、图形转移、去膜、蚀刻、剥锡、绿油加文字与最终表面处理等步骤,化学镍金是最终表面处理的关键工艺。基板由树脂和用于增强基板强度的玻璃纤维组成,由于沉铜的除胶工艺中,含有大量高锰酸钾或高锰酸钠等强氧化剂,这些强氧化剂会攻击孔内的树脂但却处理不了由二氧化硅为主原料的玻璃纤维,导致后续活化钯槽进行反应时,部分活化药水残留在玻璃纤维与环氧树脂之间细小空洞内,这些活化药水在整个沉铜工艺后被还原或解胶成为钯金属并残留在孔壁上,而非导通孔残留的钯金属将会催化镍金属还原于钯金属上并造成非导通孔上镍的异常,轻微的非导通孔上镍影响外观,而严重的导通孔上镍将会使得非导通孔导通、也就是短路,造成产品缺陷。
然而钯金属具有极强的机械性能与耐腐蚀性,去除钯金属非常困难。
目前已知仅有少数强氧化剂例如王水或强络合剂例如氰化钠或氰化钾可以达到此功能,但王水本身危险性高同时也会咬噬铜面,而氰化钠与氰化钾则是因为剧毒而禁用。
因此目前传统的除钯工艺主要采用含硫化合物将钯金属表面进行毒化以抑制其催化活性,例如硫脲及其衍生配方。
但硫脲本身结构不稳定容易分解为NH3、CO2与H2S,而H2S又容易与铜离子产生硫化铜沉淀造成喷嘴堵塞;与此同时盐酸溶液中硫脲能加速铜金属的溶解产生二价铜与一价铜,此时硫脲又会与一价铜产生白色凝胶状物质,此物质将会附着于铜面导致后续工序不良。
并且大部分的含硫化合物对铜亦有攻击性,会导致铜面氧化发黑,将会导致化学镍金时焊盘跳镀,因此此类含硫除钯液的使用非常局限,必须在蚀刻后而铜层尚有保护层时使用以避免铜面氧化,即必须要在蚀刻后、剥锡或去膜前进行除钯。
基于此,曾经有业者直接使用含硫除钯液在化学镍金前处理,并同时使用强力磨刷试图解决铜面氧化与非导通孔残留钯金属的问题,但业者会在正片流程生产出来的板子板子边缘残有铜面区域贴上胶带以节省金盐,贴胶处的药水残留无法经由水洗、吹干与烘干清除,最终导致残留的药水被带到化学镍金主线的活化槽,污染该活化槽的活性,引起全面性跳镀。
再加上高速板基材的出现,板材提供商在板材内添加某些特殊材料,而此类材料往往影响化学镍的沉积导致生产出来产生甩镍或甩金,最常使用的对策是将高速板基材在化学镍金之前进行120~150℃烤板,但此种烤板的做法会导致在附着于钯金属上的具有除钯功能的含硫化合物产生脱附效果或是热分解,进而导致非导通孔内钯金属的活性表面重新暴露导致除钯效果消失。
而目前传统印制线路板的制造,分为正片流程与负片流程。几乎所有的负片流程中都没有除钯槽的设计,与之相对的几乎所有的正片流程中都设计有除钯槽。然而事实上,不论正片流程或负片流程都有可能有非导通孔上镍上金的问题,并且印刷线路板是否经过除钯液根据最终表面处理的选择的类型有关。
所以,按目前业界标准流程设计,正片流程100%过除钯液而负片流程不过除钯液是非常不合理的,前者是浪费除钯液处理了不需要除钯的板子,后者则是有可能漏掉少数不良板导致化学镍金产生异常。
其中负片流程和正片流程中的刻蚀的原理如下:
酸性蚀刻:
Cu+CuCl2→2CuCl 蚀刻过程
CuCl+NaClO3+6HCl→NaCl+3CuCl2+3H2O 再生过程
碱性蚀刻:
Cu+Cu(NH3)4Cl2→2Cu(NH3)2Cl蚀刻过程
4Cu(NH3)2Cl+4NH3+4NH4Cl+O2→Cu(NH3)4Cl2+2H2O再生过程
不论是酸性蚀刻液还是碱性蚀刻液,它们蚀刻铜的原理都是铜的歧化反应:二价铜能够蚀刻铜金属并产生两倍的一价铜,而从将一价铜再氧化为二价铜的反应即为再生过程。酸性蚀刻液中,使用氯酸钠与盐酸作为氧化剂将一价铜再生为二价铜;碱性蚀刻液中则使用氧气完成再生过程,即酸性蚀刻液里面含有氧化剂氯酸钠与盐酸,而碱性蚀刻液则无。
因此发明人推论,氯酸钠、盐酸或者氯酸钠与盐酸的组合能够将钯金属氧化进而去除,使得传统酸性蚀刻液几乎不需要使用除钯液,而碱性蚀刻液由于没有强氧化剂存在,使得正片流程几乎都需要添加除钯流程。
基于此,本申请的发明人发现,通过强氧化剂与含氯化合物的结合,使得药水产生氯气,而氯气与溶解于水中产生的次氯酸对于钯金属具有腐蚀作用,进而将前面沉铜工艺残留的钯金属去除,且不受工艺的局限,不需要特定限制在刻蚀后使用,并且不影响基材的质量,不仅可在传统除钯液的使用区域使用,即正片流程中放置于碱性蚀刻槽与退锡水槽之间,负片流程中放置于酸性蚀刻槽与去膜液槽之间;也可在化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中使用,均可高效地去除钯金属;并且高温烤板影响均可高效去除钯金属且不腐蚀印刷线路板,也不会污染化学镍金主线的活化槽;可根据最终的表面处理,选择对正片流程或负片流程是否除钯,成本低,避免了浪费除钯液处理了不需要除钯的板子,以及漏掉少数不良板导致化学镍金产生异常。
本申请的原料型号如下,若无特殊说明外,本申请的原料皆源于市售:
过硫酸钠:分析纯;
过硫酸铵:纯度99.99%;过硫酸钾:纯度≥99%;
过硫酸氢钾:纯度98%;
氯酸钠:纯度≥99%;
氯酸铵:纯度≥95%;
盐酸:纯度31%;
氯化铵:纯度≥99.5%;
氯化钠:纯度≥99.5%;
氯化钾:纯度≥99%;
氯化钙:纯度≥97%;
氯化镁:纯度≥98%;
乙二胺四亚甲基膦酸:纯度98%;
乙二胺四亚甲基膦酸钾:纯度99%;
乙二胺四亚甲基膦酸钠:纯度99%;
硫酸:纯度98%。
检测项目及检测方法:
通过研磨抛光做切片,在金相显微镜下观察非沉铜孔有无上金现象,并以孔内吸附金属覆盖率来衡量除钯效果差异;
通过扫描电镜观察化镍金表面外观变化作为评估除钯液对铜面外观的变化评估,并通过扫描电镜观察最终成品的形貌是否有异常。
其中,金相显微镜:深圳市奥诺光学科技CX-40M;
扫描电镜:日立S-3000N。
具体实施例
实施例1~6
一种除钯液,包括以下重量份数原料:氧化剂,含氯化合物,络合剂,和水;除钯液的具体原料份数见表1。
表1除钯液的具体原料份数
其中,制备1L的除钯液,余量为水。
实施例1
氧化剂为过硫酸钠、过硫酸氢钾、氯酸钠和氯酸铵,含氯化合物为盐酸,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸;浸泡除钯,除钯液工作温度为20℃,浸泡时间为4min;
其中,过硫酸钠、过硫酸氢钾、氯酸钠和氯酸铵的重量比为0.1:0.3:0.4:0.2。
实施例2
氧化剂为过硫酸钠和过硫酸铵,含氯化合物为盐酸、氯化铵和氯化钠,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸钠;浸泡除钯,除钯液工作温度为30℃,浸泡时间为5min;
其中,过硫酸钠和过硫酸铵的重量比为1:1,盐酸、氯化铵和氯化钠的重量比为0.2:0.5:0.3。
实施例3
氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾和氯酸钠,含氯化合物为盐酸、氯化铵和氯化钠,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸钠;浸泡除钯,除钯液工作温度为40℃,浸泡时间为4min;
其中过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾和氯酸钠的重量比为0.2:0.2:0.3:0.3,盐酸、氯化铵和氯化钠的重量比为0.4:0.3:0.3。
实施例4
氧化剂为过硫酸钠,含氯化合物为盐酸,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸;浸泡除钯,除钯液工作温度为35℃,浸泡时间为4min。
实施例5
氧化剂为过硫酸铵、氯酸钠和氯酸铵,含氯化合物为氯化铵、氯化钾、氯化钙和氯化镁,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸钾;浸泡除钯,除钯液工作温度为25℃,浸泡时间为5min;
其中,过硫酸铵、氯酸钠和氯酸铵的重量比为0.4:0.3:0.3,氯化铵、氯化钾、氯化钙和氯化镁的重量比为0.2:0.2:0.3:0.3。
实施例6
氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠和氯酸铵,含氯化合物为盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化镁,络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸钾;浸泡除钯,除钯液工作温度为28℃,浸泡时间为4min;
其中,过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠和氯酸铵的重量比为0.2:0.2:0.2:0.1:0.1:0.2,盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙和氯化镁的重量比为0.2:0.2:0.1:0.1:0.1:0.3。
实施例7-9
除钯液还添加有硫酸,采用水平喷淋。
实施例7
以实施例1为基础,除钯液还添加有硫酸外,其余组分及制备方法皆与实施例1一致,其中,硫酸的含量为除钯液含量的3wt%,喷淋的压力为0.5Mpa,除钯液工作温度为10℃。
实施例8
以实施例1为基础,除钯液还添加有硫酸外,其余组分及制备方法皆与实施例1一致,其中,硫酸的含量为除钯液含量的6wt%,喷淋压力为2.5Mpa,除钯液工作温度为35℃。
实施例9
以实施例1为基础,除钯液还添加有硫酸外,其余组分及制备方法皆与实施例1一致,其中,硫酸的含量为除钯液含量的1wt%,喷淋压力为1.2Mpa,除钯液工作温度为50℃。
实施例10-13
实施例10
以实施例1为基础,除将印刷线路板进行除钯后,在化学镍金前烘烤150℃30分钟外,其余组分及制备方法均与实施例1一致。
实施例11
以实施例1为基础,除将印刷线路板进行除钯后,在化学镍金前烘烤200℃30分钟外,其余组分及制备方法均与实施例1一致。
实施例12
以实施例7为基础,除将印刷线路板进行除钯后,在化学镍金前烘烤150℃30分钟外,其余组分及制备方法均与实施例7一致。
实施例13
以实施例7为基础,除将印刷线路板进行除钯后,在化学镍金前烘烤200℃30分钟外,其余组分及制备方法均与实施例7一致。
对比例1-5
对比例1
以实施例1为基础,除以等量硫脲替代氧化剂,且不含有络合剂外,其余组分及制备方法皆与实施例1一致。
对比例2
以实施例10为基础,除以等量硫脲替代氧化剂,且不含有络合剂外,其余组分及制备方法皆与实施例10一致。
对比例3
以实施例1为基础,除以等量硫脲替代氧化剂,等量的硫酸替代含氯化合物,且不含有络合剂外,其余组分及制备方法皆与实施例1一致。
对比例4
以实施例1为基础,除以硫脲替代氧化剂,等量的硫酸替代含氯化合物,且不含有络合剂外,其中,硫脲的含量为除钯液含量的0.01wt%,其余组分及制备方法皆与实施例1一致。
对比例5
以实施例1为基础,除以硫脲替代氧化剂,等量的硫酸替代含氯化合物,且不含有络合剂外,其中,硫脲的含量为除钯液含量的7wt%,其余组分及制备方法皆与实施例1一致。
制备待测线路板:
1)直接取数片蚀刻后不带有非导通孔的线路板,裁切成10cm*10cm大小,在每块板子上使用钻机械钻机钻5个孔,得到5个非导通孔,再进行化学沉铜工艺,分别为膨松、除胶、中和、整孔、预浸、活化、速化,各槽间有水洗;为验证本发明的除钯液的除钯效果,在化学沉铜工艺中将线路板在活化槽中的浸泡时间由常规的5min延长至60min,以确保活化药水中的钯进入玻璃纤维空隙处并残留,同时在过速化后直接水洗烘干,因为钯胶体在经过速化解胶后,钯金属已经裸露出来,不需要再进行化铜沉铜,此时获得待测试含有5个非导通孔的线路板;
2)将待处理的线路板分别在制备的除钯液中进行除钯处理,除钯处理完成后,将处理后的线路板依据化学镍金流程进行实验,实验完毕后将线路板水洗烘干,进行测试对比,化学镍金流程实验条件见表2,测试结果见表3;
其中,实施例1-2、10-11、对比例1-5为正片流程中使用,即在碱性蚀刻槽与退锡水槽之间使用,进行除钯操作;
实施例3为负片流程中使用,即在酸性蚀刻槽与去膜液槽之间使用,进行除钯操作;
实施例4为化学镍金前处理中除油槽中进行除钯操作;
实施例5为化学镍金前处理中活化槽中进行除钯操作;
实施例7-8、12-13为化学镍金前处理微蚀槽中进行除钯操作;实施例9为化学镍金主线中的微蚀槽中进行除钯操作。
表2化学镍金流程参数(各槽间有水洗,此处省略)
表3测试结果
其中,若非导通孔内上镍上金,则说明无除钯效果。
由实施例1-6、10-11及表3可知,本申请制备的除钯液不论是否经过高温烘烤,除钯效果均优异,且经除钯后铜面和成品外观正常,说明本申请的除钯液能耐高温,能够在保持对钯金属的去除作用的同时对铜面无氧化腐蚀与因此产生的跳镀与色差,保证了线路板的品质;并且不受工艺的限制,在正片流程中、负片流程中、化学镍金前处理中的任一药水槽中或化学镍金主线中的微蚀槽中均可使用,除钯效果优异。
由实施例7-9、12-13及表3可知,本申请制备的除钯液还添加有硫酸,具有除钯效果的同时也具有微蚀效果且均不受高温烘烤的干扰。由实施例1、对比例1及表3可知,用硫脲替代氧化剂后制备的除钯液,非导通孔虽并未上镍上金,但对比例1的除钯液对铜面有一定的氧化作用,造成铜面产生氧化与色差,氧化的铜面并不能充分被活化槽的钯离子置换进而活化铜面,导致化学镍金后的板面外观呈现跳镀与金面产生色差。
由实施例1、对比例1-2及表3可知,在对比例1的基础上进行烘烤150℃30min,对比例2的除钯效果较对比例1有所下降,导致非导通孔有轻微上镍上金,同时同样的原因,含硫除钯液对铜面有一定的氧化作用,造成铜面产生氧化与色差,氧化的铜面并不能充分被活化槽的钯离子置换进而活化铜面,导致化学镍金后的板面外观呈现跳镀与金面产生色差。
由对比例3、1及表3可知,对比例3虽然用的硫酸替代对比例的盐酸,但同样使用的硫脲制备除钯液,和对比例1一样,均会导致化学镍金后的板面外观呈现跳镀与金面产生色差。
由对比例4、3及表3可知,降低硫脲的用量,此时铜面氧化明显改善,但硫脲对于铜的络合氧化效果并未因此消失,但可以明显改善跳镀,但相对来说,产生了更多的水纹印,而化学镍金是一种对外观要求相当严格的最终表面处理,水纹印来自于铜面,同时影响了金面,这是不能接受的。
由对比例5及表3可知,对比例5为某业者新换了沉铜活化槽,同时并未有设计除钯液槽,因此其非导通孔异常非常多,在无除钯液槽存在的状况下,一般仅能从降低镍槽活性去改善,但无法杜绝,但此业者的板子有效面积平均仅为5%,活性已经无法再降(再降下去容易引起跳镀),同时降低镍槽活性仅能减低不良率,无法根除非导通孔上镍上金的异常。
综上所述,本申请的除钯液为真正的除钯液,而非传统的钯毒化剂,避免了含硫除钯液的众多问题,本申请不但可使用于传统除钯液使用区域,即正片流程中放置于碱性蚀刻槽与退锡水槽之间,负片流程中放置于酸性蚀刻槽与去膜液槽之间;同时也可使用于化学镍金(化学镍钯金)前处理中的微蚀槽或任一药水槽,也可使用于化学镍金(化学镍钯金)主线中的微蚀槽;甚至直接将药水配好后,使用浸泡的方式也可除钯,由于可以将除钯工艺放在化学镍金前处理,真正的实现了对症下药,不但避免了不需要除钯的板进行除钯工艺所造成的浪费,也避免了负片流程不过除钯液可能引起的异常板漏失;并适用于各种高速板材需要烘烤的状况,真正实现了生产成本优化、工艺良率提升的效果。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种除钯液,其特征在于,包括以下重量百分比原料:氧化剂0.5~15%、含氯化合物0.02~5%,络合剂0.1~3%,余量为水;
所述氧化剂为过硫酸钠、过硫酸铵、过硫酸钾、过硫酸氢钾、氯酸钠或氯酸铵中的一种或多种;
所述含氯化合物为盐酸、氯化铵、氯化钠、氯化钾、氯化钙或氯化镁中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种除钯液,其特征在于,所述络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸盐。
3.根据权利要求2所述的一种除钯液,其特征在于,所述乙二胺四亚甲基膦酸盐为乙二胺四亚甲基膦酸钠或乙二胺四亚甲基膦酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种除钯液,其特征在于,所述除钯液还包括硫酸,所述硫酸含量为除钯液含量的1~6wt%。
5.一种权利要求1所述的除钯液的使用方法,其特征在于,包括在正片流程中使用、负片流程中使用、化学镍金前处理中的任一药水槽中使用或化学镍金主线中的微蚀槽中的使用。
6.根据权利要求5所述的除钯液的使用方法,其特征在于,所述在正片流程中使用时,将除钯液放置在碱性蚀刻槽与退锡水槽之间使用。
7.根据权利要求5所述的除钯液的使用方法,其特征在于,所述在负片流程中使用时,将除钯液放置在酸性蚀刻槽与去膜液槽之间。
8.根据权利要求5所述的除钯液的使用方法,其特征在于,采用喷淋或浸泡的方式进行除钯。
9.根据权利要求8所述的除钯液的使用方法,其特征在于,所述喷淋时,压力为0.5-2.5Mpa;除钯液的工作温度为10-50℃。
10.根据权利要求8所述的除钯液的使用方法,其特征在于,所述浸泡时,除钯液的工作温度为20-40℃,时间为4-5min。
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