本發(fā)明屬于化學(xué)鍍領(lǐng)域,具體涉及一種化學(xué)鍍鎳鈀金液。
背景技術(shù):
1、現(xiàn)有技術(shù)通常采用鍍鎳鈀金的方式對銅基材進(jìn)行表面處理。而傳統(tǒng)鎳鈀金鍍液存在以下問題:(1)鍍鎳液需要高溫且鍍鎳層均勻性差,存在鎳層針孔問題;(2)傳統(tǒng)鍍鈀液生產(chǎn)時,需要大負(fù)載拖缸,將活性帶起后才能生產(chǎn),拖缸過程中必然會消耗大量的鈀鹽,成本過高;(3)傳統(tǒng)鍍金液金的沉積速率低且容易發(fā)生金面色差。這些問題嚴(yán)重制約了銅基材表面處理的化學(xué)鍍鎳鈀金液的使用。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題,本發(fā)明的目的之一在于提供化學(xué)鍍液。
2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種化學(xué)鍍方法。
3、本發(fā)明的目的之三在于提供上述化學(xué)鍍液在產(chǎn)品鍍金屬領(lǐng)域中的應(yīng)用。
4、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
5、本發(fā)明的第一個方面提供了一種化學(xué)鍍液,包括鍍鎳液、鍍鈀液和鍍金液;
6、所述鍍鎳液包括以下質(zhì)量濃度的組分:鎳鹽4-6g/l、絡(luò)合劑3-7g/l、穩(wěn)定劑20-60mg/l、還原劑10-20g/l、防針孔劑30-60mg/l、起鍍劑90-180mg/l;
7、所述鍍鈀液包括以下質(zhì)量濃度的組分:鈀鹽0.8-1.2g/l、復(fù)合絡(luò)合劑6-12g/l、促進(jìn)劑0.1-0.5g/l、穩(wěn)定劑20-80mg/l、還原劑10-20g/l、均勻劑3-6g/l;
8、所述鍍金液包括以下質(zhì)量濃度的組分:金鹽1-3g/l、加速劑40-80mg/l、絡(luò)合劑5-10g/l、還原劑4-8g/l、穩(wěn)定劑30-90mg/l、均勻劑1-3g/l。優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍液為銅基材表面處理用的化學(xué)鍍液;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍液為載板表面處理用化學(xué)鍍液。
9、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述起鍍劑包括三(3-羥丙基三唑甲基)胺。在本發(fā)明中,起鍍劑可以提高鍍層上鎳的均勻一致性,促進(jìn)鎳的連續(xù)成核。此外,該起鍍劑不會隨著鍍鎳液溫度升高而發(fā)生分解,與傳統(tǒng)化學(xué)鍍鎳相比可以降低鍍鎳的溫度,無需達(dá)到80℃,實現(xiàn)中溫鍍鎳,同時依然可以保證鍍速在8-10微英寸/min。
10、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述防針孔劑包括雙(2-二甲氨基乙基)醚。本發(fā)明采用雙(2-二甲氨基乙基)醚作為防針孔劑,對鍍層針孔效應(yīng)具有很大的改善作用,可以有效降低針孔孔隙率,即使無設(shè)備振動,也不會產(chǎn)生孔隙現(xiàn)象。相比于傳統(tǒng)的防針孔劑還具有潤濕表面作用,改善晶胞的均勻性的作用。
11、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述絡(luò)合劑包括3,5-吡啶二甲酸。本發(fā)明中的絡(luò)合劑可以提高鍍鎳液的穩(wěn)定性,延長鍍鎳液的使用周期,使鍍鎳液在長期使用過程中不易析槽。
12、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述穩(wěn)定劑包括2-哌啶甲醇。本發(fā)明中的穩(wěn)定劑可以提高大負(fù)載的承受能力,目前一些化學(xué)鎳藥水在使用過程中負(fù)載超過0.6dm2時會出現(xiàn)析槽現(xiàn)象,而本發(fā)明中的穩(wěn)定劑可以實現(xiàn)負(fù)載1dm2,在5mto內(nèi)不會出現(xiàn)析槽。
13、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述還原劑包括次亞磷酸鈉、次亞磷酸鉀中的至少一種。本發(fā)明中的還原劑用以還原鎳鹽,使鎳能夠均勻沉積在待鍍工件表面,其還原活性高,可以使鎳持續(xù)快速的被還原。
14、優(yōu)選地,所述鍍鎳液中,所述鎳鹽選自硫酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳、醋酸鎳、檸檬酸鎳、氟硼酸鎳、氨基磺酸鎳中的至少一種。
15、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述鈀鹽選自硫酸四氨鈀、氯化鈀、硝酸鈀、二氯四氨合鈀(pd(nh3)4cl2)、二溴四氨合鈀(pd(nh3)4br2)、二碘四氨合鈀(pd(nh3)4i2)、二亞硝酸根四氨合鈀(pd(nh3)4(ono)2)、二硝酸根四氨合鈀(pd(nh3)4(no3)2)、二亞硫酸根四氨合鈀(pd(nh3)4(so3)2)、二硝基四氨合鈀(pd(nh3)4(no2)2)、二氯二氨合鈀(pd(nh3)2cl2)、二溴二氨合鈀(pd(nh3)2br2)、二碘二氨合鈀(pd(nh3)2i2)、二亞硝酸根二氨合鈀(pd(nh3)2(ono)2)、二硝酸根二氨合鈀(pd(nh3)2(no3)2)、二亞硫酸根二氨合鈀(pd(nh3)2(so3)2)、二硫酸根二氨合鈀(pd(nh3)2(so4)2)、二硝基二氨合鈀(pd(nh3)2(no2)2)中的至少一種。
16、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述復(fù)合絡(luò)合劑包括選自乙二胺、丙二胺、丁二胺中至少一種和雙3-氨基丙基-1,3-丙二胺的混合物;進(jìn)一步優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述復(fù)合絡(luò)合劑為質(zhì)量比為(1~10):1的乙二胺和雙3-氨基丙基-1,3-丙二胺的混合物。本發(fā)明采用復(fù)合絡(luò)合劑,能夠更好的提高鍍鈀液的穩(wěn)定性,延長鍍鈀液的使用周期,使鍍鈀液在長期使用過程中不易析槽。
17、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述促進(jìn)劑包括4-哌啶甲酰胺。由于化學(xué)鈀活性強(qiáng),為了防止析槽,現(xiàn)有的鍍鈀液會加過量的絡(luò)合劑和穩(wěn)定劑來抑制鈀的活性,因此在生產(chǎn)時,需要大負(fù)載拖缸,將活性帶起后才能生產(chǎn),拖缸過程中必然會消耗大量的鈀鹽,成本過高,本發(fā)明通過在鍍鈀液中引入促進(jìn)劑4-哌啶甲酰胺,可以讓化學(xué)鍍鈀免起鍍,從而解決拖缸過程中鈀鹽大量消耗所帶來的成本過高的問題。
18、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述還原劑選自甲酸鈉、甲酸鉀、乙酸鈉、乙酸鉀、丙酸鈉、丙酸鉀、丁酸鈉、丁酸鉀中的至少一種。本發(fā)明中的還原劑用以還原鈀鹽,使鈀能夠均勻沉積在待鍍工件表面,其還原活性高,可以使鈀持續(xù)快速的被還原。
19、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述穩(wěn)定劑包括5-甲基吲哚-2-甲基酸酯、5-甲基吲哚-2-羧酸甲酯、5-甲基吲哚-2-羧酸丙酯、5-甲基吲哚-2-羧酸丁酯、5-甲基吲哚-2-羧酸戊酯中的至少一種。在本發(fā)明中,鍍鈀液所使用的穩(wěn)定劑可以擴(kuò)大化學(xué)鍍鈀的溫度適應(yīng)范圍,使鍍鈀液在58~68℃內(nèi)均可以進(jìn)行穩(wěn)定鍍鈀。傳統(tǒng)的化學(xué)鍍鈀液溫度每升高1℃,沉積速率就升高20%及以上,而本發(fā)明的穩(wěn)定劑可以有效解決該問題,使得溫度每升高1℃,沉積速率上升不到5%。
20、優(yōu)選地,所述鍍鈀液中,所述均勻劑包括2-甲基噻唑-5-甲酸、2-甲基噻唑-5-乙酸、4-甲基噻唑-5-丙酸中的至少一種。鍍鈀液中的均勻劑可以促進(jìn)鈀的沉積均勻性,且確保不會發(fā)生漏鍍現(xiàn)象。此外,鍍金液中的均勻劑還可以改善金鍍層均勻性,金粒生長過程中會優(yōu)先吸附較高區(qū)域,抑制金粒的快速生長。
21、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述金鹽選自亞硫酸金鹽、氯金酸鹽、硫代硫酸金鹽、硫代蘋果酸金鹽中的至少一種。
22、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述還原劑包括氨硫脲。本發(fā)明中的還原劑用以還原金鹽,使金能夠沉積在待鍍工件表面,其還原活性高,可以使金持續(xù)快速的被還原。
23、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述加速劑包括吡咯-1-丙酸、吡咯-1-丁酸、吡咯-1-甲酸、吡咯-1-乙酸、吡咯-1-戊酸中的至少一種。為了解決厚鈀沉金速率慢甚至還原不上金的問題,本發(fā)明在鍍金液中引入加速劑吡咯-1-丙酸,其可以起到橋接作用,使金連續(xù)成核,促進(jìn)金的快速沉積且不會發(fā)生色差,防止漏鍍現(xiàn)象的出現(xiàn),從而在厚鈀層表面進(jìn)行鍍金。此外,加速劑與均勻劑協(xié)同作用,用以提高鍍層的致密性。
24、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述均勻劑包括甲基吡咯-2-羧酸酯、乙基吡咯-2-羧酸酯、丁基吡咯-2-羧酸酯、丙基吡咯-2-羧酸酯、吡咯-2-羧酸酯中的至少一種。本發(fā)明中的均勻劑可以促進(jìn)金的均勻沉積,有利于獲得金均勻分散的鍍層。
25、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述穩(wěn)定劑包括2-哌啶甲醇、2-哌啶乙醇、2-哌啶丙醇、2-哌啶丁醇中的至少一種。本發(fā)明中的穩(wěn)定劑可以抑制金微粒無序生長,降低金粒子的滲透作用,對光刻膠邊緣縫隙處進(jìn)攻基材底部。
26、優(yōu)選地,所述鍍金液中,所述絡(luò)合劑包括組氨酸。
27、優(yōu)選地,選自鍍鎳液、鍍鈀液、鍍金液中的至少一種采用水作為溶劑;進(jìn)一步優(yōu)選地,鍍鎳液、鍍鈀液和鍍金液均采用水作為溶劑。
28、優(yōu)選地,所述鍍鎳液的ph為4.4-4.8。
29、優(yōu)選地,所述鍍鈀液的ph為6.2-6.8。
30、優(yōu)選地,所述鍍金液的ph為7.2-7.8。
31、本發(fā)明的第二個方面提供了一種化學(xué)鍍方法,包括以下步驟:
32、將待鍍工件浸入本發(fā)明第一個方面所述的化學(xué)鍍液中升溫進(jìn)行化學(xué)鍍,在待鍍工件表面形成鍍層。
33、優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍方法包括以下步驟:將待鍍工件浸入鍍鎳液中在溫度為70~80℃進(jìn)行化學(xué)鍍,在待鍍工件表面形成鎳鍍層。
34、優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍方法包括以下步驟:將待鍍工件浸入鍍鈀液中在溫度為58~68℃進(jìn)行化學(xué)鍍,在待鍍工件表面形成鈀鍍層。
35、優(yōu)選地,所述化學(xué)鍍方法包括以下步驟:將待鍍工件浸入鍍金液中在溫度為60~70℃進(jìn)行化學(xué)鍍,在待鍍工件表面形成金鍍層。
36、優(yōu)選地,所述待鍍工件包括銅基材。
37、本發(fā)明的第三個方面提供了本發(fā)明第一個方面所述的化學(xué)鍍液在產(chǎn)品鍍金屬領(lǐng)域中的應(yīng)用。
38、優(yōu)選地,所述產(chǎn)品包括電子器件、集成電路、印刷電路板、繼電器或連接器。
39、本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明中的化學(xué)鍍液制得的鍍層均具有優(yōu)異的外觀,鍍層表面光亮無針孔、無金屬瘤、無色差,打金線良品率為100%,具有優(yōu)異的結(jié)合力和抗腐蝕等性能,且化學(xué)鍍液的穩(wěn)定性較好,使用周期較長、不易析槽,可以應(yīng)用于載板的表面處理工藝,滿足國內(nèi)載板高效高性能鍍鎳鈀金的需求。