一种镀铜后铜面防氧化液及制备方法与流程

文档序号:16778397发布日期:2019-02-01 18:54阅读:999来源:国知局

本申请涉及表面处理技术领域,尤其涉及一种镀铜后铜面防氧化液及制备方法。



背景技术:

印刷线路板(pcb,printedcircuitboard),是重要的电子部件,是电子元器件的支撑体,是电子元器件电气连接的载体。在pcb的生产流程中,有两个关键工序化学沉铜与电镀铜:化学沉铜是在非导电基材上完成金属铜的沉积,实现孔的导通;电镀铜实在化学沉铜上通过电镀的方法沉积金属铜,以提供足够的导电性厚度以及防止导电电路出现发热和机械缺陷。

化学沉铜与电镀铜工序中存在大量的酸性气体,而完成化学沉铜与电镀的pcb板子需要停留在各自工序一段时间,铜面会被电镀车间的酸气腐蚀,被空气中的氧气氧化。给后续生产带来很多品质隐患。在现有技术中,目前镀铜后的抗氧化工艺一般都是用铜面抗氧化剂进行处理,目前铜面抗氧剂一般有含有苯并三唑氮或烷基苯并咪唑类物质。

然而,目前使用的铜面抗氧剂中,苯并三唑氮容易与铜面形成难溶的、具有复杂结构的铜-bta络合物,而烷基苯并咪唑一般成本比较高,且形成铜面保护膜配方较为复杂,这两类铜面抗氧化膜都比较难去除,需要用专门的清洗剂才能去除,在铜面进行后续的化学镀或电镀时容易出现抗镀的问题。



技术实现要素:

本申请实施例提供了一种镀铜后铜面防氧化液及其制备方法,用于解决现有技术中铜面抗氧化剂与铜面形成保护膜难以去除,且成本较高、配方较为复杂的缺点。

本申请实施例第一方面提供了一种镀铜后铜面防氧化液,其特征在于,以质量浓度计,包括:

抗氧化成膜主剂1g/l-100g/l;

表面活性剂0.01g/l-1g/l;

加速剂0.01g/l-0.1g/l;

其余为去离子水。

可选地,所述抗氧化成膜主剂包括有机膦酸、有机膦酸盐、多聚磷酸盐、有机膦酸盐或有机膦酸复配物、有机膦酸与多聚磷酸盐复配物、有机膦酸盐与多聚磷酸盐复配物中的一种或者多种。

可选地,所述有机膦酸包括氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种;

所述有机膦酸盐包括氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐中的一种或多种。

可选地,所述多聚磷酸盐包括焦磷酸钠、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、焦磷酸钾中的一种或多种。

可选地,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂中的一种或者两种。

可选地,所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物。

可选地,所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物的质量浓度包括0.1g/l-1g/l。

可选地,所述加速剂为硫酸铜。

可选地,所述抗氧化膜主剂的质量浓度包括10g/l-50g/l。

本申请实施例第二方面提供了一种镀铜后铜面防氧化液的制备方法,包括:

将成膜主剂、表面活性剂加入水中,再加入加速剂,混合得到防氧化液;

以质量浓度计,所述防氧化液包括:

抗氧化成膜主剂1g/l-100g/l;

表面活性剂0.01g/l-1g/l;

加速剂0.01g/l-0.1g/l;

其余为去离子水。

以使得在25-40℃的条件下,将完成化学沉铜或者电镀铜印制电路板在所述防氧化液中浸渍3-20min。

可选地,所述抗氧化成膜主剂包括有机膦酸、有机膦酸盐、多聚磷酸盐、有机膦酸盐或有机膦酸复配物、有机膦酸与多聚磷酸盐复配物、有机膦酸盐与多聚磷酸盐复配物中的一种或者多种。

可选地,所述有机膦酸包括氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸中的一种或多种;

所述有机膦酸盐包括氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸盐、二乙烯三胺五甲叉膦酸盐中的一种或多种。

可选地,所述多聚磷酸盐包括焦磷酸钠、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、焦磷酸钾中的一种或多种。

可选地,所述表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂中的一种或者两种。

可选地,所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物。

可选地,所述阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物的质量浓度包括0.1g/l-1g/l。

可选地,所述加速剂为硫酸铜。

可选地,所述抗氧化膜主剂的质量浓度包括10g/l-50g/l。

从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:本实施例提供了一种镀铜后铜面防氧化液,以质量浓度计,包括:抗氧化成膜主剂1g/l-100g/l;表面活性0.01g/l-1g/l;加速剂0.01g/l-0.1g/l;其余为去离子水。从而,使用该防氧化液处理完成化学沉铜或者电镀铜的pcb,通过抗氧化成膜主剂与铜面形成特殊的络合结构能够有效的防止铜面被氧化,并且这种抗氧化膜容易被清洗(用普通的硫酸以及盐酸就可以去除)能够有效的解决后续铜面进行化学镀或者电镀出现的抗镀的问题。从而解决现有技术中铜面抗氧化剂与铜面形成保护膜难以去除,且成本较高、配方较为复杂的缺点。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种镀铜后铜面防氧化液及其制备方法,用于解决现有技术中铜面抗氧化剂与铜面形成保护膜难以去除,且成本较高、配方较为复杂的缺点。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的具体实施过程,对本申请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申请一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都应当属于本申请保护的范围。

本申请实施例中提供了一种镀铜后铜面防氧化液,以质量浓度计,包括:

抗氧化成膜主剂1g/l-100g/l;

表面活性剂0.01g/l-1g/l;

加速剂0.01g/l-0.1g/l;

其余为去离子水。

从而,使用该防氧化液处理完成化学沉铜或者电镀铜的pcb,通过抗氧化成膜主剂与铜面形成特殊的络合结构能够有效的防止铜面被氧化,并且这种抗氧化膜容易被清洗(用普通的硫酸以及盐酸就可以去除)能够有效的解决后续铜面进行化学镀或者电镀出现的抗镀的问题。从而解决现有技术中铜面抗氧化剂与铜面形成保护膜难以去除,且成本较高、配方较为复杂的缺点。

本申请实施例中,抗氧化成膜主剂可以包括有机膦酸、有机膦酸盐、多聚磷酸盐、有机膦酸盐或有机膦酸复配物、有机膦酸与多聚磷酸盐复配物、有机膦酸盐与多聚磷酸盐复配物中的一种或者多种。

作为有机膦酸及有机膦酸盐具体可以举出:氨基三甲叉膦酸(atmp)、羟基乙叉二膦酸(hedp)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(pbtca)、2-羟基膦酰基乙酸(hpaa)、二乙烯三胺五甲叉膦酸(dtpmpa)、己二胺四甲叉膦酸(hdtmpa)乙二胺四甲叉膦酸钠(edtmps)、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸四钠(pbtca·na4)、乙二胺四甲叉膦酸五钠(edtmp·na5)、羟基乙叉二膦酸四钠(hedp·na4)、羟基乙叉二膦酸钾(hedp·k2)、氨基三甲叉膦酸四钠(atmp·na4)二乙烯三胺五甲叉膦酸七钠(dtpmp·na7)、氨基三甲叉膦酸五钠(atmp·na5)进一步作为多聚磷酸盐具体可以举出焦磷酸钠、多聚磷酸钠、多聚磷酸钾、六偏磷酸钠、六偏磷酸钾、焦磷酸钾。具体在实际应用中这些有机膦酸、有机膦酸盐、多聚磷酸盐可以单独使用或者几种并用。

本申请实施例中,有机膦酸包括氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸中的一种或多种;有机膦酸盐包括氨基三甲叉膦酸盐、羟基乙叉二膦酸盐、2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸盐中的一种或多种。

此外,作为多聚磷酸盐优选为焦磷酸钾,通过这些磷酸、膦酸化合物能与铜面形成致密的保护膜,能有效的防止镀铜层在空气或者酸气中被氧化。

本申请实施例中,表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂中的一种或者两种。

在实际应用中,表面活性剂具体可以是阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物。其中,阴离子清洗效果较好,但是对固体表面润湿效果较差,而非离子表面活性剂则恰好相反。此外,两种表面活性剂的复配也能加速成膜效果。

本申请实施例中,作为一个优选方案,阴离子表面活性剂与非离子表面活性的复配物的质量浓度具体可以为0.1g/l-1g/l。

本申请实施例中,加速剂为硫酸铜。

本申请实施例中,抗氧化膜主剂的质量浓度具体可以为10g/l-50g/l,具体在实际应用中,其量太少难以形成致密的保护膜,其量太多成本浪费较大。

此外,本申请实施例还提供了一种镀铜后铜面防氧化液的制备方法,包括:

将成膜主剂、表面活性剂加入水中,再加入加速剂,混合得到防氧化液;

以质量浓度计,所述防氧化液包括:

抗氧化成膜主剂1g/l-100g/l;

表面活性剂0.01g/l-1g/l;

加速剂0.01g/l-0.1g/l;

其余为去离子水。

以使得在25-40℃的条件下,将完成化学沉铜或者电镀铜印制电路板在所述防氧化液中浸渍3-20min。

具体来说,可以对该方法进行改进,得到优化后的防氧化液,具体改进方法为对防氧化液的组分配比以及具体使用的成分种类进行筛选,请参照前述实施例中一种镀铜后铜面防氧化液中的描述,此处不再赘述。

上面对本申请实施例中一种镀铜后铜面防氧化液及其制备方法进行了描述,下面结合具体的实施例对本申请实施例进一步的介绍,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板进行测试,以便于观察铜面氧化状况与抗镀情况。

实施例1:

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为氨基三甲叉膦酸(atmp)10g/l,十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例1制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

实施例2

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为氨基三甲叉膦酸(atmp)10g/l,羟基乙叉二膦酸(hedp),十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例2制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

实施例3

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸四钠(pbtca·na4)十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例3制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

实施例4

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸四钠(pbtca·na4)10g/l,羟基乙叉二膦酸四钠(hedp·na4)10g/l,十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例4制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

实施例5

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为焦磷酸钠10g/l十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例5制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

实施例6

一种镀铜后铜面防氧化液,其各种成分浓度为2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸四钠(pbtca·na4)10g/l,羟基乙叉二膦酸四钠(hedp·na4)10g/l焦磷酸钠10g/l,氨基三甲叉膦酸(atmp)10g/l,羟基乙叉二膦酸(hedp)10g/l,十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例6制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察没有抗镀情况。

比较例7

一种防氧化液,苯并三唑氮(bta)十二烷基苯磺酸钠1g/l,聚氧乙烯辛基苯酚醚-10(op-10)1g/l,硫酸铜1g/l。

防氧化处理,将完成化学沉铜或者电镀铜的印制电路板浸入实施例7制备的防氧化液中,防氧化液的温度为28℃,浸泡时间为6分钟,取出后用去离子水清洗两次,然后将处理好的印制电路板1、放在车间或者空气中24小时观察板面没有氧化2、将处理好的印制电路板用3%硫酸溶液处理2分钟后,然后进行化学镀或者电镀,观察有抗镀情况。

从实施例1--6与比较例7相比可得,本申请实施例中提供的一种镀铜后铜面防氧化液具有较为良好的特性,其配方简单且比较容易去除的铜面防氧化液,对于铜面防氧化具有重大意义,能有有效地解决现有技术中常规铜面抗氧化剂形成的抗氧化膜较难去除,导致在铜面进行后续的化学镀或电镀时容易出现抗镀的问题。

以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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