一种黑孔液及黑孔化工艺制造技术

本发明专利技术属于印制线路板技术领域，具体涉及一种黑孔液及黑孔化工艺。本发明专利技术提供的黑孔液，包括以下组分及其质量百分数：导电剂2‑4％，分散剂5‑9％，表面活性剂4‑7％，碳酸钾1‑2％，去离子水78‑88％。本发明专利技术提供的黑孔液不含EDTA、NTA、EDTP等化学成分，环保性佳，具有高分散性、高稳定性、润湿性好、渗透性佳等特点，具有良好的长期稳定性以及使用性能。另外，本发明专利技术提供的黑孔化工艺操作便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种黑孔液及黑孔化工艺
本专利技术属于印制线路板
，具体涉及一种黑孔液及黑孔化工艺。
技术介绍
印制线路板(PCB、FPC)孔金属化技术是印制板制造技术的关键之一，长期以来，人们一直使用化学沉铜(PTH)的方法，但PTH溶液中含有危害生态环境的各种化学物质，如EDTA、NTA、EDTP以及容易致癌的甲醛，废水处理复杂，成本高；另外，PTH溶液稳定性较差，溶液的分析、维护复杂；同时PTH镀铜层的机械性能比较差，工艺流程繁琐，因此业界一直在寻找新的孔金属化技术，黑孔化直接电镀技术就是在这种背景下应运而生的。黑孔化是将精细的石墨和碳黑粉浸涂在孔壁上形成导电层，然后进行直接电镀。它的关键技术就是黑孔溶液成分的构成。首先将精细的石墨和碳黑粉均匀的分散在介质内即去离子水中，利用溶液内的表面活性剂使溶液中均匀分布的石墨和碳黑颗粒保持稳定，同时具有良好的润湿性能，使石墨和碳黑能充分被吸附在非导体的孔壁表面上，形成均匀细致的、结合牢固的导电层。中国专利申请CN106319604A公开了一种黑孔液配方，包括以下组分：导电基质、分散介质、表面活性剂、分散剂、碱性物质。该专利技术的配方中添加了适当配比的分散剂，分散剂吸附在导电基质表面改善导电基质的亲水性，悬浮液稳定，不易发生聚沉，有效保证了黑孔液的使用性能。但是，该专利技术中的导电基质为纳米碳，其长期稳定性有待进一步提高。中国专利CN704562775B公开了一种用于印制电路板的黑孔液及其制备方法，黑孔液包括导电基质、表面活性剂、水溶性高分子及其对应的不良溶剂、碱性物质和分散介质，黑孔液的制备方法包括将导电基质、表面活性剂加入到分散介质中，进行研磨后加入水溶性高分子，剧烈搅拌后再加入水溶性高分子对应的不良溶剂，最后再加入碱性物质形成黑孔液。该专利技术虽然增强了黑孔液的分散稳定性，但是，其通过在黑孔液中添加水溶性高分子及其对应的不良溶剂，形成亲水性聚合物包覆的导电基质的黑孔液，导电基质经水溶性高分子包覆后会影响导电基质的导电性能。现有黑孔液是以水作为分散介质制成导电基质(碳黑、石墨粒子)的悬浮液，由于导电基质的亲水性差，导致悬浮液不稳定，极易发生聚沉，严重影响了黑孔液的使用性能。虽然有关提高悬浮液稳定性的研究较多，但是，现有技术中仍缺少一种兼顾稳定性与使用性能的黑孔液。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种黑孔液及黑孔化工艺。本专利技术提供的黑孔液不含EDTA、NTA、EDTP等化学成分，环保性佳，具有高分散性、高稳定性、润湿性好、渗透性佳等特点，具有良好的长期稳定性以及使用性能。另外，本专利技术提供的黑孔化工艺操作便捷。本专利技术的技术方案是：一种黑孔液，包括以下组分及其质量百分数：导电剂2-4％，分散剂5-9％，表面活性剂4-7％，碳酸钾1-2％，去离子水78-88％。进一步地，所述黑孔液由以下组分及其质量百分数组成：导电剂2.5％，分散剂6.5％，表面活性剂6％，碳酸钾1.5％，去离子水83.5％。进一步地，所述导电剂由乙炔黑、导电炭黑和石墨烯按质量比1-3:2-5:9-12组成。更进一步地，所述导电剂由乙炔黑、导电炭黑和石墨烯按质量比2:3:10组成。进一步地，所述分散剂由聚乙烯醇、聚羧酸盐和聚丙烯酰胺按质量比1-3:3-6:8-10组成。更进一步地，所述分散剂由聚乙烯醇、聚羧酸盐和聚丙烯酰胺按质量比2:5:9组成。进一步地，所述表面活性剂由山梨坦单硬脂酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯按质量比3-5:9-11组成。更进一步地，所述表面活性剂由山梨坦单硬脂酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯按质量比4:10组成。所述黑孔液的制备方法为：(1)将表面活性剂加入到去离子水中，搅拌均匀，得分散液A；(2)将分散剂加入到步骤(1)所得分散液A中，搅拌均匀，得分散液B；(3)将导电剂加入到步骤(2)所得分散液B中，超声振荡7-10min，超声频率为40-60KHz，得分散液C；(4)将碳酸钾加入到步骤(3)所得分散液C中，研磨，研磨时间为2.5-4h，即得。另外本专利技术还提供了黑孔化工艺，包括以下步骤：S1清洁整孔处理：室温下，将印制线路板放入弱碱性清洁剂中浸渍1-3min后取出，用水冲洗干净，然后，将水冲洗后的印制线路板放入调整剂中浸渍60-80s，得清洁整孔处理后印制线路板；S2水清洗：将步骤S1所得清洁整孔处理后印制线路板用水冲洗干净，得水清洗后印制线路板；S3黑孔化处理：室温下，将步骤S2所得水清洗后印制线路板放入黑孔液中浸渍60-150s，得黑孔化处理后印制线路板；S4水清洗：将步骤S3所得黑孔化处理后印制线路板用水冲洗干净，得干净印制线路板；S5干燥：在80℃的温度下，将步骤S4所得干净印制线路板风干，得干燥后印制线路板；S6微蚀处理：室温下，将步骤S5所得干燥后印制线路板放入微蚀剂中浸渍90-150s后取出，然后用水冲洗干净，进行干燥；步骤S3所述黑孔液为本专利技术所述的黑孔液。本专利技术提供的黑孔液由乙炔黑、导电炭黑和石墨烯按一定质量比组成的导电剂、由聚乙烯醇、聚羧酸盐和聚丙烯酰胺按一定质量比组成的分散剂、由山梨坦单硬脂酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯按一定质量比组成的表面活性剂、碳酸钾以及去离子水组成。本专利技术提供的黑孔液以去离子水为分散介质，其中的导电剂在分散剂、表面活性剂等的协同作用下，使得黑孔液的稳定性增强，不易发生聚沉，具有高分散性、高稳定性、润湿性好、渗透性佳等特点，在具有良好的长期稳定性的同时兼具良好的使用性能。本专利技术黑孔化工艺中，步骤S1清洁整孔处理的作用：黑孔化溶液内导电剂带有负电荷，和钻孔后的孔壁树脂表面所带负电荷相排斥，不能静电吸附，直接影响导电剂的吸附效果。通过调整剂所带正电荷的调节，可以中和树脂表面所带的负电荷甚至还能赋予孔壁树脂正电荷，以便于吸附导电剂。本专利技术黑孔化工艺中，步骤S2、S4水清洗的作用：清洗孔内和表面多余的残留液。本专利技术黑孔化工艺中，步骤S3黑孔化处理的作用：通过物理吸附作用，使孔壁基材的表面吸附一层均匀细致的导电层。本专利技术黑孔化工艺中，步骤S5干燥的作用：除去吸附层所含水分，以增进导电剂与孔壁基材表面之间的附着力。本专利技术黑孔化工艺中，步骤S6微蚀处理的作用：首先用微蚀剂处理，使导电层呈现微溶胀，生成微孔通道。这是因为在黑孔化过程中，导电剂不仅被吸附在孔壁上，而且也吸附在内层铜环及基板的表面铜层上，为确保电镀铜与基体铜有良好的结合，必须将铜上的导电剂除去。为此只有导电层生成微孔通道，才能被蚀刻液除去。因微蚀剂通过导电层生成的微孔通道浸蚀到铜层，并使铜面微蚀掉1-2μm，使铜上的导电剂因无立足之处而被除掉，而孔壁非导体基材上的导电剂保持原来的状态，为直接电镀提供良好的导电层。与现有技术相比，本专利技术具有以下优势：(1)本专利技术提供的黑孔液不含传统的化学镀铜成分，在配方中未使用甲醛和危害生态环境的化学物质如EDTA、NTA、EDTP等，属于环保型产品。(2)本专利技术提供的黑孔液具有高分散性、高稳定性、润湿性好、渗透性佳等特点，具有良好的长期稳定性以及使用性能。(3)本专利技术提供的黑孔化工艺流程简化，代替了极薄而难以控制的中间层(化学镀铜层)，从而改善电镀铜的附着力，提高了PCB/FPC孔金属化的可靠性。(4)本专利技术大幅度简化了溶液的分析、维护和管理使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黑孔液，其特征在于，包括以下组分及其质量百分数：导电剂2‑4％，分散剂5‑9％，表面活性剂4‑7％，碳酸钾1‑2％，去离子水78‑88％。

【技术特征摘要】
1.一种黑孔液，其特征在于，包括以下组分及其质量百分数：导电剂2-4％，分散剂5-9％，表面活性剂4-7％，碳酸钾1-2％，去离子水78-88％。2.如权利要求1所述的黑孔液，其特征在于，由以下组分及其质量百分数组成：导电剂2.5％，分散剂6.5％，表面活性剂6％，碳酸钾1.5％，去离子水83.5％。3.如权利要求1或2所述的黑孔液，其特征在于，所述导电剂由乙炔黑、导电炭黑和石墨烯按质量比1-3:2-5:9-12组成。4.如权利要求3所述的黑孔液，其特征在于，所述导电剂由乙炔黑、导电炭黑和石墨烯按质量比2:3:10组成。5.如权利要求1或2所述的黑孔液，其特征在于，所述分散剂由聚乙烯醇、聚羧酸盐和聚丙烯酰胺按质量比1-3:3-6:8-10组成。6.如权利要求5所述的黑孔液，其特征在于，所述分散剂由聚乙烯醇、聚羧酸盐和聚丙烯酰胺按质量比2:5:9组成。7.如权利要求1或2所述的黑孔液，其特征在于，所述表面活性剂由山梨坦单硬脂酸酯和壬基酚聚氧乙烯醚磷酸酯按质量比3-5:9-11...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐艳春，唐明松，
申请(专利权)人：深圳市祥盛兴科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44