一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺及其应用制造技术

本发明专利技术涉及电镀领域，尤其涉及一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺及其应用，提供了一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，所述电镀预处理工艺的步骤包括除油、蚀刻、沉锌、脱锌、化学镀镍、电镀铜。本发明专利技术的铝基材PCB线路板电镀预处理工艺步骤简洁，替代了传统二次浸锌的步骤，并且对PCB线路板腐蚀较小，最大程度的保留了PCB线路板对精密性，解决了电镀过程中镀层表面易产生气泡而降低品质的问题，提高了成品率，提高了经济效益。提高了经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺及其应用


[0001]本专利技术涉及电镀领域，尤其涉及一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺及其应用。

技术介绍

[0002]铝合金电镀，即通过电化学方法在固体表面上沉积一薄层金属或合金的过程。对这个过程的形象说法，就是给金属或非金属穿上一件金属“外衣”，此金属“外衣”为电镀层。铝合金属于难镀金属，因其电负性很强，极容易在空气中与氧结合生成氧化膜；另外，铝有较大的膨胀系数，使得镀层容易脱落。这样铝电镀的重点和难点就在于除去表面氧化膜并在未成膜之前电镀，所以恰当的前处理工艺就尤显重要。铝合金电镀的步骤通常为化学除油、化学抛光、浸锌、电镀镍、电镀铜。
[0003]化学除油处理目的是除去制品表面的工艺润滑油、防锈油及其他污物，以保证在碱洗工序中，制品表面腐蚀均匀和碱洗槽的清洁，从而提高氧化制品质量。目前生产上大量使用的除油方法是在碱性溶液中化学除油，这种方法的实质是靠皂化和乳化作用除油。化学抛光是指在合适的溶液中，不使用外接电源，依靠化学浸蚀作用对工件进行的抛光，可对形状复杂的各种尺寸的零件进行抛光，生产效率高，化学抛光可作为电镀前处理工序，也可在抛光后辅以必要的防护措施而直接使用。铝及其合金的特殊预处理方法是浸锌法，该法将零件浸入强碱性的锌酸盐溶液中，在清除铝表面氧化膜的同时，置换出一层致密而附着力良好的锌层，随着电镀其他金属时，浸锌层可以作为中间层打底用，也可以在镀液中退除后进行电镀。镍是电镀工艺应用最广的镀种之一，具有很强的钝化能力，在空气中能迅速地形成一层极薄的钝化膜，使其保持经久不变的光泽。常温下，镍能很好地防止大气、水、碱液的浸蚀，在碱、盐和有机酸中很稳定，在硫酸和盐酸中溶解得很慢，易溶于稀硝酸。铜镀层一般用作镀件防护装饰电镀的中间层。由于它的稳定性较差，如果用作表面装饰性镀层，必须经过钝化或着色处理，并涂以有机涂料。镀铜层通过化学着色或电化学着色可呈现多种艳丽色彩，被广泛用作一些工艺品和小商品的装饰。
[0004]由于PCB线路板表面铝基材较为活泼，表面电镀困难，很容易出现电镀不均匀、镀层脱落、表面粗糙有颗粒的现象，在使用一段时间后也会出现镀层大面积脱落，基材锈蚀损坏的问题，基于对铝基材PCB线路板的大量需求，开发一种镀层平整光滑、持久性好不易脱落的电镀处理工艺十分必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术第一个方面提供了一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于，所述电镀预处理工艺的步骤包括除油、蚀刻、沉锌、脱锌、化学镀镍、电镀铜。
[0006]作为一种优选的实施方式，所述除油的工艺步骤为去油、水洗、吹干，所述去油需要去油液，所述去油液的制备原料包括表面活性剂、消泡剂、碳酸盐；所述水洗需要去离子水。
[0007]优选的，所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和非离子型表面活性剂复配。
[0008]优选的，所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、烷基葡糖苷、吐温20中的一种或几种。
[0009]优选的，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和吐温20按照重量份(2
‑
5)：1复配。
[0010]优选的，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和吐温20按照重量份3：1复配。
[0011]申请人发现，生产车间水质较差，在除油过程中单纯使用阴离子型表面活性剂时会出现油脂遇硬水节快，堵塞出水口的现象，而以特定比例复配对硬水包容性更好的非离子型表面活性剂时去油剂表现出了更好的去油效果。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述消泡剂为二甲基硅油。
[0013]优选的，二甲基硅油浓度为0.5
‑
2g/L。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述碳酸盐为碳酸钠。
[0015]优选的，碳酸钠浓度为15
‑
40g/L。
[0016]作为一种优选的实施方式，除油时间为5
‑
15min，除油温度为50
‑
70℃，水洗时间为5
‑
15min，水洗温度为40
‑
60℃。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述蚀刻的工艺步骤为碱蚀刻和酸蚀刻；
[0018]优选的，所述碱蚀刻的制备原料为氢氧化钠水溶液，浓度为45
‑
65g/L，碱蚀刻时间为30
‑
40s；所述酸蚀刻的制备原料为氢氟酸，浓度为250
‑
300mL/L，酸蚀刻时间为2
‑
3min。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述沉锌的工艺原料为碱溶液、锌源、去膜剂。
[0020]优选的，所述沉锌的工艺原料为氢氧化钠、氧化锌、去膜剂。
[0021]优选的，所述去膜剂选自铵盐。
[0022]优选的，所述铵盐选自过硫酸铵、亚硫酸铵、硫代硫酸铵中的一种或多种。
[0023]优选的，所述氢氧化钠浓度为100
‑
120g/L，所述氧化锌浓度为10
‑
15g/L，所述去膜剂为亚硫酸铵，浓度为6
‑
8g/L。
[0024]申请人发现，浸锌的时间不能过长，沉锌时间过长，锌沉积层过厚，都会影响镀层与基底的结合力，而碱性沉锌液在较短时间内很难较完整地溶解PCB线路板表面的氧化膜，需要加入辅助去膜剂来加速氧化膜的溶解活化。辅助去膜剂的添加量要控制得当，过多会造成PCB线路板表面的铝过度腐蚀，过少则不能达到较好的活化和去膜效果。所添加的亚硫酸铵能够与铝离子形成配合物，以此去除铝表面氧化膜。
[0025]作为一种优选的实施方式，所述脱锌的工艺原料为硝酸，浓度为30
‑
40g/L。
[0026]作为一种优选的实施方式，所述化学镀镍的工艺原料包括镍源、无机盐、酸溶液。
[0027]优选的，所述化学镀镍的工艺原料包括硫酸镍、次亚磷酸钠、硼酸。
[0028]优选的，所述硫酸镍浓度为40
‑
50g/L，所述次亚磷酸钠浓度为10
‑
15g/L，所述硼酸浓度为10
‑
15g/L。
[0029]作为一种优选的实施方式，所述电镀铜的工艺原料包括铜源、次磷酸盐、络合剂、稳定剂、表面活性剂。
[0030]优选的，所述电镀铜的工艺原料包括硫酸铜、次磷酸钠、络合剂、稳定剂、表面活性剂。
[0031]优选的，所述络合剂选自三乙醇胺、酒石酸钾钠、乙二胺四乙酸二钠、N
’
N
’
N
’
N
’‑
四(2
‑
羚丙基)乙二胺、苯基乙二胺四乙酸、柠檬酸中的一种或多种，所述稳定剂选自如邻菲罗啉、2、2
’‑
喹啉、2、9
‑
二甲基菲罗琳、联吡啶、硫代硫酸盐、Na2S、十二烷基硫醇中的一种或多
种。
[0032]优选的，所述硫酸铜浓度为150
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述电镀预处理工艺的步骤包括除油、蚀刻、沉锌、脱锌、化学镀镍、电镀铜。2.根据权利要求1所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述除油的工艺步骤包括去油、水洗、吹干；所述去油的工艺原料为去油液；所述去油液的制备原料包括表面活性剂、消泡剂、碳酸盐。3.根据权利要求1所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述蚀刻的工艺步骤为碱蚀刻和酸蚀刻。4.根据权利要求1所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述沉锌的工艺原料为碱溶液、锌源、去膜剂。5.根据权利要求4所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：去膜剂选自铵盐。6.根据权利要求5所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述铵盐选自过硫酸铵、亚硫酸铵、硫代硫酸铵中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的一种铝基材PCB线路板电镀预处理工艺，其特征在于：所述化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建辉，王承国，陈炳旭，袁军华，
申请(专利权)人：南通麦特隆新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：