一种新型化学金药水及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种新型化学金药水及其制备方法，属于印制电路板表面处理及化学金药水技术领域。本发明专利技术提供了一种新型化学金药水，以配制1L化学金药水为基准，其各组分的含量为：酸性有机膦酸螯合剂：30mL/L

【技术实现步骤摘要】
一种新型化学金药水及其制备方法


[0001]本专利技术属于印制电路板表面处理及化学金药水
，具体涉及一种新型化学金药水及其制备方法。

技术介绍

[0002]印制电路板(PCB)是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相互连接的载体。近年来，随着各种电子设备与安装技术的不断发展，对PCB表面涂层的要求趋于多功能化。不但要求可熔焊、可进行各种接焊，还要求能够接触导通以及协助散热等，甚至要求单一表面处理即可满足插装、表面安装、芯片直接安装等。上述种种要求，都可由化镍金工艺实现，此外化镍金工艺还具有能满足恶劣环境下对线路板的特别要求、加工温度相对较低、减少对板材热冲击、板子尺寸稳定性高等优点。
[0003]然而，化镍金工艺置换反应过程中，镍电极上同时存在镍金两种金属，相邻两种金属间的贾凡尼电池效应非常活跃，活性与钝化反应相邻存在，造成金属沉积时易存在间隙。镍基体上的置换镀金是利用金和镍的电位差使镍将金从镀液中置换到镍层表面，金的标准电位为1.68V，而镍的标准电位只有
‑
0.25V，二者电位相差较大，导致镍基体浸入置换镀金液即发生置换，镍面迅速被一层金置换，但金原子体积较大，其在镍面排列疏松，孔隙较多。此外，虽然焊料中的锡会将金层溶解，将焊接面润湿，但在腐蚀空洞里的磷残余物对于润湿并无帮助，还会降低该腐蚀面焊接强度的剪力，导致上锡不良。
[0004]有鉴于此，镍腐蚀及可焊性显得格外重要，一种新型化学金药水的开发显得尤为迫切。

技术实现思路

[0005]针对
技术介绍
中所提及的化镍金工艺过程中存在的镍腐蚀、甩金、上锡不良等问题，本专利技术提供了一种新型化学金药水及其制备方法。本专利技术将有机多元膦酸代替普通羟基酸，搭配置换反应加速剂及稳定剂，配制得到一种新型化学金药水，改善了镍腐蚀，同时解决了甩金、上锡不良的问题。
[0006]本专利技术具体是通过如下技术方案实现的：
[0007]本专利技术提供了一种新型化学金药水，以配制1L化学金药水为基准，其各组分的含量为：
[0008]酸性有机膦酸螯合剂：30mL/L
‑
40mL/L；
[0009]碱性有机膦酸螯合剂：20g/L
‑
25g/L；
[0010]加速剂：1
‑
3ppm；
[0011]金盐：1.0g/L
‑
2.0g/L；
[0012]其余为去离子水。
[0013]进一步地，所述酸性有机膦酸螯合剂为氨基三甲叉膦酸。
[0014]进一步地，所述碱性有机膦酸螯合剂为羟基乙叉二膦酸四钠。
[0015]本专利技术采用有机多元膦酸代替普通羟基酸：氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HDEP)是一种取代柠檬酸盐的优良螯合剂，它除了可作为优良的导电盐、pH缓冲剂外，还能降低镀液成分对基体材料的溶蚀；有机多元膦酸分子中同时含有疏水与亲水基，其本身有相当的表面活性，可以吸附在金属表面而形成防腐蚀的膜，同时可以阻止金与一般金属杂质(例如：铜、镍、铁、钴、和铅等)发生共沉积。这类螯合物在阳极的氧化作用下仍然显得十分稳定，而普通羟基酸则容易被氧化而破坏。
[0016]进一步地，所述金盐为氰化金钾、柠檬酸金钾中的至少一种。
[0017]进一步地，所述加速剂为铊、铋、锑金属离子作用的置换反应加速剂。
[0018]本专利技术还提供了所述新型化学金药水的制备方法，包括以下步骤：
[0019]1)将酸性有机膦酸螯合剂加入水中溶解后，冷却至常温，加入碱性有机膦酸螯合剂，溶解完全后冷却至常温，最后加入加速剂完全溶解，调节药液pH；
[0020]2)将所得药液过滤后升温至80
‑
85℃，充分搅拌均匀后加入金盐，溶解完全后即得到化学金药水。
[0021]进一步地，步骤1)所述pH为3.7
‑
4.5。
[0022]进一步地，步骤2)所述药液过滤后升温至82℃。
[0023]本专利技术化学金药水按照如下化镍金制程：
[0024]酸性清洁
→
市水洗
→
市水洗
→
微蚀
→
市水洗
→
纯水洗
→
活化
→
纯水洗
→
化学镍
→
纯水洗
→
纯水洗
→
化学金
→
纯水洗。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0026]1.本专利技术化学金药水具有较快的沉积速度且金层厚、均匀性好，单位面积金盐的消耗量显著降低，沉积后金层各项性能均满足生产需求。
[0027]2.本专利技术化学金药水对有机污染容忍度高，不会因干膜溶出物影响沉金速度。
[0028]3.本专利技术化学金药水特有的络合剂体系可以减缓药水对镍面的攻击，有效改善了镍面腐蚀问题。
[0029]4.镍离子溶出速度较慢，金缸寿命得以延长，金槽使用时间可达20MTO以上。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例1制备的化学金药水稳定性测试结果。
[0031]图2为本专利技术实施例1制备的化学金药水化镍金上金后的金面外观。
[0032]图3为本专利技术实施例1制备的化学金药水化镍金上金后可焊性与拉力测试。
[0033]图4为本专利技术实施例1制备的化学金药水化镍金上金后镍腐蚀测试。
[0034]图5为本专利技术实施例1制备的化学金药水化镍金上金后金层厚度检测。
[0035]图6为本专利技术对比例1制备的化学金药水稳定性测试及镍腐蚀测试结果。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0037]除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与本专利技术
的技术人员
通常理解的含义相同。在本专利技术的说明书所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，并非用于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0038]实施例1
[0039]将30mL氨基三甲叉膦酸加入到烧杯中，然后加入500mL去离子水，搅拌至完全溶解，加入20g羟基乙叉二膦酸四钠，待搅拌均匀完全溶解，冷却至常温，加入1ppm加速剂(事先溶解好)，搅拌均匀后调至液位线，搅拌均匀，用氢氧化钾调节所得混合液的pH值至4.0，加热至82℃，加入1.5g氰化金钾，溶解完全，制备成化学金镀液。
[0040]1.药水稳定性测试：
[0041]在恒温水浴中将镀液加热到施镀温度(80℃
‑
90℃)，在无负荷(不进行施镀)的情况下观察镀液的变化，并记录在该环境下镀液不产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型化学金药水，其特征在于，以配制1L化学金药水为基准，其各组分的含量为：酸性有机膦酸螯合剂：30mL/L
‑
40mL/L；碱性有机膦酸螯合剂：20g/L
‑
25g/L；加速剂：1
‑
3ppm；金盐：1.0g/L
‑
2.0g/L；其余为去离子水。2.根据权利要求1所述的新型化学金药水，其特征在于，所述酸性有机膦酸螯合剂为氨基三甲叉膦酸。3.根据权利要求1所述的新型化学金药水，其特征在于，所述碱性有机膦酸螯合剂为羟基乙叉二膦酸四钠。4.根据权利要求1所述的新型化学金药水，其特征在于，所述金盐为氰化金钾、柠檬酸金钾中的至少一种。5.根据权利要求1所述的新型化...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋文明，宋胜，蔡志浩，
申请(专利权)人：江西超洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：