[发明专利]化学喷镀镍专用浓缩液的配制及其使用方法

说明书

本发明是化学喷镀镍专用浓缩液的配制及其使用方法，属化学喷镀技术。

电子工业中，各种微电子精密模具的制作，如从光刻胶激光图像、信息储存条纹、微电子线路等原始模板的复制被用于大批量生产模具前，原始非金属模板表面需要进行金属化处理。金属化的非金属材料原始模具经电铸得到金属祖母板，进而不断再生产金属母板乃至工作板，用工作板可以大批量生产微电子产品，非金属材料模具的金属化是微电子产品生产线上的关键技术之一。一方面，金属化方法操作条件如果不适当，会损坏昂贵的非金属模板，造成重大的经济损失，非金属模板是经过复杂的工艺制得的，如光刻胶模板要经精细制图、复杂的光学系统摄影、冲洗等多道工序，成本很高；另一方面，金属化的复制效果(保真度)很大程度上决定着产品的质量，非金属板上微加工出来的图极其细微，要求金属化时金属能够浸入到细微深处，否则复制出来的金属模板将严重失真；非金属材料表面的金属化方法有多种，可归类为干法和湿法。干法是指高真空下完成的方法，如真空镀；湿法即是在溶液中进行化学镀的方法，湿法金属化方法中以化学浸镀(镀件浸在镀液中施镀)银方法最为成熟。但是化学浸镀银有许多缺点，主要问题是镀液用量大，尤其是镀件较大的时候，其次是由于银盐的氧化性极强，镀液很不稳定；为解决化学浸镀银存在的问题，出现了化学喷镀银方法，但化学喷镀银方法有污染环境和易破坏被镀件的危险；镀液以气雾方式喷出易污染环境，气雾高压喷往镀件，易损伤脆弱的镀件。化学镀银(无论是化学浸镀还是化学喷镀)得到的金属化均为晶体组织，晶体组织的金属化层难于浸入到细微条纹的深处，因而保真度低；化学浸镀镍通常只得到无定型的金属化层，化学浸镀镍的主要问题是镀液用量大，中高温化学浸镀镍的操作温度较高，通常在70℃以上，对温度敏感的镀件极不利，低温化学浸镀镍则要求使用强碱性溶液，对碱敏感的镀件如光刻胶极不利。

本发明的目的就是为了克服和解决现有电子工业中各种微电子精密模具制作时非金属模板表面金属化方法存在成本高、污染环境、保真度差、易损坏被镀件等的缺点和问题，研究发明一种用于微电子精密模具制作时非金属模板表面金属化的化学喷镀镍专用浓缩液的配制及其使用方法，浓缩液具有长期稳定、容易稀释、镀液不损伤镀件、镀液用后易处理、不污染环境，镀层具有高保真度。

本发明是通过下述技术方案来实现的：本发明方法包括用于精密模具制作时，原始模板非金属材料表面金属化的化学喷镀镍专用浓缩液的配制方法及其使用方法；化学喷镀镍专用浓缩液包括：预处理-1、预处理-2、金属化A、金属化B、金属化C和金属化清洗剂六种，其中：预处理-1各组成物的混合配方比为：氯化亚锡SnCl₂ 15～25％，氯化氢HCl 15～25％，十六烷基磺酸钠C₁₆H₃₃SO₃Na0.1～0.3％，水H₂O 49.7～69.9％，稀释后起敏化作用；预处理-2各组成物的混合配方比为：氯化钯PdCl₂ 0.05～0.15％，氯化氢HCl 15～25％，十六烷基磺酸钠C₁₆H₃₃SO₃Na 0.1～0.3％，水H₂O 74.55～84.85％，稀释后起活化作用；金属化A各组成物的混合配方比为：硫酸镍NiSO₄15～25％，乙二胺C₂H₄(NH₂)₂5～15％，十六烷基磺酸钠C₁₆H₃₃SO₃Na 5～15％，水H₂O 45～75％，稀释后起提供金属化所需的镍的作用；金属化B各组成物的混合配方比为：硼酸H₃BO₃：20～40％，水H₂O 60～80％，稀释后起缓冲作用；金属化C各组成物的混合配方比为：硼氢化钠NaBH₄ 7～9％，氢氧化钠NaOH 15～25％，水H₂O 66～77％，稀释后起还原剂作用各组成物的混合配方比为；金属化清洗剂各组成物的混合配方比为；硝酸HNO₃ 0.5～1.5％，水H₂O 88.5～99.5％，稀释后起褪除不良镀层的作用。