[发明专利]非电解镀镍的预处理方法

说明书

技术领域

本发明属于化学镍金或化学镍钯金表面处理技术领域，尤其涉及非电解镀镍的预处理方法。

背景技术

高密度电子构装与电路板技术所要求的不仅是做出更小的孔、更为细密的线路、更平坦的焊垫，而且电路板的最终表面处理必须要能提供可焊接、可打线，并具有能维持低接触电阻等功能。

现在，防焊油墨露出的铜面可选择的最终表面处理有化学镍金工艺与化学镍钯金工艺。此两种表面处理工艺都兼具可焊接、可接触导通、可打线与可协助散热等多重功能，能满足多重需求的制程。并且，此两种工艺的处理过程都是在印刷电路板的铜线路或铜焊垫上施镀一层3～5μm的化学镍磷合金，作为阻绝置换金与基底铜之间的金属离子迁移或扩散的屏障层，同时也可避免铜面的氧化影响焊锡性与湿润性。

由于铜表面无法直接驱动化学镍的沉积反应进行非电解镀镍，因此需先用钯将铜表面活化，利用铜大于钯的离子化趋势，铜溶解后释放的电子使钯离子还原成金属态，于铜表面置换形成薄的钯晶种层，以钯作为化学镍反应的触媒，促使次亚磷酸根氧化。

在钯活化与化学镍之间必须充分清洗印刷电路板，以去除可能沾附在非施镀面（如防焊油墨或裸露的线路板基材或光可成像的干膜）的悬浮钯核或钯的水解氢氧化物。这些在非施镀面上沾附的钯金属将可能导致多余的镍沉积，轻微时产生星星点点状的沾镍，严重时将导致铜表面周围长胖或渗镀，更严重将导致线路间或焊垫间的架桥短路，尤其在高密度配线微小焊垫与细线路，这种架桥短路可能使其无法通过5℃/85℃相对湿度或高加速温湿度的信赖性测试。

为了加强钯活化与化学镍之间的清洗效果，有时会使用1～2%的硫酸作为后酸洗，以辅助溶解那些微弱附着在非镀区上的钯金属，之后再经过两道水洗步骤才进入化学镍步骤。然而，后酸洗必须勤于更换，否则不但无法达到清洗的效果，反而会因累积的钯核悬浮，可能引发非镀区的钯吸附。

在非镀区多余镀镍的解决方案，现在主要有以下方法：

Watanable等研究的钯活化溶液，利用氯化铵作为钯的络合物，并且加入阴离子表面活性剂-十二烷基硫酸钠作为湿润剂，络合良好的钯-氯络合物能避免钯活化溶液中产生钯的氢氧化物，同时吸附在铜表面周围绝缘区域的阴离子表面活性剂也会排斥钯-氯络合物的附着（K.Watanabe,T.Nishiwaki,H.Honma,International Society of Electrochemistry-第55届年会，Thessaloniki,2004年9月19-24）。然而，钯-氯络合物与部分水分子取代的络合物会形成阴离子型配合物，或者是水分子全部取代变成水合阳离子配合物，导致扩散性能减弱，在非镀区形成大型的丛集，造成渗镀，而这些丛集也难以用水去除。

专利号为JP241853的日本专利公开了一种钯活化液，包含氯离子、钯离子以及含有置换促进剂，置换促进剂为次亚磷酸盐、亚磷酸盐、水合肼、羟胺、硼烷或甲醛，活化液的酸度规定为0.1以上。但是，置换促进剂具有还原性，易引发钯离子被还原成钯原子悬浮于活化液中，不稳定的钯原子更易引发非镀区的多余镀镍的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种非电解镀镍的预处理方法，该预处理方法可抑制出现多余镀镍的问题。

本发明提供了一种非电解镀镍的预处理方法，包括：

A）用微蚀液对含铜表面的基底进行清洁与粗化，得到铜表面粗化后的基底；

B）将所述铜表面粗化后的基底与前处理组合液接触，得到处理后的含铜表面的基底；所述前处理组合液包括酸、还原剂与水；

C）用弱酸预浸所述处理后的含铜表面的基底后，再用离子钯活化液活化。

优选的，所述前处理组合液还包括湿润剂。

优选的，所述湿润剂选自非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂与两性表面活性剂中的一种或多种。

优选的，所述湿润剂的浓度为0.1～10g/L。

优选的，所述前处理组合液的酸选自硫酸、盐酸、甲苯磺酸与苯甲基磺酸中的一种或多种。

优选的，所述前处理组合液的酸的浓度为10～150g/L。

优选的，所述前处理组合液的还原剂选自葡萄糖、水合肼与羟胺中的一种或多种。

优选的，所述前处理组合液的还原剂的浓度为1～50g/L。

优选的，所述步骤B中接触的温度为20℃～50℃，接触的时间为60～500s。

优选的，所述步骤B还包括：得到处理后的含铜表面的基底后，进行水洗。