[发明专利]在挠性基材上无电沉积镍-磷合金的方法

说明书

技术领域

本发明涉及在印刷电路板和类似物的制造中在挠性基材上无电沉积镍-磷合金的方法。

背景技术

通过无电镀覆而沉积的镍-磷合金层在印刷电路板、IC基材和类似物的制造中经常用作铜表面与可焊接或可引线接合的材料例如钯和/或金层之间的阻挡层。阻挡层防止或抑制铜电路的铜表面或铜接触区域与贵金属层之间不需要的扩散，并且还提供对所述铜表面的腐蚀防护。在硬质基材上无电沉积镍-磷合金是成熟的技术。

镍-磷合金层的较新应用是在挠性印刷电路板和类似物的制造中作为挠性基材上的阻挡层。这样的挠性基材包括聚合物材料的电介质基底材料和附着在其上的铜电路。作为接触区域设计的一部分铜电路需要涂覆有镍-磷合金层，该镍-磷合金层再次充当铜电路与贵金属层例如钯和/或金层之间的阻挡层，该贵金属层沉积在该阻挡层上。此处，镍-磷合金的可弯曲性对于挠性印刷电路板或相关器件的可靠度是强制性的。

在硬质印刷电路板和类似物的制造中常规地使用的用于沉积镍-磷合金的镀覆浴导致镍-磷合金层，当使经涂覆的挠性基材弯曲时该镍-磷合金层倾向于形成不需要的裂纹。

在JP2006-206985A中公开了用于沉积镍-磷合金的含镍离子、次磷酸根离子和氨基羧酸的镀覆浴。所获得的镍-磷层是可弯曲的且适合于在挠性基材上沉积和使用。这种镀覆浴不含不具有氨基残基的羧酸，因为在其它情况下，不能由所述镀覆浴沉积可弯曲的镍-磷合金层。

在US2010/0155108A1中公开了含镍离子、还原剂、络合剂和垂直生长诱导剂(铋离子)的无电镀覆浴。在挠性基材上由所述镀覆浴沉积的镍-磷合金层是可充分弯曲的且适合于在挠性印刷电路板和类似物中的应用。然而，在沉积可弯曲的镍-磷合金层的镀覆浴中需要有毒的重金属离子。

在SU272761中公开了用于沉积镍磷合金的含乌洛托品的无电镀覆浴。乌洛托品用作稳定剂，与含硫脲作为稳定剂的类似镀覆浴组合物相比，它改进了镀覆浴的储存期限。

在US4,122,215中公开了在铝和铝合金上用于沉积镍-磷合金的无电镀覆浴。可向该镀覆浴添加甲醛作为稳定剂。

发明目的

本发明的目的是提供在挠性基材上无电沉积可弯曲的镍-磷合金层的方法。

发明内容

通过在挠性基材上无电沉积可弯曲的镍-磷合金层的方法，实现了这一目的，该方法依次包括下述步骤：

a.提供铜电路附着在至少一侧的挠性基材，

b.使该挠性基材接触包含下述的含水镀覆浴：

i.镍离子，

ii.次磷酸根离子，

iii.至少一种络合剂和

iv.选自甲醛和甲醛前体的晶粒细化添加剂，

和由此在附着于挠性基材的至少一侧的铜电路上沉积可弯曲的镍-磷合金层。

可由含有常规络合剂例如羟基羧酸或其盐的含水镀覆浴沉积可充分弯曲的镍-磷合金层。

附图说明

图1示出了在对比例2中获得的镍-磷合金层的断裂横截面的扫描电子显微照片。

图2示出了在实施例5中获得的镍-磷合金层的断裂横截面的扫描电子显微照片。

图3示出了在实施例6中获得的镍-磷合金层的断裂横截面的扫描电子显微照片。

图4示意性地示出了贯穿实施例1-6的用于弯曲试验的挠性基材顶部上的铜电路。

具体实施方式

挠性印刷电路板和类似物包括至少一种电介质基底材料箔和所述箔的至少一侧上的铜电路。该挠性基底材料箔，例如为12-125μm厚，且由聚合物材料例如聚酰亚胺、氟聚合物(例如)、环氧基复合材料或聚酯(例如PET)制造。可通过在附着于基底材料箔的铜层内蚀刻所需的电路图案来形成铜电路。

在诸如医疗设备、键盘、硬盘驱动器、打印机和便携式电话之类的产品中使用挠性印刷电路板和类似物。

通过例如焊接或引线接合使铜电路的选择区域与其它部件连接。因此，需要通过下述步骤来制备这样的区域：a)通过无电镀覆在其上沉积镍-磷合金层作为阻挡层和b)在阻挡层上沉积一个或多个贵金属层，例如钯层、金层或由钯层和金层组成的多层，以便在为与其它部件连接而设计的铜电路的区域上提供可焊接和/或可引线接合的表面。

首先优选用含水酸性清洁剂清洁在至少一侧上包含铜电路的挠性基材。

接下来，通过例如在包含硫酸和氧化剂(例如过氧化氢)的水溶液内浸渍基材，微蚀刻铜表面。