[发明专利]一种活化PCB电路表面实现化学镀镍的方法

说明书

技术领域

本发明属于印刷电路板(PCB)制造领域，具体涉及一种印刷电路板(PCB)的铜电路表面化学镀镍前的无钯活化方法。

背景技术

印制电路板(PCB)是通过其绝缘基板上的铜电路来提供电子元件连接的互连件，是电子元器件的支撑体。然而在PCB制作和使用过程中，由铜制备的电路易氧化，导致导电及焊接性能恶化，因此必须对铜电路进行表面处理以改善铜电路的耐蚀性和焊接性能。化学镀镍/置换镀金技术是在铜电路表面化学镀镍再置换镀金，得到镍/金组合镀层能够有效防止铜电路的氧化并提高其可焊性，因此在PCB制造领域已被广泛应用。化学镀镍/置换镀金技术中的化学镀镍是一种可以在具有催化活性的表面自发进行的自催化过程，然而在以次亚磷酸钠为还原剂的化学镀镍溶液中，铜表面并不能催化次亚磷酸根的氧化，因此无法自发进行化学镀镍，必须借助活化处理在铜表面引入活性点来诱发化学镀镍的进行。

在目前的PCB制造过程中，钯活化是应用最广泛的铜电路表面化学镀镍前的活化方法，其原理就是将铜浸入含有贵金属钯的溶液中获得铜表面上的钯活性位。然而，随着近年来贵金属钯的价格持续飙升，应用于铜电路表面化学镀镍前的钯活化法的成本问题日益显著，给PCB生产成本控制带来了巨大冲击；同时，钯活化液自身的亚稳定性以及所导致的化学镀镍中的渗镀现象也进一步增加了PCB制造成本，因此，开发新型的低成本、高活性、高稳定性且操作简便的无钯活化法对PCB制造业来说具有重大意义。

S.Yagi等利用TiCl₃作为还原剂，将溶液中的镍离子直接还原为金属镍，在铜电路表面获得镍镀层，该方法虽然可免去铜表面化学镀镍前的活化过程，直接在铜表面获得金属镍，但化学镀镍沉积速率太低，导致生产效率低下，并且镀液的稳定性差、易分解，价格昂贵。田栋等利用硫脲与一价铜离子和镍离子络合物稳定常数的差异，实现了用置换镀镍法替代钯活化法引发印刷电路板铜线路表面的化学镀镍；但是该方法启镀时间比钯活化长很多且容易发生在镀层中掺杂硫脲引起催化剂中毒。因此，寻找一种针对铜电路表面化学镀镍的操作简便，成本低廉且兼具高活性和化学稳定性的镍活化法对PCB制造业具有非常重要的意义。

发明内容

本发明针对背景技术存在的缺陷，提出了一种低成本、操作简单、无渗镀的活化PCB铜电路表面实现化学镀镍的方法。

本发明的技术方案如下：

一种活化PCB电路表面实现化学镀镍的方法，包括以下步骤：

步骤1、活化液的配制：按pH稳定剂浓度1～100g/L、还原剂浓度10～50g/L的比例，配制得到活化液；所述pH稳定剂为氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、醋酸钠、氯化铵等中的一种或几种，所述还原剂为甲醛、乙醛、乙醛酸、甲醇、维生素C、柠檬酸、葡萄糖、水合肼等有机还原剂中的一种或几种；

步骤2、PCB板的前处理；

步骤3、活化：将步骤1得到的活化液加热至25～100℃，然后将步骤2前处理后的PCB板浸没于活化液中，保持10～180s；

步骤4：将步骤3活化处理后的PCB板在化学镀镍液中化学镀镍，完成活化PCB板电路表面化学镀镍的过程。

进一步地，步骤2所述PCB板前处理的具体过程为：a.按5～100mL/L酸性除油剂和5～100mL/L浓硫酸的比例，配制得到除油液；b.按浓硫酸10～100mL/L和过硫酸钠20～100g/L的比例，配制得到微蚀液；c.将印有铜电路的PCB板浸没于温度为30～70℃的除油液中保持15～60min，然后将PCB板用自来水冲洗，再用去离子水冲洗；d.将步骤c处理后得到的PCB板浸没于微蚀液中保持0.2～3min，PCB板取出后用去离子水冲洗；e.将步骤d处理后得到的PCB板浸没于10g/L的NaOH或氨水溶液中并保持0.1～3min，取出后用去离水冲洗，完成PCB板前处理。