[發(fā)明專利]一種化學鍍鈀液

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910312132.7
• 申請日: 2009-12-23
• 公開（公告）號: CN101709462A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發(fā)明（設計）人: 吳道新;肖忠良;劉迎;許國軍
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: C23C18/44
• 分類號: C23C18/44
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 顏勇

技術領域

本發(fā)明涉及一種化學鍍(electroless)鈀液。

背景技術

封裝載板及其它印刷電路板板表面經過化學鍍鎳，化學鍍鈀，浸金(ENEPIG)處理，獲得 了鎳/鈀/金涂層的技術性能，具有優(yōu)良的可焊接性、可打線性、平整性、抗氧化性、耐熱 性及長期可靠性等。鈀與金有著不同的沉積硬度與熔點，但是兩者都有優(yōu)越的抗氧化性能、 在高溫高濕的氛圍中性能穩(wěn)定。

化學鍍鈀及鈀合金在某些應用上已經發(fā)展成了化學鍍金的一種更經濟的代替工藝。化學 鍍鈀主要應用于雙列式封裝電路(DIPS)以及其它的各種混合電路中，特別是經常用于搭載半 導體凸塊、半導體的封裝基板、便攜電話基板等。使用的主要目的是提高基底金屬材料的耐 腐蝕性、焊料接合性、引線焊接性。

作為化學鍍鈀液可以列舉出專利文獻CN?101228293A、專利文獻CN?101440486A記載的 鍍覆液。這些體系中應用的是肼鍍槽，缺點是隨著鍍槽中肼的消耗，鍍覆速度急劇下降。次 磷酸鍍槽則可在很長一段時間內保持穩(wěn)定的鍍速，且產生的鈀涂層光滑具有高光澤，但在pH 大于10時將樣品移出鍍液時會造成瞬時裂紋和脫層。同時以氨作為主要絡合劑的體系，在較 高的溫度下，如40攝氏度以上，氨揮發(fā)鍍槽中pH急劇變化，不利于工業(yè)生產。

專利文獻：日本已審專利公告NO.昭46(1971)-26764中所述作為工業(yè)應用的化學鍍鈀 液，包含水溶性鈀鹽、乙二胺四乙酸，乙二胺和次磷酸鈉，不僅儲存穩(wěn)定性差，而且在工業(yè) 生產中短時間內會劣化。

專利文獻：日本未審專利公開No.平7(1995)-62549公開了一種化學鍍鈀液，其包含水 溶性鈀鹽，氨和胺類化合物、脂肪族單羧酸、脂肪族二羧酸等。當鍍液連續(xù)使用時，鈀的鍍 覆速率隨時間而改變，難以控制薄厚。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在工業(yè)化規(guī)模生產中應用的化學鍍鈀液。該鍍液具有pH 容易調節(jié)、沉積速率穩(wěn)定、浴壽命長、優(yōu)異的浴穩(wěn)定性的特點，能獲得無裂縫且含磷量極少 的耐腐蝕性、焊料接合性和引線焊接性優(yōu)異的鈀膜。

本發(fā)明的化學鍍鈀液包括：可溶性鈀鹽0.2-2g/L、第一絡合劑5-160g/L、第二絡合劑 1-80g/L和穩(wěn)定劑10-50mg/L；還原劑2-20g/L；所述的第二絡合劑為2-7個碳原子的的醇胺類 化合物、少于7個碳原子的胺類化合物、氨基羧酸類化合物的一種或多種。

優(yōu)選可溶性鈀鹽0.4-1.2g/L、第一絡合劑20-100g/L、第二絡合劑20-50g/L、穩(wěn)定劑 20-30mg/L和還原劑4-12g/L。

所述的醇胺類化合物為異丙醇胺、烷基醇胺、乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺，所述的胺 類化合物為乙酸胺、乙二胺、丙二胺，所述的氨基羧酸類化合物為氨三乙酸，乙二胺四乙酸 、氨基乙酸、氨二丙酸、甘氨酸、檸檬酸、蘋果酸以及它們的堿金屬鹽或銨鹽中的一種。

第一絡合劑為氨和二胺化合物中的至少一種，優(yōu)選為氨、乙二胺、乙二胺四乙酸二鈉或 亞甲基二胺。

所述的穩(wěn)定劑為硫脲、烷基硫脲、硫代硫酸鹽、鉍化合物的任一種或多種。

所述還原劑為次磷酸鈉或亞磷酸鈉。

還可以在所述的鍍鈀液中添加1-100g/L的pH緩沖劑：氨水，甲酸、鹽酸、磷酸、草酸、 檸檬酸、鄰苯二甲酸及它們的堿金屬鹽或銨鹽，將鍍鈀液pH調節(jié)為6-10。

本發(fā)明的化學鍍鈀液優(yōu)選以下含量的組分組成：以鈀重量計算的可溶性鈀鹽0.8g/L、質 量分數25％的氨水100mL·L^-1、三乙醇胺50mL·L^-1、硫脲25mg·L^-1、次磷酸鈉5g/L 。

本發(fā)明的化學鍍鈀液的優(yōu)點如下：

pH不穩(wěn)定對化學鍍鈀生產過程影響極大，因為在不同的pH值下第一絡合劑與鈀離子的絡 合常數不同，絡合產物也不同，因此pH過低會降低鍍速，同時影響浴液中鈀離子的濃度，進 而浴液中鈀的電位，甚至有可能使得浴液中不能進行自催化還原反應，沒有鈀膜析出；當 pH過高會使得鈀膜表面不平整，甚至在鈀膜表面出現裂縫。而鈀還原反應本身會產生氫離子 ，所以穩(wěn)定pH值十分關鍵，本發(fā)明的第二絡合劑具有堿性能很好pH調節(jié)能力從而保證浴液的 pH穩(wěn)定，從而有穩(wěn)定的鍍覆速度利于工業(yè)生產。