[發明專利]表面處理濕制程含磷無電鎳的鍍液成分的循環利用方法

有效

• 申請號: 201210272800.X
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103043814A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 傅新民;其他發明人請求不公開姓名
• 申請（專利權）人: 華夏新資源有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C23C18/32;C02F1/44;C02F1/28
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 王鋒;孫東風

技術領域

本發明特別涉及一種無電鍍鎳之鍍液成分的循環利用方法，其通過在表面處理濕制程中利用納米篩網裝置及逆滲透膜裝置回收次磷酸型無電鍍鎳(Hypophosphite?Type?Electroless?Nickel)的鍍液或清洗液中所含的鎳。

背景技術

許多機械設備、生產工具、半導體產品或電子組件載具都需要特定的表面處理以改善其表面機械強度并防止刮傷或龜裂，或提高抗氧化或抗腐蝕能力，或加強結合力，或增進視覺美觀效果。由于鎳具有相當良好的保護功能，比如耐酸、耐鹼、耐腐蝕，因此一般常使用電鍍鎳或化學鍍鎳的表面處理制程，用以形成高質量的鎳層。

在半導體的集成電路(IC)的構裝制程中，尤其是對于覆晶(Flip?Chip)和晶圓級芯片尺寸構裝(Wafer?Level?Chip?Scale?Packaging，WLCSP)，需要形成凸塊底下金屬層(Under?Bump?Metallurgy，UBM)，用以當作凸塊(Bump)與鋁墊(Al?Pad)之間的焊接表面(Solderable?Surface)和擴散阻障層(Diffusion?Barrier?Layer)，而無電鍍(化學電鍍)鎳金(Electroless?Nickel/Gold，E-Ni/Au)制程來生長較厚的UBM層。

此外，在當作電子組件載具的印刷電路板(PCB)中，需要形成金手指(Gold?Finger)或邊接頭(Edge?Connector)，用以連接插槽(Slot)，而金手指中金層與銅層之間常需要形成鎳層，以作為金層與銅層之間的屏障，防止銅漂移(Migration)。因此，需要無電鍍或化學鍍鎳(Electroless?Nickel，E-Ni)制程以形成所需的鎳層。

在現有技術中，形成所需鎳層后，還需要進行清洗處理，以去除殘留在鎳層上的鍍液，而一般是利用清洗槽容置當作清洗液的去離子水，并以浸泡方式清洗鎳層的表面，所以清洗后的清洗液會包含少量的鍍液成分。

一般的，磷酸型無電鍍鎳(Hypophosphate?Type?Electroless?Nickel)的鍍液可包含鎳離子、還原劑、螯合劑(錯合劑)、酸鹼緩沖劑、穩定劑，其中鎳離子是來自無機鹽類，比如硫酸鎳；還原劑可包括次磷酸鈉(NaH2PO2)，用以進行鎳離子的還原反應；螯合劑可包括檸檬酸(Citric?Acid)、正磷酸、蘋果酸(malic?acid)、乳酸、琥珀酸(succinic?acid)、氨基乙酸(glycine)、醋酸，可藉錯化合反應以控制鍍液中自由鎳離子的活性；酸堿緩沖劑可包括無機酸、氫氧化銨、氫氧化鈉，緩沖鍍液用以在析出鎳層時酸堿值持續下降的變化；穩定劑，比如羥基酸(Hydroxyl?Acid)，可鎖住微細沉淀物，比如鉍(Bi)、鉛(Pb)、錫(Sn)催化劑，以防止變成還原反應的成核位置，可避免鍍液被分解。

在形成鎳層的過程中，鍍液中的鎳離子還原成金屬鎳，且正磷酸氧化成正磷酸，因此需要不斷補充新的這些化合物，而清洗液所包含的鍍液成分，比如鎳離子，需要進行回收以符合環保法規的規定，同時，鎳、磷酸、羥基酸是昂貴的原料，需要再利用以降低整體制程的成本。

在回收鎳的現有技術中，一般是將其他濕制程中所產生的廢水集中后，由廢水處理設備進行可再利用資源的回收以及有害物質的去除或減低化學需氧量(Chemical?Oxygen?Demand，COD)，形成最終污泥，再以掩埋處理。然而，現有技術的缺點在于，集中后的廢水量相當龐大，需要大型的廢水處理設備，且所含有的待處理物質太復雜且多樣，影響整體回收處理的經濟效率及操作可靠度。

因此，需要一種表面處理濕制程含磷無電鍍鎳的鍍液成分的循環利用方法，可即時處理鍍液及清洗液中可再利用物質的回收，同時不產生污泥，進而解決上述現有技術的問題。

發明內容