[發明專利]一種無氰化學鍍或無氰電鍍的金屬表面處理試劑及方法

有效

• 申請號: 201310470814.7
• 申請日: 2013-10-10
• 公開（公告）號: CN103484839A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 黃更生;尹相震
• 申請（專利權）人: 江門市九星科技材料有限公司
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/36;C25D3/12;C25D5/34
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 張清

技術領域

本發明涉及金屬加工領域，具體涉及無氰鍍試劑以及使用該試劑的無氰鍍方法，特別涉及無氰化學鍍的金屬表面處理試劑和使用其的無氰化學鍍的金屬表面處理方法，以及無氰電鍍的金屬表面處理試劑和使用其的無氰電鍍的金屬表面處理方法。

背景技術

在某些領域，對金屬的導電性能要求極高，不允許金屬表面存在氧化層，然而往往廉價的高導電性金屬容易發生氧化反應，而金等貴金屬會導致成本的巨增，因此常常需要在金屬表面通過化學鍍或電鍍的方法在金屬表面鍍一層抗氧化能力及導電能力均強的金屬來達到性能與成本的平衡。

印刷電路板(PCB)是通過其絕緣基板上的銅電路來提供電子元件連接的互連件，是現代電子設備的必需部件。然而在PCB的制作過程中，由于銅電路易氧化，導致導電及焊接性能惡化，必須對銅電路進行表面處理以改善銅電路的耐蝕性能和焊接性能。化學鍍鎳/置換鍍金技術是在銅電路表面先化學鍍鎳再進行化學置換鍍金，得到的鎳/金組合鍍層能夠有效防止銅電路的氧化并提高可焊性，因此在PCB制造領域被廣泛的應用。化學鍍鎳/化學置換鍍金技術中的化學鍍鎳是一種可以在具有催化活性的表面自發進行的自催化過程。然而在以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳液中，銅表面并不能催化次磷酸根的氧化，因此無法自發的進行化學鍍鎳，必須借助活化處理在銅表面引入活性點來誘發化學鍍鎳的進行。

傳統的電鍍鎳或化學鍍鎳其鍍層晶層結構較為稀疏同時本身鎳的物理特性對酸性物質抗性比較差，因此其鍍層遇到酸性物質或液體時，其表面會形成氧化膜層，此氧化膜層會影響電器組件的焊接而造成功能性的障礙，因此需要借助其他的鍍層進行保護，因此現有的傳統工藝技術在鎳層上需要再加一道鍍層，即金層來對鎳層加以保護，其中所使用的金層通常采用氰化金鉀或檸檬酸金鉀，通過置換反應實現，而氰化金鉀或檸檬酸金鉀為含有劇毒物質，在使用時對操作人員的健康及生命造成很大的威脅。

隨著國家對環境保護的重視，目前，對無氰化學鍍或無氰電鍍的研究也已成為熱點，如中國專利CN101709492A中公開了一種包括硫酸鎳、氯化鎳、次磷酸鈉、檸檬酸鈉、硫酸鋁、光亮劑和氨水等的化學鍍鎳液；再如中國專利CN102747345A中公開了一種用由硼酸、有機酸或其鈉鹽、含硫化合物和硫酸鎳等配制的浸鎳液對PCB銅電路表面化學鍍鎳的方法。

上述方法所用試劑較多，包括強酸、強堿等危險化學試劑，而且操作步驟繁瑣，生產時間長，增加了生產難度及成本。

發明內容

為了解決以上問題，本發明人經銳意研究，結果發現無氰化學鍍或無氰電鍍的金屬表面處理試劑，包括氯化鎳、次磷酸鈉、鎢酸鈉和檸檬酸二氫銨等物質，其適用于化學鍍和電鍍的金屬表面處理，具體地，本發明的目的在于提供以下幾方面：

第一方面，一種無氰化學鍍的金屬表面處理試劑，其特征在于，該無氰化學鍍的金屬表面處理試劑包括以下成分：

余量為水，

其中，所述g/L是基于每升無氰化學鍍的金屬表面處理試劑所述成分的重量。

第二方面，本發明提供一種無氰化學鍍的金屬表面處理試劑，其特征在于，該無氰化學鍍的金屬表面處理試劑包括以下成分：

余量為水，

其中，所述g/L是基于每升無氰化學鍍的金屬表面處理試劑所述成分的重量。

第三方面，本發明提供一種無氰化學鍍的金屬表面處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）前處理，將待鍍件表面進行鍍前的處理；

（2）化學鍍，其包括以下子步驟：

（2-1）化學鍍過程：在化學鍍容器中，按照水:母液=3:1的比例用水稀釋母液，得到稀釋液，用氨水調整稀釋液pH值至6～6.5，再將處理后的稀釋液升溫至70～80℃，將待鍍件表面浸泡在升溫后的稀釋液中30～60min；

（2-2）水洗：用水沖洗（2-1）處理后的待鍍件表面60～120s；

其中，所述母液為上述第一方面或第二方面中所述的無氰化學鍍的金屬表面處理試劑。

第四方面，本發明提供一種無氰化學鍍的金屬表面處理方法，其特征在于，所述前處理包括脫脂、第一次水洗、微蝕、第二次水洗、酸洗、第三次水洗、清潔、活化、第四次水洗和熱水洗。

第五方面，本發明提供一種無氰電鍍的金屬表面處理試劑，其特征在于，包括以下成分：

余量為水，

其中，所述g/L是基于每升無氰電鍍的金屬表面處理試劑所述成分的重量。