本发明属于印制电路板制备领域,涉及一种印制电路板(pcb)最外层铜线路表面化学浸锡的镀液和施镀方法,特别是一种能够抑制锡须生长的pcb最外层铜线路表面化学浸锡的镀液以及施镀方法。
背景技术:
在印制电路板制备的过程中,为了保证印制电路板在之后的装配和使用过程中的可焊性等性能,需要对线路表面进行最后的表面终饰处理。常见的表面终饰方法有热风整平、化学镀镍金、有机保焊膜、化学浸锡、化学浸银等方法;其中,化学浸锡和其他表面终饰方法及电镀相比,具有以下特点:1.溶液成分简单,镀液较稳定;2.操作简便易行,能在较低温度下进行施镀;3.镀层厚度均匀,不发生溢镀,能够进行精细线路的加工;4.镀液中含有的物质毒性较小,废液较易处理;5.锡具有惰性,不和空气、水反应,所以镀锡层稳定性较好;6.通过化学镀锡获得的锡层具有可多次焊镀的焊接性能;7.无铅表面处理,具有极大环保优势,成本较低。
技术实现要素:
本发明的目的在于针对上述问题,提供一种用于抑制印制电路板上锡须生长的化学浸锡镀液及施镀方法,本发明通过化学浸锡过程中共沉积起到阻挡作用的金属,抑制铜锡合金的生成,达到消除锡须的目的。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种用于抑制印制电路板上锡须生长的化学浸锡镀液,其特征在于,包括:
锡盐:所述锡盐为硫酸亚锡,浓度为20-30g/l;
镍盐、钴盐中的至少一种:所述镍盐为硫酸镍、乙酸镍、硝酸镍中的一种以上,所述钴盐为硫酸钴、乙酸钴、硝酸钴中的一种以上,浓度为10~40g/l;
还原剂:所述还原剂为次亚磷酸钠,浓度为20~50g/l;
络合剂:所述络合剂为柠檬酸、乳酸、苹果酸、酒石酸钾钠、硫脲、三乙醇胺、甘氨酸、乙二胺四乙酸二钠、乙二胺的一种以上,浓度为0.1~50g/l;
稳定剂:所述稳定剂为对苯二酚,浓度为1~10g/l;
ph调节剂:所述ph调节剂为氨水、氢氧化钠、硫酸的一种以上;
所述化学浸锡镀液的ph值为0.5~2.0。
进一步的,所述化学浸锡镀液中只包括镍盐时,化学浸锡镀液的ph值为0.8~1.5。
所述化学浸锡镀液中同时包括镍盐与钴盐时,化学浸锡镀液的ph值为0.5~1.5。
一种用于抑制印制电路板上锡须生长的化学浸锡施镀方法,包括以下步骤:
步骤1.预处理:对印制电路板进行脱脂除油处理、酸洗、微蚀处理;
步骤2.化学金属共沉积:将经步骤1的印制电路板置于用于抑制印制电路板上锡须生长的化学浸锡镀中,于70~90℃的温度条件下,浸镀1~10min,完成化学金属共沉积;
步骤3.化学镀锡:将经步骤2的印制电路板置于化学镀锡镀液中,于30~50℃的温度条件下,浸镀20~40min,完成化学镀锡。
进一步的,所述化学镀锡镀液包括:锡盐、还原剂、络合剂、稳定剂、表面活性剂和ph调节剂;所述锡盐为硫酸亚锡,浓度为20-30g/l;所述还原剂为次亚磷酸钠,浓度为20~50g/l;所述络合剂为硫脲,浓度为20-100g/l;所述稳定剂为对苯二酚,浓度为0.1~10g/l;所述ph调节剂为氨水、氢氧化钠、硫酸的一种以上;所述表面活性剂为op乳化剂、聚环氧乙烷-环氧丙烷共聚物、脂肪烷烃磺酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚或其他阴离子型、非离子型或阳离子型表面活性剂中的一种或几种,浓度为0.1—1g/l;所述化学镀锡镀液的ph值为0.5~2.0。
本发明的有益效果在于:本发明提供的一种降低锡须生长的化学镀锡液及其施镀方法;本发明中镀锡镍、镀锡钴、镀锡钴镍中过程中的一种,前期置换步骤中加入硫脲作为铜的络合剂,降低了氧化剂电对的电极电势,使铜和镍的置换反应及铜和锡的置换反应得以同时发生,同时为后期的镀锡过程创造自催化的反应的起始产物,不但提高了镀锡的速率,还能够多次使用置换镀镍锡液,有效降低了印制电路板镀镍锡的生产成本。与传统印制电路板表面终饰技术相比,使用本发明能够大大降低了锡须的生长速率,达到抑制锡须生长的目的,极大程度上减少了器件表面锡须的生长,有较好的应用前景。
附图说明
图1为本发明用于抑制印制电路板上锡须生长的化学浸锡施镀方法流程示意图。
图2为传统镀锡之后的镀层结构示意图。
图3为采用本发明浸镀之后的镀层结构示意图。
图4为本发明实施例2化学镀镍25min后的sem图
图5为本发明实施例2化学镀镍25min后的eds谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明,但本发明的范围并不限于这些实施例。
实施例1
实施例2
本实施例所述的用于一种降低锡须生长的化学镀锡液和施镀方法,具体是按照以下步骤进行的:
一、基板前处理
所述除油液为酸性除油液,含有质量比5%硫酸,质量比1ppm—10%表面活性剂等物质;所述酸洗液由质量百分数为5%的硫酸配置而成。
基板微蚀
所述微蚀液为质量比5%的硫酸溶液和50g/l的过硫酸盐的混合溶液。
三、化学镀锡镍
迅速将微蚀后的覆铜板放在配置好的化学镀锡镍液中,保持镀液温度在80℃持续浸镀2分钟,得到表面覆锡镍的基板。
所述浸镀镀液为30g/l硫酸,20g/l硫酸亚锡,16g/l硫酸镍,30g/l柠檬酸盐,10g/l酒石酸钾钠,30g/l乳酸,15g/l乙酸钠,30g/l次亚磷酸钠,30g/l硫脲,3.6g/l对苯二酚,ph值为1.2。
四、化学镀锡
迅速将镀完锡镍的基板放在配置好的化学镀锡液中,保持镀液温度在45℃持续浸镀25分钟,得表面覆锡的基板。
所述浸镀镀液为30g/l硫酸,25g/l硫酸亚锡,40g/l柠檬酸盐,30g/l次亚磷酸钠,90g/l硫脲,3g/l对苯二酚,1g/l表面活性剂,ph值为0.8。
五、水洗、冷风烘干
用去离子水冲洗镀完锡的基板,迅速用冷风吹干。
实施例3
三、化学镀锡钴
迅速将微蚀后的覆铜板放在配置好的化学镀锡钴液中,保持镀液温度在45℃持续浸镀2分钟,得到表面覆锡钴的基板。
所述浸镀镀液为30g/l硫酸,20g/l硫酸亚锡,18g/l硫酸钴,30g/l柠檬酸盐,10g/l酒石酸钾钠,25g/ledta,15g/l乙酸钠,30g/l次亚磷酸钠,30g/l硫脲,4g/l对苯二酚,1g/l表面活性剂,ph值为1.0。
迅速将镀完锡钴的基板放在配置好的化学镀锡液中,保持镀液温度在45℃持续浸镀25分钟,得表面覆锡的基板。
实施例4
三、化学镀锡钴镍
迅速将微蚀后的覆铜板放在配置好的化学镀锡钴镍液中,保持镀液温度在80℃持续浸镀2分钟,得到表面覆锡钴镍的基板。
所述浸镀镀液为30g/l硫酸,20g/l硫酸亚锡,12g/l硫酸钴,12g/l硫酸镍,30g/l柠檬酸盐,10g/l酒石酸钾钠,15g/l乳酸,15g/ledta,15g/l乙酸钠,30g/l次亚磷酸钠,30g/l硫脲,4g/l对苯二酚,1g/l表面活性剂,ph值为1.0。
迅速将镀完锡钴镍的基板放在配置好的化学镀锡液中,保持镀液温度在45℃持续浸镀25分钟,得表面覆锡的基板。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,本说明书中所公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换;所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征和/或步骤以外,均可以任何方式组合。