高活性化學(xué)鍍銅溶液及化學(xué)鍍銅方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化學(xué)鍍液技術(shù)領(lǐng)域，更具體的是涉及一種高活性的化學(xué)鍍銅溶液。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)鍍銅在印制線路板(PCBs)的孔金屬化，塑料及陶瓷表面的金屬化及電磁屏蔽材料的制備等方面有著廣泛的應(yīng)用?；瘜W(xué)鍍是通過溶液中適當(dāng)?shù)倪€原劑使金屬離子在金屬表面的自催化作用下還原進(jìn)行的金屬沉積過程，化學(xué)鍍只有在具有催化活性的表面才能進(jìn)行。
[0003]傳統(tǒng)的非金屬表面活化方法是采用膠體鈀，但膠體穩(wěn)定性差，而且鈀價(jià)格高，因而致使活化成本較高。由此，一系列低鈕及無鈕(palladium-free)工藝逐漸出現(xiàn)并成為研宄熱點(diǎn)。目前主要的無鈀活化工藝一種是采用硅烷偶聯(lián)劑或殼聚糖等作為中間體，將金屬離子(Cu或Ag)結(jié)合在非金屬基體表面，然后還原為金屬作為催化性金屬顆粒，另一種是直接將金屬有機(jī)化合物摻雜在基體中，利用激光燒蝕作用破壞其中的價(jià)鍵從而得到催化性金屬顆粒。這兩種方法都使活化成本大大降低。
[0004]無鈀活化雖然降低了活化成本，但給后續(xù)的化學(xué)鍍銅帶來了挑戰(zhàn)，常規(guī)的化學(xué)鍍銅溶液難以在這類活化后的基體上實(shí)現(xiàn)金屬化。簡單的降低穩(wěn)定劑用量來提高活性的方法，會(huì)使鍍液的穩(wěn)定性下降，已被證明是不可行的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供的一種操作溫度低、穩(wěn)定性好的高活性化學(xué)鍍銅溶液。
[0006]本發(fā)明的另一目的是提供一種采用所述高活性化學(xué)鍍銅溶液的化學(xué)鍍銅方法。
[0007]本發(fā)明是采用如下技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:一種高活性化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，它主要是由銅鹽、還原劑、配位劑、pH調(diào)整劑和組合添加劑組成，其中配位劑為乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、N-羥乙基乙二胺三乙酸、四羥丙基乙二胺、三乙醇胺和氨三乙酸中的一種或幾種組合，組合添加劑為含N和/或含S添加劑的組合。
[0008]作為上述方案的進(jìn)一步說明，所述銅鹽濃度為8g/L-20g/L，甲醛濃度為5_20mL/L，配位劑濃度為10-40g/L，組合添加劑為10-20mL/L，pH調(diào)整劑將溶液調(diào)整至pH值為
11-13。
[0009]優(yōu)選地，所述銅鹽采用硫酸銅，還原劑采用甲醛。
[0010]優(yōu)選地，所述配位劑由乙二胺四乙酸二鈉和四羥丙基乙二胺按1:1-1:3的比例組成。
[0011]一種高活性化學(xué)鍍銅溶液的制備方法，其特征在于，它包括如下步驟:
[0012]a、基體前處理；
[0013]b、按所述配方制備化學(xué)鍍銅溶液，并在溫度為40°C的環(huán)境下，向基體施鍍時(shí)間25_35min0
[0014]在所述步驟a過程中，使用的基體不含活性成分，基體分光滑和粗糙部分，將基體在離子鈀活化液中活化實(shí)現(xiàn)粗糙部分的低鈀活化工藝。
[0015]在所述步驟a過程中，基體使用催化性的Cu作為活性成分，不含金屬鈀，利用激光燒蝕作用在基體表面處理出圖形或圖案，只有激光處理的部分暴露出催化性的銅。
[0016]本發(fā)明采用上述技術(shù)解決方案所能達(dá)到的有益效果是:
[0017]本發(fā)明采用的添加劑中不含氰化物成分；通過配位劑與添加劑的協(xié)同作用，鍍液在較低的操作溫度下(40°C)即可具有較高活性，而且鍍液穩(wěn)定性好，連續(xù)施鍍鍍液不分解；無漏鍍及溢鍍，尤其適用于活化程度較弱的非金屬基體表面的化學(xué)鍍銅。
【附圖說明】
[0018]圖1a為施鍍前的基體；
[0019]圖1b為高活性化學(xué)鍍銅溶液用于低鈀活化工藝進(jìn)行選擇性化學(xué)鍍銅的施鍍結(jié)果;
[0020]圖2為高活性化學(xué)鍍銅溶液用于無鈀活化工藝進(jìn)行選擇性化學(xué)鍍銅的施鍍結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0021]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)的說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)例使用發(fā)明的高活性化學(xué)鍍銅溶液對(duì)低鈀活化工藝進(jìn)行化學(xué)鍍銅，具體操作如下:
[0024]基體的前處理:本實(shí)例使用的基體不含活性成分，基體分光滑和粗糙部分，將基體在離子鈀活化液中活化實(shí)現(xiàn)粗糙部分的低鈀活化工藝(光滑部分不具有活化效果)，活化后基體表面的鈀(0.08)遠(yuǎn)小于膠體鈀活化(0.46)。
[0025]化學(xué)鍍銅:
[0026]化學(xué)鍍銅溶液的組成及工藝為:硫酸銅濃度為8g/L-20g/L，甲醛濃度為5_20mL/L，配位劑由乙二胺四乙酸二鈉和四羥丙基乙二胺按1:1-1:3組成，配位劑濃度為10-40g/L，pH值為11-13，組合添加劑為10-30mL/L，溫度為40°C，施鍍時(shí)間為30min。
[0027]高活性化學(xué)鍍銅溶液用于低鈀活化工藝進(jìn)行選擇性化學(xué)鍍銅的施鍍結(jié)果如圖1b所示，而施鍍前的基體見圖la。
[0028]實(shí)施例2
[0029]本實(shí)例使用發(fā)明的高活性化學(xué)鍍銅溶液對(duì)無鈀活化工藝進(jìn)行化學(xué)鍍銅，具體操作如下:
[0030]基體的前處理:本實(shí)例的基體使用催化性的Cu作為活性成分，不含金屬鈀，利用激光燒蝕作用在基體表面處理出圖形或圖案，只有激光處理的部分暴露出催化性的銅。
[0031]化學(xué)鍍銅:
[0032]化學(xué)鍍銅溶液的組成及工藝為:硫酸銅濃度為8g/L-20g/L，甲醛濃度為5_20mL/L，配位劑由乙二胺四乙酸二鈉和四羥丙基乙二胺按1:1-1:3組成，配位劑濃度為10-40g/L，pH值為11-13，組合添加劑為10-20mL/L，溫度為40°C，施鍍時(shí)間為30min。
[0033]高活性化學(xué)鍍銅溶液用于無鈀活化工藝進(jìn)行選擇性化學(xué)鍍銅的施鍍結(jié)果如圖2所示。
[0034]以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高活性化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，它主要是由銅鹽、還原劑、配位劑、PH調(diào)整劑和組合添加劑組成，其中配位劑為乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、N-羥乙基乙二胺三乙酸、四羥丙基乙二胺、三乙醇胺和氨三乙酸中的一種或幾種組合，組合添加劑為含N和/或含S添加劑的組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高活性化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，所述銅鹽濃度為Sg/L-20g/L，甲醛濃度為5-20mL/L，配位劑濃度為10_40g/L，組合添加劑為10_20mL/L，pH調(diào)整劑將溶液調(diào)整至pH值為11-13。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高活性化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，所述銅鹽采用硫酸銅，還原劑采用甲醛。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高活性化學(xué)鍍銅溶液，其特征在于，所述配位劑由乙二胺四乙酸二鈉和四羥丙基乙二胺按1:1-1:3的比例組成。
5.一種利用如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的高活性化學(xué)鍍銅溶液化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于，它包括如下步驟: a、基體前處理； b、按所述配方制備化學(xué)鍍銅溶液，并在溫度為40°C的環(huán)境下，向基體施鍍時(shí)間25_35min0
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用高活性化學(xué)鍍銅溶液的化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于，在所述步驟a過程中，使用的基體不含活性成分，基體分光滑和粗糙部分，將基體在離子鈀活化液中活化實(shí)現(xiàn)粗糙部分的低鈀活化工藝。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的利用高活性化學(xué)鍍銅溶液的化學(xué)鍍銅的方法，其特征在于，在所述步驟a過程中，基體使用催化性的Cu作為活性成分，不含金屬鈀，利用激光燒蝕作用在基體表面處理出圖形或圖案，只有激光處理的部分暴露出催化性的銅。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高活性化學(xué)鍍銅溶液及化學(xué)鍍銅方法，其特征在于，它主要是由銅鹽、還原劑、配位劑、pH調(diào)整劑和組合添加劑組成，其中配位劑為乙二胺四乙酸二鈉、酒石酸鉀鈉、檸檬酸鈉、N-羥乙基乙二胺三乙酸、四羥丙基乙二胺、三乙醇胺和氨三乙酸中的一種或幾種組合，組合添加劑為含N和/或含S添加劑的組合。本發(fā)明的高活性化學(xué)鍍銅溶液的優(yōu)點(diǎn)在于鍍液活性高、操作溫度低、穩(wěn)定性好，尤其適用于活化程度較弱的非金屬基體表面的化學(xué)鍍銅。
【IPC分類】C23C18-40
【公開號(hào)】CN104561956
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410830884
【發(fā)明人】范小玲, 孔德龍, 梁韻銳, 李寧, 宗高亮, 王群
【申請(qǐng)人】廣東致卓精密金屬科技有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月27日