[发明专利]一种黑孔液及其制备方法和使用方法

说明书

本发明公开了一种黑孔液的制备方法，包括以下步骤：以石墨板为阳极，钛板或石墨板为阴极，以水或氨水为电解液，进行电解，再加入还原剂搅拌即得。该方法制备的黑孔液可稳定存放一年以上而不发生沉降，且最终形成的导电层的具有较强的导电率。

技术领域

本发明涉及印制电路板制造技术领域，特别是一种黑孔液及其制备方法和使用方法。

背景技术

黑孔就是将导电炭黑/石墨均匀沉积在孔壁上形成导电层的技术。黑孔后可以直接进行电镀铜，从而实现孔金属化。黑孔技术的出现对传统的化学铜制程(PTH)是个挑战，它最大特点就是替代传统的化学镀铜工艺，利用物理作用形成的导电炭黑/石墨层实现孔金属化，从而为电镀提供导电基底。整个黑孔制程时间仅需十几分钟，相比PTH的处理时间大为缩短，提升了生产效率。另一方面，由于其工艺简单，与PTH相比减少了控制因素，使用药品数量减少，所以在操作维护便利性上也具有很大的优势。更为重要的一点是黑孔技术绿色环保，不含甲醛、重金属和络合剂等污染物，污水处理费用减少，这一点在我们国家大力加强环境控制，促进可持续发展的经济前提下，尤其重要。

目前，印制电路板孔金属化直接电镀工艺所采用的黑孔液(如：CN106535505A、CN104562115A、US5015339、US5389270以及P4724005A等)，是以水为分散介质、炭黑/石墨粒子为导电基质的悬浮液，由于炭黑/石墨的亲水差，悬浮液不稳定，极易发生聚沉，严重影响了黑孔液的使用性能。为了提高分散液的稳定性，通常是采用添加表面活性剂的方法，由于表面活性剂是靠物理作用吸附在碳黑/石墨表面，存在吸附和脱附的平衡，而表面活性剂的脱附会导致碳黑/石墨粒子在存放期间重新聚集和沉降，不能从根本上解决悬浮液稳定问题。同时由于表面活性剂夹杂在黑孔后的导电层中，也会降低导电层导电率。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的是提出一种黑孔液的制备方法，该方法制备的黑孔液可稳定存放一年以上而不发生沉降，且最终形成的导电层的具有较强的导电率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种黑孔液的制备方法，包括以下步骤：以石墨板为阳极，钛板或石墨板为阴极，以水或氨水为电解液，进行电解，再加入还原剂搅拌即得。

优选的，所述氨水的浓度为0.1-2mol/L。

优选的，作为阳极的石墨板特征为：灰分≤50ppm，体积密度为1.5-20g/cm³，颗粒度＜500μm。

优选的，所述电解的条件为：电压6-60V、电流密度10-300mA/cm²，电解时间为8-168h。

优选的，所述还原剂包括溴化氢、碘化氢、硼氢化钠、维生素C、联氨、苹果酸、乙醛酸、乙二醇、葡萄糖、壳聚糖、氨基酸、琥珀酸、乳酸以及柠檬酸中的至少一种。

优选的，所述还原剂在电解液中的添加量为0.1-10g/L。

优选的，所述阳极和阴极之间的间距为5-10mm。

本发明的另一个目的在于提供一种黑孔液，由上述制备方法制备得到。

本发明的第3个目的在于提供一种黑孔液的使用方法：在25℃-35℃下，将层压印刷电路板放入到上述的黑孔液中进行浸渍，再将层压印刷电路板取出烘干。

优选的，所述浸渍的时间为20-90s。

优选的，所述烘干的温度为40-100℃。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的黑孔液的制备方法，工艺简单、便于操作，绿色环保。本发明的用于印制电路板的黑孔液制备过程中，无需研磨，也不添加表面活性剂，即可得到稳定纳米黑孔液。