[发明专利]一种PCB化学镍钯金镀层专用表面处理剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种PCB化学镍钯金镀层专用表面处理剂及其制备方法，属于金属材料表面处理用试剂技术领域。该表面处理剂包括浓度为1~10g/L的表面活性剂、浓度为5~20g/L的助洗剂、浓度为0.5~5.0g/L的缓蚀剂和水；其中表面活性剂为炔二醇类表面活性剂，缓蚀剂为酸酐类单体和二元伯胺类单体共缩聚反应制备得到的具有特定化学结构的自制缓蚀剂。该表面处理剂能够对镀层孔隙深入清洗彻底清除残留杂质，同时能够对孔隙进行封闭以隔绝空气并阻止其他外来污染物进入，从根本上解决了由残留杂质和外界污染物导致的PCB镍钯金镀层变质的问题。

技术领域

本发明涉及一种金属层用表面处理剂及其制备方法，尤其涉及一种PCB化学镍钯金镀层专用表面处理剂及其制备方法，属于金属材料表面处理用试剂技术领域。

背景技术

目前现有印制线路板（PCB）大多采用覆铜板，其表面基材采用铜箔形成，铜箔构成的铜层表面在空气中倾向于以氧化物的形式存在，会严重影响PCB的可焊性和电气性能。因此，需要对PCB进行表面处理。目前PCB表面处理工艺有：热风整平、有机防氧化、化学镍金、化学沉银、电镀镍金和化学镍钯金等。与其他工艺相比，化学镍钯金具有增加布线密度、减小元件尺寸、长期可靠性、无铅焊接、焊接和金属丝键合可靠性高等优点；并且通过控制化学镀钯和浸金的厚度，能够满足金属丝键合、通孔插入式封装、表面组装技术等多种封装工艺的要求，因此具有良好的应用前景。

化学镀镍/化学镀钯/浸金的工艺过程比较复杂，其最终形成的是镍、钯和金的复合多金属层。限于工业生产的实际技术水平，使用该工艺在PCB表面上施加的金属镀层表面都会存在大小不一的孔隙，通过这些孔隙，非金物质会与大气中的氧气、水汽、二氧化硫或其他污染物接触而发生化学反应，使金面颜色发生变化，镀层变质，从而影响可靠性。另外随着PCB储存和使用时间的延长，镀层孔隙处残留的杂质、底层金属和表层金属之间会形成原电池，在镀层内部引起电化学腐蚀，从而加速镀层变质，镀层表观颜色和电性能都会发生变化，直接影响产品的外观和焊接组装效果，从而导致接触不良、电气性能变差，甚至会使PCB板内线路断路，造成产品报废。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种PCB化学镍钯金镀层专用表面处理剂及其制备方法，其能够对镀层孔隙深入清洗彻底清除残留杂质，同时能够对孔隙进行封闭以隔绝空气并阻止其他外来污染物进入，从根本上解决了由残留杂质和外界污染物导致的PCB镍钯金镀层变质的问题。

本发明的技术方案是：

第一方面，本发明公开了一种PCB化学镍钯金镀层专用表面处理剂，该表面处理剂包括浓度为1~10g/L的表面活性剂、浓度为5~20g/L的助洗剂、浓度为0.5~5.0g/L的缓蚀剂和水。

所述表面活性剂为炔二醇类表面活性剂。炔二醇类表面活性剂中含有碳碳三键，该碳碳三键位于碳氢链的中央，在碳碳三键的两侧对称分布有羟基，或对称分布有乙氧基和羟基，使其具有较强的极性和亲水性；炔二醇类表面活性剂分子的二端是疏水的碳氢链，支链基团上基本上都是小基团（如甲基），这种独特的结构能够使表面张力降低程度较大，且对基材具有极强的润湿性。同时炔二醇中羟基支链减弱了相邻分子间的吸引力，在气液界面形成可压缩易透气的扩展膜，因而本身不易形成泡沫，还具有一定的消泡能力，所以炔二醇类表面活性剂具有优良的润湿性和低泡消泡性。

本申请中所述炔二醇类表面活性剂为炔二醇或炔二醇聚氧乙烯醚中的至少一种。其中炔二醇选自2,5-二甲基-3-己炔-2,5-二醇、3,6-二甲基-4-辛炔-3,6-二醇、2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇；其中炔二醇聚氧乙烯醚选自2,4,7,9-四甲基-5-癸炔-4,7-二醇聚氧乙烯醚、2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚。本申请中优选2,5,8,11-四甲基-6-十二碳炔-5,8-二醇聚氧乙烯醚，其能够显著降低溶液表面张力，增加金属表面润湿性，利于表面处理剂深入孔隙清洗残留杂质，同时还能与缓蚀剂协同封闭镀层表面的孔隙。