一種空心納米鈀活化液及其制備方法與應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電鍍表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種空心納米鈀活化液及其制備方法與應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]印制電路板(PCB)是電子工業(yè)的重要部件之一。在PCB工藝中，利用銅可沉積于非金屬基板的特性，常采用化學(xué)鍍銅直接在PCB板上沉銅，當(dāng)達(dá)到一定厚度后，改用電鍍使銅層達(dá)到規(guī)定厚度。由于化學(xué)鍍銅無(wú)電場(chǎng)分布問(wèn)題，它能使非導(dǎo)體的孔壁上和導(dǎo)線上生成厚度均勻的銅層，大大的提高PCB的可靠性。活化是化學(xué)鍍銅極其重要的工藝過(guò)程，使一層非連續(xù)的重金屬粒子吸附在絕緣基體上，而這些具有吸附還原劑能力的重金屬能使經(jīng)過(guò)活化的基體表面具備催化還原金屬的能力，從而使化學(xué)沉銅反應(yīng)在整個(gè)催化處理過(guò)的基體表面上順利進(jìn)行?，F(xiàn)在業(yè)內(nèi)普遍使用的活化液是膠體鈀活化液，其缺點(diǎn)是消耗量大、成本昂貴、易水解、不穩(wěn)定、鍍層效果不理想，同時(shí)由于需要加入濃鹽酸防止其水解而造成污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種空心納米鈀活化液的制備方法。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述方法制備得到的空心納米鈀活化液。
[0005]本發(fā)明的再一目的在于提供上述空心納米鈀活化液在化學(xué)鍍銅中的應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0007]一種空心納米鈀活化液的制備方法，包括以下操作步驟:
[0008]往蒸餾水中加入穩(wěn)定劑和還原劑，攪拌溶解，通入惰性氣體20?60分鐘后，加入鈷鹽結(jié)晶或溶液，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通惰性氣體10?60分鐘，然后加入鈀鹽或氯鈀酸溶液；停止惰性氣體的通入，得到空心納米鈀活化液。
[0009]上述制備方法中所述的穩(wěn)定劑優(yōu)選十二烷基磺酸鈉、檸檬酸三鈉、十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸、十二烷基硫酸鈉中的一種或者幾種。
[0010]上述制備方法中所述的還原劑優(yōu)選抗壞血酸、水合肼、硼氫化鈉、葡萄糖中的一種或幾種。
[0011]上述制備方法中所述的惰性氣體優(yōu)選氦氣、氮?dú)饣驓鍤狻?br>[0012]上述制備方法中所述的鈷鹽優(yōu)選硝酸鈷和氯化鈷中的一種或兩種。
[0013]上述制備方法中所述的鈀鹽優(yōu)選氯化鈀和硝酸鈀中的一種或兩種。
[0014]上述制備方法中所述的鈀鹽或氯鈀酸與穩(wěn)定劑的摩爾比為1: (0.5?5)。
[0015]上述制備方法中所述的鈀鹽或氯鈀酸與鈷鹽的摩爾比為1: (0.1?2)。
[0016]一種空心納米鈀活化液，通過(guò)上述制備方法制備得到。
[0017]上述空心納米鈕活化液中，所含空心納米鈕的粒子濃度為10?50ppm。
[0018]上述空心納米鈕活化液中，空心納米鈕的內(nèi)徑為10?40nm，外徑為20?50nm。
[0019]上述空心納米鈀活化液在化學(xué)鍍銅中的應(yīng)用，所述應(yīng)用包括以下步驟:將需要鍍銅的板材依次進(jìn)行除膠、除油、微蝕、空心納米鈀活化液活化和沉銅步驟處理，得到覆銅均勻的板材。
[0020]上述應(yīng)用中，所述除油與空心納米鈀活化液活化步驟的處理時(shí)間均為5分鐘；微蝕步驟的處理時(shí)間為I分鐘；沉銅步驟的處理時(shí)間為10?15分鐘；每個(gè)步驟結(jié)束后、進(jìn)入下個(gè)步驟之前需用二次蒸餾水洗滌板材兩次，每次洗滌一到兩分鐘。
[0021]本發(fā)明的制備方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0022](I)本發(fā)明制備得到的空心納米鈀活化液中空心納米鈀粒子性質(zhì)穩(wěn)定，重復(fù)使用性高，從而能夠降低生產(chǎn)成本；
[0023](2)本發(fā)明制備得到的空心納米鈀活化液中空心納米鈀粒子比表面積大，催化性能好，在大大地節(jié)省沉銅時(shí)間和提高沉銅效率的同時(shí)更能夠提升沉銅的質(zhì)量；
[0024](3)本發(fā)明空心納米鈀活化液的制備方法簡(jiǎn)單環(huán)保，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為實(shí)施例1得到的空心納米鈀活化液中空心納米鈀粒子的透射電子顯微鏡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本實(shí)施例的一種空心納米鈀活化液的制備方法，具體制備步驟如下:
[0029]往10mL蒸餾水中加入檸檬酸0.006g和10%的水合肼溶液0.6mL，攪拌溶解，通入氮?dú)?0分鐘后，加入CoCl2.6Η20 0.013g，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通氮?dú)?0分鐘，然后加入體積濃度為I %的氯鈀酸溶液0.67mL ;停止氮?dú)獾耐ㄈ耄玫娇招募{米鈀活化液。
[0030]本實(shí)施例得到的空心納米鈀活化液中空心納米鈀粒子的透射電子顯微鏡圖如圖1所示，由圖1可以看出，本發(fā)明得到的納米鈀粒子具有空心結(jié)構(gòu)，其內(nèi)徑為10?40nm，外徑為 20 ?50nm。
[0031]實(shí)施例2
[0032]本實(shí)施例的一種空心納米鈀活化液的制備方法，具體制備步驟如下:
[0033]往200mL蒸餾水中加入檸檬酸鈉0.044g和體積濃度為10 %的水合肼溶液1.12mL，攪拌溶解，通入氮?dú)?0分鐘后，加入Co (NO3) 2.6H20 0.031g，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通氮?dú)?0分鐘，然后加入體積濃度為I %的氯化鈕溶液1.35mL ;停止氮?dú)獾耐ㄈ?，得到空心納米鈀活化液。
[0034]實(shí)施例3
[0035]本實(shí)施例的一種空心納米鈀活化液的制備方法，具體制備步驟如下:
[0036]往500mL蒸飽水中加入梓檬酸0.031g和硼氫化鈉0.151g，攪拌溶解，通入氮?dú)?0分鐘后，加入Co (NO3)2.6H20 0.078g，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通氮?dú)?0分鐘，然后加入體積濃度為I %的氯鈀酸溶液3.35mL ;停止氮?dú)獾耐ㄈ?，得到空心納米鈀活化液。
[0037]本實(shí)施例得到的空心納米鈀活化液為黑色溶液，顏色分布均勻，底部無(wú)沉淀。
[0038]實(shí)施例4
[0039]本實(shí)施例的一種空心納米鈀活化液的制備方法，具體制備步驟如下:
[0040]往200mL蒸餾水中加入十二烷基磺酸鈉0.018g和抗壞血酸0.039g，攪拌溶解，通入氬氣60分鐘后，加入CoCl2.6Η20 0.023g，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通氬氣60分鐘，然后加入體積濃度為I %的硝酸鈀溶液0.75mL ;停止氬氣的通入，得到空心納米鈀活化液。
[0041]實(shí)施例5
[0042]實(shí)施例3得到的空心納米鈀活化液在化學(xué)鍍銅中的應(yīng)用，具體應(yīng)用步驟如下:將需要鍍銅的板材依次進(jìn)行除膠、除油、微蝕、空心納米鈀活化液活化和沉銅步驟處理，得到覆銅均勻的板材；所述除油與空心納米鈀活化液活化步驟的處理時(shí)間均為5分鐘；微蝕步驟的處理時(shí)間為I分鐘；沉銅步驟的處理時(shí)間為15分鐘；每個(gè)步驟結(jié)束后、進(jìn)入下個(gè)步驟之前需用二次蒸餾水洗滌板材兩次，每次洗滌兩分鐘。沉銅完成后，將板材晾干，然后將板材中小孔磨出，利用金相顯微鏡背光測(cè)試小孔中鍍銅情況。實(shí)驗(yàn)證明，該空心納米鈀活化液能夠使得小孔良好均勻地覆銅。
[0043]將實(shí)施例3得到的空心納米鈀活化液在進(jìn)行50次鍍銅之后密封保存3個(gè)月，顏色分布仍然均勻，底部仍然無(wú)沉淀，說(shuō)明本發(fā)明得到的活化液性質(zhì)穩(wěn)定，不易聚沉，能夠多次循環(huán)使用，使用壽命長(zhǎng)。
[0044]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其它的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空心納米鈀活化液的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟: 往蒸餾水中加入穩(wěn)定劑和還原劑，攪拌溶解，通入惰性氣體20?60分鐘后，加入鈷鹽結(jié)晶或溶液，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该?，繼續(xù)通惰性氣體10?60分鐘，然后加入鈀鹽或氯鈀酸溶液；停止惰性氣體的通入，得到空心納米鈀活化液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心納米鈀活化液的制備方法，其特征在于:所述的穩(wěn)定劑是指十二烷基磺酸鈉、檸檬酸三鈉、十二烷基苯磺酸鈉、檸檬酸和十二烷基硫酸鈉中的一種或幾種；所述的還原劑是指抗壞血酸、水合肼、硼氫化鈉和葡萄糖中的一種或幾種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心納米鈀活化液的制備方法，其特征在于:所述的鈷鹽為氯化鈷和硝酸鈷中的一種或兩種；所述的鈀鹽是指氯化鈀和硝酸鈀中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心納米鈀活化液的制備方法，其特征在于:所述的惰性氣體是指氦氣、氮?dú)饣驓鍤狻?br>5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空心納米鈀活化液的制備方法，其特征在于:所述的鈀鹽或氯鈀酸與穩(wěn)定劑的摩爾比為1: (0.5?5);鈀鹽或氯鈀酸與鈷鹽的摩爾比為1: (0.1?2)。
6.一種空心納米鈀活化液，其特征在于:通過(guò)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的方法制備得到。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種空心納米鈀活化液，其特征在于:所述空心納米鈀活化液中，空心納米鈕粒子的濃度為10?50ppm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種空心納米鈀活化液，其特征在于:所述空心納米鈀活化液中，空心納米鈕粒子的內(nèi)徑為10?40nm，外徑為20?50nmo
9.權(quán)利要求6?8任一項(xiàng)所述的空心納米鈀活化液在化學(xué)鍍銅中的應(yīng)用，其特征在于包括以下步驟:將板材依次進(jìn)行除膠、除油、微蝕、空心納米鈀活化液活化和沉銅步驟處理，得到覆銅均勻的板材。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的空心納米鈀活化液在化學(xué)鍍銅中的應(yīng)用，其特征在于:所述除油與空心納米鈀活化液活化步驟的處理時(shí)間均為5分鐘；微蝕步驟的處理時(shí)間為I分鐘；沉銅步驟的處理時(shí)間為10?15分鐘；每個(gè)步驟結(jié)束后、進(jìn)入下個(gè)步驟之前用二次蒸餾水洗滌板材兩次，每次洗滌一到兩分鐘。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電鍍表面處理技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種空心納米鈀活化液及其制備方法與應(yīng)用。所述制備方法包括以下操作步驟：往蒸餾水中加入穩(wěn)定劑和還原劑，攪拌溶解，通入惰性氣體20～60分鐘后，加入鈷鹽結(jié)晶或溶液，使得體系顏色由無(wú)色透明變?yōu)樽厣该鳎^續(xù)通惰性氣體10～60分鐘，然后加入鈀鹽溶液；停止惰性氣體的通入，得到內(nèi)徑為10～40nm、外徑為20～50nm空心納米鈀活化液。本發(fā)明所得產(chǎn)物性質(zhì)穩(wěn)定，重復(fù)使用性高；而且空心納米鈀粒子比表面積大，催化性能好，在大大地節(jié)省沉銅時(shí)間和提高沉銅效率的同時(shí)更能夠提升沉銅的質(zhì)量。
【IPC分類】C23C18-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104831258
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510144736
【發(fā)明人】胡建強(qiáng), 陳永祥, 陳宇宇, 劉彥
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年8月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日