一种印制线路板酸性镀铜电镀液及其应用的制作方法

1.本发明涉及电镀铜工艺技术领域，尤其涉及一种印制线路板酸性镀铜电镀液及其应用


背景技术：

2.pcb为印制电路板是在绝缘基材上，采用照相制版的方法，按预定设计提供用于元器件连接的导电图形，并最终在相应位置安装上电子元器件后制成的电子平台，它凭借着导线连通，可以形成电子讯号连结及应有的机能。pcb在我们的现实生活中无处不在，从小的简单电子玩具到的家电，再到汽车，航天飞机等大型器件里都有pcb，pcb在它们的构建中起到电器互联的作用。pcb它可以为各种电子元件如集成芯片、电容电阻等提供一个嵌入平台，各种电子元器件在pcb能够很好的互联，从而实现电器的多功能化和小型化。同时pcb上有明确的标记，能够为排查各种元器件质量问题提供便利，同时也方便自动化生产，有助与工业化进程。
3.pcb因为存通孔和肓孔，这些通孔和盲孔在很多情况下孔深径比(孔的厚度比上孔的直径)会较大(有时会大于10以上)，布线间距距很小(有时小于0.1mm)，因此pcb电镀铜液必须得有很好的分散能力。常用且具有较高分散能力的的电锻铜液有氰化物镀铜液、焦磷酸盐镀铜液、酸性硫酸盐镀铜液这三种。但氰化物镀铜液是强碱性镀液会腐烛的pcb树脂材料故不能用在pcb电镀铜上。焦磷酸盐镀铜液的电镀电流效率低，电镀液不稳定而且电镀废水难以处理，故它被改进后的酸性硫酸镀铜液取代。酸性硫酸盐镀铜液也具有很好分散能力和覆盖能力，而且电镀液成本较低，电镀液无毒性且电镀废水也较好处理，在加入添加剂后能获得理想的镀层，因此酸性硫酸盐镀铜成为了现代pcb电镀的最好选择。
4.为了满足电子产品的快速发展，pcb也向着高密度化、高集成化方向发展。如多层板的孔径越来越少，通孔的厚径比越来越大，基板线宽越来越小，因此对线路板酸性镀铜电镀液的性能提出了更高的要求。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本发明提供一种印制线路板酸性镀铜电镀液及其应用，能够满足电子产品的快速发展，本发发明的内容如下：
6.本发明的第一个目的在于提供一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其技术点在于，每1l酸性镀铜电镀液中，包括100-200g的二价铜离子、1.3-1.5ml的水溶性氯化物、5-20ml的硫酸、0.8-1.2g的二价硫化物光亮剂、8-12g的聚醚化合物、0.8-1.2g的乙烯基唑类化合物，其余为蒸馏水。
7.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价铜离子为硫酸铜、氯化铜和硝酸铜中的任意一种。
8.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中水溶性氯化物为盐酸、氯化钠和氯化钾中的任意一种。
9.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价硫化物光亮剂为聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基聚二硫二丙烷磺酸钠和噻唑啉基聚二硫二丙烷磺酸钠中的至少一种。
10.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中聚醚化合物为羟乙基纤维素、聚乙二醇和聚氧乙烯蓖麻油中的任意一种。
11.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中乙烯基唑类化合物为n-乙烯基咪唑、1-乙烯基1，2，4-三唑和n-1，2，3-三氮唑中的任意一种。
12.本发明的第二个目的在于提供一种印制线路板酸性镀铜电镀液的应用，其技术点在于，包括以下步骤：
13.步骤一，电镀液配制：取二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，搅拌混合，加入ph调节剂，调节ph至3.5-4.5，得到酸性镀铜电镀液；
14.步骤二，pcb镀件预处理：将电镀件经水洗、化学除油、热水洗、酸洗、水洗多次洗涤，得到经预处理的电镀件；
15.步骤三，电镀：将经步骤二预处理的电镀件浸渍于步骤一所述酸性镀铜电镀液中，调节电流密度为10-25a/dm2，电镀温度30-40℃，电镀25-40min，得到镀铜件。
16.为了更好的实现上述技术方案，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液的应用中步骤三中镀铜件的孔径为0.1-0.2mm，通孔的厚径比为23-25，基板线宽为40-75μm。
17.与现有技术相比，本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液及其应用能够达到以下有益效果：
18.本发明的印制线路板酸性镀铜电镀液包括二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，其中二价硫化物光亮剂、聚醚化合物和乙烯基唑类化合物作为酸性镀铜电镀液的添加剂，二价硫化物光亮剂可以增加电镀液的亮度和光泽度，使得镀铜层具有更好的表面光洁度和视觉效果，聚醚化合物可以增加电镀液的黏度和稳定性，提升电镀液的结构稳定性和化学惰性，有助于减少电镀加工中的挥发、氧化和过量消耗等问题，乙烯基唑类化合物可以增强电镀液的抗氧化、抗腐蚀能力，提高镀铜层的耐腐蚀性和耐久性，增加印制线路板产品的寿命和可靠性，这些添加剂够协同作用，改善电镀液的性能和特性，提高镀铜层的质量和优良程度，为印制线路板的生产和应用提供了一定的技术保障和优势。
具体实施方式
19.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.本实施例中每1l印制线路板酸性镀铜电镀液包括150g的二价铜离子、1.4ml的水溶性氯化物、12.5ml的硫酸、1.0g的二价硫化物光亮剂、10g的聚醚化合物、1.0g的乙烯基唑
类化合物，其余为蒸馏水。
22.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价铜离子为硫酸铜。
23.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中水溶性氯化物为盐酸。
24.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价硫化物光亮剂为聚二硫二丙烷磺酸钠。
25.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中聚醚化合物为羟乙基纤维素。
26.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中乙烯基唑类化合物为n-乙烯基咪唑。
27.按照上述配方体系，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液的应用包括以下步骤：
28.步骤一，电镀液配制：取二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，搅拌混合，加入ph调节剂，调节ph至4，得到酸性镀铜电镀液；
29.步骤二，pcb镀件预处理：将电镀件经水洗、化学除油、热水洗、酸洗、水洗多次洗涤，得到经预处理的电镀件；
30.步骤三，电镀：将经步骤二预处理的电镀件浸渍于步骤一所述酸性镀铜电镀液中，调节电流密度为17.5a/dm2，电镀温度35℃，电镀30min，得到镀铜件。
31.进一步的，本实施例中印制线路板酸性镀铜电镀液的应用中步骤三中镀铜件的孔径为0.15mm，通孔的厚径比为24，基板线宽为60μm。
32.实施例2
33.本实施例中每1l印制线路板酸性镀铜电镀液包括100g的二价铜离子、1.3ml的水溶性氯化物、5ml的硫酸、0.8g的二价硫化物光亮剂、8g的聚醚化合物、0.8g的乙烯基唑类化合物，其余为蒸馏水。
34.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价铜离子为氯化铜。
35.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中水溶性氯化物为氯化钠。
36.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价硫化物光亮剂为苯基聚二硫二丙烷磺酸钠。
37.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中聚醚化合物为聚乙二醇。
38.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中乙烯基唑类化合物为1-乙烯基1，2，4-三唑。
39.按照上述配方体系，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液的应用包括以下步骤：
40.步骤一，电镀液配制：取二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚
醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，搅拌混合，加入ph调节剂，调节ph至3.5，得到酸性镀铜电镀液；
41.步骤二，pcb镀件预处理：将电镀件经水洗、化学除油、热水洗、酸洗、水洗多次洗涤，得到经预处理的电镀件；
42.步骤三，电镀：将经步骤二预处理的电镀件浸渍于步骤一所述酸性镀铜电镀液中，调节电流密度为10a/dm2，电镀温度30℃，电镀25min，得到镀铜件。
43.进一步的，本实施例中印制线路板酸性镀铜电镀液的应用中步骤三中镀铜件的孔径为0.1mm，通孔的厚径比为23，基板线宽为40μm。
44.实施例3
45.本实施例中每1l印制线路板酸性镀铜电镀液包括200g的二价铜离子、1.5ml的水溶性氯化物、20ml的硫酸、1.2g的二价硫化物光亮剂、12g的聚醚化合物、1.2g的乙烯基唑类化合物，其余为蒸馏水。
46.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价铜离子为硝酸铜。
47.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中水溶性氯化物为氯化钾。
48.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中二价硫化物光亮剂为噻唑啉基聚二硫二丙烷磺酸钠。
49.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中聚醚化合物为聚氧乙烯蓖麻油。
50.进一步的，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液配方体系中乙烯基唑类化合物为n-1，2，3-三氮唑。
51.按照上述配方体系，本实施例的印制线路板酸性镀铜电镀液的应用包括以下步骤：
52.步骤一，电镀液配制：取二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，搅拌混合，加入ph调节剂，调节ph至4.5，得到酸性镀铜电镀液；
53.步骤二，pcb镀件预处理：将电镀件经水洗、化学除油、热水洗、酸洗、水洗多次洗涤，得到经预处理的电镀件；
54.步骤三，电镀：将经步骤二预处理的电镀件浸渍于步骤一所述酸性镀铜电镀液中，调节电流密度为25a/dm2，电镀温度40℃，电镀40min，得到镀铜件。
55.进一步的，本实施例中印制线路板酸性镀铜电镀液的应用中步骤三中镀铜件的孔径为0.2mm，通孔的厚径比为25，基板线宽为75μm。
56.对比例1
57.本实施例中将“1.0g的二价硫化物光亮剂、10g的聚醚化合物、1.0g的乙烯基唑类化合物”改成“10g的聚醚化合物、2.0g的乙烯基唑类化合物”，其余操作同实施例1。
58.对比例2
59.本实施例中将“1.0g的二价硫化物光亮剂、10g的聚醚化合物、1.0g的乙烯基唑类化合物”改成“2.0g的二价硫化物光亮剂、10g的聚醚化合物”，其余操作同实施例1。
60.对比例3
61.本实施例中将“1.0g的二价硫化物光亮剂、10g的聚醚化合物、1.0g的乙烯基唑类化合物”改成“12g的聚醚化合物”，其余操作同实施例1。
62.试验例
63.将实施例1-3和对比例1-3制备得到的酸性镀铜电镀液和镀铜件进行性能检测，(1)采用百格法检验镀层附着强度；(2)在100kg级弹簧试验机上测定镀层结合力；(3)镀层韧性，结果见表1：
64.表1
[0065][0066][0067]
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，每1l酸性镀铜电镀液中，包括100-200g的二价铜离子、1.3-1.5ml的水溶性氯化物、5-20ml的硫酸、0.8-1.2g的二价硫化物光亮剂、8-12g的聚醚化合物、0.8-1.2g的乙烯基唑类化合物，其余为蒸馏水。2.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，所述二价铜离子为硫酸铜、氯化铜和硝酸铜中的任意一种。3.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，所述水溶性氯化物为盐酸、氯化钠和氯化钾中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，所述二价硫化物光亮剂为聚二硫二丙烷磺酸钠、苯基聚二硫二丙烷磺酸钠和噻唑啉基聚二硫二丙烷磺酸钠中的至少一种。5.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，所述聚醚化合物为羟乙基纤维素、聚乙二醇和聚氧乙烯蓖麻油中的任意一种。6.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液，其特征在于，所述乙烯基唑类化合物为n-乙烯基咪唑、1-乙烯基1，2，4-三唑和n-1，2，3-三氮唑中的任意一种。7.一种印制线路板酸性镀铜电镀液的应用，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，电镀液配制：取二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，搅拌混合，加入ph调节剂，调节ph至3.5-4.5，得到酸性镀铜电镀液；步骤二，pcb镀件预处理：将电镀件经水洗、化学除油、热水洗、酸洗、水洗多次洗涤，得到经预处理的电镀件；步骤三，电镀：将经步骤二预处理的电镀件浸渍于步骤一所述酸性镀铜电镀液中，调节电流密度为10-25a/dm2，电镀温度30-40℃，电镀25-40min，得到镀铜件。8.根据权利要求1所述的一种印制线路板酸性镀铜电镀液的应用，其特征在于，所述步骤三中镀铜件的孔径为0.1-0.2mm，通孔的厚径比为23-25，基板线宽为40-75μm。

技术总结
本发明公开了一种印制线路板酸性镀铜电镀液及其应用，属于电镀铜工艺技术领域，包括二价铜离子、水溶性氯化物、硫酸、二价硫化物光亮剂、聚醚化合物、乙烯基唑类化合物和蒸馏水，其中二价硫化物光亮剂、聚醚化合物和乙烯基唑类化合物作为酸性镀铜电镀液的添加剂够协同作用，改善电镀液的性能和特性，提高镀铜层的质量和优良程度，为印制线路板的生产和应用提供了一定的技术保障和优势。供了一定的技术保障和优势。


技术研发人员：柳娟 张超 柳斌 赵伟伟 骆成勇
受保护的技术使用者：惠州市捷兴盛电子有限公司
技术研发日：2023.06.01
技术公布日：2023/9/9