印制线路板化学镀铜活化剂—胶体钯的研制
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摘要
由于计算机和通讯等高科技产业的迅猛发展，为印刷电路板（PCB）化学镀铜的发展提供了广阔的空间。胶体钯活化液是化学镀铜行业，尤其是PCB孔金属化中应用最广泛的催化剂。本文通过测定引发周期即诱导时间、完全镀覆时间、混合电位-时间法及镀铜效果测定胶体钯的活性；通过测定放置180天后的超声波作用下的活化液镀铜效果，分析稳定性。通过研究制备方法及各种制备条件对盐基胶体钯活性和稳定性的影响，制得性能优异的胶体钯活化液，进而优化盐基胶体钯的制备条件。获得如下结果：
1.随着氯化钯浓度的增大，胶体钯活化液的活性增大，实验选定氯化钯浓度为2.5g/L；随着反应时间增加，盐基胶体钯活化液的活性先增大后减小，实验确定反应时间为8min；随着反应温度的升高，盐基胶体钯活化液活性先增大而后减小，实验确定反应温度为20~35℃；随着熟化温度的升高，盐基胶体钯活化液活性随之增大，但是熟化温度为60~80℃时，胶体钯活化液的活性未明显提高，故实验选定熟化温度为55℃。锡酸钠浓度、Sn/Pd(物质的量之比)、氯化钠浓度对盐基胶体钯活化液活性影响较小，但对胶体钯活化液稳定性影响较大。随着锡酸钠浓度的增大，胶体钯活化液的稳定时间增大，当浓度增加到5.0g/L以后，胶体钯活化液稳定时间基本不变，故确定锡酸钠浓度为5.0g/L；随着Sn/Pd的不断增大，胶体钯活化液的稳定性增大，当Sn/Pd=50时，可以满足工业生产要求；随着氯化钠浓度的不断增大，胶体钯活化液的稳定性先随之而增大，后随之减小，最终确定氯化钠的浓度为175g/L。甲醇对胶体钯活化液的活性及稳定性产生不利影响。
2.盐基胶体钯制备较优条件为：PdCl_2为2.5g/L、Sn/Pd为50:1、NaCl为175g/L、锡酸钠浓度为5g/L，反应时间为8min、反应温度为25~35℃、熟化温度为55℃左右。
3.用超声波作用的同时制得的胶体钯活化液活性与稳定性优于没有超声波作用的活化液。超声波作用时间为0~20min时，随着超声时间的增加，配制的胶体钯活化液的诱导时间短，活性增加，镀铜效果好，随后超声的效果趋缓。超声波作用后的盐基胶体钯活化液在180天后仍然保持良好的活性，稳定性好。
As a result of the rapid development of high-tech industry，such as the computerand communications. It provides huge room for chemical copper plating technology inPrinted circuit board ( PBC ) industry. Colloid Palladium activated liquid is the mostwidely catalyst in the Electroless copper plating industry, especially in the applicationof PCB hole metallization. In this paper, by studying the effect of preparation methodsand preparation conditions of salt-based Colloid Palladium on the activity andstability,we makes excellent performance of Colloid Palladium. In this paper,throughthe determination of triggered cycle namely induction time,completely platingtime,mixed potential time method and effect of plating copper determined ColloidPalladium activity; Through the determination of placed180 days under function ofultrasonic wave activating liquid copper effect, stability analysis. By studying theeffect of preparation methods and preparation conditions of salt-based ColloidPalladium on the activity and stability,we makes excellent performance of ColloidPalladium,and the optimization of preparation conditions of salt-based colloidpalladium.The results obtained are as follows:
1. With palladium chloride concentration increased, the activity of colloidPalladium increases, palladium chloride concentration is 2.5g / L; The reaction time,reaction temperature, reaction temperature on the base of colloid Palladium activity isaffected. As the reaction time increases, colloid palladium activation activityincreased first and then decreased, experiment to determine the reaction time of 8min;With the increase of the reaction temperature, base of colloid Palladium activityincreases first and then decreases, the experimentally determined the reactiontemperature is 20~35℃;Along with the aging temperature increasing, ColloidPalladium activated liquid activity increases, but the curing temperature of 60to~80℃,colloid Palladium activity did not significantly improve, the selected curingtemperature of 55℃. Stannic acid sodium concentration, Sn / Pd ( molar ratio ), theconcentration of sodium chloride on the base of Colloid Palladium activity of smalleffect, but the influence of Colloid Palladium stability. With the increasing ofconcentration of sodium stannate, Colloid Palladium stability time increases, whenthe concentration was increased to 5.0g / L, Colloid Palladium stability time constant,so the tin sodium concentration is 5.0g / L; Along with the Sn / Pd increasing, ColloidPalladium increased stability, when Sn / Pd = 50, can meet the requirements ofindustrial production; with sodium chloride concentration increasing, the stability of Colloid Palladium increases first then decreases, after, ultimately determine thesodium chloride concentration at 175g / L. Influence of methanol on PD colloidsactivity and stability to produce adverse effect.
2. The better condition for preparation of salt-based Colloid Palladium：PdCl_2 for2.5g / L, Sn / Pd is 50:1, NaCl to 175g / L, tin sodium concentration is 5g / L,reaction time 8min, reaction temperature 20~35 C, reaction temperature55degreescelsius.
3. Using ultrasonic action while the prepared Colloid Palladium activity andstability is better than no action of ultrasonic activation solution. The effect ofultrasonic time is 0~20min, along with the ultrasonic time increased, configuration ofColloid Palladium in a short time, increase the activity of copper, good effect,subsequent ultrasound effect down. The effect of ultrasonic of Colloid Palladiumactivation solution at 180days still maintains high activity, good stability.
1.随着氯化钯浓度的增大，胶体钯活化液的活性增大，实验选定氯化钯浓度为2.5g/L；随着反应时间增加，盐基胶体钯活化液的活性先增大后减小，实验确定反应时间为8min；随着反应温度的升高，盐基胶体钯活化液活性先增大而后减小，实验确定反应温度为20~35℃；随着熟化温度的升高，盐基胶体钯活化液活性随之增大，但是熟化温度为60~80℃时，胶体钯活化液的活性未明显提高，故实验选定熟化温度为55℃。锡酸钠浓度、Sn/Pd(物质的量之比)、氯化钠浓度对盐基胶体钯活化液活性影响较小，但对胶体钯活化液稳定性影响较大。随着锡酸钠浓度的增大，胶体钯活化液的稳定时间增大，当浓度增加到5.0g/L以后，胶体钯活化液稳定时间基本不变，故确定锡酸钠浓度为5.0g/L；随着Sn/Pd的不断增大，胶体钯活化液的稳定性增大，当Sn/Pd=50时，可以满足工业生产要求；随着氯化钠浓度的不断增大，胶体钯活化液的稳定性先随之而增大，后随之减小，最终确定氯化钠的浓度为175g/L。甲醇对胶体钯活化液的活性及稳定性产生不利影响。
2.盐基胶体钯制备较优条件为：PdCl_2为2.5g/L、Sn/Pd为50:1、NaCl为175g/L、锡酸钠浓度为5g/L，反应时间为8min、反应温度为25~35℃、熟化温度为55℃左右。
3.用超声波作用的同时制得的胶体钯活化液活性与稳定性优于没有超声波作用的活化液。超声波作用时间为0~20min时，随着超声时间的增加，配制的胶体钯活化液的诱导时间短，活性增加，镀铜效果好，随后超声的效果趋缓。超声波作用后的盐基胶体钯活化液在180天后仍然保持良好的活性，稳定性好。
As a result of the rapid development of high-tech industry，such as the computerand communications. It provides huge room for chemical copper plating technology inPrinted circuit board ( PBC ) industry. Colloid Palladium activated liquid is the mostwidely catalyst in the Electroless copper plating industry, especially in the applicationof PCB hole metallization. In this paper, by studying the effect of preparation methodsand preparation conditions of salt-based Colloid Palladium on the activity andstability,we makes excellent performance of Colloid Palladium. In this paper,throughthe determination of triggered cycle namely induction time,completely platingtime,mixed potential time method and effect of plating copper determined ColloidPalladium activity; Through the determination of placed180 days under function ofultrasonic wave activating liquid copper effect, stability analysis. By studying theeffect of preparation methods and preparation conditions of salt-based ColloidPalladium on the activity and stability,we makes excellent performance of ColloidPalladium,and the optimization of preparation conditions of salt-based colloidpalladium.The results obtained are as follows:
1. With palladium chloride concentration increased, the activity of colloidPalladium increases, palladium chloride concentration is 2.5g / L; The reaction time,reaction temperature, reaction temperature on the base of colloid Palladium activity isaffected. As the reaction time increases, colloid palladium activation activityincreased first and then decreased, experiment to determine the reaction time of 8min;With the increase of the reaction temperature, base of colloid Palladium activityincreases first and then decreases, the experimentally determined the reactiontemperature is 20~35℃;Along with the aging temperature increasing, ColloidPalladium activated liquid activity increases, but the curing temperature of 60to~80℃,colloid Palladium activity did not significantly improve, the selected curingtemperature of 55℃. Stannic acid sodium concentration, Sn / Pd ( molar ratio ), theconcentration of sodium chloride on the base of Colloid Palladium activity of smalleffect, but the influence of Colloid Palladium stability. With the increasing ofconcentration of sodium stannate, Colloid Palladium stability time increases, whenthe concentration was increased to 5.0g / L, Colloid Palladium stability time constant,so the tin sodium concentration is 5.0g / L; Along with the Sn / Pd increasing, ColloidPalladium increased stability, when Sn / Pd = 50, can meet the requirements ofindustrial production; with sodium chloride concentration increasing, the stability of Colloid Palladium increases first then decreases, after, ultimately determine thesodium chloride concentration at 175g / L. Influence of methanol on PD colloidsactivity and stability to produce adverse effect.
2. The better condition for preparation of salt-based Colloid Palladium：PdCl_2 for2.5g / L, Sn / Pd is 50:1, NaCl to 175g / L, tin sodium concentration is 5g / L,reaction time 8min, reaction temperature 20~35 C, reaction temperature55degreescelsius.
3. Using ultrasonic action while the prepared Colloid Palladium activity andstability is better than no action of ultrasonic activation solution. The effect ofultrasonic time is 0~20min, along with the ultrasonic time increased, configuration ofColloid Palladium in a short time, increase the activity of copper, good effect,subsequent ultrasound effect down. The effect of ultrasonic of Colloid Palladiumactivation solution at 180days still maintains high activity, good stability.
引文
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