阅读说明：本技术 一种含有复配磺酸盐光亮剂的pcb板银电镀液 () 是由 李爱芝 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种含有复配磺酸盐光亮剂的PCB板银电镀液,含有：硝酸银45-55g/L,硫代硫酸钾150-240g/L,焦亚硫酸钾55-80g/L,复配磺酸盐光亮剂,所述复配磺酸盐光亮剂分为A和B两种组分,其中A组分为含有苯并噻唑端基的磺酸钠,B组分为含有-N-C(＝S)-S-基团的磺酸盐,本发明创造性的采用了具有特定基团的光亮剂组合,显著的改善了表面光泽性以及配合无氰体系镀银在电路板中的适用性。()

一种含有复配磺酸盐光亮剂的PCB板银电镀液

技术领域

本发明涉及印刷电路板(PCB)，特别是涉及一种含有复配磺酸盐光亮剂的PCB板银电镀液。

背景技术

随着通信技术的发展的需求以及新一代通讯技术的发展，对印制电路板的需求越来提出了苛刻的要求，传统上以铜为主的电镀印制电路板格局虽然没有打破，但是对于一些特殊需求的高精尖模块则需要较高的导电性和稳定性，因此PCB镀银仍然需要有改进的空间，然而由于多年来积极追求铜的低成本导致的电镀行业来说，银的光泽电镀已经不能够稳定的提供在PCB行业。

中国发明专利CN105063700A公开了一种成本低廉、工艺简单可控的用脉冲电流在印制电路板表面电镀银的方法。该方法包括：(1)配制含银盐电镀液：以氰化银、***和氢氧化钠为主盐，二甲胺基硼烷，硫脲作为支持电解质，配制无机熔盐镀液体系；(2)镀银过程：电路板表面打磨—化学除油—水冲洗—刷光—浸蚀活化—脉冲镀银—水洗—干燥；其中的脉冲镀银过程为：在温度50～60℃进行电镀，采用反向脉冲电镀，脉冲参数：正向电流为5～15A，反向电流为15A，正向脉冲时间为18～108ms，反向脉冲时间为2ms、电镀时间为60min。然而该工艺所使用的硫脲不能够获得足够的光亮在非脉冲电镀工艺中，且使用的脉冲工艺相对来说造成了电镀工艺调整的复杂性，增加了工人操作难度。

而中国台湾发明专利TW200304507A公开了关于由印刷电路板剥离银之方法，其不会损害下面之基板金属。该剥离溶液包含一种氧化剂、碱性pH值调节剂、及银助溶剂。在将银自印刷电路板之表面充分移除后，使该印刷电路板与一种中和溶液接触来移除依然在表面上之污物。该剥离银之溶液不含氰化物或铬盐且不需要使用阳极电流。其不是关键在于对印刷电路板的镀银，而是在于剥离。

传统上氰化物的电镀银是较为成熟的工艺，但是越来越多的环保限制导致了对于氰化物的取代的研究，而关于线路板银镀层的改变，但西安石油仪器二厂的《印刷线路板无氰浸银》文献则采用无氰体系，I.溶液配方：硝硫银5克/升，无水亚硫酸钠250克/升，磷酸二氢钾，60克/升。实现了如下效果①彻底解决了废水带毒和毒气::3发问题。②焊接胜能好，焊点强度高，焊接速度快，焊点光亮度好，与氰化镀银比较，效果相同，但锡的浸润能稍差。③浸银时间比氰化渡恨短，耗用硝酸银也少。溶液保存近两个月，没有变质。但该工艺采用浸银，与现在流行的电镀工艺相比，生产时间较长，结合力较弱，不利于产品的使用稳定性。

上述都是关于镀银在pcb方面的现有技术的一般状况，而有关镀银光亮剂的则比比皆是，诸如中国发明专利CN201710989754.8公开了一种镀银电镀液光亮剂，由以下份数的原料组分组成：一种镀银电镀液光亮剂，由以下份数的原料组分组成：5-8份乙二醇丁醚、6-9份硬脂酸镁、3-5份磷酸氢二钠、5-7份石英粉、4-6份十二烷基醇醚硫酸钠、3-5份磷酸三钠、5-8份异构醇聚氧乙烯醚、5-9份羟乙基纤维素、6-8份石脑油、5-7份羟苯甲酯、6-8份乙基麦芽酚、3-5份八甲基环四硅氧烷、5-7份五氧化二磷、5-8份乙二胺四乙酸。

中国发明专利CN201210385124.7公开了一种无氰镀银光亮剂及其制备方法。其特征在于该无氰镀银光亮剂主要由：十二烷基二苯璜酸钠、HEDTA、B-奈酚聚氧乙烯醚、磷酸二氢钾、尿素、聚乙二醇、含硫杂环化合物、含氮羧酸、去离子水等组成。

中国发明专利CN200510127335.0公开了无氰镀银光亮剂及其制备方法，属于电沉积技术领域。针对上述无氰镀银液中加入光亮剂后得到的镀银层不光亮、易变色、脆性较大、可焊性较差的问题，本发明的无氰电镀银光亮剂由0.1～1mol/L胡椒醛、0.1～2mol/L亚硫酸氢钠、0.1～2mol/L三乙醇胺、0.1～1mol/L丁炔二醇制成。其制备方法为：将胡椒醛加到饱和的亚硫酸氢钠溶液中，超声震荡；另将三乙醇胺、丁炔二醇溶解于上述溶液中，加入溶剂稀释至1L。

但是上述镀银体系复杂，通常还还有除光亮剂外的其它有机物体系，造成镀液不稳定易分解。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于当今发展的PCB行业的电镀银溶液，其光亮剂配伍简单，镀液稳定，镀液本身也简单，总TOC小于500ppm。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

1、一种含有复配磺酸盐光亮剂的PCB板银电镀液，其特征在于含有：硝酸银45-55g/L，硫代硫酸钾150-240g/L，焦亚硫酸钾55-80g/L，复配磺酸盐光亮剂，所述复配磺酸盐光亮剂分为A和B两种组分，其中A组分为含有苯并噻唑端基的磺酸钠，B组分为含有-N-C(＝S)-S-基团的磺酸盐。

进一步的所述的复配磺酸盐光亮剂，其特征在于总添加量不高于500ppm。

进一步的所述的复配磺酸盐光亮剂，其特征在于含有苯并噻唑端基的磺酸钠的A组分具体结构为：苯并噻唑基-S-(CH₂)₃-SO₃Na。

进一步的所述的复配磺酸盐光亮剂，其特征在于含有-N-C(＝S)-S-基团的磺酸盐的B组分具体为(CH3)₂-N-C(＝S)-S-(CH₂)₃-SO₃Na。

进一步的所述的复配磺酸盐光亮剂，其特征在于所述A组分和B组分的配比为3:1-1:3。

进一步的所述的含有复配磺酸盐光亮剂的PCB板用电镀银电镀液的配制方法，其特征在于：

(1)将硝酸银溶于去离子水，

(2)将硫代硫酸钾、焦亚硫酸钾再在另一容器溶于去离子水中，并搅拌；

(3)复配磺酸盐光亮剂，并溶于去离子水中；

(4)将步骤3的光亮剂与步骤2的溶液混合；

(5)在超声强化下将步骤4所得溶液加入到步骤1中；

(6)添加余量的去离子水，并添加pH值调节剂，调节pH值，静置待用。

本发明的另一个方面还在于提供一种PCB电镀银工艺，其特征在于含有所述的电镀液和/或采用所述的配制方法配制的镀液。

本发明的另一个方面还在于PCB板，所述工艺采用所述电镀液进行电镀和/或采用所述的电镀工艺进行。

优选的，所述的PCB板电镀工艺，其特征在于电流密度为2-60A/dm²，优选5-45，更优选8-30，最优选为10-25A/dm²。

本发明更进一步包括一种电路，其特征在于含有前述所述的PCB板。

本发明与现有技术相比具有如下显著优点：

1、本发明在当今电路板制造中，克服了传统的制造工艺由银向铜发展，并逐渐由铜主导的格局过程中，逐渐淡化银的使用，其原因主要是由于银的成本较高以及银的电镀采用的氰化物体系的严重污染破坏环境并影响工人身体健康，采用了无氰的体系，尽管无氰体系多年来已经在无氰一般镀银工艺中有所使用，但考虑到电路板镀银工艺的小众化以及无氰镀银在该领域的应用的特殊要求，因此存在众多不确定以及大多数厂家不愿意开发而失去了特殊要求领域的客户。因此在电路板制造镀银尤其是无氰镀银体系中，有时候变色问题引人关注，一方面降低了客户对产品的外在的评价，存在潜在的不好的心理诱导，导致产品订单可能丧失，另一方面变色也导致光泽的下降以及可能的导电下降，存在潜在的产品新能影响。本发明创造性的采用了具有特定基团的光亮剂组合，将显著的改善了表面光泽性以及配合无氰体系镀银在电路板中的适用性。

2、尽管光亮剂的所有理论已经指明，但实际上在筛选光亮剂时仍然存在经验关系，潜在的光亮剂并不是容易找到的，尽管含硫体系可以作为光亮剂，如硫脲和糖精，但事实上上述光亮剂的性能已经不能满足特殊领域的要求，本发明的光亮剂在含硫体系上，进一步筛选出来，主要是基于所述基团，苯并噻唑端基和-N-C(＝S)-S-基团，可以预见的是含有苯并噻唑基除了噻唑的氮硫原子外，苯环结构的并联导致了能够在一定程度上吸附和整平，并同时对于丙烷链段磺酸盐能够予以适度链长链段定位，有利于提高整平进而提高光泽性；同时B组分的碳原子上的硫双键和硫单键能够易于与组分B和电镀溶液中的水进行电子配位，提高润湿性，增加了银的附着沉积，上述基团的原因是导致光亮剂复配效果佳的可能的理论推测原因，其将在以后的理论研究中和科学仪器分析基础上得到证实，不管怎样，上述复配光亮剂以及取得了预想不到的技术效果，这是传统含硫光亮剂以及硫脲和糖精所不能及的。

具体实施方式

实施例1：

一、配置镀液：

(1)将45g硝酸银溶于去离子水，

(2)将150g硫代硫酸钾、55g焦亚硫酸钾再在另一容器溶于去离子水中，并搅拌；

(3)复配磺酸盐光亮剂，苯并噻唑基-S-(CH₂)₃-SO₃Na：(CH3)₂-N-C(＝S)-S-(CH₂)₃-SO₃Na＝3:1，总量400ppm，并溶于去离子水中；

(4)将步骤3的光亮剂溶液与步骤2的溶液混合；

(5)在超声强化下将步骤4所得溶液加入到步骤1中；

(6)按前述配方浓度，添加余量的去离子水，定容，并添加氢氧化钠，调节pH值9.5-10.5，静置待用。

二、镀敷工艺：

将PCB板进行除油、清洗处理后，放入镀液中，电流密度为10A/dm²。，镀敷时间25MIN。

实施例2-3，具体参数参见表1。其它工艺同实施例1。

对比例1：

光亮剂采用硫脲，其它工艺如实施例1。

对比例2：

光亮剂采用糖精，其它工艺如实施例2。

此外还进行了对比例3’和实施例4。

实施例1-4和对比例1’-3’的结果如下表1：

表1对比试验结果

*光泽评价：光泽评价采用传统的光泽仪进行，用60度中光泽仪进行光泽度测定，检测结果用光泽度表示，单位为：Gs；光泽度越大，表面的光亮度越好，光泽度越小，表面的光亮度越差。

从表1中可以看出，采用上述光亮剂组合比采用硫脲和糖精能够获得更高的光泽度，同时总TOC在500ppm，特别是400ppm的所有实施例展现了良好的经镀稳定性，而超过500ppm，特别是600ppm时，明显镀液经镀性能差。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本申请的具体实施方式，用以说明本申请的技术方案，而非对其限制，本申请的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。