本发明涉及印制电路板,具体涉及一种运用微流控法制备胶体钯活化液的方法及胶体钯活化液。
背景技术:
1、印制电路板是电子元器件得主要组成之一。其中,孔金属化是电路板制作工艺中的关键步骤,而由于钻孔后的孔壁内含有大量不导电的玻璃纤维和环氧树脂,需要在绝缘的孔壁上镀上一层导电物质使之互相可靠连通。目前,通常采用化学沉铜法进行该处理,而进行化学沉铜需要使用活化液作为沉铜的媒介,目前最常见的活化液为胶体钯活化液,通常使用的盐基胶体钯通过混合钯盐,锡盐及不同的添加剂进行制备,制得的胶体钯粒径较大,从而导致其催化活性较低,需要较高的钯浓度才能达到较好的催化效果,但是又较为浪费且成本较高。
2、目前,一般通过减少锡盐的添加量,分步添加锡盐的方式可以有效减小最终成品胶体钯的粒径,提高催化活性,但胶体钯中锡含量的减少会使得活化液的稳定性降低。通过在合成完成后的胶体钯活化液中添加锡盐溶液可以在一定程度上弥补这个问题,但由于搅拌等方式无法使溶液和胶体钯均匀地完全融合,该方案制得的胶体钯容易出现沉淀。因此,如何解决活化液的催化活性与稳定性难以兼顾的问题,是目前亟待解决的难点。
技术实现思路
1、本发明提供了一种运用微流控法制备胶体钯活化液的方法,所述方法包括以下步骤:
2、s1、制备钯盐溶液、第一锡盐溶液和第二锡盐溶液,其中钯盐溶液为包含氯化钯和浓盐酸的溶液,第一锡盐溶液为包含氯化亚锡和浓盐酸的水溶液,第二锡盐溶液为包含氯化亚锡、氯化钠、抗坏血酸和浓盐酸的水溶液,且钯盐溶液中浓盐酸、第一锡盐溶液中浓盐酸和第二锡盐溶液中浓盐酸的比例为100:(10-15):(3-5),第一锡盐溶液中氯化亚锡和第二锡盐溶液中氯化亚锡的比例(95-105):(30-35);
3、s2、采用微流控法将钯盐溶液和1/3-1/2的第一锡盐溶液混合并反应,再将反应液分散至第二锡盐溶液中,得到混合溶液;
4、s3、采用微流控法将剩余的第一锡盐溶液和所述混合溶液混合,得到胶体钯活化液。
5、优选的,制备所述钯盐溶液包括:将氯化钯溶于浓盐酸中,得到备所述钯盐溶液;制备所述第一锡盐溶液包括:将含氯化亚锡溶于水,再加入浓盐酸,得到所述第一锡盐溶液;制备第二锡盐溶液包括:将氯化亚锡、氯化钠、抗坏血酸溶于水中,再加入浓盐酸,得到所述第二锡盐溶液。
6、优选的,步骤s2中,采用微流控法将钯盐溶液和部分(1/3)第一锡盐溶液以2-4ml/min的流速均匀混合。
7、优选的,步骤s2中,反应时间为20-30 min;将反应液分散于第二锡盐溶液中后,升温至70-85 ℃并持续搅拌,保温4-6 h,得到混合溶液。
8、优选的,步骤s3中,采用微流控法将剩余所述第一锡盐溶液和所述混合溶液以3-5ml/min的流速混合。
9、优选的,步骤s3中,混合收集后持续搅拌,继续70-85 ℃保温0.5-1.5 h,结束后冷却至室温得到所述胶体钯活化液。
10、优选的,步骤s1中,钯盐溶液中浓盐酸、第一锡盐溶液中浓盐酸和第二锡盐溶液中浓盐酸的比例为100:(10.8-12.3):(3.1-4.6)。
11、优选的,氯化钯1-2 g/l,氯化亚锡130-140 g/l,浓盐酸70-80 ml/l,氯化钠160-170 g/l,抗坏血酸2-3 g/l。
12、优选的,所述抗坏血酸为抗坏血酸抗坏血酸-银离子络合液。
13、优选的,所述抗坏血酸-银离子络合液通过以下方法制备得到:
14、向银矿冶炼矿渣加入抗坏血酸和硫酸并搅拌均匀后静置浸泡2-3天;抗坏血酸和硫酸的比例为1∶1-3;
15、进行固液分离,并用抗坏血酸对滤饼进行冲洗得到抗坏血酸络合液。
16、优选的,所述胶体钯活化液中,胶体钯粒径为40-50 nm。
17、一种胶体钯活化液,其特征在于,由上述得方法制备得到。
18、本发明有益效果:
19、本发明通过引入微流控技术,因而可以更精准地控制钯盐溶液与锡盐溶液的混合和反应,从而得到粒径更小的钯胶粒以提高胶体钯活化液的催化活性,使得可以使用浓度更低的活化液实现优良的催化效果和沉铜效果。
20、本发明通过在合成后的熟化阶段补加锡盐溶液的方式,从而在不影响钯胶粒粒径的同时弥补合成过程中锡盐含量低造成的稳定性不足,通过微流控法使得补加的溶液与胶体能够完全均匀混合,从而避免沉淀问题的产生。
21、本发明通过添加具有抗氧化性的抗坏血酸,能避免活化液中的二价锡离子被氧化,添加抗坏血酸,能有效促进二价锡吸附在微小孔中,并且能有效提高二价锡的分散性,提高镀铜层的均匀性和镀铜结合力。
22、本发明采用抗坏血酸络合液,抗坏血酸中的羟基与银离子形成配位键,形成具有较强稳定性的抗坏血酸-银离子络合物,而且在沉铜时抗坏血酸-银离子络合物与锡离子共同作用,形成sn(oh)2-ag胶体,其作为铜离子活化中心,有效降低的生产成本,形成的镀铜层镀铜均匀,有效提高镀铜层的平整度和结合力。
1.一种运用微流控法制备胶体钯活化液的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,制备所述钯盐溶液包括:将氯化钯溶于浓盐酸中,得到备所述钯盐溶液;制备所述第一锡盐溶液包括:将含氯化亚锡溶于水,再加入浓盐酸,得到所述第一锡盐溶液;制备第二锡盐溶液包括:将氯化亚锡、氯化钠、抗坏血酸溶于水中,再加入浓盐酸,得到所述第二锡盐溶液。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s2中,采用微流控法将钯盐溶液和部分(1/3)第一锡盐溶液以2-4 ml/min的流速均匀混合。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤s2中,反应时间为20-30 min;将反应液分散于第二锡盐溶液中后,升温至70-85 ℃并持续搅拌,保温4-6 h,得到混合溶液。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s3中,采用微流控法将所述剩余第一锡盐溶液和所述混合溶液以3-5 ml/min的流速混合;混合收集后持续搅拌,继续70-85 ℃保温0.5-1.5 h,结束后冷却至室温得到所述胶体钯活化液。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤s1中,钯盐溶液中浓盐酸、第一锡盐溶液中浓盐酸和第二锡盐溶液中浓盐酸的比例为100:(10.8-12.3):(3.1-4.6)。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述胶体钯活化液包括:氯化钯1-2 g/l,氯化亚锡130-140 g/l,浓盐酸70-80 ml/l,氯化钠160-170 g/l,抗坏血酸2-3 g/l。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述抗坏血酸为抗坏血酸抗坏血酸-银离子络合液。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述抗坏血酸-银离子络合液通过以下方法制备得到:
10.一种胶体钯活化液,其特征在于,由权利要求1-9中任一项所述的方法制备得到。
