專利名稱：一種印制線路板多層板內層的黑化劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及金屬材料的表面處理，更具體地，涉及一種印制線路板多層板內層的黑化劑及其制備方法和應用。
背景技術：
在多層印制線路板生產過程中，由于銅箔和樹脂的熱膨脹系數不一致，受熱時二者結合力如果不夠，容易在界面產生分層，因此在層壓之前，需對銅表面進行表面處理，現階段比較流行的工藝是黑氧化處理。黑氧化工藝是多層印制線路板制作的關鍵技術。其中黑氧化是整個黑化線工藝的關鍵步驟；黑氧化的目的是在銅表面均勻致密的、長短相宜的針狀氧化結晶層，增大銅面比表，增強銅面與半固化片樹脂的粘合力。化學反應機理如下
4Cu+NaC102 — 2Cu20+NaCl Cu2CHH2O — Cu (OH) 2+Cu Cu (OH) 2 — CuCHH2O
總反應方程式3Cu+NaCl& — Cu0+Cu20+NaCl
目前，市場上的黑氧化產品主要采用亞氯酸鈉、氫氧化鈉原料，配以碳酸鈉作為緩沖劑，這種體系代表的有麥德美(adermid)、樂思(enthone)、希普列(Siipley)公司的產品。 該產品緩沖能力差，堿度大，不利于藥水PH的控制，PH控制不好會直接導致生成的黑氧化層結構疏松，通常微蝕速率維持在1.3 μ m/min左右。同時與樹脂結合易折斷，致使抗剝離強度不高，通常只維持4. 5 5.0 Lb/in之間；另外，處理后的銅面容易出現不均勻。
發明內容
本發明目的為了解決上述的技術問題而提供一種印制線路板多層板內層的黑化劑。本發明的目的之二是提供上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法。本發明的目的之三是提供上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑在印制線路板多層板內層黑化過程中的應用。本發明的技術方案
一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其原料組分按每公斤(IOOOg)原料計算，其組成如下
氫氧化鈉30(T400g
亞氯酸鈉20(T300g
穩定劑5 15 g
潤濕劑0.005 0.01 g
余量為水；所述的穩定劑為磷酸鈉、乙酸鈉及碳酸鈉中的一種一種以上的混合物； 所述的潤濕劑為木質素磺酸鈉、烷基磺酸鹽或硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚的一種或兩種以上的混合物；優選為脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚及烷基磺酸鈉中的一種或一種以上的混合物； 所述的水為去離子水或蒸餾水。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法，具體制備過程如下 將氫氧化鈉、亞氯酸鈉和穩定劑依次緩慢加入到水中，攪拌溶解；再將潤濕劑加入上述
溶液，攪拌徹底分散后，再補充水至所需的量，即得本發明的一種印制線路板多層板內層的黑化劑。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑在印制線路板多層板內層黑化過程中的應用，使用時將其與蒸餾水或去離子水按質量比計算，即印制線路板多層板內層黑化劑蒸餾水或去離子水為1:1的比例進行混合溶解后使用。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑在印制線路板多層板內層黑化過程中的具體應用，包括如下步驟
(1 )、印制線路板多層板的預處理
將印制線路板多層板在溫度為5(T55°C的除油液中進行化學除油ailin后，用25 30°C 的水進行水洗2min，再在鹽酸與水的體積比為1:3的鹽酸水溶液中進行微蝕，微蝕過程控制溫度為3(T35°C、時間為廣anin后，再用溫度為25 30°C的水進行水洗^iin后浸入到溫度為4(T50°C的含5%本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的水溶液中 2、in后待用；
所述的除油液，按每升計算，其各成分的組成及含量如下；
氫氧化鈉50g
碳酸鈉20g
磷酸三鈉40g
硅酸鈉30g
余量為去離子水或蒸餾水；
(2)、黑化
將本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑按每IOOOg計算，再加入IOOOg 離子水或蒸餾水后，升溫至90°C，將步驟(1)預處理后的印制線路板多層板放入其中 2. 5min后取出，即得內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板。本發明的有益效果
本發明的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，由于含有亞氯酸鈉，使印制線路板多層板內層在黑化過程中，由于亞氯酸鈉與金屬銅發生氧化還原反應，因此可以將銅面氧化成致密的氧化層，與樹脂結合形成大的結合力避免電路板的分層。另外，本發明的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，由于添加穩定劑，如磷酸鈉、乙酸鈉及碳酸鈉中的一種或一種以上的混合物和潤濕劑，如脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基磺酸鈉中的一種或一種以上的混合物，從而改善了印制線路板多層板內層在黑化過程中黑氧化不均勻現象，使黑氧化層更加致密，提高了抗剝離強度，并且微蝕后的銅面更加潔凈、均勻。
具體實施例方式為了更好地理解本發明，下面通過實施例對本發明進一步闡述，但并不限制本發明。本發明的各主要技術指標的測試方法如下
除油效果的測試將試樣浸入水中，移出水面呈45°傾斜，觀察水膜情況，以水膜破裂的時間為考察指標。微蝕效果的測試采用麥裕良等人的測試方法(麥裕良，張小春，欒安博，印制線路板內層黑氧化前處理微蝕液的研制，電鍍與涂飾，2008，Vol27, (1) :3(Γ32)。黑氧化效果的測試采用黃桂平的測試方法(黃桂平，提高印制線路板內層結合力的新工藝研究，華南理工大學碩士論文，2010)
實施例1
一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其原料組分按每公斤(IOOOg)原料計算，其組成如下
氫氧化鈉300g
亞氯酸鈉200g
磷酸鈉IOg
脂肪醇聚氧乙烯醚0.005g
余量為去離子水或蒸餾水。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法，步驟如下
(1)、按上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑原料組分的配比分別稱量出各原料組分；
(2)、用去離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解，再加入脂肪醇聚氧乙烯醚攪拌至完全溶解后，最終得一種印制線路板多層板內層的黑化劑。上述所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的應用 (1 )、印制線路板多層板的預處理
將印制線路板多層板在溫度為50的除油液中進行化學除油aiiin后，用25°C的水進行水洗2min，再在鹽酸與水的體積比為1:3的鹽酸水溶液中進行微蝕，微蝕過程控制溫度為 300C、時間為Imin后，再用溫度為25°C的水進行水洗^iiin后浸入到溫度為40°C的含5%本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的水溶液anin后待用； (2)、黑化
將上述實施例1所得的一種印制線路板多層板內層黑化劑按每IOOOg計算，再加入IOOOg離子水或蒸餾水后，升溫至90°C，將步驟(1)預處理后的印制線路板多層板放入其中2. 5min后取出，即得內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板。將上述實施例1所得的內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板進行性能測試，其主要的測試主要技術指標結果如下
a、除油效果30秒鐘水膜不破裂；
6b、微蝕效果微蝕厚度1. 5 μ m，微蝕速率1. 9 μ m/min ； c、黑氧化效果黑化層厚度0.27mg/cm2，抗剝離強度5. 31b/in。
實施例2
一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其原料組分按每公斤(IOOOg)原料計算，其組成
如下
氫氧化鈉350g
亞氯酸鈉^Og
磷酸鈉6.6g
乙酸鈉3.4g
烷基磺酸鈉0. Olg
余量為去離子水。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法，步驟如下
(1)、按上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑原料組分的配比分別稱量出各原料組分；
(2)、用離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解，溶解后再加入磷酸鈉、乙酸鈉和烷基磺酸鈉，繼續攪拌至完全溶解，最終得一種印制線路板多層板內層的黑化劑。上述所得的一種印制線路板多層板內層黑化劑的應用 (1 )、印制線路板多層板的預處理
將印制線路板多層板在溫度為50°C的除油液中進行化學除油aiiin后，用25°C的水進行水洗anin，再在鹽酸與水的體積比為1:3的鹽酸水溶液中進行微蝕，微蝕過程控制溫度為30°C、時間為Imin后，再用溫度為25°C的水進行水洗^iiin后浸入到溫度為40°C的含5% 本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的水溶液中aiiin后待用； (2)、黑化
將上述實施例2所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑按每IOOOg計算，再加入 IOOOg離子水或蒸餾水后，升溫至90°C，將步驟(1)預處理后的印制線路板多層板放入其中 2. 5min后取出，即得內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板。將上述實施例2所得的內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板進行性能測試，其主要的測試主要技術指標結果如下
a、除油效果30秒鐘水膜不破裂；
b、微蝕效果微蝕厚度1.8 μ m，微蝕速率2. 1 μ m/min ；
c、黑氧化效果黑化層厚度0.30 mg/cm2，抗剝離強度5. 51b/in。實施例3
一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其原料組分按每公斤(IOOOg)原料計算，其組成
如下
氫氧化鈉400g
亞氯酸鈉300g
磷酸鈉5g
乙酸鈉5g碳酸鈉5g
烷基磺酸鈉0. 004g
脂肪醇聚氧乙烯醚0.006g
余量為去離子水。上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法，步驟如下
(1)、按上述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑原料組分的配比分別稱量出各原料組分；
(2)、用離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解，溶解后再加入磷酸鈉、乙酸鈉、碳酸鈉和烷基磺酸鈉及脂肪醇聚氧乙烯醚，繼續攪拌至完全溶解，最終得一種印制線路板多層板內層的黑化劑。上述所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的應用 (1 )、印制線路板多層板的預處理
將印制線路板多層板在溫度為50°C的除油液中進行化學除油aiiin后，用25°C的水進行水洗anin，再在鹽酸與水的體積比為1:3的鹽酸水溶液中進行微蝕，微蝕過程控制溫度為30°C、時間為Imin后，再用溫度為25°C的水進行水洗^iiin后浸入到溫度為40°C的含5% 本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的水溶液中aiiin后待用； (2)、黑化
將上述實施例3所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑按每IOOg 計算，再加入IOOOg離子水或蒸餾水后，升溫至90°C，將步驟(1)預處理后的印制線路板多層板放入其中2. 5min后取出，即得內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板。將上述實施例3所得的內層經本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板進行性能測試，其主要的測試主要技術指標結果如下
a、除油效果36秒鐘水膜不破裂；
b、微蝕效果微蝕厚度2.1 μ m，微蝕速率2. 6 μ m/min ；
c、黑氧化效果黑化層厚度0.30mg/cm2，抗剝離強度6. 81b/in。通過上述的實施例1、2、3的性能指標的測試可以看出，本發明的一種印制線路板多層板內層的黑化劑由于采用了磷酸鈉、乙酸鈉及碳酸鈉中的一種或一種以上的混合物作為穩定劑和脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚或烷基磺酸鈉中的一種或一種以上的混合物作為潤濕劑的措施，其在微蝕速率方面的指標相比現有技術即麥德美(adermid)、樂思 (enthone)、希普列(Siipley)公司的產品的指標有所提高，實施例1、2、3產品的微蝕速率比現在技術分別可以提高18%、31%和60%。抗剝離強度方面的指標相比現有技術的指標有所提高，實施例1、2、3產品的抗剝離強度比現在技術分別可以提高6%、10%和36%。以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1. 一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其特征在于其原料組分按每公斤原料計算， 其組成及含量如下余量為水；所述的穩定劑為硅酸鈉、磷酸鈉、乙酸鈉及碳酸鈉中的一種或一種以上的混合物； 所述的潤濕劑為木質素磺酸鈉、烷基磺酸鹽或硫酸鹽、脂肪醇聚氧乙烯醚及烷基酚聚氧乙烯醚的一種或一種以上的混合物； 所述的水為去離子水或蒸餾水。
2.如權利要求1所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其特征在于其原料組分按每公斤原料計算，其組成及含量如下氫氧化鈉300g亞氯酸鈉200g磷酸鈉IOg脂肪醇聚氧乙烯醚0.005g余量為去離子水或蒸餾水。
3.如權利要求1所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其特征在于其原料組分按每公斤原料計算，其組成及含量如下氫氧化鈉350g亞氯酸鈉260g磷酸鈉6.6g乙酸鈉3.4g烷基磺酸鈉0. Olg余量為去離子水或蒸餾水。
4.如權利要求1所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其特征在于其原料組分按每公斤原料計算，其組成及含量如下氫氧化鈉400g亞氯酸鈉300g磷酸鈉5g乙酸鈉5g碳酸鈉5g烷基磺酸鈉0. 004g脂肪醇聚氧乙烯醚0.006g余量為去離子水或蒸餾水。
5.如權利要求1、2、3或4任一權利要求所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的制備方法，其特征在于制備步驟如下即用去離子水或蒸餾水使固體藥品完全溶解，再加入潤濕劑攪拌至完全溶解后，補充氫氧化鈉亞氯酸鈉穩定劑潤濕劑·0. 005 0. Olg·300 400g 200 300g 5"l5g水至計算量，最終得一種印制線路板多層板內層的黑化劑。
6.如權利要求1、2、3或4任一權利要求所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑在印制線路板多層板內層黑化過程中的應用，其特征在于其使用時將其與蒸餾水或去離子水按質量比計算，即印制線路板多層板內層的黑化劑蒸餾水或去離子水為1:1的比例混合溶解后使用。
7.如權利要求1、2、3或4任一權利要求所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑在印制線路板多層板內層黑化過程中的應用，其特征在于包括如下步驟(1 )、印制線路板多層板的預處理將印制線路板多層板在溫度為5(T55°C的除油液中進行化學除油aiiin后，用25 30°C 的水進行水洗2min，再在鹽酸與水的體積比為1:3的鹽酸水溶液中進行微蝕，微蝕過程控制溫度為3(T35°C、時間為廣anin后，再用溫度為25 30°C的水進行水洗^iin后浸入到溫度為4(T50°C的含5%本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑的水溶液中 2、in后待用；所述的除油液，按每升計算，其各成分的組成及含量如下；氫氧化鈉50g碳酸鈉20g磷酸三鈉40g硅酸鈉30g余量為去離子水或蒸餾水；(2)、黑化將本發明所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑按每IOOOg計算，再加入IOOOg 離子水或蒸餾水后，升溫至90°C，將步驟(1)預處理后的印制線路板多層板放入其中進行黑化，時間為2. 5min后取出，即得一種內層利用本發明所得的印制線路板多層板內層的黑化劑黑化后的印制線路板多層板。
全文摘要
本發明公開一種印制線路板多層板內層的黑化劑及其制備方法和應用。所述的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，其原料組分按每公斤原料計算，由300~400g的氫氧化鈉、200~300g的亞氯酸鈉、5~15g的穩定劑、0.005～0.01g的潤濕劑及水組成。其制備方法即用水使固體藥品完全溶解，再加入潤濕劑至完全溶解后，補充水至計算量，最終得一種印制線路板多層板內層的黑化劑。所得的一種印制線路板多層板內層的黑化劑，可將印制線路板多層板內層的銅面氧化成致密的氧化層，從而與樹脂結合形成大的結合力避免電路板的分層。并改善了黑氧化不均勻現象，使黑氧化層更加致密，提高了抗剝離強度，并且微蝕后的銅面更加潔凈、均勻。
文檔編號C23C22/63GK102286739SQ20111025381
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月31日 優先權日2011年8月31日
發明者吳錫慧, 畢東蘇, 王宇紅, 韓生, 高峰 申請人:上海應用技術學院