纳米铜活化液制备技术工艺方法

化学镀铜在电子工业中最主要的应用是在电路板(PCB)制造过程中导电互连金属化。然而PCB基材为绝缘材料，要使双层或多层线路板之间实现电路的导电互连，就必须对绝缘基材孔壁内实行金属化制程；而化学镀技术则可以在绝缘基板上进行导电金属层的沉积，形成导电线路。在整个化学镀工序过程中，活化是最关键的一步。活化步骤是决定能否进行化学沉铜，以及金属镀层导电性好坏的先决条件。因为绝缘基板表面不存在固有的催化活性位点，在化学镀铜之前，必须对绝缘基板进行活化处理。在活化步骤中，活化粒子首先吸附在经过粗化和预浸处理后的绝缘基板上。随后，化学镀液中的Cu离子以吸附在绝缘基板上的活化粒子为中心，在甲醛或其他物质还原剂的作用下催化氧化还原成金属铜颗粒，再以还原的铜粒子进一步自身催化还原成金属铜层，均匀地沉积在绝缘基板表面。化学镀用活化液的质量直接影响到绝缘基板表面化学镀铜层的质量、完整性、结合力以及外观。从理论上来说，Cu、Ni、Au、Ag、Rh、Pt和Pd等金属都具有一定的催化活性，但由于吸附能力、活化能力、抗毒性以及长期稳定性等的原因，仅有少量的抗氧化性好的贵金属，如Ag、Pd等被用于化学镀活化催化剂。目前化学镀催化剂主要有二价贵金属盐活化液、敏化-活化两步法活化液、胶体钯活化液、离子钯活化液等，其中，以Pd/Sn胶体活化液应用为广泛。Pd/Sn胶体活化液以Sn2+离子包覆在金属Pd核，再以反离子Cl-吸附在Sn2+表层，基于静电效应防止胶体粒子之间发生团聚，达到稳定整个胶体粒子的作用。正因为Sn2+包覆在金属Pd粒子表面，屏蔽了Pd活性物质与化学镀液的接触，在化学镀铜之前需要对已吸附在绝缘基板上的Pd/Sn胶体进行适当的解胶处理，去除表面的Sn2+，暴露出Pd活性物质，使其能够有效地催化铜离子被还原成金属铜原子。但是，在镀液中经过长期的使用后，包覆在Pd粒子表面的Sn2+稳定层，容易被溶解在溶液中的O2所氧化成Sn4+，使Pd/Sn胶体之间发生沉淀，降低了活化液的长期稳定性。传统的Pd/Sn胶体钯活化液成本高、价格昂贵、稳定性差、环境污染大。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项纳米铜活化液制备技术工艺方法，该技术纳米铜活化液的制备方法，工艺简单，充分混合所述还原剂和稳定剂，制备出稳定性能好、活化能力强的纳米铜活化液，以纳米铜颗粒为活性中心，所使用的还原剂能够避免纳米铜粒子被氧化，使纳米铜活化液具有强的抗氧化性。所使用的稳定剂能够提高纳米铜粒子电荷性，防止粒子之间发生团聚，是纳米铜活化液具有长期稳定性，存储时间达2年以上。与现有的胶体钯相比，该纳米铜活化液，以廉价的金属铜为活性中心，在使用过程中不需要进行解胶处理，简化了活化液的使用步骤，工艺简单，绿色环保，现将该纳米铜活化液制备技术工艺方法实例介绍如下供研究参考：（611341  563375）

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