硫酸四氨钯的应用

背景及概述^[1][2]

硫酸四氨钯是一种新型电镀用产品，用于电子行业镀钯，主要应用于涂镀电脑主 板及网络用插头、制造汽车催化裂解器等。由于其电镀效率高，而且不含卤素元素，清洁环保，可以取代传统的含卤电镀液。

制备^[1]

目前，国内的公开资料尚无硫酸四氨钯合成工艺介绍，美国专利[US 6346222B1]报道使用硫酸驱赶硝酸钯溶液中的硝酸，得到硫酸钯溶液，再用氨水络合得到硫酸四氨钯。过程中需要大量使用硫酸驱除硝酸，硫酸过量较多，副产物增加，而且络合过程中，产生大量的硫酸铵，与硫酸四氨钯混合在一起，需要额外增加产品分离工序，工艺流程长，产品的收率和品质都更难控制。

CN201710258691.9提供一种硫酸四氨钯的生产方法，本发明生产的硫酸四氨钯产品纯度很高、转化率高，能够满足现有工业化生产的需要。

一种硫酸四氨钯的生产方法，步骤如下：

(1)氨水络合：将25-35份氨水搅拌加热至45-50℃，然后加入8-12份二氯化钯，搅拌溶解，然后滤除未溶解的颗粒，得到澄清溶液；然后继续升温至80-90℃，搅拌浓缩至晶体析出，然后停止加热，冷却至室温，析出大量固体结晶；将固体结晶烘干除氨，烘干温度为 100-105℃；

(2)离子交换：将步骤(1)得到的结晶固体溶于500-800份水中，然后用阴离子交换树脂进行离子交换，用硝酸银溶液检查交换尾液中是否残存Cl^-离子，反复交换，直至检测不出Cl-离子；

(3)硫酸中和：向步骤(2)中经过离子交换的溶液中加入硫酸，搅拌均匀，即得到硫 酸四氨钯溶液；

(4)重结晶提纯：将硫酸四氨钯溶液转入到蒸发器中，减压蒸发，溶液中出现结晶物即可将溶液移出并冷却至0℃，出现大量黄色针状结晶，过滤，取固体重结晶2次，得到淡黄色的固体用烘箱干燥，干燥温度为60-80℃，干燥8-10h，得到的淡黄色针状固体即为最终的产物硫酸四氨钯；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明生产硫酸四氨钯的合成方法，工艺简单、副产品少、产品纯度高、转化率高，且本发明在步骤(1)中加入了烘干步骤，这样避免固体表面残留的氨水参与到下一步的反应步骤，影响硫酸四氨钯的纯度，使得硫酸四氨钯 的纯度有了进一步的提高。

应用 ^[2-3]

一、用于制备四氨合碳酸氢钯

钯镍电镀应用于电子接插件领域，已经有很多年了。在现有镀钯工艺中一般都采 用钯氨络合物作为电镀主盐，阴离子一般采用SO₄^2-、Cl^-、NO₂^-等。但随着电镀盐的添加，导致 电解质中盐的水平增大，因此缩短了电镀液的寿命，而HCO₃^-与CO₃^2-离子被认为一种理想的钯盐。

CN201810886002.3提供一种操作工艺简单、经济、产 品纯度高、便于规模化生产的四氨合碳酸氢钯的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种四氨合碳酸氢钯的制备方法，具 体包括以下步骤：

（1）在硫酸四氨钯水溶液中，缓慢加入水合氢氧化钡的氨水溶液进行反应，以硫酸钡沉 淀的形式除去SO₄^2-离子，得到含有BaSO₄沉淀的悬浮液；硫酸四氨钯与水合氢氧化钡的摩尔 比为1:0.8~1.5，氨水浓度>1mol/L；

（2）将悬浮液不经过滤分离，直接加入与悬浮液同体积、且浓度>1mol/L的氨水，搅拌反应2h以上；

（3）加入碳酸氢钠，继续搅拌反应2h以上；碳酸氢钠加入量与硫酸四氨钯的摩尔比为2~ 4:1；

（4）过滤分离，滤液经旋蒸、结晶，得到四氨合碳酸氢钯。

二、用于制备一种离子钯活化剂

化学镍金(ENIG)和化学镍钯金(ENEPIG)表面处理技术具有良好的可焊性、润湿性、耐蚀耐磨性、抗氧化性等性能，应用于FPC、PCB、IC载板及晶圆级封装等领域。在这两种表面处理工艺中均需要在设计好的铜线路上经过活化处理，然后通过钯作为成核中心及活性位点催化后续的镀镍、镀钯过程。

钯活化剂分为胶体钯及离子钯，在实际生产中，离子钯相比胶体钯使用更快捷方便，目前在金属表面(如铜，钨铜合金等)以及非金属表面(塑料、陶瓷等)均在不断开发和使用离子型钯活化剂，但离子钯活化处理容易出现渗镀或漏镀问题，随着PCB高密度互连技术发展以及电子元器件的小型、轻薄化，PCB或半导体封装中线路越来越复杂，线宽线隙变小，对钯活化液的要求也越来越高；同时，钯作为贵金属，近年来价格在也不断攀升。

因此，目前针对离子钯活化研究的重点在于通过添加各种助剂，在低浓度下使得离子钯活化剂能稳定的处理受镀面，而不出现渗镀及漏镀问题。

CN201810763430.7提供了一种离子钯活化剂，所述离子钯活化剂含有硫酸四氨钯。其中，在离子钯活化剂中，所述硫酸四氨钯的含量为10-50ppm，例如15ppm、20ppm、25ppm、30ppm、35ppm、40ppm等。本发明提供的硫酸四氨钯为固体可溶性钯盐，钯以四氨合钯的络合物形成存在，常温下以固体形式稳定保存，易于存储运输；并且与其他钯盐相比，硫酸四氨钯在中性溶液中也有较强的稳定性，无需将活性液调节至强酸性，因此可以减少酸性溶液对产品或设备的腐蚀。

主要参考资料

[1] CN201710258691.9 一种硫酸四氨钯的生产方法

[2] CN201810886002.3 一种四氨合碳酸氢钯的制备方法

[3] CN201810763430.7 一种离子钯活化剂及其制备方法和应用