硫酸四氨钯的应用
发布日期:2020/2/12 8:19:56
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SO42-、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CO32-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SO42-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
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