一种印制电路板的新型棕化处理液制造技术

本发明专利技术公开了一种印制电路板的新型棕化处理液，每升所述棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：35‑65ml H2SO4；35‑60ml H2O2；100‑200mg CuSO4·5H2O；3‑6g聚乙二醇单甲醚；5‑10g甲基三乙氧基硅烷；13‑19g苯并三氮唑；0.5‑10g缓蚀剂；1.2‑1.5g EDTA；其中，所述缓蚀剂包括为2‑巯基‑5‑苯并咪唑磺酸钠二水合物和含N、O杂原子的氨基酸。本发明专利技术所述棕化处理液所用化学品成本低廉，反应条件温和，处理时间短且稳定，棕化后板面耐酸性强，棕化效果好，具有较高的剥离强度和优异的耐冷热冲击性能，能够有效解决普通棕化处理液存在的粉红圈、抗撕强度差、耐酸性差等问题，且无刺激性气味。

A new type of palm processing solution for printed circuit boards

The invention discloses a novel Brown printed circuit board processing liquid, per liter of the brown liquid comprises the following processing according to the volume or quality of a computational component: 35 65ml H2SO4; 35 60ml H2O2; 200mg CuSO4 5H2O 100; 3 6G polyethylene glycol monomethyl ether 5 10g; methyl triethoxysilane; 13 19g three benzo triazole; 0.5 10g inhibitor; 1.2 1.5g EDTA; among them, the corrosion inhibitor is 2 amino acids including 5 thiol sulfonic acid sodium hydrate and two benzimidazole containing N, O atoms. The invention of the brown liquid chemicals used in low cost, mild reaction conditions, short processing time and stable, brown surface strong acid resistance, Brown has good effect, high peeling strength and excellent resistance to thermal shock performance, can effectively solve the common problems of the treatment of brown liquid, Pink Ring tear strength, acid resistance is poor, and no smell.

【技术实现步骤摘要】
一种印制电路板的新型棕化处理液
本专利技术属于印制电路板(PCB)内层处理液领域，具体的，本专利技术涉及一种印制电路板的新型棕化处理液。
技术介绍
随着社会与科学技术的发展，电子产品日益小型化，此发展趋势也导致了实现不同器件连接的印制电路板以及半导体芯片封装用的基板在保证良好的电性能和热性能的前提下向着轻、薄、短、小的方向发展。为达到以上的要求，HDI板逐步向更高密度、高质量方向发展。在印制板的制造中多层板的制造一直占有很重要的位置，改善和提高层间结合力一直是提升多层板品质的一个重要指标。多年来为提高层间(特别是铜与树脂之间)结合力，黑氧化法(Blackoxide)，微蚀刻法，棕化法(Brownoxide)被先后应用。目前主流的内层键合处理技术是有机铜氧化法，也称棕氧化工艺。棕化溶液主要是由硫酸，双氧水以及特定的有机物组成，经过棕化工艺处理后的铜表面形成有机铜薄膜层，其中的缓蚀剂起到控制铜表面快速腐蚀的作用，氧化剂将Cu氧化形成Cu2O后，在交联剂、增塑剂、缓蚀剂等共同作用下，通过化学键合作用与Cu2O在铜表面形成粗糙的具有蜂窝状外貌的有机铜氧化层；在层压过程中，这种有机铜氧化膜层与树脂发生固化交联反应，可以提供更好的界面结合力。相比于CuO，Cu2O具有更好的热稳定性，同时还具有更好的耐化学侵蚀性，因此在后续的孔金属化过程中，可尽量避免钻孔的周围出现粉红圈问题。对比于复杂的黑氧化工艺，近几年发展起来的棕氧化技术克服了黑氧化所不能避免的问题，其具有耐酸性强，无粉红圈；有较高的剥离强度；操作温度低，处理时间短；所用化学品数量少，废水处理简单，安全高效的特点。由于棕氧化技术在生产制造中具有明显的优势，与之相应的各类新型棕化液在PCB制造工艺过程中得以迅速推广使用。中国专利技术专利CN1564650.A中描述了一种含有硫酸、双氧水、卤素离子、水溶性聚合物以及苯并三氮唑衍生物作为缓蚀剂的用于提高电路板内层铜面与聚合材料粘结力的棕化处理液，但单一缓蚀剂成膜具有很大的局限性，而在实际应用中几乎都不是单一的使用某一种缓蚀剂物质，而是多种组分的复合缓蚀剂，这正是利用了各种缓蚀剂之间的协同效应，从而提高缓蚀效率，BTA衍生物还存在着溶解度小、有毒等缺点，专利号为CN104320926.A中的棕化处理液亦存在上述问题。专利CN10242496.A对此进行了一定的创新，将巯基这个基团在金属表面成膜的作用引入了公众视野，并有效的提高了棕化液的载铜量，由此在生产中能减少更换溶液次数，减少废液量，降低工人的劳动，提高生产效率且符合现代绿色生产的理念，但该专利所选择的缓蚀剂并不常见，外购以及自行合成都具有一定难度。专利105714280A公开了一种印制电路板棕化处理液，该棕化处理液具有载铜量高，溶液稳定性好，操作温度低，制得的电路板抗撕强度、耐湿性和耐酸性均表现突出，并有效避免粉红圈，但其中缓蚀剂与专利CN10242496.A存在同样的问题。专利CN104928667.A提供了一种缓蚀剂筛选的新思路，将绿色、稳定、功能化离子液体应用于印制电路板的棕化处理液，该专利技术在新型棕化液具有载铜量高，棕化后的铜面与半固化片的结合力好，棕化液稳定性好等优点，但离子液体成本太高，所以工业化生产受到限制。上述专利中描述的棕化液所使用的缓蚀剂要么由于其自身存在溶解度低、毒性大、气味大等的缺陷，要么存在单一物质成膜效果不佳或成本高等问题，导致其应用受到了限制。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术存在的不足，提出一种能够增强印制电路板内层结合力的新型棕化处理液，所述棕化处理液所用化学品成本低廉，反应条件温和，处理时间短且稳定，棕化后板面耐酸性强，棕化效果好，具有较高的剥离强度和优异的耐冷热冲击性能，能够有效解决普通棕化处理液存在的粉红圈、抗撕强度差、耐酸性差等问题，且无刺激性气味。本专利技术的技术方案如下：一种新型的棕化处理液，其特征在于，每升棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：其中，所述缓蚀剂包括为2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠二水合物和含N、O杂原子的氨基酸。本专利技术提供了一种缓蚀剂筛选的新思路，将绿色的含N、O杂原子且与金属表面具有较强的相互作用氨基酸、含巯基(-SH)的盐类化合物应用于印制电路板的棕化处理液，再利用缓蚀剂各组分之间的协同效应，增大吸附覆盖度和吸附稳定性，改变吸附速度，从而有效提高缓蚀效率，达到更好的棕化效果。在其中一个实施例中，每升棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：在其中一个实施例中，所述含N、O杂原子的氨基酸为L-甲硫氨酸、L-组氨酸、腺嘌呤中的一种或多种。在其中一个实施例中，所述聚乙二醇单甲醚为聚乙二醇(1900)单甲醚。在其中一个实施例中，所述H2SO4质量浓度95％-98％。在其中一个实施例中，所述H2O2质量浓度为30％。所述新型的棕化处理液的制备方法，包括如下步骤：(1)水解甲基三乙氧基硅烷；(2)在反应槽中依次加入去离子水、H2SO4、CuSO4·5H2O、聚乙二醇单甲醚、ZnSO4、苯并三氮唑，室温下搅拌均匀，加入步骤(1)水解好的甲基三乙氧基硅烷，再加入缓蚀剂、H2O2、EDTA，搅拌均匀。本专利技术的技术效果为：(1)本专利技术将绿色的含N、O杂原子且与金属表面具有较强的相互作用的氨基酸、含巯基(-SH)的盐类化合物应用于印制电路板的棕化处理液，配制出了一种新型的棕化处理液，所述棕化处理液始终保持澄清，经过棕化处理的电路板呈均匀的棕色，无粉红圈；(2)本专利技术所制备的棕化处理液微蚀深度控制在1.0-1.5μm，能有效避免趋肤效应对高频化线路制作的影响，相对于单一的苯并三氮唑，经过所述棕化处理液处理后的PCB与无铅基材树脂的剥离强度显著提高；(3)使用本专利技术所述棕化处理液的多层线路板的耐热冲击性好，能够通过T260测试30分钟不爆板以及通过9-10次高温浸锡、冷热冲击和无铅回流焊测试。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细的说明。以下实施例仅表达了本专利技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本专利技术的保护范围之内。以下实施例的棕化处理流程的步骤包括如下步骤：酸洗→三次溢流水洗→碱性除油→三次溢流水洗→预浸→棕化→三次溢流水洗→去离子水洗→吹干。更具体的，以下实施例流程的棕化处理流程如下：(1)酸洗：去除板面轻微氧化物。采用安美特化学有限公司提供的含有硫酸、5-氨基四氮唑、硫酸镍以及双氧水的清洗剂，温度35±2℃进行酸洗，处理时间30s。(2)三次溢流水洗：清洗液循环，用洁净的水清洗PCB，重复三次。(3)碱性除油：去除铜表面的油脂、手印等有机污染物，同时在铜的表面形成一层有效的氧化膜，其有利于后期加速吸附形成有机铜薄膜层。由于印制板在存放、运输过程中难免沾染有机污染物，为保证预处理效果，必须进行除油处理，去除其表面污物，以确保铜表面能均匀的进行金属表面活化。采用安美特化学有限公司供应的主要含有NaOH的内层键合清洗剂，温度40±2℃进行碱洗，处理时间30s。(4)三次溢流水洗：同(2)。(5)预浸：活化铜面以保证铜表面的化学活泼性，先在铜面吸附一定量的有机物，使得后续内层板的棕化变得快速和均匀并有效防止本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的棕化处理液，其特征在于，每升棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：

【技术特征摘要】
1.一种新型的棕化处理液，其特征在于，每升棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：其中，所述缓蚀剂包括2-巯基-5-苯并咪唑磺酸钠二水合物和含N、O杂原子的氨基酸。2.根据权利要求1所述棕化处理液，其特征在于，每升棕化处理液中包括如下按体积份或质量份计算的组分：3.根据权利要求2所述棕化处理液，其特征在于，所述含N、O杂原子的氨基酸为L-甲硫氨酸、L-组氨酸、腺嘌呤中的一种或多种。4.根据权利要求3所述棕化处理液，其特征在于，所述聚乙二醇单甲醚为聚乙二醇(1900)单甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗莉，陈世金，陈际达，张胜涛，韩志伟，周国云，陈苑明，
申请(专利权)人：博敏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44