一种化学镀铜液及其制备方法和盲孔处理方法技术

本发明专利技术提供了一种化学镀铜液及其制备方法和盲孔处理方法，所述化学镀铜液包含0.001～100mg/L的预整平剂，且不含除硫酸根外的硫元素、镍元素和氰化物，不仅镀速快，而且较现有化学镀铜液更环保；所述盲孔处理方法通过采用添加了预整平剂的化学镀铜液处理盲孔，使填孔电镀后的盲孔凹陷小，有效缓解了盲孔填孔电镀后的凹陷问题，提升了电子元件的品质，具有较高的工业应用价值。

A electroless copper plating solution and its preparation and blind hole treatment

The invention provides a chemical copper plating solution, a preparation method and a blind hole treatment method. The chemical copper plating solution comprises a pre leveling agent of 0.001-100mg/l, and does not contain sulfur, nickel and cyanide except sulfuric acid, which is not only fast in plating speed, but also more environmentally friendly than the existing chemical copper plating solution. The blind hole treatment method adopts a chemical copper plating solution added with a pre leveling agent to treat blind hole Hole, make the blind hole after electroplating small, effectively alleviate the problem of blind hole after electroplating, improve the quality of electronic components, with high industrial application value.

【技术实现步骤摘要】
一种化学镀铜液及其制备方法和盲孔处理方法
本专利技术涉及化学镀铜
，尤其涉及一种化学镀铜液及其制备方法和盲孔处理方法。
技术介绍
印制电路板，又称印刷电路板，是电子工业重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的载体。由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。在印制电路板制造流程中，孔金属化过程通常用到化学沉铜技术。化学沉铜技术采用的化学镀铜溶液，一般以硫酸铜或氯化铜为铜离子源，乙二胺四乙酸和/或酒石酸为络合剂，以甲醛为还原剂，以氰化物或含镍化合物作添加剂来稳定镀液并调节在微孔中化学镀铜的沉积速率。但是，氰化物的毒性对人们的身体健康造成严重的危害，而含镍化合物存在环保方面的问题，而无氰无镍型化学镀铜溶液的技术，常常带来化学镀铜溶液物理性能差的问题，沉积速度慢，在高端高频电路板的制作工艺中仍是一个技术困难。现有技术还通常采用含硫添加剂来稳定镀液和加快镀速，而专利技术人意外发现，化学镀铜液中除硫酸根外的含硫化合物会导致在后续的盲孔填孔电镀过程中孔底铜面上的镀速相对较低，填孔后出现凹陷较大的问题。推测其原因是，化学镀铜液中的含硫化合物易于吸附在盲孔底部的铜面上，阻碍了电镀液中铜离子与孔底的充分接触，导致孔底镀速较慢。CN105200402A公开了一种含2-巯基苯并噻唑和R1-SH的化学镀铜液，所述化学镀铜液具有较高的镀速，但其并未意识到在化学镀铜液中添加含硫化合物将导致后续盲孔填孔电镀的凹陷问题。CN103422079A公开了一种化学镀铜液，其通过添加三硫-异硫脲-丙磺酸钠盐改善镀液的活性和稳定性，但其并未公开该含硫化合物的添加对后续盲孔填孔电镀的影响。目前，为了解决盲孔电镀后的凹陷问题，技术人员通常在盲孔填孔电镀铜溶液中加入某些功能添加剂，例如，整平剂、加速剂或抑制剂等。CN105732974A公开了一种用于电镀铜溶液的整平剂化合物，主要由氨基磺酸、胺、聚环氧基化合物和表卤代醇反应得到，但该整平剂为电镀时采用的电镀铜溶液中的整平剂，并未意识到化学镀铜步骤对后续盲孔填孔电镀凹陷程度的影响，而且该电镀铜溶液对盲孔并未显示出较好的镀覆能力，该整平剂的均镀能力并不能满足现实需求。综上，现有技术通过在化学镀铜溶液中添加含硫化合物来稳定镀液和加快镀速，但专利技术人意外发现除硫酸根外的含硫化合物的添加将导致后续盲孔填孔电镀时的凹陷问题，而现有技术通常只考虑到在后续电镀铜溶液中添加整平剂、加速剂或抑制剂解决盲孔填孔电镀后的凹陷问题，并未意识到前述化学镀铜步骤采用的化学镀铜液对后续盲孔填孔电镀的影响，而且添加整平剂的电镀铜溶液仍然存在整平剂合成困难、难以规模化生产和均镀能力差等问题。因此，需要开发一种稳定的环保型化学镀铜溶液，使化学镀铜镀速快，且可有效缓解后续电镀填孔后的凹陷问题。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种含预整平剂的化学镀铜液，所述化学镀铜液中不含镍元素、氰化物和除硫酸根外的硫元素，较现有化学镀铜液更环保，且所述化学镀铜液镀速快，有效缓解了盲孔填孔电镀后的凹陷(dimple)问题，采用含预整平剂的化学镀铜液处理后的盲孔镀速快，在填孔电镀后凹陷小，具有较高的工业应用价值。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种化学镀铜液，所述化学镀铜液包含按质量浓度计的以下组分：其中，所述化学镀铜液中不含镍元素、氰化物和除硫酸根外的硫元素。本专利技术通过控制所述化学镀铜液中不含镍元素、氰化物和除硫酸根外的硫元素，不仅较现有技术更环保，避免了使用具有毒性的氰化物和含镍化合物，而且专利技术人意外的发现当化学镀铜液的添加剂中含有含硫化合物，会导致在后续盲孔填孔电镀时孔底铜面上的镀速相对较低，使填孔后出现凹陷较大的问题，其中填孔电镀后盲孔凹陷大于5μm，即难以满足工业的需求。因此本专利技术通过控制化学镀铜液中不含镍元素、氰化物和除硫酸根外的硫元素，同时解决了环保和盲孔填孔电镀后的凹陷问题，具有极高的工业应用价值。专利技术人推测，化学镀铜溶液中除硫酸根外的含硫化合物容易吸附在盲孔底部的铜面上，抑制了后续填孔电镀过程中铜离子在盲孔底部被还原析出的过程，最终导致填孔电镀后盲孔凹陷较大。本专利技术通过在化学镀铜液中添加预整平剂，稳定化学镀铜液的同时可有效控制化学镀铜的镀速，使化学镀铜液镀速快且保障化学镀铜液对盲孔的处理效果，有效缓解了填孔电镀后盲孔凹陷较大的问题。本专利技术中的“预整平剂”是指化学镀铜溶液中有助于减小填孔电镀后盲孔凹陷的添加剂。本专利技术中，所述水溶性二价铜盐的质量浓度为1～10g/L，例如可以是1g/L、1.5g/L、2g/L、2.5g/L、3g/L、3.5g/L、4g/L、4.5g/L、5g/L、5.5g/L、6g/L、6.5g/L、7g/L、7.5g/L、8g/L、8.5g/L、9g/L、9.5g/L或10g/L。本专利技术中，所述还原剂的质量浓度为2～50g/L，例如可以是2g/L、5g/L、8g/L、10g/L、12g/L、15g/L、18g/L、20g/L、22g/L、25g/L、28g/L、30g/L、32g/L、35g/L、38g/L、40g/L、42g/L、45g/L、48g/L或50g/L。本专利技术中，所述络合剂的质量浓度为20～100g/L，例如可以是20g/L、25g/L、30g/L、35g/L、40g/L、45g/L、50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L、95g/L或100g/L。本专利技术中，所述预整平剂的质量浓度为0.001～100mg/L，例如可以是0.001mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、8mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L、35mg/L、40mg/L、45mg/L、50mg/L、55mg/L、60mg/L、65mg/L、70mg/L、75mg/L、80mg/L、85mg/L、90mg/L、95mg/L或100mg/L。本专利技术通过将预整平剂的质量浓度控制在0.001～100mg/L，可在有效稳定化学镀铜液的同时达到更佳的盲孔镀铜效果，盲孔经所述化学镀铜液处理后更容易进行填孔电镀，凹陷小，填孔效果好。本专利技术中，所述稳定剂的质量浓度为0.001～100mg/L，例如可以是0.001mg/L、0.1mg/L、1mg/L、2mg/L、5mg/L、10mg/L、15mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L、35mg/L、40mg/L、45mg/L、50mg/L、55mg/L、60mg/L、65mg/L、70mg/L、75mg/L、80mg/L、85mg/L、90mg/L、95mg/L或100mg/L。优选地，所述水溶性二价铜盐的质量浓度为2～8g/L。优选地，所述还原剂的质量浓度为2～30g/L。优选地，所述络合剂的质量浓度为20～50g/L。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学镀铜液，其特征在于，所述化学镀铜液包含按质量浓度计的以下组分：/n

【技术特征摘要】
1.一种化学镀铜液，其特征在于，所述化学镀铜液包含按质量浓度计的以下组分：



其中，所述化学镀铜液中不含镍元素、氰化物和除硫酸根外的硫元素。


2.根据权利要求1所述的化学镀铜液，其特征在于，所述水溶性二价铜盐的质量浓度为2～8g/L；
优选地，所述还原剂的质量浓度为2～30g/L；
优选地，所述络合剂的质量浓度为20～50g/L；
优选地，所述预整平剂的质量浓度为0.1～10mg/L，优选为0.5～8mg/L；
优选地，所述稳定剂的质量浓度为1～20mg/L。


3.根据权利要求1或2所述的化学镀铜液，其特征在于，所述水溶性二价铜盐为氯化铜、五水硫酸铜、硝酸铜、酒石酸铜或醋酸铜中的任意一种或至少两种的组合，优选为五水硫酸铜和/或氯化铜；
优选地，所述还原剂为甲醛、次磷酸钠或水合乙醛酸中的任意一种或至少两种的组合，优选为甲醛和/或水合乙醛酸。


4.根据权利要求1～3任一项所述的化学镀铜液，其特征在于，所述络合剂为酒石酸、酒石酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸盐、柠檬酸、柠檬酸盐、N-羟乙基乙二胺三乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸盐、三乙醇胺、氨三乙酸或氨三乙酸盐中的任意一种或至少两种的组合，优选为酒石酸钾钠和/或乙二胺四乙酸。


5.根据权利要求1～4任一项所述的化学镀铜液，其特征在于，所述预整平剂为吡啶、吡啶衍生物、喹啉、喹啉衍生物、1,10-菲罗啉、1,10-菲罗啉衍生物、咪唑、咪唑衍生物、嘧啶、嘧啶衍生物、嘌呤、氨基酸、苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑中的任意一种或至少两种的组合，优选为吡啶、吡啶衍生物、喹啉、喹啉衍生物、1,10-菲罗啉、1,10-菲罗啉衍生物、嘌呤或氨基酸中的任意一种或至少两种的组合。


6.根据权利要求1～5任一项所述的化学镀铜液，其特征在于，所述稳定剂为水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓红，宋通，邵永存，章晓冬，刘江波，王亚君，
申请(专利权)人：苏州天承化工有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32