用于微蚀刻铜和铜合金的组合物及方法技术

本发明专利技术涉及用于微蚀刻铜和铜合金的组合物及方法。所述组合物包含：i)至少一种Fe

【技术实现步骤摘要】
用于微蚀刻铜和铜合金的组合物及方法本申请为分案申请，其母案的申请日为2015年10月30日、申请号为201580011494.6、专利技术名称为“用于微蚀刻铜和铜合金的组合物及方法”。
本专利技术涉及一种用于微蚀刻铜或铜合金表面的组合物；及一种使用这样的组合物微蚀刻铜或铜合金表面的方法。
技术介绍
随着日益增加的印刷电路板(PCB)几何形状的复杂性和在制造时所使用的铜及铜合金基板的多样性，成像抗蚀剂(例如，光致抗蚀剂)和焊接掩模的良好附着力已成为关键问题。还由于对无铅生产更为苛刻的要求，可经受由PCB表面加工工艺如浸镀锡、浸镀银及ENIG(化学镀镍/浸镀金)引起的所述铜或铜合金表面的化学侵蚀已变得必要。因此，为防止由成像膜或焊接掩模附着力不佳引起的缺陷，成像抗蚀剂或焊接掩模的极佳附着力如今是必要的先决条件。铜或铜合金表面上成像抗蚀剂或焊接掩模的增加的附着力可通过在成像抗蚀剂或焊接掩模的附着之前微蚀刻该铜或铜合金表面来实现。于EP0757118中公开了用于所述微蚀刻目的的一种常用类型的组合物。这样的水性微蚀刻组合物包含铜离子源、有机酸及卤素离子源。文献EP0855454公开了一种类似的组合物，其进一步包含含有多胺链或阳离子基团或两者的聚合物化合物。由现有技术已知的用于微蚀刻铜及铜合金表面的组合物为所述表面提供均匀且可控的微粗加工，但无法提供如最先进的印刷电路板制造所需的成像抗蚀剂及焊接掩模的足够附着力。具体地，通过上述的微蚀刻组合物来提供的附着力对于例如具有≤100µm的尺寸的焊接掩模线点或具有≤100µm的线与间隔尺寸的细线成像抗蚀剂图案是不再足够的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供可用于微蚀刻铜及铜合金表面以促进成像抗蚀剂或焊接掩模在铜及铜合金表面上的附着的组合物及方法，特别是用于印刷电路板的生产。这些目的及另外未明确阐述但可借助于介绍由本文中所讨论的关系立即导出或识别的目的是通过具有权利要求1的所有特征的组合物来实现。对本专利技术组合物的适当修改在从属权利要求2至13中受保护。此外，权利要求14包括一种使用这样的组合物微蚀刻铜及铜合金表面的方法，然而所述本专利技术方法的适当修改是由从属权利要求15组成。因此，本专利技术提供一种用于微蚀刻铜或铜合金表面的组合物，其中该组合物包含i)至少一种Fe3+离子源，ii)至少一种Br-离子源，iii)至少一种无机酸，及iv)至少一种根据式I的蚀刻精制剂　　　　　式I其中R1选自氢、C1-C5烷基或取代的芳基或烷芳基基团；R2选自氢、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基；R3、R4选自氢和C1-C5烷基；及X-式合适的阴离子。因此，可以不可预见的方式提供组合物，其可通过产生各自基板的合适的表面粗糙度来促进成像抗蚀剂或焊接掩模在铜及铜合金表面上的附着。具体实施方式溴离子源选自NaBr、KBr、NH4Br、LiBr及其混合物。本专利技术组合物中存在的至少一种无机酸选自硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)。优选硫酸。本专利技术组合物中存在的酸的总量在0.1至500g/l，更优选1至200g/l的范围内。作为合适的阴离子的X–可为卤素离子，诸如氯离子或溴离子，其中优选氯离子。在一个实施方案中，R1选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基及苄基；R2选在氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基；R3选自氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基；R4选自氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基。在另一个实施方案中，该R2基团是在5或6位上。在一个实施方案中，R3及R4是相同的。在一个实施方案中，根据式I的蚀刻精制剂选自氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺及其混合物。尤其优选的根据式1的蚀刻精制剂是氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺，其也被称作硫黄素T(ThioflavinT)。在一个优选的实施方案中，该组合物进一步包括至少一种Cu2+离子源。合适的Cu2+离子源选自CuSO4、CuBr2、CuO、Cu(OH)2及其混合物。本专利技术组合物中的铜离子量在1至300g/l，更优选10至50g/l及最优选20至40g/l的范围内。在一个实施方案中，该组合物进一步包含至少一种Fe2+离子源。在一个优选的实施方案中，本专利技术组合物中的Fe2+离子和Fe3+离子的浓度是相同的。在一个实施方案中，该Fe2+离子源是FeSO4，并且该Fe3+离子源是Fe2(SO4)3。本专利技术组合物中的Fe2+离子和Fe3+离子的量在1至100g/l，优选1至50g/l，及更优选1至30g/l的范围内。本专利技术组合物的pH值为小于3，优选小于2，及更优选小于1.5。在另一个实施方案中，该组合物包含小于100mg/l，优选小于50mg/l，及更优选小于25mg/l的Cl1-离子。在一个实施方案中，该组合物实质上不含有机酸及有机酸盐。在一个实施方案中，根据式I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于微蚀刻铜或铜合金表面的组合物，其特征在于所述组合物包含/ni)至少一种Fe

【技术特征摘要】
20141219 EP 14199223.01.一种用于微蚀刻铜或铜合金表面的组合物，其特征在于所述组合物包含
i)至少一种Fe3+离子源，
ii)至少一种Br-离子源，其浓度为1-200mg/l，
iii)至少一种无机酸，及
iv)至少一种根据式I的蚀刻精制剂

　　　　　式I
其中R1选自氢、C1-C5烷基或取代的芳基或烷芳基基团；
R2选自氢、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基；
R3、R4选自氢和C1-C5烷基；
及X-是合适的阴离子，
其中所述组合物进一步包含至少一种Fe2+离子源，其中Fe2+离子和Fe3+离子的量为1至100g/l，并且其中所述组合物进一步包含小于100mg/l的Cl1-离子。


2.根据权利要求1的组合物，其特征在于
R1选自氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、苯基及苄基；
R2选自氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基；
R3选自氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基；
R4选自氢、甲基、乙基、正丙基及异丙基。


3.根据权利要求1或2的组合物，其特征在于所述R2基团在5或6位上。


4.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于所述R3和R4是相同的。


5.根据前述权利要求任一项的组合物，其特征在于所述根据式I的蚀刻精制剂选自：
氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-苄基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-苄基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·拉格，A·克利奎，D·特夫斯，
申请(专利权)人：安美特德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE