一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及金属蚀刻技术领域，更具体地，本发明专利技术涉及一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂及其制备方法。本发明专利技术提供一种粗化剂，可用于PCB、FPC板制程过程中铜面的粗化处理，可通过电解的方法的循环再生，减少现有作业方式废水排放，且在粗化过程中，通过使用铁盐在无机酸水溶液的环境中，促进三价铁和铜表面接触发生氧化还原反应，使得铜表面部分铜原子生成二价铜离子，并分散在粗化剂中来发生蚀刻，且申请人发现，通过添加表面活性剂等，可促进三价铁向铜表面扩散速率，以及二价铜离子分散到溶液中，提高常温、短时间内的蚀刻量，且通过选择合适的促进剂和抑制剂等，有利于调控蚀刻的粗糙度和均匀程度，有利于提高铜面附着力和附着稳定性。着稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及金属蚀刻
，更具体地，本专利技术涉及一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]印刷线路板，如PCB、FPC等是各种消费类电子产品和投资类电子产品的基本零组件，也是现代电子构装技术的重要环节。受到信息产业飞速发展的刺激，印制电路的生产规模越来越大，作为电子系统的主要产品，在所有的电子产品中都得到广泛的使用。PCB、FPC制程中的铜面预处理，铜面粗化是铜面处理中重要的一步，一方面粗化需要有效地从铜表面除去杂质、氧化物以及其它残留物(包含表面安装焊盘和通孔等铜表面)，使产品可达到需要的等级和清洁度，并确保表面不产生过蚀刻问题，另一方面，需要产生合适的铜表面外形以保证良好的表面附着力。
[0003]目前铜粗化一般使用硫酸-双氧水、过硫化物等体系，但是过氧化物等存在放热量大的问题，而铁系蚀刻液具有配方简单、价格低廉的优点，且通过金属氧化还原来进行蚀刻，具有高的熔铜能力和低的成本，但是存在蚀刻速度较慢、蚀刻能力较低的缺点，使得粗糙度和铜面蚀刻均匀程度较低，而较低的粗糙度会造成铜面附着力下降，且不均匀的蚀刻会影响铜面和基材附着稳定性，且使用铁系粗化剂进行蚀刻时，一般需要在40℃左右，且蚀刻速率稳定性较差。
[0004]且在蚀刻粗化的过程中，粗化剂中的Fe3+逐渐变成Fe2+而失去蚀刻能力，同时总铁含量增加，三氯化铁蚀刻废液产量大，除了富含大量的Fe外，金属材料中夹带Cr、Ni、Cu、Mo、Mn、Zn、Al等重金属也进入废液，排放不达标，而且大量的铁等作为废弃物对资源也造成浪费，故需要提供一种可用于再生循环的粗化剂。
[0005]另外，专利CN105887088A提供了一种新型三氯化铁蚀刻液，通过使用三氯化铁、氯化氢、氯化钠和水等作为蚀刻体系，具有高的蚀刻速率，在48℃下每分钟蚀刻量可达到12.5微米，但是该专利提供的蚀刻液依旧通过高温的方式来促进蚀刻，且随着蚀刻量的增大，铜面粗糙度逐渐增大，高频信号衰减会越来越明显，无法满足精细加工的要求。故需要提供一种可常温蚀刻，具有合适蚀刻量和较大粗糙度的粗化剂。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术第一个方面提供了一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂，所述粗化剂的制备原料包括至少一种无机酸、至少一种铁盐和水；所述铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、磷酸铁、乙酸铁、乳酸铁、柠檬酸铁中的两种及以上。
[0007]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的两种及以上。
[0008]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述无机酸占粗化剂的质量浓度为30～ 60g/L。
[0009]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述铁盐占粗化剂的质量浓度为10～ 40g/L。
[0010]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粗化剂的制备原料还包括表面活性剂，所述表面活性剂选自含氟表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸类表面活性剂、磷酸酯类表面活性剂中的一种或多种。
[0011]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述表面活性剂占粗化剂的质量浓度为 0.05～1g/L。
[0012]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粗化剂的制备原料还包括促进剂，所述促进剂选自醇类促进剂、氮唑类促进剂、蔗糖类促进剂中的一种或多种。
[0013]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述促进剂占粗化剂的重量浓度为0.4～ 2g/L。
[0014]作为本专利技术一种优选的技术方案，所述粗化剂的制备原料还包括抑制剂，所述抑制剂选自胺类抑制剂、芳香族羟基抑制剂、炔醇抑制剂中的一种或多种。
[0015]本专利技术第二个方面提供了一种所述的可电解再生循环使用的铜面粗化剂的制备方法，包括：
[0016]将无机酸加入水中，混合后，加入除无机酸和水外的所述粗化剂的制备原料，混合，得到所述铜面粗化剂。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下有益效果：本专利技术提供一种粗化剂，可用于PCB、FPC板制程过程中铜面的粗化处理，可通过电解的方法的循环再生，减少现有作业方式废水排放，且在粗化过程中，通过使用铁盐在无机酸水溶液的环境中，促进三价铁和铜表面接触发生氧化还原反应，使得铜表面部分铜原子生成二价铜离子，并分散在粗化剂中来发生蚀刻，且申请人发现，通过添加表面活性剂等，可促进三价铁向铜表面扩散速率，以及二价铜离子分散到溶液中，提高常温、短时间内的蚀刻量，且通过选择合适的促进剂和抑制剂等，有利于调控蚀刻的粗糙度和均匀程度，有利于提高铜面附着力和附着稳定性。
具体实施方式
[0018]参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
[0019]如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0020]连接词“由
…
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
…
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0021]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开
了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0022]单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0023]说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约”等修饰一个数值，意为本专利技术不限于该精确数值。在某些例子中，近似用语可能对应于测量数值的仪器的精度。在本申请说明书和权利要求书中，范围限定可以组合和/或互换，如果没有另外说明这些范围包括其间所含有的所有子范围。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可电解再生循环使用的铜面粗化剂，其特征在于，所述粗化剂的制备原料包括至少一种无机酸、至少一种铁盐和水；所述铁盐选自氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、磷酸铁、乙酸铁、乳酸铁、柠檬酸铁中的两种及以上。2.根据权利要求1所述的可电解再生循环使用的铜面粗化剂，其特征在于，所述无机酸选自盐酸、硫酸、硝酸、磷酸中的两种及以上。3.根据权利要求1所述的可电解再生循环使用的铜面粗化剂，其特征在于，所述无机酸占粗化剂的质量浓度为30～60g/L。4.根据权利要求1所述的可电解再生循环使用的铜面粗化剂，其特征在于，所述铁盐占粗化剂的质量浓度为10～40g/L。5.根据权利要求1所述的可电解再生循环使用的铜面粗化剂，其特征在于，所述粗化剂的制备原料还包括表面活性剂，所述表面活性剂选自含氟表面活性剂、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸类表面活性剂、磷酸酯类表面活性剂中的一种或多种。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：费世兵，张贵贤，黄智华，
申请(专利权)人：权利要求书一页说明书一二页，
类型：发明
国别省市：