一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用，涉及印制线路板处理技术领域。该有机酸超粗化微蚀液包括以下质量浓度成分：来自铜离子源的二价铜离子10～70g/L，有机酸10～180g/L，来自氯离子源的氯离子5～80g/L，络合剂5～90g/L，多羟基化合物0.0005～2g/L，水溶性聚合物0.0001～0.6g/L，溶剂为去离子水。本发明专利技术通过铜络合剂、多羟基化合物的创新，使有机酸超粗化微蚀液的铜含量可达到50g/L以上,并且高铜含量下铜表面粗化形貌均匀、板面颜色均匀，不会产生铜盐的结晶析出。不会产生铜盐的结晶析出。不会产生铜盐的结晶析出。

【技术实现步骤摘要】
一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用


[0001]本专利技术属于印制线路板处理
，具体涉及一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用。

技术介绍

[0002]图形转移是印制线路板（PCB）生产工艺中重要的流程。而在图形转移工艺需要借助干膜、湿膜和阻焊油墨等介电材料来完成。因此导体铜层与上述介电材料之间的附着力，直接影响PCB的生产良率、关键性能和可靠性。表面处理是印制线路板生产过程中提高导体铜层与介电材料附着力的常见的方法。常见表面处理方法有尼龙刷、火山灰、化学微蚀粗化，这些工艺共同的特点都是通过增加导体铜表面的粗糙度方式增加导体铜与介电聚合物之间的附着力，不同的前处理方式在铜表面形成的形貌不同。在精细图形线路生产工艺中，化学微蚀粗化已成为提高铜与介电材料粘结可靠性重要的方法，预计在将来一段时间内仍然会继续使用。化学微蚀粗化是通过电化学作用在铜表面产生均匀凹凸结构，增加铜表面和介电材料之间的接触面积和锚定作用。按照其主要的成分的不同，化学微蚀粗化又可以分为：硫酸
‑
双氧水体系和有机酸
‑
氯化物体系等。其中有机酸
‑
氯化物体系因形成的粗化形貌更加均匀，性能受氯离子的影响较小，使用寿命长，应用更为广泛。
[0003]传统有机酸
‑
氯化物体系的微蚀粗化液其主要成分包含铜离子源、甲酸、卤化物离子、络合剂和界面改性剂等成分。传统的粗化液为了保障其性能的最佳化，一般微蚀液中铜离子的浓度要求控制小于35g/L；如果铜离子含量超过35g/L，铜表面的粗化形貌变差，并且表面出现发花。更重要的是铜离子过高，容易析出结晶，堵塞喷嘴等，这些问题都会直接影响PCB生产良率。另外，粗化微蚀液在使用时有大量的含铜废水的排放，如把粗化微蚀液中铜离子含量从35g/L提高至50g/L以上，废水排放可以减少一半，下游的使用成本也可以降低30%以上。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用，通过铜络合剂、多羟基化合物的创新，使有机酸超粗化微蚀液的铜含量可达到50g/L以上，并且高铜含量下铜表面粗化形貌均匀、板面颜色均匀，不会产生铜盐的结晶析出。具体包括以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种有机酸超粗化微蚀液，包括以下质量浓度成分：来自铜离子源的二价铜离子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～70g/L，有机酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～180g/L，来自氯离子源的氯离子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～80g/L，络合剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～90g/L，多羟基化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0005～2g/L，水溶性聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0001～0.6g/L，
溶剂为去离子水。
[0005]进一步的，所述的铜离子源选自甲酸铜、乙酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、碳酸铜或氧化铜中的一种或者多种；所述的二价铜离子的质量浓度为 15～60g/L。
[0006]进一步的，所述的有机酸选自甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸中的至少一种；所述的有机酸的质量浓度为20～160g/L。
[0007]优选的，所述的有机酸为甲酸。
[0008]进一步的，所述的氯离子源选自氢氯酸、氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化锌、氯化铁、氯化铝、氯化铜和氯化铵中的至少一种。
[0009]进一步的，所述的络合剂包括无机铵和/或其盐；所述的无机铵选自氨水、氯化铵、甲酸铵、醋酸铵中的至少一种。
[0010]进一步的，所述的络合剂还包括含有咪唑烷酮环的化合物；所述的含有咪唑烷酮环的化合物由以下通式表示：；式中，R1、R2为相同或者不同的H、碳原子数为1
‑
4个的烷基或者含有选自下组官能团的烷基：羟基、氨基、酰基、酰胺基；所述的络合剂中含有咪唑烷酮环的化合物与无机铵和/或其盐的质量比为1:（2～20）；所述的络合剂的质量浓度为5～85g/L。
[0011]进一步的，所述的多羟基的化合物选自丙三醇、甲基丙三醇、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、果糖醇、葡萄糖、葡萄酸酸钠、没食子酸、多糖、聚乙烯醇中的至少一种；所述的多羟基化合物的质量浓度为0.0005～0.5g/L。
[0012]进一步的，所述的水溶性聚合物为分子链中含胺基、季铵盐或者含氮杂环官能团的聚合物，所述的水溶性聚合物选自聚乙烯亚胺及其盐、聚二甲基二烯丙基氯化铵及其共聚物、二氨基脲聚合物、聚乙烯基吡啶及其盐、乙烯基吡啶与乙烯吡咯烷酮共聚物中的至少一种。
[0013]优选的，所述的水溶性聚合物为聚乙烯亚胺。
[0014]进一步的，所述的水溶性聚合物的分子量为2000～500000；所述的水溶性聚合物的质量浓度为0.001～0.2g/L。
[0015]优选的，所述的水溶性聚合物的分子量为5000～300000。
[0016]第二方面，本专利技术提供一种印刷线路板超粗化方法，包括如下步骤：S1：除油；S2:水洗；S3：微蚀；S4：水洗；S5：酸洗；S6：烘干；所述的除油步骤选用3%
‑
5%的HCl的溶液在25℃
‑
35℃的条件下清洗10s
‑
15s；所述的微蚀步骤为采用第一方面任一项所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液蚀刻印刷线路板；所述的蚀刻方式为浸泡方式或水平喷淋方式。
[0017]优选的，所述的浸泡方式为将印刷线路板浸入微蚀液中，进行机械摆动，蚀刻温度为25℃至35℃，时间为15s
‑
90s。
[0018]优选的，所述的水平喷淋方式的条件为微蚀液温度25℃
‑
35℃、喷淋压力0.5kg/cm2至2.5kg/cm2、时间为15s
‑
90s。
[0019]优选的，所述的酸洗步骤中用3%
‑
5%的HCl进行清洗，时间为10s
‑
15s，工作温度为
25℃
‑
35℃。
[0020]本专利技术的一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其主要成分包括二价铜离子源、有机酸、氯离子源、络合剂、多羟基的化合物、粗化添加剂等。
[0021]（一）二价铜离子源本专利技术的二价铜离子源是指分子中含有二价铜离子的化合物，二价铜离子源在微蚀液中主要起到氧化剂的作用，可以提供有效的蚀刻速率和蚀刻的均匀性。从保持微蚀的稳定性。
[0022]（二）有机酸本专利技术中的有机酸的作用是调节微蚀液的pH值，溶解氧化生成的铜离子，抑制因为铜离子上升生成的沉淀。
[0023]（三）氯离子源本专利技术中的氯离子源为水溶性氯化物在水中电离形成的氯离子，氯离子的主要作用是提高铜面的粗化效果和辅助铜离子的溶解。从提高铜表面的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，包括以下质量浓度成分：来自铜离子源的二价铜离子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～70g/L，有机酸
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10～180g/L，来自氯离子源的氯离子
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～80g/L，络合剂
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5～90g/L，多羟基化合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0005～2g/L，水溶性聚合物
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
0.0001～0.6g/L，溶剂为去离子水。2.如权利要求1所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，所述的铜离子源选自甲酸铜、乙酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、碳酸铜或氧化铜中的一种或者多种；所述的二价铜离子的质量浓度为 15～60g/L。3.如权利要求2所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，所述的有机酸选自甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸中的至少一种；所述的有机酸的质量浓度为20～160g/L。4.如权利要求3所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，所述的氯离子源选自氢氯酸、氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化锌、氯化铁、氯化铝、氯化铜和氯化铵中的至少一种。5.如权利要求4所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，所述的络合剂包括无机铵和/或其盐；所述的无机铵选自氨水、氯化铵、甲酸铵、醋酸铵中的至少一种。6.如权利要求5所述的高铜含量的有机酸超粗化微蚀液，其特征在于，所述的络合剂还包括含有咪唑烷酮环的化...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈修宁，王立中，李晨庆，黄志齐，王淑萍，
申请(专利权)人：深圳市板明科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：