一种铬铜铬线路基板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铬铜铬线路基板的制备方法，该复合金属箔兼具比铜良好的介电性能、良好的耐腐蚀性能、在金属沉积过程中有良好的安稳性和沉积速度的3个特性，为了实现该目的，本发明专利技术采用由1层铜层与2层铬层合金层构成，该铬铜合金用铬

【技术实现步骤摘要】
一种铬铜铬线路基板的制备方法


[0001]本专利技术涉及电路板生产制造领域，尤其是一种铬铜铬线路基板的制备方法。

技术介绍

[0002]随着电气、电子设备的小型化和轻量化的加速，在基板上形成的印刷电路变得更加复杂、高度集成和小型化，因此印刷电路板的铜箔需要具备各种优良的物理性能。近年来，由于向电路板的信号传输的速度增加,因此，形成电路板的金属层结构需要良好的介电性能和耐腐蚀能力。目前在绝缘的基材表面沉积单一的铜层不足以满足日益发展要求的高介电性能产品，因为单一的铜镀层因为其有限的延展性和抗拉强度再次限制了线路板的寿命问题。
[0003]目前经典的铜箔表面处理过程中会在铜镀层引入铬元素来挑高基板的导电性能和金属性能，但是如何设计出合理有效的金属叠层来提高线路基板的各项物理性能是目前研究的重点。或者在金属镀液中加入改善剂来提高镀液的稳定性和镀率来提高基板金属层的质量，此类方法成本低，方便，安全，有效，也被广泛应用于线路基板的制作。在设计线路基板金属叠层过程中如何有效的将不同金属层良好的结合并发挥出各类金属的最优效果是必须要考虑的重要问题。现已知全氟丙酮作为溶剂，其中的碳氟拥有较短的键长和较大的键能，这使得含氟聚合物具有很好的化学稳定性和对热稳定性，可作为高效溶剂，用于合成耐高温，耐腐蚀，介电性能优良的混合溶液，用于金属层之间的过渡溶液能够很好的提高金属层的各项性能。选择良好的溶质与溶剂作为金属层之间的过渡溶液，从而保证基板表面PH的稳定，提高基板表面金属的纯度，并且作为优良的粘接剂连接金属层，从而避免了因粘合不好而产生起泡和微裂纹的不良效果也是本专利技术的研究重点。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种铬铜铬线路基板的工艺制备方法。
[0005]具体制备工艺流程如下：
[0006](1)化学沉积铬方法：
[0007]化学沉积铬层阴极加入硫酸铬40
‑
45g/L、硫酸铵170
‑
380g/L、四丁氧基苯基乙烷1
‑
5g/L混合并用浓硫酸1
‑
5g/L调节PH值为2.2
‑
2.4，保持阴极液循环速度2.7
‑
3.0L/(dm2/h)，阴极电流密度8.0
‑
9.0A/dm2，阳极液由硼酸20
‑
40g/L、浓硫酸1
‑
5g/L、硫酸铵170
‑
380g/L、重结晶铬铵矾18
‑
22g/L组成，采用恒温水浴使得电解温度为30
‑
35℃，接通电源后，启动搅拌器至固定转速，将线路基板放在阴极，电解一小时后取出沥干即得沉铬基板。
[0008](2)表面稳定处理为：以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N
‑
二甲基甲酰胺为原料，按照1:40的比例放入N,N
‑
二甲基甲酰胺和乙醇搅拌后得到1L的溶液A，将环氧乙烷和全氟丙酮按照1：20的比例混合得到2L的溶液B，再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中，持续搅拌得到溶液C；将上述基板放入该混合溶液C中，浸泡1h后取出进行下一步沉铜。
[0009](3)化学沉铜方法：
[0010]将硫酸铜8
‑
12g/L、酒石酸钾钠32
‑
48g/L、氢氧化钠12
‑
16g/L、余液为去离子水的甲液与甲醛含量1.2
‑
1.8g/L的水溶液的乙液按照100：8
‑
15的比例混合后得到沉铜液保持电解温度为20
‑
35℃，将环己胺柠檬酸盐0.3
‑
0.8g/L加入到沉铜液中，将沉铬基板放在阴极，并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用；控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为25
‑
35微英寸；沉铜过程中每过1小时，按照100：8
‑
15的比例补充甲液和乙液，并用氢氧化钠12
‑
16g/L调节PH为12.5
‑
13；在电解池底部放入粒度5μm的滤芯，每隔5h水平提起，过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质，在沉铜过程中若发现镀液变浑浊，要及时加入环己胺柠檬酸盐稳定剂，并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
[0011](4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)。
[0012](5)再将步骤(4)处理的基板重复步骤(1)即得。
[0013]本专利技术的特点是：
[0014](1)本专利技术设计的铬铜铬合金叠层能够很好的提高各项物理性质。其中铬具有很高的耐腐蚀性，在空气中，即便是在炽热的状态下，氧化也很慢。镀在金属上可起到保护作用，进而可以作为铜层的保护层，提高金属层的耐腐蚀性，提高镀层之间的延展性，
[0015]抗拉强度，提高金属层的介电性能。其中四丁氧基苯基乙烷(TOPE)加入到铬层的阴极电解液中因为其结构中存在的大量的烷基链，使得分子极性极大地降低，使其制成的铬层具有良好的介电性能。另外其结构中存在的憎水性的长烷基链,烷基链属于吸电子集团，能过在通电后的电解液中吸引正离子，使其与阴极的铬进行很好的结合，使铬层具有疏水性，更进一步加强了金属层的耐腐蚀性，并且形成一层金属黏附层。四丁氧基苯基乙烷还具有良好的耐高温性、紫外屏蔽功能从而能够很好的适应线路板后续的AOI自动光学检测，进一步提高了工艺效率。
[0016](2)本专利技术添加的环己胺柠檬酸盐稳定剂对Cu
+
有极强的络合能力，使溶液中的Cu
+
离子不能产生歧化反应，因而能起到稳定化学镀铜液的作用。用环己胺柠檬酸盐作为稳定剂，在电解的过程中可以很快去除氧化物如Cu2O，减少表面张力，改变表面物化平衡条件，维持电解液的平衡，并且加上空气搅拌溶液，也可以一定程度上抑制Cu2O的产生，从而起到稳定溶液的作用并保证沉铜速率。因为环己胺柠檬酸盐的活性强，当其加入电解液中吸附在基板铜层上时能够提高金属铜层的吸附与结合能力，为后续铬铜铬金属叠层的建立提供了良好的反应环境。
[0017](3)在设计金属叠层时，将全氟丙酮与环氧乙烷混合作为金属过渡层，其中环氧乙烷溶质能够去除了金属之前残存物质副反应产生的杂质，保证了金属层的纯度；作为优良的粘接剂避免了因粘合不好而产生起泡和微裂纹的不良效果，并再一步提高产品金属复合层的各项物理性能。
具体实施方式
[0018]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0019]本专利技术实施例所使用的原料或化学试剂，如无特殊说明，均通过常规商业途径获得。
[0020]实施例1
[0021]本实施例包括如下步骤：
[0022]将钻孔后的FR
‑
4环氧玻纤布为基板，经如下处理：
[0023](1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铬铜铬线路基板的制备方法，包括化学沉铬、表面稳定处理、化学沉铜、表面稳定处理、化学沉铬；其特征在于：所述化学沉铬具体工艺为：化学沉积铬层阴极加入硫酸铬40
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45g/L、硫酸铵170
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380g/L、四丁氧基苯基乙烷1
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5g/L混合并用浓硫酸1
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5g/L调节PH值为2.2
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2.4，保持阴极液循环速度2.7
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3.0L/(dm2/h)，阴极电流密度8.0
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9.0A/dm2，阳极液由硼酸20
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40g/L、浓硫酸1
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5g/L、硫酸铵170
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380g/L、重结晶铬铵矾18
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22g/L组成，采用恒温水浴使得电解温度为30
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35℃，接通电源后，启动搅拌器至固定转速，将线路基板放在阴极，电解一小时后取出沥干即得沉铬基板。2.如权利要求1所述的一种铬铜铬线路基板的制备方法，其特征在于：所述化学沉铜具体工艺为：将硫酸铜8
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12g/L、酒石酸钾钠32
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48g/L、氢氧化钠12
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16g/L、余液为去离子水的甲液与甲醛含量1.2
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【专利技术属性】
技术研发人员：毛锐，林爱清，林丹，林小真，王海清，
申请(专利权)人：江西荣晖电子有限公司，
类型：发明
国别省市：