一种填孔整平剂及其制备方法、电镀铜药水、电镀铜方法技术

本发明专利技术涉及电镀技术领域，具体涉及C25D5/02，更具体地，本发明专利技术涉及一种填孔整平剂及其制备方法、电镀铜药水、电镀铜方法。可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其为含氮杂环化合物和多元醇缩水甘油醚类物质聚合而成的叔胺聚合物或其季铵化共聚物。本发明专利技术使用含氮杂环化合物和多元醇缩水甘油醚类物质聚合而成的叔胺聚合物或其季铵化共聚物作为填孔整平剂，并通过与电镀铜药水中的其他成分相互协同相互配合，共同作用有效地控制盲孔填充的电镀过程，使盲孔填充过程中，微观高处的阴极区域极化程度增大，有效减少铜离子的沉积。有效减少铜离子的沉积。

【技术实现步骤摘要】
一种填孔整平剂及其制备方法、电镀铜药水、电镀铜方法


[0001]本专利技术涉及电镀
，具体涉及C25D5/02，更具体地，本专利技术涉及一种填孔整平剂及其制备方法、电镀铜药水、电镀铜方法。

技术介绍

[0002]目前市场上盲孔填充的镀铜技术，镀铜面较厚，需要进行后续减铜工艺处理，如果镀铜厚度不足，又会使得盲孔未完全填起，盲孔凹陷度(dimple)较大，会导致后续需要额外的工艺制程处理。同时，镀铜面较厚并不利于细线和微盲孔的制备，即无法侧蚀制作精密化线路的PCB产品，对于微细盲孔的填充也会有较大缺陷，如盲孔dimple大或镀铜面过厚、漏镀、空洞、包心。中国专利202111432088.0提供了一种季铵盐类整平剂，使用咪唑、四苯基咪唑、环己胺、环丁胺、环戊胺、苯胺、派啶、吡咯烷、吗啉，以及氮原子含甲基、乙基或芳基取代基的化合物得到整平剂，其镀铜面厚度还有待降低。
[0003]因此，如果能够控制镀铜面厚度在5～10μm，确保线路制作良率且能制备更为精密的细线路，可省去减铜工艺，可减少后续蚀刻难度。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的一些问题，本专利技术第一个方面提供了一种可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其为含氮杂环化合物和多元醇缩水甘油醚类物质聚合而成的叔胺聚合物或其季铵化共聚物。
[0005]在一种实施方式中，所述多元醇缩水甘油醚类物质的重均分子量为150
‑
20000。
[0006]优选的，所述多元醇缩水甘油醚类物质选自环氧乙烯
‑r/>聚苯醚共聚物、苄基单缩水甘油醚、丁基缩水甘油醚、十二烷基缩水甘油醚、乙二醇缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、1，4丁二醇缩水甘油醚、1,6
‑
己二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、甘油丙氧基三缩水甘油基醚、丙三醇三缩水甘油醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、蓖麻油三缩水甘油醚、甘油聚氧丙烯醚、季戊四醇缩水甘油醚中一种或多种。
[0007]进一步优选的，所述多元醇缩水甘油醚类物质含有三个以及三个以上的环氧基团，更优选的，所述多元醇缩水甘油醚类物质选自甘油丙氧基三缩水甘油基醚、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇缩水甘油醚中一种或多种。
[0008]优选的，所述含氮杂环化合物含有含氮杂环和酰胺基团。
[0009]优选的，所述含氮杂环化合物的结构如式(1)所示，
[0010]式(1)，其中，M、N分别选自氢、含有C1～C8烷基或芳基的烷氧基、酰胺基、磺酰基中任一种，且M、N至少一个含有酰胺基或磺酰基；X、Y分别
选自N、S、O元素任一种，且X、Y中至少有一个为N；R1～R2选自氢、取代或未取代的C1～C8烃基、取代或未取代的芳基中任一种。
[0011]在一种实施方式中，X、Y连接取代基R，且R选自氢、取代或未取代的C1～C8烃基。
[0012]本申请中C1～C8的烷基可以是取代或未取代的甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、烯基、炔基、五元环、六元环的烃或可具有不饱和键的可被N、S、O原子取代的形成五元环、六元环。
[0013]其中，取代或未取代的芳基可以列举的有苯基、甲苯基、二甲苯基、羟基甲苯基、酚基、萘基、呋喃基、苯硫基等。
[0014]优选的，所述芳基基团为苯基、二甲苯基或萘基。
[0015]优选的，取代的芳基为C1～C7烷基和/或羟基取代的芳基。
[0016]在一种实施方式中，所述含氮杂环化合物选自吡咯烷、吡咯烷酮、咪唑、环丁胺、环戊胺、环己胺、苯胺、2
‑
苯基咪唑、2
‑
巯基咪唑、4
‑
苯基咪唑、苯并咪唑，2
‑
苯基咪唑啉、2
‑
苄基咪唑啉、2
‑
甲基苄基咪唑啉、2，4
‑
二苯基咪唑、咪唑
‑2‑
甲酰胺、咪唑
‑2‑
甲酸、1H
‑
咪唑
‑4‑
甲酸、哌啶、哌啶
‑4‑
甲酰胺、咪唑
‑4‑
乙酸、咪唑
‑2‑
甲酰胺、(2
‑
酮咪唑)
‑
乙酸、咪唑
‑
4，5
‑
二羧酸、2
‑
咪唑烷酮
‑4‑
羧酸、4
‑
(2
‑
咪唑基)苯甲酸、2
‑
巯基
‑5‑
甲基
‑
1，3，4
‑
噻二唑、咪唑
‑2‑
甲酸乙酯、乙撑硫脲、2
‑
羟基吡啶、2
‑
吡啶甲酰肼、3
‑
羟甲基异噁唑、1
‑
甲基
‑4‑
咪唑甲酸、咪唑
‑
4，5
‑
二甲酰胺、2
‑
巯基苯并咪唑羧酸、1
‑
(2
‑
羟基乙基)
‑
1H
‑
四唑
‑5‑
基硫醇、3
‑
(2，5
‑
二氯
‑3‑
硫化物)
‑5‑
甲基氧化物
‑4‑
碳酸、哌嗪
‑2‑
甲酰胺、硫代吗啉
‑3‑
羧酰胺、1H
‑
苯并咪唑
‑2‑
磺酰胺中一种或多种。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述含氮杂环化合物选自咪唑
‑2‑
甲酰胺、哌嗪
‑2‑
甲酰胺、硫代吗啉
‑3‑
羧酰胺、1H
‑
苯并咪唑
‑2‑
磺酰胺中一种或多种。
[0018]本申请叔胺聚合物或其季铵化共聚物，通过含氮杂环化合物以及多元醇缩水甘油醚类物质聚合物而成，且含氮杂环化合物含有酰胺基团，多元醇缩水甘油醚类物质含有三个以及三个以上的环氧基团，聚合而成的叔胺聚合物或其季铵化共聚物，用于填孔电镀，更有利于其在微观表面的凸处进行沉积抑制作用，使得凹处的铜沉积速率高于凸处的沉积速率，可解决在镀膜厚度较薄时也能良好的将盲孔填平，凹陷度低于10微米。
[0019]本专利技术第二个方面提供了一种所述填孔整平剂的制备方法，包括：含氮杂环化合物与多元醇缩水甘油醚类物质在加热条件下螯合反应得到叔胺聚合物，接着添加卤代烷进行季铵化反应进一步得到季铵化共聚物。
[0020]优选的，所述含氮杂环化合物与多元醇缩水甘油醚类物质的摩尔比为0.3：1～1:1。
[0021]优选的，含氮杂环化合物与多元醇缩水甘油醚类物质在60
‑
95℃螯合反应得到叔胺聚合物。
[0022]优选的，螯合反应的时间为2
‑
12小时。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其特征在于，其为含氮杂环化合物和多元醇缩水甘油醚类物质聚合而成的叔胺聚合物或其季铵化共聚物。2.根据权利要求1所述可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其特征在于，所述多元醇缩水甘油醚类物质的重均分子量为150
‑
20000。3.根据权利要求2所述可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其特征在于，所述多元醇缩水甘油醚类物质含有三个以及三个以上的环氧基团。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其特征在于，所述含氮杂环化合物含有含氮杂环和酰胺基团。5.根据权利要求4所述可用于电镀超薄铜厚的填孔整平剂，其特征在于，所述含氮杂环化合物的结构如式(1)所示，其中，M、N分别选自氢、含有C1～C8烷基或芳基的烷氧基、酰胺基、磺酰基中任一种，且M、N至少一个含有酰胺基或磺酰基；X、Y分别选自N、S、O元素任一种，且X、Y中至少有一个为N；R1～R2选自氢、取代或未取代的C1～C8烃基、取代或未取代的芳基中任一种。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宇曦，张基兴，曾庆明，
申请(专利权)人：广东硕成科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：