用于微盲孔填充的电镀铜溶液制造技术

技术编号:8485390 阅读:232 留言:0更新日期:2013-03-28 04:39
本发明专利技术涉及一种用于微盲孔填充的电镀铜溶液,是通过在电镀铜溶液中添加嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺类嵌型聚醚或聚乙烯吡咯烷酮等物质作为抑制剂,与聚二硫二丙烷磺酸钠或3-巯基-1-丙烷磺酸盐的加速剂、健那绿等整平剂以及氯离子协同作用,实现了电镀工艺中不同深径比的盲微孔无空洞、无缝隙、完美的电镀铜填充,且本发明专利技术的电镀铜溶液具有性质稳定、使用寿命长,各类添加剂浓度操作窗口大,铜表面沉积厚度小等的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于微盲孔填充的电镀铜溶液
本专利技术属于印刷电路板(PCB)的微盲孔填充
,具体涉及到一种通过共聚醚化合物或酰胺类聚合物与氯离子、加速剂、整平剂的协同作用实现了微盲孔的超级电镀填充的微盲孔填充的电镀铜溶液。
技术介绍
随着电子信息产业的迅猛发展,高密度、轻量化、高集成度的电路印刷版成为行业的必然需求。这使得在酸性铜填充盲孔的过程中,对表面铜厚度的要求越来越薄,但是,目前以聚乙二醇8000 (PEG-8000)为抑制剂的聚乙二醇-氯离子-聚二硫二丙烷磺酸钠_健那绿(PEG-C1-SPS-JGB)酸性电镀铜体系不管四种添加剂浓度如何变化,其电镀铜溶液仍不能满足高填充率、低表面沉积厚度和操作窗口大的要求,因此,对添加剂的改进及优化成了必然趋势。20世纪70 80年代,我国和美、日、德、英已广泛采用酸性镀铜于PCB电镀中, 产品有美国UBAC添加剂,日本HS、HS-makeup添加剂,德国的Sloto-cup以及英国的PC-81 添加剂,国内有153、154、M-N-SP等多组分添加剂。这些添加剂大大改善了电镀层的综合性能,它们都是混合的添加剂。目前电子元件安装基础的印制板的小孔数量越来越多,孔径越来越小,并且每个孔也不一样,为满足PCB生产新的要求,又出现了相应的成品添加剂, 而这些添加剂主要靠进口来满足生产需要,国内自主生产高要求的电子电镀系列添加剂还存在困难,进口产品在国内市场上仍具有很大的优势。国立中兴大学的窦维平教授以PEG (聚乙二醇)为抑制剂,SPS (聚二硫二丙烷磺酸钠)、MPS (3-巯基-1-丙烷磺酸盐)为加速剂,JGB (健那绿)、DB (二嗪黑)、ABPV (阿尔新蓝)等季铵盐为整平剂,(ff. -P. Dow, H. -S. Huang, and Z. Lin, Electrochem. Solid-State Lett. 6 (2003) C134. ff. -P. Dow, M. -Y. Yen, ff. -B. Lin, and S. -ff. Ho, J. Electrochem. Soc. 152 (2005) C769 ff. -P. Dow, H. -S. Huang, M. -Y· Yen, and H. -C. Huang, J. Electrochem. Soc. 152 (2005) C425. ff. -P. Dow, M. -Y. Yen, C. -ff. Liu, C. -C. Huang, Electrochim. Acta. 53 (2008) 3610)并且在有适量的氯离子存在的酸性体系中, 对不同深径比的微盲孔分别实现了完美填充,对其最佳浓度范围做了相关的研究,Alan C. West (A. C. West, S. Mayer, andj. Reid, Electrochem. Solid-State Lett. 4 (2001) C50), T. P. Moffat, D. Wheeler, S. _K. Kim, D. Josell, A. Pohjoranta 等人同时对 PEG (聚乙二醇)体系的作用机理也做了大量的相关研究。但是上述的以PEG (聚乙二醇)为抑制剂的体系会存在镀铜表面沉积厚度厚,添加剂操作窗口窄,镀液的寿命较低等缺陷,因此会导致后期制作的成本高,产品成本高,不适于大规模生产。
技术实现思路
为了解决现有技术中的电镀铜溶液所存在的不足,本专利技术提供了一种能够实现镀膜无空洞、无缝隙、表面沉积厚度低,且镀液稳定、寿命长、添加剂浓度操作窗口大的用于微 盲孔填充的电镀铜溶液。解决上述技术问题所采用的技术方案是1L该电镀铜溶液由下述质量配比的原 料组成五水硫酸铜5 250g硫酸10 100g氯化钠或盐酸0.005 0.5g加速剂0.0003 0.03g整f 剂0.0005 0.05g抑制剂0.005 0.8g二次蒸馏水加至1L上述抑制剂为嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺类嵌型聚醚或聚乙烯吡咯烷酮;上述的加速剂是聚二硫二丙烷磺酸钠或3-巯基-1-丙烷磺酸钠;上述的整平剂为健那绿、二嗪黑或阿尔新蓝。在1L该电镀铜溶液中优选的原料质量配比为五水硫酸铜50 250g硫酸20 60g氯化钠或盐酸0.02 0.25g加速剂0.001 0.02g格f剂0.00丨 0.03g抑制剂0.04 0.4g二次蒸馏水加至1L。在1L该电镀铜溶液中最佳的原料质量配比为五水硫酸铜220g硫酸54g氯化钠或盐酸0.04g加速剂0.003g整平剂0.003g抑制剂0.2g二次蒸馏水加至1L。上述聚二醇醚共聚物可以是数均分子量为2000的泊洛沙姆181、数均分子量为 2500的泊洛沙姆182、数均分子量为2900的泊洛沙姆184、数均分子量为8350的泊洛沙姆 186中的任意一种,实施例中使用的是由美国陶氏公司生产,上海迈瑞尔化学科技有限公司销售的产品。上述嵌段聚醚可以是数均分子量为1000的普朗尼克PE3100、数均分子量为1750 的普朗尼克PE4300、数均分子量为2000的普朗尼克PE6100、数均分子量为2450的普朗尼克PE6200、数均分子量为2900的普朗尼克PE6400、数均分子量为8000的普朗尼克PE6800、 数均分子量为2125的普朗尼克RPE 1740、数均分子量为3080的普朗尼克RPE 2035中的任意一种,在具体实施例中选择的是由德国巴斯夫公司生产,武汉新大地环保材料有限公司销售的产品。上述胺类嵌型聚醚可以是数均分子量为501 1000的脱却尼克301、数均分子量为1001 1500的脱却尼克401、数均分子量为1501 2000的脱却尼克501、数均分子量为2001 2500的脱却尼克601、数均分子量为2501 3000的脱却尼克701、数均分子量为 3001 3600的脱却尼克801、数均分子量为3601 4500的脱却尼克901中的任意一种,在具体实施例中使用的是由德国巴斯夫公司生产,上海泰今国际贸易有限公司销售的产品。上述聚乙烯吡咯烷酮可以是PVP K30、PVP K16 18、PVP K23 27中的任意一种。在具体实施例中选择的是由德国巴斯夫公司生产,上海蓝季科技发展有限公司销售。上述用于微盲孔填充的电镀铜溶液的制备方法是按照上述原料的质量配比,将五水硫酸铜加入烧杯中,加入900mL 二次蒸馏水至五水硫酸铜完全溶解,再加入浓硫酸,待完全溶解及溶液温度降至室温后,分别加入浓度为O. 04g/L的氯化钠或盐酸、O. 0003g/L的加速剂以及浓度为O. 003g/L的整平剂,O. 2g/L的抑制剂搅拌均匀,用二次蒸馏水定容至 1L,配制成用于微盲孔填充的电镀铜溶液。本专利技术的用于微盲孔填充的电镀铜溶液,是通过在电镀铜溶液中添加嵌段聚醚、 聚二醇醚共聚物、胺类嵌型聚醚或聚乙烯吡咯烷酮等物质作为抑制剂,与聚二硫二丙烷磺酸钠或3-巯基-1-丙烷磺酸盐的加速剂、健那绿等整平剂以及氯离子协同作用,实现了电镀工艺中不同深径比的盲微孔无空·洞、无缝隙、完美的电镀铜填充,且本专利技术的电镀铜溶液具有性质稳定、使用寿命长,各类添加剂浓度操作窗口大,铜表面沉积厚度小等的优点。附图说明图图图图具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进一本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于微盲孔填充的电镀铜溶液,其特征在于1L该电镀铜溶液由下述质量配比的原料组成:上述抑制剂为嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺类嵌型聚醚或聚乙烯吡咯烷酮;上述的加速剂是聚二硫二丙烷磺酸钠或3?巯基?1?丙烷磺酸钠;上述的整平剂为健那绿、二嗪黑或阿尔新蓝。FDA00002532033800011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王增林路旭斌
申请(专利权)人:陕西师范大学
类型:发明
国别省市:

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