一種銅面超粗化處理劑的製作方法
2023-05-17 10:10:46
專利名稱：：一種銅面超粗化處理劑的製作方法
技術領域：
：本發明涉及印製電路板製作領域，具體的說，涉及一種銅面超粗化處理劑。
背景技術：
：在多層印製電路板的製作工藝中，需要對內層銅面進行表面處理，以增強銅面與半固化片(樹脂)的粘合，以免層間剝離。傳統的處理工藝是對銅面進行氧化處理，在銅表面形成氧化銅和氧化亞銅針狀晶體，增大銅箔的表面積，轉化銅表面的極性，從而增強銅箔與半固化片之間的粘合。美國專利440903、4844981、4642161、4902551等對該技術有詳細的描述，但是這種技術形成的氧化層在後續的工藝處理中容易收到酸液的攻擊，造成導通孔周邊的局部分層，出現所謂的"粉紅圈"現象。為了解決"粉紅圈"的問題，業界又開發出改性H2S04-H202體系的粗化處理劑代替傳統的氧化處理劑。該類粗化處理劑是在硫酸和雙氧水的基礎上加入含氮雜環類化合物、滷素離子和環氧乙烷聚合物等添加劑形成的。藥劑在粗化銅面的同時形成一層有機金屬膜，該膜不僅能與半固化片的某些基團反應形成化學鍵合力，而且能有效抵制酸液的攻擊，從而防止"粉紅圈"的發生。美國專利5800859、5869130、6120639、6146701、6162503等對此技術有詳細的描述。隨著高Tg(玻璃態轉化溫度)樹脂在印製電路板上的日益應用，這種粗化處理藥劑產生的機械錨和力和化學鍵合力難以保證銅箔與高Tg樹脂的粘合，容易造成電路板層間玻璃。
發明內容本發明的目的是克服現有技術存在的不足，提出一種能在銅面形成均勻緻密的柱狀超粗化微觀面和有機金屬膜，從而極大提高銅箔與高Tg樹脂粘合力的銅面超粗化處理劑。為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案一種銅面超粗化處理劑，由如下組分和重量百分數組成有機銅1050%,有機酸1030%，胍類化合物0.15%，唑類化合物0.15%，醇胺化合物0.15%，餘量為去離子水。在上述銅面超粗化處理劑中，優選的組分和重量百分數為有機銅1530%，有機酸1520%，胍類化合物0.51.0%，唑類化合物0.51.0%，醇胺化合物0.51.0%，餘量為去離子水。在上述銅面超粗化處理劑中，所述有機銅優選甲酸銅、乙酸銅、丙酸銅、丙烯酸銅、乙醇酸銅、乳酸銅、蘋果酸銅、檸檬酸銅、甲基磺酸銅中的一種或幾種的混合物。在上述銅面超粗化處理劑中，所述有機酸優選甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、甲基磺酸中的一種或幾種的混合物。在上述銅面超粗化處理劑中，所述胍類化合物優選鹽酸胍、硝酸胍、碳酸胍、硫酸胍、硫氰酸胍、氨基胍、羥基胍、鹽酸二甲酸胍中的一種或幾種的混合物。在上述銅面超粗化處理劑中，所述唑類化合物優選三唑、甲基三唑、氨基三唑、四唑、甲基四唑、氨基四唑、苯基四唑、苯並三氮唑、l一羥基苯並三氮唑、咪唑、甲基咪唑、苯並咪唑中的一種或幾種的混合物。在上述銅面超粗化處理劑中，所述醇胺化合物優選一乙醇胺、N—甲基一乙醇胺、二乙醇胺、N—甲基二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或幾種的混合物。本發明使用有機銅作為氧化劑，用於銅的氧化腐蝕。有機銅的濃度小於10%，則蝕銅速率太慢，效率低；若有機銅濃度大於50%，則難以溶解，易產生汙跡，同時蝕銅均勻性變差。本發明使用有機酸用於銅的溶解，有機酸濃度小於10%，則蝕銅速率太慢，效率低；若有機酸濃度大於30%，則銅的溶解穩定性下降，銅表面容易重新氧化。本發明使用的胍類化合物能促使有機銅朝垂直方向攻擊金屬銅，是獲得超粗化微表面的功能性添加劑。這類物質能與銅表面的一價銅離子絡合，因而能強烈吸附在銅微觀凹面的側壁，使得二價銅不斷朝縱深方向咬蝕金屬銅，從而形成均勻緻密的柱狀超粗化微觀面，這種粗化表面非常有利於高Tg樹脂與銅面的"錨和"。胍類化合物的濃度小於0.1%，則難以獲得超粗化的微表面；若濃度大於5%，則會起相反的效果，形成光滑的表面形狀，同時造成蝕銅困難。本發明使用的唑類化合物能在金屬銅表面形成有機金屬膜，這些含氮的有機金屬膜能半固化片樹脂的某些基團反應，形成化學鍵合，從而增強銅面與半固化片樹脂的粘合力。唑類化合物濃度小於0.1%，則達不到增強粘合力的效果；若濃度大於5%，則會造成有機銅的析出，同時會造成蝕銅困難。本發明使用的醇胺化合物可以提高銅的溶解穩定性，促進藥劑蝕銅的均勻性。醇胺化合物的濃度小於0.1%，則達不到穩定和均勻的效果；若濃度大於5%，則會降低銅的溶解穩定性。本發明的超粗化處理劑用去離子水作為稀釋劑，並加至100%。本發明的超粗化處理劑最好在25~40°C的溫度下使用，處理時間為45120秒，處理方式為噴淋，微蝕量通常為l~4um。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果本發明提供的含胍類和唑類的有機銅體系的銅面超粗化處理劑，不僅能在銅面形成均勻緻密的柱狀超粗化微觀面，還能形成一層有機金屬膜，極大提高銅箔與高Tg樹脂的粘合力。具體實施例方式實施例14和比較例13見表1。根據表1的配方稱取相應物質進行混配，即可得到超粗化處理劑。在溫度30'C的條件下對2OZ的銅箔表面進行噴淋處理60秒，水洗，熱風吹乾。然後將處理過的銅箔疊合在N4000-29半固化片上(T^185。C，ParkElectrochemical公司產)，加熱加壓。成型後按照IPC-TM-6502.4.8的方法將銅箔從半固化片上剝離，測試其抗剝離強度，結果示於表l中。如表1所示，本發明的超粗化處理劑能極大增強銅面與高Tg樹脂的粘合力，可廣泛用於內層鍵合前銅面處理，阻焊油墨塗敷前銅面處理和樹脂填孔前的孔銅處理。表1tableseeoriginaldocumentpage8tableseeoriginaldocumentpage9權利要求1.一種銅面超粗化處理劑，其特徵在於由如下組分和重量百分數組成有機銅10～50％，有機酸10～30％，胍類化合物0.1～5％，唑類化合物0.1～5％，醇胺化合物0.1～5％，餘量為去離子水。2.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於由如下組分和重量百分數組成有機銅1530%，有機酸1520%，胍類化合物0.51.0%，唑類化合物0.51.0%，醇胺化合物0.51.0%，餘量為去離子水。3.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於所述有機銅為甲酸銅、乙酸銅、丙酸銅、丙烯酸銅、乙醇酸銅、乳酸銅、蘋果酸銅、檸檬酸銅、甲基磺酸銅中的一種或幾種的混合物。4.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於所述有機酸為甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、乙醇酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、甲基磺酸中的一種或幾種的混合物。5.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於所述胍類化合物為鹽酸胍、硝酸胍、碳酸胍、硫酸胍、硫氰酸胍、氨基胍、羥基胍、鹽酸二甲酸胍中的一種或幾種的混合物。6.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於所述唑類化合物為三唑、甲基三唑、氨基三唑、四唑、甲基四唑、氨基四唑、苯基四唑、苯並三氮唑、1—羥基苯並三氮唑、咪唑、甲基咪唑、苯並咪唑中的一種或幾種的混合物。7.如權利要求1所述的銅面超粗化處理劑，其特徵在於所述醇胺化合物為一乙醇胺、N—甲基一乙醇胺、二乙醇胺、N—甲基二乙醇胺、三乙醇胺中的一種或幾種的混合物。全文摘要本發明公開了一種銅面超粗化處理劑，由如下組分和重量百分數組成有機銅10～50％，有機酸10～30％，胍類化合物0.1～5％，唑類化合物0.1～5％，醇胺化合物0.1～5％，餘量為去離子水。本發明提供的含胍類和唑類的有機銅體系的銅面超粗化處理劑，不僅能在銅面形成均勻緻密的柱狀超粗化微觀面，還能形成一層有機金屬膜，極大提高銅箔與高Tg樹脂的粘合力。文檔編號H05K3/38GK101351090SQ20071002927公開日2009年1月21日申請日期2007年7月20日優先權日2007年7月20日發明者李偉浩,蔡漢華,雲陸,敏高申請人:廣東省石油化工研究院