一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑及其製備方法
2023-10-08 02:54:34 1
專利名稱：一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑及其製備方法
技術領域：
本發明屬於微蝕領域，尤其涉及一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑及其製備方法。
背景技術：
在印製線路板加工過程中，許多工藝都需要進行微蝕化前處理，化學沉銅、全板電 鍍、圖形電鍍、內層黑氧化、熱風整平等等。微蝕化效果的好壞往往影響下一道工序的質量。 H2SO4M2O2微蝕液是比較優越的一種，它具有微蝕速率恆定，容銅量大，後處理簡單，無汙染 等優點，但H2SO4M2O2體系中雙氧水容易分解，會使板面發黑，微蝕不均勻，從而大大的提高 了物料的成本和排放量，而水中微量的氯離子也會使速率下降，因此，H2SO4M2O2微蝕液中 雙氧水的分解成為影響H2SO4M2O2微蝕液應用的一個大問題。
發明內容
有鑑於此，本發明實施例提供硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，解決現有技術中由於 雙氧水分解而造成刻蝕速度不穩定、刻蝕面板發黑的技術問題。本發明實施例是這樣實現的，一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，所述硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑包括如下重量
百分含量的組分醇3-6%有機胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。本發明實施例還提供一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑的製備方法，包括如下步 驟將如下重量百分含量的成分混合，攪拌處理，得到本發明實施例的硫酸/雙氧水
微蝕液穩定劑，醇3-6%有機胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。本發明實施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，通過穩定劑中醇、有機胺及磺酸的 強負性0、N原子和雙氧水分解的自由基團[Η0·2]形成氫鍵，有效的降低了 [Η0·2]活性， 大大減少了雙氧水的分解，維持了微蝕液中雙氧水的濃度，同時，本實施例的穩定劑對氯離 子也具有優良的抗擊作用。因此，本實施例的穩定劑保證在硫酸/雙氧水(H2SO4M2O2)微蝕 液的微蝕過程中，微蝕速率穩定，微蝕後，板面光滑、均勻不發黑。本發明實施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑製備方法，操作簡單，成本低廉，不汙 染環境，適合工業化生產。
圖1是本發明實施例及對比例的刻蝕效果圖。
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對 本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並 不用於限定本發明。本發明實施例提供一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，該硫酸/雙氧水微蝕液穩定 劑包括如下重量百分含量的組分醇3-6%有機胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。在硫酸/雙氧水(H2SO4M2O2)微蝕液中，雙氧水會分解。H2O2的分解過程為H202 — 20H·然後發生以下的(快)反應OH ·+H2O2 — H2CHHO ·22Η0 · 2 — Η202+02雙氧水在分解中會產生自由基[Η0 ·2]，雙氧水分解反應速度將取決於活性自由基 [Η0 · 2]的數量。[Η0 · 2]的結構為[· 0-0-Η]，O-H鍵易斷裂形成
和[H ·]。本發明實 施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，加入醇、有機胺、磺酸。醇的羥基[-0Η]中含有強負性 的0原子，具有強吸電子功能；有機胺的胺基[-ΝΗ-]中具有強負性的N原子，具有強吸電子 功能；磺酸中的磺酸基[-SO3H]含有強負性的0原子，具有較高強的吸電子功能。上述強負 性的0、Ν原子會與[Η0 ·2]中的氫形成氫鍵，[· 0-0]上的電子云將向
偏移，從而加 強了
鍵，降低了 [Η0 ·2]的活性，大大減少了雙氧水的分解。 具體地，本發明實施例的醇包括各種醇，例如一元醇、二元醇或多元醇，使用二元 醇或者多元醇，要求二元醇或多元醇上的羥基之間不發生空間阻礙作用。例如乙醇、丙醇、 1，4 丁二醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇、己六醇，優選為1，4 丁二醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇中 的一種或以上，使用兩種以上的醇，各自的質量比沒有限制。本發明實施例的醇，還包括含 有磺酸基或胺基的醇，例如乙醇胺，但羥基和磺酸基或者胺基之間不發生空間阻礙作用，例 如羥基不會和磺酸基發生空間阻礙作用或者羥基不會和胺基發生空間阻礙作用。
本發明實施例的有機胺包括一元胺、二元胺及多元胺中的一種或以上，例如，甲 胺、乙胺、苯胺、苄胺、三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺，亞甲基二苯基二胺、 聚烯丙基胺及聚乙烯亞胺。但有機胺上包括兩個或兩個以上的胺基，要求胺基之間不存在 空間阻礙作用。優選為乙醇胺、二乙醇胺、正丁胺、正辛胺中的一種或以上，使用兩種以上的 有機胺，各自的質量比沒有限制。本發明實施例的有機胺，還包括含有羥基或磺酸基的有機 胺例如胺基磺酸，但胺基和羥基或者磺酸基之間不發生空間阻礙作用，例如胺基和羥基、胺 基和磺酸基不會發生空間阻礙作用。
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本發明實施例的磺酸基化合物包括烷基磺酸、芳基磺酸、胺基磺酸中的一中或以 上；含有一個磺酸基、兩個或兩個以上磺酸基的磺酸基化合物。使用包含兩個或兩個以上磺 酸基的磺酸，要求磺酸基之間不發生空間阻礙作用。優選為環己烷磺酸、胺基磺酸、環丙烷 磺酸、環己胺磺酸及對甲苯磺酸中的一種或以上，使用兩種以上的磺酸基化合物，各自的質 量比沒有限制。本發明實施例的磺酸基化合物還包括含有羥基或胺基的磺酸，但磺酸基和 羥基或者胺基之間不發生空間阻礙作用，例如磺酸基和羥基、磺酸基和胺基之間不會發生 空間阻礙作用。進一步，本發明實施例的H2SO4M2O2微蝕液穩定劑中，還包括重量百分含量為 2-5%的硫酸，硫酸的濃度沒有限制，優選為98%的硫酸。通過在穩定劑中加入硫酸，能夠防 止有機胺的揮發，保持本發明實施例穩定劑的功效。同時使得本發明實施例的穩定劑和硫 酸/雙氧水微蝕液具有良好的相溶性。本發明實施例的硫酸/雙氧水(H2SO4M2O2)微蝕液穩定劑，通過穩定劑中的強負性 0、N原子和雙氧水分解的自由基團[H0 ·2]形成氫鍵，大大減少了雙氧水的分解，維持了微 蝕液中雙氧水的濃度，同時，本發明實施例的穩定劑對微蝕液中的氯離子具有優良的抗擊 作用，保證在硫酸/雙氧水(H2SO4M2O2)微蝕液的微蝕過程中，微蝕速率穩定，微蝕後，板面 光滑、均與不發黑。本發明實施例還提供一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑的製備方法，步驟如下將如下重量百分含量的成分混合，攪拌處理，得到本發明實施例的硫酸/雙氧水 微蝕液穩定劑，醇3-6%有機胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。進一步，本發明實施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑的製備方法中，將上述組分 混合後，再加入3-5%的硫酸，該硫酸的濃度沒有限制，優選為98%的硫酸。上述攪拌處理 在常溫常壓下進行，時間沒有限制，優選的是0. 8-1. 3大氣壓條件下，攪拌30-60分鐘。本發明實施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑的製備方法，操作簡單、原料成本低 廉，適於工業化生產。以下結合具體實施例的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑進行詳細闡述。實施例一本實施例的微蝕液穩定劑，其組分及重量百分比如下1，4 丁二醇 3%乙醇胺3%、正丁胺7%胺基磺酸2%硫酸3%水83%。根據上述比例配製，按重量含量0.5-2%。的比例將上述微蝕液穩定劑加入至H2O2 濃度為12g/L、H2SO4濃度為120g/L的微蝕液中，溫度為30°C時測定微蝕速率。實施例二
本實施例的微蝕液穩定劑，其組分及重量百分比如下1，4 丁二醇 5%正辛胺12%環丙烷磺酸3%硫酸3%7jC77%。根據上述比例配製，按重量含量0.5-2%。的比例將上述微蝕液穩定劑加入至H2O2 濃度為12g/L、H2SO4濃度為120g/L的微蝕液中，溫度為30°C時測定微蝕速率。實施例三一種微蝕液穩定劑，其組分及重量百分比如下乙二醇 5%乙醇胺8%、正丁胺7%環己胺磺酸5%硫酸5%水70%。根據比例配製，按0. 5-2%。加入至H2O2濃度為12g/L，H2SO4濃度為120g/L的微蝕 液中在溫度30°C時測定微蝕速率。對比例用H2O2濃度為12g/L，H2SO4濃度為120g/L的微蝕液作為空白對照，在溫度為30°C 時測定微蝕速率。微蝕速率為7，且板面發黑有印，當用自來水開缸時，板面發黑，微蝕速率 為0。請參閱圖1，圖1顯示本發明實施例和對比例微蝕效果情況，在實施例一、實施例 二和實施例三中，微蝕液的微蝕速率在10以上，隨著本發明穩定劑濃度的增加，微蝕液的 微蝕速率在逐漸增加，成直線上升趨勢。在對比例中，沒有加入本發明穩定劑，因此其微蝕 速率只有7。這充分說明本發明實施例的微蝕液穩定劑對減少雙氧水的分解，具有積極作 用。對比例中，隨著時間的進行，微蝕液的微蝕速率逐漸降低(這未顯示在附圖中)。以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，所述硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑包括如下重量百分含量的組分醇3 6％有機胺10 15％磺酸基化合物 2 5％水40 85％。
2.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述醇為一元醇、二 元醇或多元醇中一種或以上。
3.如權利要求2所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述醇為1，4丁二 醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇中的一種或以上。
4.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述有機胺為一元 胺、二元胺及多元胺中的一種或以上。
5.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述有機胺為乙醇 胺、二乙醇胺、正丁胺、正辛胺中的一種或以上。
6.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述磺酸基化合物為 烷基磺酸、芳基磺酸、胺基磺酸中的一種或以上。
7.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述磺酸基化合物為 環己胺磺酸、胺基磺酸、環丙烷磺酸中的一種或以上。
8.如權利要求1所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，其特徵在於，所述硫酸/雙氧水微 蝕液穩定劑還包括重量百分含量為3-5%的硫酸。
9.一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑製備方法，包括如下步驟將如下重量百分含量的成分混合，攪拌處理，得到硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，有機胺10-15%磺酸基化合物2-5% 水40-85%。
10.如權利要求7所述的硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑製備方法，其特徵在於，將上述組 分混合後，再加入3-5 %的硫酸。
全文摘要
本發明適用於微蝕領域，提供了一種硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑及其製備方法。該硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑包括如下重量百分含量的組分醇3-6％，有機胺10-15％，磺酸2-5％，水40-85％。該硫酸/雙氧水微蝕液穩定劑，通過穩定劑中醇、有機胺及磺酸的強負性O、N原子和雙氧水分解的自由基團[HO·2]形成氫鍵，有效的降低了[HO·2]活性，大大減少了雙氧水的分解，維持了微蝕液中雙氧水的濃度，保證在硫酸/雙氧水(H2SO4/H2O2)微蝕液的微蝕過程中，微蝕速率穩定，微蝕後，板面光滑、均勻不發黑。
文檔編號C23F1/16GK101962775SQ201010296599
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月29日 優先權日2010年9月29日
發明者何世武, 吳超, 崔磊, 李建光, 李明軍, 王大定 申請人:深圳市潔馳科技有限公司