[发明专利]镀铜浴的配方

说明书

技术领域

本发明主要涉及一种镀铜溶液。为了给出更多的细节，本发明涉及一种酸 性电镀铜溶液和一种使用该溶液形成镀铜膜的方法，例如适合用于形成厚度最 高达约20μm的铜镀膜。

背景技术

电解镀铜在工业中有多种应用。例如，它也被用做装饰性镀膜和防腐蚀膜。 此外，它也被用于电子工业中，来制造印刷线路板和半导体。在电路板的制造 过程中，镀铜可用于形成在电路板表面上的线路层和用于穿过印刷电路板表面 之间的通孔的壁面的传导层。

在用于在物品如铜覆层压板、印刷线路板和晶片上形成金属膜的电镀方法 中，电镀通常这样实施：将待镀物体作为两个电极中之一，并在镀池内的两个 电极之间施加电流。一般来说，酸性镀铜液含有从硫化铜盐等溶解出的铜离子、 使镀浴导电的足量电解质(例如硫酸)、和抛光剂或铜沉淀促进剂(光亮剂)、高 极化剂(匀平剂(leveler))、表面活性剂、沉淀抑制剂等等，以改善镀膜的均匀 度。

在用于制造印刷电路板的电解镀铜液中，公知的是，通过使用抛光剂、均 化剂(leveling agent)、表面活性剂等，有可能在抛光的印刷线路板上获得均匀 沉积的抛光的铜镀膜。加入了聚亚烷基氧化物(polyalkylene oxide)和氯化物复 合离子(chloride compound ion)的镀液(例如参见U.S.2,931,760)已知用作硫 酸铜和含有硫酸铜的硫酸铜镀液组合物物质的添加剂。在所讨论的专利文献中， 公开了氯化物复合离子和溴化物复合离子具有相似的作用，并且在镀铜液中使 用氯化物复合离子和溴化物复合离子(bromide compound ion)作为添加剂是可 能的。但是所讨论的专利文献只公开了能够通过浓度为0.02g/l至1.0g/l的聚亚 烷基氧化物和氯复合离子的组合来获得理想性能的均匀铜膜，并且它并没有进 一步公开使用具体量的氯化物复合离子和溴化物复合离子所能获得的效果。同 样已知的是，存在有不含有有机添加剂和氯化物复合离子但含有溴化物复合离 子或碘离子的用于硫酸铜电镀液的镀液(例如参见JP63-186893)，而且含有表 氯醇的反应产物和亚烷基氧化物化合物(例如参见JP2004-250777)的镀液。

然而近年来，在使用材料如聚酰亚胺树脂来制造柔性印刷线路板时，由于 害怕失去板的折叠性与柔韧性，已经开始限制形成于板上的导电线路层的厚度。 然而，通常，当使用现有技术获得的约20μm的较厚层被沉淀时，不可能获得 具有优异的外观和物理特性的镀铜层。也就是说，当镀铜层的厚度大于约20μm 时，在镀铜膜的表面上，基底金属层表面的粗糙度和沉淀的镀铜颗粒的大小就 会存在差异，从而难以获得均匀和优质光泽的铜镀膜。

发明内容

本发明的目的是提供一种镀铜方法，使用该方法可提供电镀铜溶液的组合 物，该组合物能够沉积出具有优良光泽、平且均匀的镀铜膜。特别地，本发明 的目的是提供一种用于铜镀液的组合物和一种电解镀铜的方法，使用该方法可 形成沉淀均匀，表面平和镜面抛光的铜镀膜，例如用于铜覆层叠层的镀铜和用 于在印刷电路板的导电线路上形成薄层镀铜的镀铜。

为了解决上述问题，在仔细研究了电镀铜溶液后，本发明的发明人发现， 通过使特定比例的卤素离子、氯化物复合离子和溴化物复合离子加入到电镀铜 溶液中，就可以通过用含有溴化物复合离子的液体溶液来处理待镀物体来沉积 出具有优异抛光、沉淀均匀且表面光滑的铜镀膜，并完成了本发明。

作为一个示例性实施方式，本发明提供了一种铜镀液组合物，其中包含有 电解质、氯化物复合离子和溴化物复合离子，并且在上述镀铜液中所含的氯化 物复合离子和溴化物复合离子的量要满足以下方程(1)，(2)，(3)的关系：

方程式1：

(Cl-30)/20<Br(130+Cl)/20   (1)；

50-Cl<10×Br               (2)；

10<Cl                      (3)

在方程式中，Cl是组成铜镀液的成分中氯化物复合离子的浓度(mg/l)；Br 是铜镀液的组分中的溴化物复合离子浓度(mg/l)。

本发明提供了一种镀铜液的组合物，其中包含有电解质、氯化物复合离子 和溴化物复合离子，并且在上述镀铜液中所含的氯化物复合离子和溴化物复合 离子的量满足以下方程(4)、(5)的关系。

方程式2：