[发明专利]含有噻唑类化合物的电镀铜溶液

说明书

技术领域

本发明属于印刷电路板(PCB)的微盲孔填充技术领域，具体涉及到一种通过含硫 含氮的杂环化合物作为整平剂与加速剂、氯离子、抑制剂的协同作用实现了微盲孔填充的 电镀铜溶液。

背景技术

传统整平剂主要是以健那绿(JGB)、二嗪黑(DB)或阿尔新蓝(ABPV)、氯化3-氨基- 7-(二乙氨基)-5-苯基吩嗪翁(MV)、碱性红2(SO)等季铵盐类染料化合物为主，这类化合物 在酸性电镀铜溶液中性质稳定，整平效果相对较好，添加之后有利于加速剂的操作窗口的 拓宽，与此同时，抑制剂的操作窗口也有所提高，但联苯胺系的染料、部分偶氮系的染料不 仅具有致癌性，而且阻止阳光穿透水体，削弱水生生物的光合作用，作为有机物在水体中分 解时，会消耗大量氧气，造成水体缺氧，不利于水生动物和植物的生长繁殖，进而对水体造 成了污染。

此外，以季铵盐类染料为整平剂，在酸性电镀铜体系中存在显著的缺陷：铜的表面 沉积厚度太厚。这不仅增加了企业成本，而且不利于后期的化学刻蚀操作，间接地影响了产 品的质量，因此无法满足印刷电路板制程、半导体制程以及3D封装操作工艺的要求。为此， 寻找一种具有协同作用好、性质稳定、价格低廉、绿色环保以及能进一步降低铜表面沉积厚 度的新型整平剂势在必行。

发明内容

为了解决现有电镀铜溶液所存在的不足，本发明提供了一种能够实现无空洞、无 缝隙、表面沉积厚度低，且协同作用好、性质稳定、价格低廉、绿色环保的含有噻唑类化合物 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：

上述抑制剂为聚乙二醇、嵌段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；

在1L该电镀铜溶液中优选的原料质量配比为：

在1L该电镀铜溶液中最佳的原料质量配比为：

上述含硫含氮的杂环化合物是2-氨基苯并噻唑盐酸盐、2-氨基苯并噻唑、2-氨基- 5-苯并噻唑羧酸、4-羟基-2-氨基苯并噻唑、2-巯基噁唑、2-甲巯基苯并噁唑、2-巯基咪唑、 2-巯基-6-甲基苯并噁唑、2-巯基噻二唑中的任意一种。

上聚乙二醇是数均分子量为4000的PEG4000、数均分子量为6000的PEG6000或数均 分子量为8000的PEG8000中的任意一种。

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RPE1740、数均分子量为3080的普朗尼克RPE2035中的任意一 种。

上述聚乙烯吡咯烷酮可以是PVPK30、PVPK16～18、PVPK23～27中的任意一种。

上述含有噻唑类化合物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0.04g/L的氯化钠或盐酸、0.003g/L的 加速剂以及浓度为0.3g/L的含硫含氮的杂环化合物、0.2g/L的抑制剂搅拌均匀，用二次蒸 馏水定容至1L。

本发明的含有噻唑类化合物的电镀铜溶液是通过在电镀铜溶液中添加聚乙二醇、 嵌段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、含硫含氮的杂环化合物作为整平剂以及与氯离子协同作用，实现了电镀 工艺中不同深径比的微盲孔无空洞、无缝隙、完美的电镀铜填充，且本发明的电镀铜溶液还 具有化学性质稳定、表面沉积厚度低，且协同作用好、价格低廉、绿色环保等优点。

附图说明

图1是健那绿作为整平剂的镀铜溶液的极化特征曲线。

图2是实施例1的的镀铜溶液的极化特征曲线。

图3是健那绿为整平剂的电镀液对上口直径为75μm，深度为55μm的盲孔填充效果 图。

图4是实施例1的电镀铜溶液对上口直径为75μm，深度为55μm的盲孔填充效果图。