[发明专利]非蚀刻性光致抗蚀剂用附着力促进剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种改善附着力的助剂，尤其涉及一种非蚀刻性光致抗蚀剂用附着力促进剂，适用于改善PCB制程中铜与光致抗蚀膜层之间的附着力，属于精细化工领域。

背景技术

在印制电路板（PCB）的制程中，PCB铜层的表面贴装有一层光致抗蚀剂，该光致抗蚀剂与上述铜层之间的附着力要求有持久的稳定性，以防在曝光、显影、蚀刻、铜电镀（在铜结构体产生）及焊接等后续工艺过程中，基底铜发生“底切（undercut）”现象。因此为了保证铜表面与光致抗蚀剂之间有良好的附着力，目前工业上较广泛使用的方法是先通过机械刷磨或化学蚀刻等方法对铜表面进行处理，在铜表面形成凹凸不平的形貌，提高铜与光致抗蚀剂的有效接触面积，增加铜与光致抗蚀剂之间的锚合力，从而提高两种材料的附着力；其中以化学蚀刻的方法应用最广。

然而随着电路板表面铜导电图形线宽的缩小，导致铜导电图形面积相应缩小，这对铜表面与光致抗蚀层之间的结合力提出了更高的要求。特别是当导电图形的线距和线宽小于10μm 时，导体表面是否光滑对高频信号的传输非常关键，而经过刷磨或微蚀刻的表面粗化的导体会造成信号在传输过程中完全丢失。因此在维持导体表面最小粗糙度的情况下，维持良好黏结附着力和热稳定性变的更加困难。此外，为制备这种超细线路，在通过蚀刻形成这些结构以前需电镀很薄的铜，这些铜都是通过化学镀镀上去的，厚度仅有几微米，而传统采用化学蚀刻处理铜表面，至少要除去1～2微米的铜，因此PCB表面部分区域的铜存在被完全移除的风险，这是完全不能够被接受的。

针对上述问题，为使光致抗蚀剂良好的附着在铜表面， K.H.Dietz在Dry Film Photoresist Processing Technology, Electrochemical Publications Ltd.，2001中报告了使用抗变色剂。该药剂可为强烈性或温和性的，强烈性药剂为苯并三氮唑及其衍生物，而温和性药剂为羟基羧酸，例如柠檬酸。然而研究人员发现苯并三氮唑的有效性不如非蚀刻性附着力促进剂，因为其仅可与金属表面反应，却不能与光致抗蚀剂反应。

S.M.Song等在J.Adhesion Sci.Tchnol.,Vol.12.No.5,pp. 541-561(1998)中研究了不同结构唑类化合物对铜引线框与环氧树脂的附着力的影响，发现唑类化合物的结构对附着力的影响至关重要；相对于小分子唑类化合物，经聚合型唑类化合物处理的铜表面与环氧树脂之间附着力更高，热稳定性更好，这是因为聚合型唑类化合物比小分子覆盖率更高。

N.INAGAKI等在Journal of Applied Polymer Science,Vol. 73,1645–1654(1999)中利用含有咪唑官能团的硅烷偶联剂处理铜面，可有效改善铜与聚酰亚胺膜之间的附着力，但这种硅烷偶联剂只能与铜反应而不能与聚合物膜发生反应。

EP0260977公开了一种含有可与铜或者铜氧化物发生反应基团的附着力促进剂，该附着力促进剂溶剂采用醇水混合物，所用的偶联剂主要包括为芳胺类、含氮杂环类、丙烯酸酯类、含硫或者巯基类物质，其中含氮杂环类偶联剂效果最佳，上述偶联剂可与铜发生络合反应，这种促进剂效率高，在低添加量的情况下就可以达到较理想的效果。但这种促进剂的有效成分仍以小分子偶联剂为主，由于小分子自身的特性其易形成岛屿现象，即其铜表面某些区域大量聚集，另一些区域聚集量较少，导致表面的均匀性较差。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种对铜层无损害的非蚀刻性光致抗蚀剂用附着力促进剂，该促进剂能有效提高铜表面与光致抗蚀层间附着力，尤其是在表面光滑不具备粗糙表面的铜上也可获得优异附着力，特别适用于不利于刷磨或微蚀的超细电路制备中。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种非蚀刻性光致抗蚀剂用附着力促进剂，主要由以下成分构成：

1）占该促进剂总质量0.05～1.0%且化学通式为（Ⅰ）的有机硅聚合物；和

2）由水溶性醇和水混合均匀配制而成的溶剂，其中水溶性醇占该溶剂总质量的50～95%，水占该溶剂总质量的5～50%；