[发明专利]一种PCB减铜蚀刻液以及制作工艺

说明书

本发明公开一种新型PCB减铜蚀刻液，其组分以及组分含量包括：硫酸1‑100mL/L；双氧水1‑100mL/L；双氧水稳定剂1g/L‑100g/L；铜离子络合剂1g/L‑100g/L；表面活性剂0.1g/L‑10g/L；加速剂1g/L‑100g/L；铜面缓蚀剂0.1g/L‑10g/L；针孔抑制剂0.1g/L‑10g/L。本发明还提供一种配置上述PCB减铜刻蚀液的方法。本发明配置的PCB减铜蚀刻液铜离子容忍度高，蚀刻速度快，铜面光亮不易被氧化、对于异常结晶的铜晶体处在减铜蚀刻后也不容易产生针孔缺陷。

技术领域

本发明涉及刻蚀液组合物技术领域，尤其涉及一种用于PCB刻蚀基板的减铜刻蚀液及其制作工艺。

背景技术

PCB(Printed Circuit Board)，中文为印刷线路板，是作为电子元器件的支撑体的重要电子部件，常常用作电子元器件电气连接的载体。在印制电路板精细线路制作过程中，需要控制铜的厚度不能太厚，其中的HDI工艺中会有填孔流程，填孔后表面铜厚一般比较厚，为了提高后续制作良率。一般需要用减铜蚀刻液减薄铜层。随着电子产品进一步向小型化发展，任意层互连生产技术也逐渐无法满足厂商的要求。于是出现了类载板，类载板进一步缩短了线宽线距。类载板的规格需求则是30μm。更小的线距需要通过特殊方法制作，类载板采用mSAP制程，mSAP制程中快速蚀刻工艺需要用到减铜蚀刻液。

现有的减铜蚀刻液铜离子容忍度不高，一般商业化的产品达到50g/L就需要更换槽液，频繁的换槽给生产成本带来比较大的挑战。另外大量的废水排放处理也比较麻烦。当通过添加特殊的铜离子络合剂提高溶液中铜离子含量时，减铜蚀刻速率会下降很快，减铜蚀刻速率下降在工业化生产中就失去意义。减铜蚀刻液在生产时必须保证一定的蚀刻速率，市场上商业化的产品提高铜离子含量蚀刻速率都会下降，一般通过升高作业温度及提高药水浓度来增加蚀刻速度，但是效果不明显，且升高温度能加快双氧水的分解。在mSAP制程中，快速蚀刻容易针孔缺陷，是由于电镀铜过程中铜结晶异常时，电镀铜正常结晶与异常结晶蚀刻速率不一致，结晶异常区域容易形成针孔缺陷，这些针孔导致后续线路制作时会出现缺口与空洞，降低产品的良率。因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

发明内容

本发明的目的是解决目前减铜液蚀刻铜离子容忍度不高、蚀刻速率不高以及新型制程中容易出现针孔的问题，提供一种新型PCB减铜蚀刻液以及制作工艺。

本发明的技术方案如下：一种新型PCB减铜蚀刻液，所述刻蚀液的组分以及组分含量包括：硫酸1-100mL/L；双氧水1-100mL/L；双氧水稳定剂 1g/L-100g/L；铜离子络合剂1g/L-100g/L；表面活性剂0.1g/L-10g/L；加速剂1g/L-100g/L；铜面缓蚀剂0.1g/L-10g/L；针孔抑制剂0.1g/L-10g/L。

优选地，所述双氧水稳定剂选自，1，4丁二醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇中的一种或两种。

醇类化合物的羟基中的极性氢原子可以抑制双氧水活性自由基的形成，可以减缓双氧水的分解速度。另外醇类也是一种优良的有机溶剂，在试验中发现添加醇类物质铜面具有更好的表面粗糙度。

优选地，所述双氧水稳定剂浓度的浓度为1g/L-100g/L，特别优选为 10g/L-50g/L，其量太少作为双氧水稳定剂的效果不好，其量太多成本浪费较大。

优选地，所述铜离子络合剂为乙二胺四亚甲基膦酸与柠檬酸的复配物。

乙二胺四亚甲基膦酸具有较强的络合能力，与铜离子的络合常数是包括EDTA在内的所有螯合剂中最大的，与铜离子形成较为稳定的螯合物。另外柠檬酸也有较强的铜离子络合能力，通过此两种物质的复配，溶液中铜离子含量大大提高。另外乙二胺四亚甲基膦酸具有缓蚀性可以减缓铜面的氧化速度使减铜蚀刻后的铜面保持光亮，同时乙二胺四亚甲基膦酸也是一种双氧水稳定剂。乙二胺四亚甲基膦酸是一种优良的铜离子螯合剂、铜面缓蚀剂以及双氧水稳定剂。通过添加这种物质能提高减铜蚀刻液的综合性能。