[发明专利]一种多层高频印制电路板铜箔表面粗化液及其使用方法

说明书

本发明提供一种多层高频印制电路板铜箔表面粗化液及其粗化方法，属于印制电路制造技术领域。本发明中提出的铜箔粗化液包括双氧水、硫酸、磷酸、铜配位剂、缓蚀剂等成分，其中磷酸+铜配位剂+缓蚀剂构成反应调节系统，通过添加反应调节剂，巧妙地将氧化还原和溶解沉淀融合在一起，并在处理铜箔表面生成一层与树脂具有强亲和力的物质苯丙三唑，实现了铜箔表面粗化与层间结合力的有机兼顾。由于磷酸体系对铜反应活性较低，故在铜箔表面粗化前加入了空气等离子体活化，利用空气等离子体中存在的电子、正离子和中性粒子等高活性粒子活化铜，提升处理效率。

技术领域

本发明属于印制电路制造技术领域，具体涉及一种多层高频印制电路板铜箔表面粗化液及其使用方法。

背景技术

5G通信技术的通信容量是4G的1000倍，峰值速率约为10Gbps～20Gbps，在传输速率、数据时延和连接密度方面相较4G通信呈倍数级提升，5G技术的广泛应用使得受制于数据传输处理速度，包括AR/VR、4K高清视频，无人驾驶，大数据分析等行业的应用有了坚强的技术支持。为了提升产品的通信容量和速率，5G通信需要采用3.5GHz～30GHz的高频通信频段。众所周知，随着通信信号传输频率的提升，传输信号的反射越强、穿透能力越差，通信信号的可靠性降低。

印制电路板是电子产品的基本部件，随着电子产品便携化、智能化的发展需求，催生了多层印制电路板的诞生并获得快速发展。在多层印制电路板制造领域，通常采用表面处理技术提升印制电路产品的高频高速信号传输能力，保障电子信息产品中信号传递的可靠性。通过对多层基板铜箔表面进行处理，提升多层印制电路板的层间结合力是该类印制电路板制造的必需技术。该类技术的核心在于采用物理、化学等手段，在基体铜箔表面上形成一层表面层物质，满足多层板层压阶段对铜箔表面特性要求，提升印制电路板层与层之间的结合力，防止“爆板”等现象的产生，保障电子产品应用的可靠性。多层板层压前表面处理工序是开料、内层图形转移、内层线路制作、对生产板进行铜面处理，其目的是在内层铜箔表面生成一层对树脂基板(如PP)具有更强亲和力的表面层，提升多层线路板压合时铜箔和树脂基板之间的结合力。在表面处理技术领域，目前已经成功应用的技术有棕化处理技术、黑化处理技术、机械磨板、化学微蚀、等离子体处理技术等，其中，等离子体表面改性技术作为一种气-固相干式反应体系,与传统的改性技术相比，该技术在不引入其他杂质的情况下，可以有效的改善金属表面的亲水性能，增强金属与水溶液的反应活性，大幅度提高金属-聚合物之间的结合牢固度等。

上述方法与技术可以分为三个方面：(1)开发新型铜箔蚀刻液，提升铜箔表面粗糙度，实现层压铜箔与树脂基板之间咬合力提升。多项专利如CN201010521867.3、CN201610206950.9、CN201110067754.5等提出采用双氧水+硫酸+有机缓蚀剂或双氧水+硫酸+硝酸+有机缓蚀剂的铜箔表面处理体系，实现铜箔表面的有限粗化并获得良好层间结合力；专利CN201310279533.3提出使用环唑醇代替苯并三唑及其衍生的产品作为铜基材的缓蚀剂解决苯并三唑难以生物降解技术难题；(2)优化工艺条件，提升层压形成的结合力质量。如罗莉等《印制电路板棕化工艺优化及其性能》(电镀与涂饰,2017,36(16):874-880)、符飞燕等《多层板内层铜箔棕化处理液研制》(印制电路信息,2013(03):23-26)、专利CN201110370586.7“一种铜块黑/棕化装置及黑/棕化方法”、CN201510845678.4“铜板表面处理工艺”等；(3)综合使用多种新的表面处理技术，提升表面处理质量与效率。例如，沈兆宏等《等离子体表面处理在钢/EP DM绝热层粘接中的应用》中提出采用等离子体对金属进行表面改性处理，专利CN200810064329.9提出了“铜及其合金表面等离子体液相电解沉积陶瓷膜的方法”、专利CN201810179595.X提出了包含超声波清洗→化学抛光→水洗→摊铺→烘干→清洗液判别等步骤的金属铜表面处理技术。这些方法与技术许多已经在工业制造中获得应用，解决了多层板层间结合力提升等问题。