[发明专利]一种喹吖啶酮季铵盐类化合物及其制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种喹吖啶酮季铵盐类化合物，结构式如通式B所示：各取代基定义详见说明书。本发明的喹吖啶酮季铵盐类化合物具有良好的电镀性能并且可以与其他电镀添加剂发生协同抑制作用，通过循环伏安曲线、极化曲线和恒电流计时添加曲线对其电镀性能进行了验证。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体地说，涉及一种喹吖啶酮季铵盐类化合物及其制备方法与用途。

背景技术

印刷电路板(Printed-Circuit-Board,PCB)是电子产品的必要组成部分，是承载电子产品中电子元件的母板。目前，电子产品快速向小型化、便捷化、智能化方向发展，拥有高连通密度的多层印刷电路板(HDI-PCB)是制造这些电子产品的重要部件之一。在多层电路板中使用金属化的通孔或盲孔来实现不同层之间的导通。通孔电镀铜是实现通孔金属化的重要途径，也是多层PCB制作过程中非常重要的一项技术。但是在直流电镀过程中，由于通孔内的电流密度分布不均匀，使用传统镀液很难在孔内得到厚度均匀的镀层，而使用有机添加剂是一个有效而且经济的方法。所以，开发出有效而且稳定性、适应性强的通孔电镀添加剂是非常必要的。

由于酸性硫酸盐镀铜体系具有高效、安全、稳定等优点，所以通孔金属化电镀工艺一般选择此体系。酸性硫酸盐镀铜包含两种不同的体系，一种是“高铜低酸”，另一种是“高酸低铜”。实现盲孔的封孔，一般使用“高铜低酸”体系，因为盲孔封孔需要强促进剂加速盲孔底部Cu²⁺的沉积，这就需要溶液中有高浓度的Cu²⁺存在。通孔的均匀性电镀一般选择“高酸低铜”体系，因为其具有良好的分散能力。但是仅依靠基础镀液几乎不可能在孔内获得均匀的镀层，这就需要有添加剂的加入。添加剂在通孔均匀电镀中有极其重要的作用。

酸性镀铜添加剂的研究始于20世纪初，但是直到40年代才有了较为系统的研究。1945年，美国研究者公布了第一个酸性光亮镀铜添加剂的专利：取代硫脲+润湿剂+糊精，之后的几十年，酸性电镀铜添加剂取得了长足的进步。20世纪70～80年代，比较成功的酸性镀铜添加剂有：HS、HS-makeup添加剂(日本)，UBAC添加剂(美国)，Slotocup添加剂(德国)，PC-81添加剂(英国)等，我国也开始研究一些添加剂和复合添加剂体系，以期获得性能优异的镀层。国内研究和应用较多的有M-N-SP、153、154等复合添加剂。1996年，Chern等人对通孔电镀过程进行了更为细致的模型模拟，并较为详细的研究了电镀过程中通孔内的电流分布和整平剂的影响。随着PCB钻孔技术和电路设计的发展，通孔的厚径比逐渐增大，而且出现了盲孔和通孔的电镀填充工艺。2005年，Kim等人研究了不同基底上的铜的超填充过程，在较大厚径比的盲孔中实现超填充。2010年，Kondo等人使用含有促进剂、抑制剂和整平剂的添加剂系统实现通孔的快速填充。国内关于PCB通孔镀铜添加剂的较大规模的研究比国外晚，但经过努力，已经取得不错的成果。1977年，贵州大学化学系陈志明等合成了一种新的电镀铜光亮剂，噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠(SH110)，同年用于印制电路板的电镀工艺中，获得了表面光亮性良好的镀层，而且具有一定的整平能力。随后，李亚冰、王为等对SPS-PEG-健那绿(JGB)添加剂体系在封孔镀铜过程中的作用机理和添加剂的实效机理做了探讨，认为JGB的整平作用来自于其在阴极表面的吸附特征，JGB随电势的负移吸附强度增大，所以具有整平作用。21世纪初，Dow等人对通孔和盲孔的填充进行了更为细致的研究。他们通过对几种不同整平剂的研究解释了电镀过程中整平剂的作用方式，认为其与促进剂以及抑制剂之间存在着协同作用。陈文录等人对脉冲电镀添加剂和氯离子对铜电极过程的作用进行了研究，认为氯离子在镀铜添加剂作用的过程中起着非常重要的作用。陈于春等对比研究了PCB电镀过程几种镀液循环方式和增加振荡对于孔内溶液传质的影响，并进行了实验验证和理论分析。认为采用底喷和增加夹具振荡等措施可以比较有效的提升高厚径比PCB深孔镀铜的均镀能力。