[发明专利]一种高效填孔酸性镀铜溶液及电子化学品添加剂

说明书

一种高效填孔酸性镀铜溶液及电子化学品添加剂，属于电镀技术领域。基础溶液为包括铜离子、硫酸根、氯离子、H⁺，镀铜添加剂为一种含有湿润剂、光亮剂、整平剂，并且本发明提供酸性镀铜，解决了现有酸性镀铜液在PCB板等基材盲孔填充应用中存在的不足。本发明的整平剂是自主合成的侧基含鎓盐聚丙烯酰胺‑丙烯多胺的共聚物；采用本发明的聚合物整平剂用于添加剂，添加到电镀液中作用盲孔填充效率高，表面光滑柔软，便于材料表面后续工序加工。

技术领域

本发明属于电镀技术领域，尤其涉及一种印刷电路板和集成电路封装基板用高性能填孔酸性镀铜溶液。

背景技术

电镀铜是印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)和集成电路封装基板(ICsubstrate)制作工艺中的重要工序，利用电化学反应使金属单质铜在电化学沉积的作用下实现线路的层间互联。目前，随着电子元器件的集成程度越来越高，功率越来越大，以全铜填充的形式实现层间互联的要求越来越普遍。

通常全铜填充的镀铜溶液都是采用三元镀铜添加剂体系，通常三元镀铜添加剂分别称作光亮剂、湿润剂和整平剂。利用三者之间的相互协同作用，实现盲孔的全铜填充，三元添加剂可以分别调整各自组成，灵活方便。在专利CN105696035中提出了一元镀铜添加剂，此方法可以消除三元镀铜添加剂管控复杂，在实际使用中容易顾此失彼，而且彼此之间又存在互相影响。但一元添加剂在使用一段时间后，组成中的各个功能物质含量发生变化，需要通过补加各个功能物质，同时测量各种功能物质方法较复杂而且比较费时，从而导致一元镀铜添加剂体系的镀铜溶液工艺连续工作时间较短，所以目前在印刷电路板(PCB,Printed Circuit Board)和集成电路封装基板领域中主要以三元添加剂应用较多。

发明内容

有鉴于现有技术的不足，本发明的目的是提供一种能够有效提高填孔镀铜溶液的生产效率、延长镀铜溶液寿命且更易于管控的一种三元镀铜添加剂体系。为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案:

一种高性能填孔镀铜溶液，组成包括基础溶液和镀铜添加剂两部分，其特征在于:基础溶液为包括铜离子、硫酸根、氯离子、H⁺，镀铜添加剂为一种含有湿润剂、光亮剂、整平剂(由有机胺类单体和功能单体共聚合形成的共聚物整平剂)；溶剂为水。

所述铜离子源于硫酸铜、五水硫酸铜、氨基磺酸铜、氯化铜和醋酸铜中的一种和多种；浓度为0.5-2mol/L；

所述氯离子来自盐酸、氯化钠、氯化钾和氯化铜中的一种或多种；氯离子的浓度为25～90ppm；

所述硫酸根离子来自硫酸铜、硫酸、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸钾、硫酸氢钾中的一种或多种；硫酸根的浓度为0.6-3mol/L；

H⁺源自硫酸、盐酸、醋酸硫酸氢根中的一种或多种，使得H⁺浓度为0.4mol/L-1.1mol/L；

所述光亮剂属于碱性黄、SPS、SPS的衍生物中的一种或多种；光亮剂浓度为20～1000ppm；

所述湿润剂为PEG、PEO、PEO-co-PPO、PEO-co-PPO衍生物中的一种或者多种；湿润剂200～600ppm；

所述整平剂为侧基含鎓盐聚丙烯酰胺-丙烯多胺的共聚物；整平剂10～600ppm。

进一步优选高性能填孔镀铜溶液，硫酸铜80～230g/L、硫酸20～50g/L、盐酸30～80ppm，光亮剂20～1000ppm、湿润剂200～600ppm、整平剂10～600ppm。

进一步所述高性能填孔电镀溶液中湿润剂聚乙二醇(Mn＝1200)的浓度为：320ppm。

进一步所述高性能填孔电镀溶液中光亮剂聚二硫二丙烷硫酸钠(SPS)的浓度为：160～300ppm和光亮剂碱性黄的浓度为：300～500ppm。