[发明专利]一种阴丹酮季铵盐类化合物及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种阴丹酮季铵盐类化合物，结构式如通式B所示：各取代基定义详见说明书。本发明的阴丹酮季铵盐类化合物具有良好的电镀性能，这种季铵盐结构通过结构中的氮正离子，即季铵化中心，在电极表面可以有较大的覆盖面积并且可以增加阴极极化，抑制铜沉积从而使得电镀颗粒更为精细且使得镀铜层获得高择优晶面取向，使其可以作为季铵盐类整平剂用于酸性电镀铜。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体地说，涉及一种阴丹酮(颜料蓝60)季铵盐类化合物及制备方法与应用。

背景技术

随着消费型电子产品对便携性的要求越来越高以及智能穿戴设备的逐渐普及，印制电路板对小型化、轻薄化、高集成度以及安装灵活性有了更高的要求。PCB作为芯片、各种电子元器件，导电线路的载体，必须向着高集成化、高频率化高可靠性方向发展。在2006年我国PCB产业总值超越日本成为全球第一PCB生产制造大国，在2015年我国PCB总产值300亿美元，占据全球总产值的45％，但我国的特色是大而不强。我国印制电路产业主要以低端产品为主，利润附加值高、科技含量高、精度高的高端产品大多需要从国外进口。

印制电路板按基材主要分为五大类，其中包含纸基印制电路板、玻璃布基印制电路板、合成纤维印制电路板、陶瓷基底印制电路板和金属芯基印刷电路板，具体包括酚醛纸基印制电路板、环氧纸基印制电路板、环氧玻璃布印制电路板、环氧合成纤维印制电路板等等。印制电路板按结构分类主要分为三类，其中包括刚性印制电路板、挠性印制电路板和刚挠结合印制电路板；具体包括单面印制电路板、双面印制电路板、多层印制电路板等等。

印制电路板的酸性电镀铜工艺，随着电子产品的高功能化和小型化而高速发展。所谓电镀，简单地说，是指在借助外界直流电的作用下，进行电解反应，使导电基体(例如金属)的表面沉积一层表面光滑平整并与基体接合牢固的金属、合金或复合材料的技术，正如在印制电路板行业中的电镀铜，其利用CuSO₄作电解质溶液，印制电路板接电源的负极，电源正极接含磷铜球。通电后，阴极发生还原反应，金属铜以二价铜离子的形式进入镀液，并不断向阴极迁移，最后在阴极上得到电子还原成金属铜，逐渐形成所需要的金属铜镀层。

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。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，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。