[发明专利]电镀铜整平剂及其制备方法、以及电镀液

说明书

本发明提供一种电镀铜整平剂及其制备方法、以及电镀液，其中，电镀铜整平剂为聚杂环铵盐。根据本发明实施例的电镀铜整平剂，配合基础溶液(即基础电镀药水)及加速剂和抑制剂，以2.0～3.0ASD的电流密度对直径为150～250um的通孔，深度为800～1200um的通孔进行电镀填孔，最终能够实现全铜填充，孔内无任何缺陷。

技术领域

本发明涉及应用电化学技术领域，具体涉及一种通孔全铜填充用电镀铜整平剂及其制备方法、以及电镀液。

背景技术

在封装基板领域，陶瓷基板是一种全新的封装形式，尤其是氧化铝陶瓷、氮化铝陶瓷基板，具有高平整性，高导热性、高绝缘性等特点，被用于很多大功率的器件的封装。

陶瓷基板的层间的电气互联，也是通过过孔来实现的，而陶瓷基板和普通FR4，PI等材料存在较大的区别，通常孔径较大，直径通常100～200μm，孔深通常600～1000μm，厚径比通常可达3～5，尤其对于直通孔来说，要实现全铜填充是个较大的难题问题，目前市面上大多数添加剂通常很难做到全铜填充。目前的方案是，首先在孔中央让铜优先沉积，实现蝴蝶结结构，把一个通孔变成两个盲孔，然后利用盲孔填孔的工艺实现自底而上全铜填充。然而，在采用直流电镀时，很难在孔中央实现蝴蝶结结构。

目前业内解决这种问题主要采用如下办法，即采用脉冲电镀工艺，通过脉冲波形的控制电化学沉积模式，让铜离子在孔的中央沉积形成蝴蝶结状结构，最终实现将一个通孔变成两个盲孔，然后利用盲孔电镀添加剂实现自底而上的全铜填充。

但是，该方案存在显著的弊端。首先，需要脉冲电源，属于精密设备，价格相对昂贵；其次，针对不同孔型尺寸，不同孔径，不同孔深，需要摸索波形参数(波峰高度、脉冲宽度、占空比等)，这个需要进行大量探索性研究；此外，对于不同的电镀添加剂的种类和浓度，不同的酸铜比例，这些波形参数也需要进行调整。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够实现通孔全铜填充用电镀铜整平剂。

本发明还提供一种上述电镀铜整平剂的制备方法。

本发明进一步还提供一种含有上述电镀铜整平剂的电镀液。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

根据本发明第一方面实施例的电镀铜整平剂，是具有式(1)所示结构的聚杂环铵盐：

进一步地，其原料包括咪唑类化合物、二氯甲基醚、以及苯肼。

进一步地，所述咪唑类化合物选自1-乙烯基咪唑、N-乙基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1-正丁基咪唑、或其混合物。

根据本发明第二方面实施例的电镀铜整平剂的制备方法，所述电镀铜整平剂为具有式(1)所示结构的聚杂环铵盐，

所述制备方法包括如下步骤：

步骤1，称取咪唑类化合物和二氯甲基醚，并放入旋转蒸发仪的烧瓶中，旋转的同时通过水浴加热，反应得到中间体1，所述中间体1的结构式如下述示(2)所示；

步骤2，继续在反应体系中加入液溴，得到中间体2，所述中间体2的结构式如下述式(3)所示；

步骤3，继续在反应体系中加入苯肼，得到中间体3，所述中间体3的结构式如下述式(4)所示，

步骤4，最后，在反应体系中通入氧气进行氧化，并持续旋转搅拌反应，得到所述聚杂环铵盐。

进一步地，所述咪唑类化合物选自1-乙烯基咪唑、N-乙基咪唑、1，2-二甲基咪唑、1-正丁基咪唑、或其混合物。