[发明专利]一种高纵横比印制电路板用铜电镀液及金属化方法

说明书

本发明属于印制电路板孔金属化的反向脉冲电镀技术领域，具体涉及一种高纵横比印制电路板用铜电镀液及金属化方法。一种高纵横比印制电路板用铜电镀液，包括水、一种或多种无机酸、一种或多种杂环化合物，且所述一种或多种杂环化合物包括选自一种或多种取代杂环化合物、一种或多种含环氧化物的化合物、或它们的任意组合所得到的一种或多种产物；其中，所述一种或多种杂环化合物在铜电镀液中的浓度为1～5000ppm。

技术领域

本发明属于印制电路板孔金属化的反向脉冲电镀技术领域，更具体地，本发明涉及一种高纵横比印制电路板用铜电镀液及金属化方法。

背景技术

随着电子产品的集成化的不断提高，卫星导航及5G的应用，印制线路板的纵横比也越来越高，对导通孔镀铜的要求自然越来越高，目前普通镀铜工艺存在的以下不足：1)仅能满足低纵横比(板厚：孔径≦8:1)的通孔镀铜需要；2)对于高纵横比(板厚：孔径：12:1-25:1的)孔径印制线路板的通孔镀铜，即便采用低的电流密度(0.5-0.8A/dm²)，超长电镀时间(5-6小时)进行通孔镀铜，也会造成板面镀铜特厚，孔内镀铜呈“狗骨”现象(即孔口铜厚过大，孔中间铜厚过小)，由于孔中间镀铜过薄，容易引起焊接过程中的孔铜断裂。

因此，迫切需要开发高纵横比孔径印制线路板反向脉冲镀铜工艺所需要的组合物以满足工艺需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明第一个方面提供了一种高纵横比印制电路板用铜电镀液，包括水、一种或多种无机酸、一种或多种杂环化合物，且所述一种或多种杂环化合物包括选自一种或多种取代杂环化合物、一种或多种含环氧化物的化合物、或它们的任意组合所得到的一种或多种产物；其中，所述一种或多种杂环化合物在铜电镀液中的浓度为1～5000ppm。

作为一种优选的技术方案，所述一种或多种杂环化合物包括a组分，为一种或多种含环氧化物共聚得到的一种或多种产物；以及b组分，为一种或多种取代杂环化合物与一种或多种含环氧化物反应得到的一种或多种产物。

作为一种优选的技术方案，所述a组分为环氧乙烷类共聚物，优选一种或多种环氧乙烷与一种或多种取代环氧乙烷得到的环氧乙烷类共聚物，所述一种或多种取代环氧乙烷为通式(Ⅰ)表示的化合物：其中R1选自碳原子数为1～16的烷基、环烷基、芳基、芳烷基、(甲基)丙烯酰基以及链烯基中的任一种基团。

作为一种优选的技术方案，所述一种或多种取代环氧乙烷选自环氧丙烷、环氧丁烷、1,2-环氧戊烷、1,2-环氧己烷、1,2-环氧辛烷。

作为一种优选的技术方案，所述b组分为一种或多种取代杂环化合物、一种或多种通式(Ⅰ)表示的化合物、一种或多种通式(Ⅱ)表示的化合物中的任意两者或三者反应得到的一种或多种产物，通式(Ⅱ)表示的含环氧化物为：其中X1和X2各自独立的选自H、C1-C4烷基；Y1和Y2各自独立的选自氢、CH3、OH；M＝1-3且N＝6-50。

作为一种优选的技术方案，所述一种或多种通式(Ⅱ)表示的化合物选自1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二(乙二醇)二缩水甘油醚、聚(乙二醇)二缩水甘油醚化合物、甘油二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二(丙二醇)二缩水甘油醚和聚(丙二醇)二缩水甘油醚化合物。

作为一种优选的技术方案，所述一种或多种取代杂环化合物为通式(Ⅲ)表示的化合物：其中R2、R3、R4可以相同也可以不同，各自独立的选自H、取代或未取代的C1-C12烷基、取代或未取代的C2-C12烯基、取代或未取代的芳基、氰基、羟基、氨基、羧基、巯基、磺酸基、硝基、酰胺基、炔基、偶氮基，且R2和R3不都是H；B和Y为选自N、P、O、S、C中任意两个元素的组合。

作为一种优选的技术方案，所述R2、R3、R4可以相同也可以不同，各自独立的选自H、取代或未取代的C1-C6烷基、取代或未取代的C2-C6烯基、取代或未取代的芳基、羧基、磺酸基、炔基，且R2和R3不都是H；Y是N，B为选自N、O、S、C中任一元素。