[发明专利]一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用

说明书

本发明公开了一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用，涉及印制线路板处理技术领域。该有机酸超粗化微蚀液包括以下质量浓度成分：来自铜离子源的二价铜离子10～70g/L，有机酸10～180g/L，来自氯离子源的氯离子5～80g/L，络合剂5～90g/L，多羟基化合物0.0005～2g/L，水溶性聚合物0.0001～0.6g/L，溶剂为去离子水。本发明通过铜络合剂、多羟基化合物的创新，使有机酸超粗化微蚀液的铜含量可达到50g/L以上,并且高铜含量下铜表面粗化形貌均匀、板面颜色均匀，不会产生铜盐的结晶析出。

技术领域

本发明属于印制线路板处理技术领域，具体涉及一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用。

背景技术

图形转移是印制线路板（PCB）生产工艺中重要的流程。而在图形转移工艺需要借助干膜、湿膜和阻焊油墨等介电材料来完成。因此导体铜层与上述介电材料之间的附着力，直接影响PCB的生产良率、关键性能和可靠性。表面处理是印制线路板生产过程中提高导体铜层与介电材料附着力的常见的方法。常见表面处理方法有尼龙刷、火山灰、化学微蚀粗化，这些工艺共同的特点都是通过增加导体铜表面的粗糙度方式增加导体铜与介电聚合物之间的附着力，不同的前处理方式在铜表面形成的形貌不同。在精细图形线路生产工艺中，化学微蚀粗化已成为提高铜与介电材料粘结可靠性重要的方法，预计在将来一段时间内仍然会继续使用。化学微蚀粗化是通过电化学作用在铜表面产生均匀凹凸结构，增加铜表面和介电材料之间的接触面积和锚定作用。按照其主要的成分的不同，化学微蚀粗化又可以分为：硫酸-双氧水体系和有机酸-氯化物体系等。其中有机酸-氯化物体系因形成的粗化形貌更加均匀，性能受氯离子的影响较小，使用寿命长，应用更为广泛。

传统有机酸-氯化物体系的微蚀粗化液其主要成分包含铜离子源、甲酸、卤化物离子、络合剂和界面改性剂等成分。传统的粗化液为了保障其性能的最佳化，一般微蚀液中铜离子的浓度要求控制小于35g/L；如果铜离子含量超过35g/L，铜表面的粗化形貌变差，并且表面出现发花。更重要的是铜离子过高，容易析出结晶，堵塞喷嘴等，这些问题都会直接影响PCB生产良率。另外，粗化微蚀液在使用时有大量的含铜废水的排放，如把粗化微蚀液中铜离子含量从35g/L提高至50g/L以上，废水排放可以减少一半，下游的使用成本也可以降低30%以上。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种高铜含量的有机酸超粗化微蚀液及其应用，通过铜络合剂、多羟基化合物的创新，使有机酸超粗化微蚀液的铜含量可达到50g/L以上，并且高铜含量下铜表面粗化形貌均匀、板面颜色均匀，不会产生铜盐的结晶析出。具体包括以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种有机酸超粗化微蚀液，包括以下质量浓度成分：

来自铜离子源的二价铜离子 10～70g/L，

有机酸 10～180g/L，

来自氯离子源的氯离子 5～80g/L，

络合剂 5～90g/L，

多羟基化合物 0.0005～2g/L，

水溶性聚合物 0.0001～0.6g/L，

溶剂为去离子水。

进一步的，所述的铜离子源选自甲酸铜、乙酸铜、氯化铜、碱式碳酸铜、碳酸铜或氧化铜中的一种或者多种；所述的二价铜离子的质量浓度为 15～60g/L。

进一步的，所述的有机酸选自甲酸、乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乙二胺四乙酸、亚氨基二琥珀酸中的至少一种；所述的有机酸的质量浓度为20～160g/L。

优选的，所述的有机酸为甲酸。

进一步的，所述的氯离子源选自氢氯酸、氯化钠、氯化钙、氯化钾、氯化锌、氯化铁、氯化铝、氯化铜和氯化铵中的至少一种。