[发明专利]将氧化铜还原成金属铜的组合物及方法

说明书

发明领域

本发明涉及用来在制造多层印刷线路板时将氧化铜还原成金属铜的组合物及方法。

发明背景

要顺利地制造多层印刷线路板需要将铜和树脂层粘合在一起。然而，铜和树脂层的直接粘合没有足够的粘合强度。因此，通常是通过在铜表面上沉积一层氧化物层(如氧化亚铜、氧化正铜等)来改善铜与树脂的粘合强度。氧化物层的形成会使铜表面从粉红色变成棕黑色，它会在铜表面上产生微小的不平整，从而使铜表面和树脂间互相联锁，以此来改善粘合强度。

然而，氧化铜在与酸接触时很容易水解和溶解。由于在制造多层印刷线路板的后续阶段中需要采用各种酸处理，因此氧化物层沉积存在一定问题。酸对氧化物层的侵蚀在工业上通常被称为“粉红环(pink ring)”，因为当酸将棕黑色氧化物层从表面上脱去时，会显现出裸露在外的粉红色铜环。

氧化物层易受酸侵蚀的问题通过美国专利No.4,642,161(Akahoshi等)中描述的方法得以解决，其内容全部结合入本文作参考；Akahoshi等的专利已经转让给Hitachi,Ltd.。Akahoshi等人的方法在Akahoshi等，Circuit World 14(1)(1987)和Hitachi,Ltd.的技术出版物“The Chemical Reduction Treatment of Copper Oxide,DMAB Method(Technology forthe Elimination of Pink Ring”中也有描述，两篇文献均全部结合入本文作参考。

在Akahoshi等人的方法中，通过采用一种含有胺·甲硼烷化合物作为活性还原剂的还原性溶液来将氧化铜层还原成金属铜。氧化时在铜表面上产生的微小不平整在还原后仍然被保留，这样，还原过程形成的金属铜表面会与树脂形成足够强的粘合。与均可溶于酸的氧化正铜和氧化亚铜相反，还原过程形成的该金属铜表面有与氧化物层相同的棕黑色，并且具有优良的耐酸性。因此，通过将氧化铜还原成金属铜可增加面板或表面的耐酸性，减少“粉红环”出现的可能性。

目前已知可将氧化正铜还原成金属铜的还原剂是胺·甲硼烷，其用通式：BH₃NHRR′表示(其中R和R′分别为选自H、CH₃和CH₂CH₃的基团)，如二甲胺·甲硼烷(DMAB)和氨·甲硼烷。由于胺·甲硼烷的生产成本很高，因此它们非常昂贵，从而使得还原过程的操作费用较高。

因此很明显，希望研究出另一种比胺·甲硼烷廉价的还原剂，同时确保用该种还原剂获得的金属铜层有优良的粘合性能和耐酸性。

发明概述

本发明一个实例是提供一种用来将氧化铜层还原成金属铜的组合物，以促使树脂与金属铜粘合。组合物包括含有吗啉·甲硼烷的还原性水溶液。

在另一个实例中，本发明提供了将铜和树脂粘合在一起的改进方法，其中将氧化铜层还原成金属铜，并使该金属铜与树脂粘合。改进之处包括用含有吗啉·甲硼烷的还原性水溶液将氧化铜层还原成金属铜。

本发明的一个目的是提供胺·甲硼烷以外另一种用来将氧化铜层还原成金属铜的还原剂，以促使树脂与金属铜粘合。

本发明的另一个目的是降低氧化铜还原过程的生产成本。

本发明的其它目的、优点和特征可以从下列说明书中明显看出。

发明详述

本发明说明书描述了在制造多层印刷线路板时用来将氧化铜还原成金属铜的组合物及方法。

如上所述，氧化铜的还原在制造多层印刷线路板中是特别有用的，因为氧化物层的形成(使铜表面从粉红色变成棕黑色)会在铜表面上产生微小的不平整，该不平整使得铜表面和树脂间互相联锁，从而改善了层的粘合强度。然而，由于氧化铜可溶于酸，因此氧化物层易受到酸侵蚀的损坏。