CN101381872B - 一种干膜粘贴促进剂及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铜面处理药剂及处理方法技术领域，公开了一种干膜粘贴促进剂及其使用方法。本发明的干膜粘贴促进剂，由如下组分和重量百分数组成：过氧化氢1～6％；硫酸5～20％；四唑类化合物0.01～1％；聚乙烯亚胺0.001～0.01％；余量为去离子水。使用方法为：将干膜粘贴促进剂在25～40℃温度下，对铜面进行喷淋或浸泡，处理时间为45～120秒。本发明的干膜粘贴促进剂能在铜面形成均匀细腻的凹凸粗糙微观面、形成亚光的淡红至粉红色铜面、能增强铜面与干膜的粘合力。
Description
技术领域
本发明涉及一种铜面处理药剂及处理方法。
背景技术
在印制电路板生产的图形转移工艺中，需要对铜面进行表面处理，以增强铜面与干膜(感光抗蚀膜)的粘合。目前铜表面前处理方法有火山灰喷淋，机械打磨，机械打磨+化学微蚀，化学微蚀。为了制作精细线路(线宽＜75um)，必需使用薄覆铜板，其中火山灰喷淋和机械打磨容易造成覆铜板变形，根本不适和精细线路的制作，因而必须使用纯化学处理。传统的化学处理主要采用过硫酸钠/硫酸微蚀液。这种方法处理的铜表面微观粗糙度低且不均匀，造成干膜与铜面的粘合力差，在后序的蚀刻段容易造成线路开口/断路和渗镀短路。增加干膜与铜面粘合力的常用方法是提高铜表面的粗糙度。欧洲专利EP0890660提出用含四唑类化合物的双氧水/硫酸水溶液处理铜面，以增强干膜等抗蚀剂对铜面的粘合，但是该处理剂很难得到均匀的表面，会造成部分铜面与干膜粘合较差；美国专利US2005061202提出一种含双氧水、硫酸、唑类化合物、银离子和卤素离子的铜面处理剂，德国专利DE19926117也提出一种含双氧水、硫酸、四唑类化合物、和苯并三氮唑的铜面处理剂，这两种药剂都可在铜表面形成粗糙面以促进干膜等抗蚀剂对铜面的粘合，但是处理后的铜面颜色深，呈棕黑色，在下一步的加工中会导致铜基和环氧树脂底基的颜色对比度减少，当调整标记通过铜表面时，导线图案上菲林的目视调整非常困难，同时在蚀刻退膜后易产生不均匀的色斑，严重干扰AOI的检测。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种能在铜面形成均匀细腻的凹凸粗糙微观面、形成亚光的淡红至粉红色铜面、能增强铜面与干膜粘合力的干膜粘贴促进剂。
本发明的干膜粘贴促进剂，由如下组分和重量百分数组成：
过氧化氢1～6％； 硫酸5～20％；
四唑类化合物0.01～1％； 聚乙烯亚胺0.001～0.01％；
余量为去离子水。
优选的组分和重量百分数为：
过氧化氢2～4％； 硫酸10～15％；
四唑类化合物0.05～0.2％； 聚乙烯亚胺0.005～0.008％；
余量为去离子水。
在上述干膜粘贴促进剂中，所述四唑类化合物优选四唑、5-甲基四唑、5-氨基四唑或5-苯基四唑。
在上述干膜粘贴促进剂中，所述聚乙烯亚胺优选分子量为3000～20000的聚乙烯亚胺。
本发明使用过氧化氢作为氧化剂来氧化腐蚀铜，浓度小于1％，则蚀铜速率太慢，效率低，控制复杂；若浓度大于6％，则蚀铜速率太快，蚀铜量难以控制。所以应控制在2～6％。
本发明使用硫酸用于铜的溶解，浓度小于5％，则蚀铜速率太慢，效率低，控制复杂；若浓度大于20％，则铜的溶解溶解性下降，从而引起硫酸铜晶体的沉淀。所以应控制在5～20％。
本发明使用的四唑类化合物能促使过氧化氢沿着铜晶胞界面攻击金属铜，使铜面形成较深的凹凸状，增大铜表面积，提高增强干膜与铜面的粘合。四唑类化合物的浓度小于0.01％，则难以获得均匀粗糙的微表面；若浓度大于1％，则会造成铜的溶解速度下降，同时处理后的铜面颜色变深。所以应控制在0.01～1％。
本发明使用的聚乙烯亚胺能强烈吸附在铜晶胞表面上，促使过氧化氢在铜晶胞表面攻击金属铜，从而在铜晶胞表面上形成细微的凹凸状，进一步增大铜表面积，增强干膜与铜面的粘合。聚乙烯亚胺浓度小于0.001％，则达不到铜晶胞面的微粗化效果；若浓度大于0.01％，则会造成蚀铜困难。所以应控制在0.001～0.01％。
如有需要，本发明的干膜粘贴促进剂还可加入已知的过氧化氢稳定剂，如有机羧酸类、有机胺类和有机醇类等等。
本发明的干膜粘贴促进剂的制备方法很简单，只需将各组分按比例充分混合即可。
本发明的干膜粘贴促进剂在25～40℃的温度下使用，处理时间为45～120秒，处理方式为喷淋或浸泡，微蚀量通常为0.5～2um。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的干膜粘贴促进剂不仅能在铜面形成均匀细腻的凹凸粗糙微观面，而且处理后的铜面颜色浅，呈亚光的淡红至粉红色。
具体实施方式
实施例1～4和比较例1～3见表1。根据表1所示的成分配制干膜粘贴促进剂，在温度30℃、喷淋压力1.2kg/cm2的条件下对1OZ的铜箔表面进行喷淋处理60秒，水洗，热风吹干，然后贴上干膜进行曝光、显影。用切割刀在于膜上纵横垂直交叉切割11条间隔1毫米的平行线，将粘合带粘到有切割线的干膜上，然后垂直方向剥去。根据ASTM D3359标准来评估干膜与铜面的附着力。结果示于表1中。
如表1所示，本发明的干膜粘贴促进剂不仅能增强铜面与干膜的粘合力，而且处理后的铜面颜色浅，适合精密线路的制作工艺。
表1
| 实施例 | 成分组成 | 重量比(％) | 附着力等级 | 铜面颜色 |
| 1 | 过氧化氢硫酸5-氨基四唑聚乙烯亚胺(分子量3000)去离子水 | 250.050.005余量 | ASTM class5B | 亚光淡红色 |
| 2 | 过氧化氢硫酸5-氨基四唑聚乙烯亚胺(分子量6000) | 2100.10.002 | ASTM class5B | 亚光淡红色 |
| 去离子水 | 余量 | |||
| 3 | 过氧化氢硫酸5-苯基四唑聚乙烯亚胺(分子量15000)去离子水 | 4100.20.008余量 | ASTM class5B | 亚光淡红色 |
| 4 | 过氧化氢硫酸5-甲基四唑聚乙烯亚胺(分子量10000)去离子水 | 5150.80.007余量 | ASTM class5B | 亚光淡红色 |
| 比较例1 | 硫酸过硫酸钠去离子水 | 1012余量 | ASTM class2B | 半亚光浅铜色 |
| 去离子水 | 余量 | |||
| 比较例2 | 硫酸过氧化氢甲基苯磺酸1，4-丁二醇去离子水 | 940.20.4余量 | ASTM class2B | 半亚光浅铜色 |
| 比较例3 | 硫酸过氧化氢银离子5-苯基四唑氯化钠去离子水 | 920.00020.30.0005余量 | ASTM class4B | 亚光棕黑色 |
Claims (5)
1.一种干膜粘贴促进剂，其特征在于由如下组分和重量百分数组成：
过氧化氢1～6％； 硫酸5～20％；
四唑类化合物0.01～1％；聚乙烯亚胺0.001～0.01％；
余量为去离子水；
所述四唑类化合物为5-甲基四唑、5-氨基四唑或5-苯基四唑；
聚乙烯亚胺的分子量为3000-20000。
2.如权利要求1所述的干膜粘贴促进剂，其特征在于由如下组分和重量百分数组成：
过氧化氢2～4％； 硫酸10～15％；
四唑类化合物0.05～0.2％；聚乙烯亚胺0.005～0.008％；
余量为去离子水。
3.如权利要求1所述的干膜粘贴促进剂，其特征在于还包括过氧化氢稳定剂。
4.如权利要求3所述的干膜粘贴促进剂，其特征在于所述过氧化氢稳定剂为有机羧酸类、有机胺类或有机醇类。
5.权利要求1所述的干膜粘贴促进剂的使用方法，其特征在于包括如下步骤：
将干膜粘贴促进剂在25～40℃温度下，对铜面进行喷淋或浸泡，处理时间为45～120秒。
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