CN102286745A - 铜面粗化微蚀刻剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铜面粗化微蚀刻剂，包含如下质量百分含量的各组分：氯化铜5-15％；氯化钠2-10％；有机酸及其盐3-20％；缓蚀剂0.001-0.2％；水余量。本发明的微蚀刻剂的使用方法一般是使用喷淋或喷雾的方法，直接喷淋于铜表面上，压力控制在0.6-2.5kg/cm2。本发明的铜面粗化化学药剂能够微蚀刻铜表面，在表面形成均匀粗化的铜面结构，并与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层有良好的结合能力；特别是因为贴合性能的提升，可以有效避免化学锡工艺对耐焊锡涂覆层的攻击导致其脱落的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种印刷线路板的制作技术领域，特别是涉及一种铜面粗化微蚀刻剂。
背景技术
在印制线路板的制作中，在对铜表面进行耐蚀刻剂和耐焊锡的表面涂覆层加工时，为了提高铜面和涂覆层的结合能力，通常需要对铜表面进行处理，包括物理的研磨，或者化学微蚀研磨。对于高端线路板的产品而言，因其线路线条非常幼细(达到3Mil甚至以下)，传统的物理研磨无法满足生产要求，使用化学方法更为合适。
随着电子行业日新月异的发展，使用普通的化学微蚀研磨方法也达不到生产良率的要求。比如很多线路板在经过耐焊锡表面涂覆层(绿油层)加工后，最后的金属表面处理是化学锡，而化学锡工艺对耐焊锡表面涂覆层的攻击很大，如果该涂覆层与铜面结合力不足够的话，很容易在化学锡工艺后造成耐焊锡表面涂覆层的脱落，造成严重的品质缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种铜面粗化化学药剂，该药剂能够微蚀刻铜表面，在表面形成均匀粗化的铜面结构，并与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层有良好的结合能力；特别是因为贴合性能的提升，可以有效避免化学锡工艺对耐焊锡涂覆层的攻击导致其脱落的问题。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种铜面粗化化学药剂，包含如下质量百分含量的各组分：氯化铜5-15％；氯化钠2-10％；有机酸及其盐3-20％；缓蚀剂0.001-0.2％；水余量。
根据本发明实施例的铜面粗化微蚀刻剂，所述有机酸包含甲酸、苹果酸及衣康酸中的一种或二者以上的混合物。
根据本发明实施例的铜面粗化微蚀刻剂，所述有机酸的盐类物质包含有：甲酸钠。
根据本发明实施例的铜面粗化微蚀刻剂，所述缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
根据本发明实施例的铜面粗化微蚀刻剂，所述微蚀刻剂包含如下质量百分含量的各组分：氯化铜8％；氯化钠5％；甲酸6％；甲酸钠8％；硫脲0.01％；去离子水余量。
根据本发明实施例的铜面粗化微蚀刻剂，所述微蚀刻剂包含如下质量百分含量的各组分：氯化铜7％；氯化钠6％；衣康酸5％；甲酸钠5％；乌洛托品0.02％；去离子水余量。
借由上述技术方案，本发明铜面粗化微蚀刻剂具有的有益效果是：
本发明的微蚀刻剂可以广泛使用于各种铜表面的化学微蚀研磨，特别对于高端印制线路板的生产，经过该铜面微蚀粗化剂的处理，可在处理的铜表面形成非常均匀凹凸的结构，方便与后续工艺的耐蚀刻或耐焊锡的表面涂覆层膜形成良好的贴合性能。
附图说明
图1为本发明实施例1所述的铜面粗化微蚀刻剂处理后的铜面的SEM图，电子显微镜5000倍效果。
图2为本发明实施例2所述的铜面粗化微蚀刻剂处理后的铜面SEM图，电子显微镜5000倍效果。
具体实施方式
本发明涉及的铜面粗化微蚀刻剂，其包含重量百分含量的各组分：氯化铜5-15％、氯化钠2-10％、有机酸及其盐3-20％、缓蚀剂0.001-0.2％。其中，该铜面粗化微蚀刻剂中氯化铜提供二价铜离子作为主氧化剂，与金属铜反应，保证稳定的微蚀刻速度。
其中的氯化钠主要提供氯离子，辅助铜的溶解，避免形成铜泥沉淀。
其中的有机酸及其盐包含：甲酸及甲酸钠、苹果酸及其盐和衣康酸及其盐中的一种，或者也可以是混合使用；其功能是提供微蚀刻剂稳定工作的酸性环境。
其中的缓蚀剂包含硫脲、乌洛托品，其功能是提升微蚀刻后铜面凹凸不平的粗化效果。
将前述各组分溶解于水就能够很容易地配置出本发明的微蚀剂。所用的水较好的是使用去离子水。本发明的微蚀刻剂的使用方法一般是使用喷淋或喷雾的方法，直接喷淋于铜表面上，压力控制在0.6-2.5kg/cm2。
以下通过具体实施例对本发明的铜面粗化微蚀刻剂及其使用方法、效果作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
实施例1
本发明所述的铜面粗化微蚀刻剂，包含如下重量百分含量的各组分：
氯化铜 8％
氯化钠 5％
甲酸 6％
甲酸钠 8％
硫脲 0.01％
去离子水 余量。
将所配置好的微蚀刻药剂，在35℃喷淋30秒的条件下，分别处理印制线路板(经过一般图形电镀及蚀刻褪锡等工序的)，其微蚀量在1.31um。本发明所述铜面粗化微蚀剂处理后的线路板经过印制线路板标准酸洗、水洗并烘干后，进入耐焊锡涂覆层的涂覆工序(油墨是Taiyo PSR-4000，香港太阳油墨有限公司)，包括涂覆、曝光、显影、固化，然后经过化学锡工艺处理(SkyPosit Sn 950工艺，广州天承化工有限公司)，锡厚度为1.2um。图1为本发明实施例1所述的铜面粗化微蚀刻剂处理后的铜面的SEM图，电子显微镜5000倍效果。由图1可以看出，该药剂能够微蚀刻铜表面，在表面形成均匀粗化的铜面结构。
完成后用3M胶带做标准拉脱测试，检查是否有耐焊锡膜脱落缺陷。结果表示经过本发明的铜面微蚀刻剂处理并经过耐焊锡涂覆层工序和后续化学锡工艺后，经过3M胶带拉脱测试后的板面外观，无任何耐焊锡膜的脱膜缺陷，与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层体现了良好的结合能力。
实施例2
本发明所述的铜面粗化微蚀刻剂，包含如下重量百分含量的各组分：
氯化铜 7％
氯化钠 6％
衣康酸 5％
甲酸钠 5％
乌洛托品 0.02％
去离子水 余量。
将所配置好的微蚀刻药剂，在35℃喷淋30秒的条件下，分别处理印制线路板(经过一般图形电镀及蚀刻褪锡等工序的)，其微蚀量在1.48um。本发明所述铜面粗化微蚀剂处理后的线路板经过印制线路板标准酸洗、水洗并烘干后，进入耐焊锡涂覆层的涂覆工序(油墨是Taiyo PSR-4000，香港太阳油墨有限公司)，包括涂覆、曝光、显影、固化，然后经过化学锡工艺处理(SkyPosit Sn 950工艺，广州天承化工有限公司)，锡厚度为1.2um。图2为本发明实施例2所述的铜面粗化微蚀刻剂处理后的铜面的SEM图，电子显微镜5000倍效果。由图2可以看出，该药剂能够微蚀刻铜表面，在表面形成均匀粗化的铜面结构。
完成后用3M胶带做标准拉脱测试，检查是否有耐焊锡膜脱落缺陷。结果表示经过本发明的铜面微蚀刻剂处理并经过耐焊锡涂覆层工序和后续化学锡工艺后，经过3M胶带拉脱测试后的板面外观，无任何耐焊锡膜的脱膜缺陷，与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层体现了良好的结合能力。
比较例1
硫酸(98％) 5％
双氧水(35％) 5％
氨基磺酸 0.1％
去离子水 余量。
按上述组分及比例配置的普通的微蚀刻药剂，在35摄氏度喷淋30秒的条件下，分别处理印制线路板(经过一般图形电镀及蚀刻褪锡等工序的)，其微蚀量在1.52um。传统使用的铜面普通微蚀剂处理后的线路板经过印制线路板标准酸洗、水洗并烘干后，进入耐焊锡涂覆层的涂覆工序(油墨是Taiyo PSR-4000，香港太阳油墨有限公司)，包括涂覆、曝光、显影、固化，然后经过化学锡工艺处理(SkyPosit Sn 950工艺，广州天承化工有限公司)，锡厚度为1.2um。完成后用3M胶带做标准拉脱测试，检查是否有耐焊锡膜脱落缺陷，结果表示经过本发明的铜面微蚀刻剂处理并经过耐焊锡涂覆层工序和后续化学锡工艺后，经过3M胶带拉脱测试后的板面外观，出现耐焊锡膜的严重脱落缺陷，与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层的结合能力不理想。
比较例2
硫酸(98％) 5％
过硫酸钠 12％
去离子水 余量。
按上述组分及比例配置的普通的微蚀刻药剂，在35摄氏度喷淋30秒的条件下，分别处理印制线路板(经过一般图形电镀及蚀刻褪锡等工序的)，其微蚀量在1.25um。传统使用的铜面普通微蚀剂处理后的线路板经过印制线路板标准酸洗、水洗并烘干后，进入耐焊锡涂覆层的涂覆工序(油墨是Taiyo PSR-4000，香港太阳油墨有限公司)，包括涂覆、曝光、显影、固化，然后经过化学锡工艺处理(SkyPosit Sn 950工艺，广州天承化工有限公司)，锡厚度为1.2um。完成后用3M胶带做标准拉脱测试，检查是否有耐焊锡膜脱落缺陷，结果表示经过本发明的铜面微蚀刻剂处理并经过耐焊锡涂覆层工序和后续化学锡工艺后，经过3M胶带拉脱测试后的板面外观，出现耐焊锡膜的严重脱落缺陷，与耐蚀刻剂或耐焊锡涂覆层的结合能力不理想。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于，该微蚀刻剂包含如下质量百分含量的各组分：
氯化铜 5-15％
氯化钠 2-10％
有机酸及其盐 3-20％
缓蚀剂 0.001-0.2％
水 余量。
2.根据权利要求1所述的铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于：所述有机酸包含甲酸、苹果酸及衣康酸中的一种或二者以上的混合物。
3.根据权利要求1所述的铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于：所述有机酸的盐类物质包含有：甲酸钠。
4.根据权利要求1所述的铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于：所述缓蚀剂为硫脲或乌洛托品。
5.根据权利要求1所述的铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于：所述微蚀刻剂包含如下质量百分含量的各组分：
氯化铜 8％
氯化钠 5％
甲酸 6％
甲酸钠 8％
硫脲 0.01％
去离子水 余量。
6.根据权利要求1所述的铜面粗化微蚀刻剂，其特征在于：所述微蚀刻剂包含如下质量百分含量的各组分：
氯化铜 7％
氯化钠 6％
衣康酸 5％
甲酸钠 5％
乌洛托品 0.02％
去离子水 余量。
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