CN105957809A - 一种hdi板快速蚀刻组合添加剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，包括缓蚀剂和刻蚀加速颗粒。所述蚀刻加速颗粒选择亲水、多孔材料或经过亲水、扩孔改性。本发明提供的HDI板快速蚀刻组合添加剂，所述缓蚀剂在金属表面形成缓蚀保护层，所述蚀刻加速颗粒用于打破蚀刻底面的缓蚀保护层，使蚀刻液与蚀刻表面接触，同时，所述蚀刻加速颗粒的亲水性及丰富的孔结构，能加速蚀刻液通过快速达到蚀刻底部表面，并且，蚀刻液能更多地达到蚀刻表面底部表面。本发明提供的HDI板快速蚀刻组合添加剂能有效防止侧蚀的发生，并且能够达到快速蚀刻的目的，快速蚀刻底面。
Description
技术领域
本发明属于金属材料的化学法蚀刻领域，涉及蚀刻用组合物，具体地，本发明涉及一种HDI板快速蚀刻组合添加剂。
背景技术
近年来，电子工业迅猛发展，各类电子产品向着高密度、细线路、细间距的趋势发展，对印刷线路板的蚀刻技术提出了更高的精细化要求。线路制作是将覆铜箔基板上不需要的铜用蚀刻液以化学反应方式予以除去，使其形成所需要的电路图形。而作为线路部份的铜，采用感光图形转移或丝网印刷的方法在其表面覆盖一层有机抗蚀层或金属抗蚀层来防止其被蚀刻掉。
蚀刻是印制线路板加工中进行图形转移后实现线路图形的关健工艺，如果在蚀刻阶段出现问题将会影响线路板的质量，特别是在生产细线路或高精度印制电路板时，尤为重要。蚀刻质量包括导线线宽的一致性和侧蚀程度。介于腐蚀液的固有特点，蚀刻开始时，金属板表面被图形所保护，其余金属面均和蚀刻液接触，此时蚀刻垂直向深度进行。当金属表面被蚀刻到一定深度后，裸露的两侧出现新的金属面，这时蚀刻液除了向垂直方向还向两侧进行蚀刻。随着蚀刻深度的增加，两侧金属面的蚀刻的面积也在加大，形成侧蚀。侧蚀能使凸面的图形（泛指阳图）线条或网点变细变小，反之使凹图的线条或网点变粗变大，使图形变形或尺寸超差，严重时造成开路，使产品报废。
蚀刻过程中产生侧蚀是不可避免的，近几年，随着科技的发展，为了克服这一问题，有科技工作者加入适量高分子成膜物质作保护剂，这种物质要能溶解于水，与金属要有特定的亲和力，蚀刻时可以粘附于金属的侧壁上。但是，蚀刻底部同样被高分子膜保护，减缓蚀刻速率。
发明内容
为了克服以上现有技术中的技术问题，本发明提供一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，该HDI板快速蚀刻组合添加剂提高蚀刻效率并有效的防止了侧蚀的发生。
为了达到以上目的，本发明采用如下方案：一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，包括缓蚀剂和刻蚀加速颗粒。
优选的是，所述缓蚀剂的质量百分比为10~30%。蚀刻过程中，所述缓蚀剂在金属表面（包括侧壁）形成缓蚀保护层。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒的质量百分比为70~90%。蚀刻加速颗粒打破蚀刻底面的缓蚀保护层，使蚀刻液与蚀刻表面接触，可以提高底面蚀刻效率，控制蚀刻向深度方向进行。
上述任一方案优选的是，所述缓蚀剂包括唑类有机物、脲、苯胺、氨基酸及衍生物的一种或多种。
上述任一方案优选的是，所述缓蚀剂的使用温度为30~80℃。
上述任一方案优选的是，所述缓蚀剂的使用温度为50~60℃。
上述任一方案优选的是，酸性蚀刻液中，所述缓蚀剂选用咪唑、氨基酸及其衍生物添加剂。
上述任一方案优选的是，所述缓蚀剂为2-己基苯并咪唑、2-十一基苯并咪唑、1-苯基丙氨酸、d-丙氨酸中一种或两种多种。
上述任一方案优选的是，碱性或中性蚀刻液中，所述缓蚀剂选用唑类有机物。
上述任一方案优选的是，所述缓蚀剂为4-甲基苯骈三氮唑、5-甲基苯骈三氮唑、二巯基噻二唑一种或多种。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒最小粒径为最小刻蚀宽度的1/10~1/5。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒选自天然沸石、蒙脱土粉、树脂粉、陶瓷粉、玻璃微珠中一种或多种。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒粒径5~500μm。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒包括多个不同的粒径。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒粒径包括5~20μm、50~100μm、100~500μm。
蚀刻加速颗粒的粒径根据线路板的最小线宽进行选择，并且多个粒径范围配合组合，保证蚀刻的完全程度。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒选用亲水颗粒或经亲水改性颗粒。亲水性能加速蚀刻液通过快速达到蚀刻底部表面，实现快速蚀刻。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒选用具有孔结构的颗粒或经过扩孔处理的颗粒。通过所述蚀刻加速颗粒的孔结构，蚀刻液能更多更快地达到蚀刻表面底部表面，减少侧蚀；同时，加速蚀刻产物Cu2+的分散，使铜表面反应平衡向加速蚀刻方向进行。
上述任一方案优选的是，所述蚀刻加速颗粒具有80%及以上的孔结构。
上述任一方案优选的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂的添加量为蚀刻液的1%~3%（质量百分比）。
本发明提供的HDI板快速蚀刻组合添加剂，所述缓蚀剂在金属表面形成缓蚀保护层，所述蚀刻加速颗粒用于打破蚀刻底面的缓蚀保护层，使蚀刻液与蚀刻表面接触，同时，所述蚀刻加速颗粒的亲水性及丰富的孔结构，能加速蚀刻液通过快速达到蚀刻底部表面，并且，蚀刻液能更多地达到蚀刻表面底部表面。本发明提供的HDI板快速蚀刻组合添加剂能有效防止侧蚀的发生，并且能够达到快速蚀刻的目的，快速蚀刻底面。
具体实施方式
为了更清楚、准确地理解本发明的发明内容，下面结合具体实施例对本发明的发明内容做进一步的说明、解释。
实施例1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，按质量百分比计，包括20%的缓蚀剂和80%的蚀刻加速颗粒。
具体地，本实施例中，按质量百分比计，所述缓蚀剂由10%的二巯基噻二唑和10%的4-甲基苯骈三氮唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、40%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成，且所述蚀刻加速颗粒经过现有的亲水改性方法改性，并经过现有的扩孔方法进行扩孔处理，使其具有80%的孔结构，这些孔之间相互贯通，蚀刻液可以在所述蚀刻加速颗粒的孔结构里流动并到达蚀刻底部。
蚀刻过程中，所述缓蚀剂在铜层表面形成缓蚀保护层，从而减少侧蚀的发生；所述蚀刻加速颗粒打破蚀刻底面的缓蚀保护层，使蚀刻液与蚀刻表面接触，同时，所述蚀刻加速颗粒的亲水性及丰富的孔结构，能加速蚀刻液通过快速达到蚀刻底部表面，并且，蚀刻液能更多地达到蚀刻表面底部表面。
本实施例用于厚度为0.02mm、最小线宽2mil/2mil的HDI精细线路蚀刻，即，采用常规碱性蚀刻液，蚀刻温度为30~80℃，优选为50~60℃，添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂2%，得到的蚀刻结果为：下底宽41.2μm，下底宽48.1μm，蚀刻因子=2×铜厚/（下底宽－上底宽）=5.80，AOI良率为96%，蚀刻不净程度为0.12%。
同时，直接采用同一种碱性蚀刻液对该精细线路进行蚀刻，而不添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂，得到的结果如下：下底宽30.5μm，下底宽48.5μm，蚀刻因子2.20，AOI良率为89%，蚀刻不净程度为0.61%。
由此可以看出，添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂，得到的蚀刻因子远远大于未添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂的，说明，添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂后，侧蚀很大程度上得到抑制，同时，添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂后，AOI良率得到提高，报废率降低，成本得到控制，对环境的污染也减少，并且，蚀刻不净程度较小，线路板的品质得到提高、得到保证。并且，在实验过程中发现，添加该HDI板快速蚀刻组合添加剂后，蚀刻的时间减少了70%。
本发明的HDI板快速蚀刻组合添加剂，还可以用于PCB板的蚀刻。
实施例2.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述缓蚀剂由10%的二巯基噻二唑和10%的5-甲基苯骈三氮唑组成。
实施例2.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述缓蚀剂由10%的4-甲基苯骈三氮唑和10%的5-甲基苯骈三氮唑组成。
实施例3.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的蒙脱土粉、40%的50～100μm的蒙脱土粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例3.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的陶瓷粉、40%的50～100μm的陶瓷粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例3.3
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石粉、40%的50～100μm的陶瓷粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例3.4
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的陶瓷粉、40%的50～100μm的天然沸石粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例3.5
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的玻璃微珠、40%的50～100μm的天然沸石粉、20%的100～500μm陶瓷粉组成。
实施例3.6
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石粉、40%的50～100μm的玻璃微珠、20%的100～500μm陶瓷粉组成。
实施例3.7
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，本实施例中，按质量百分比计，所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石粉、20%的50～100μm的玻璃微珠、20%的50~100μm的树脂粉、20%的100～500μm陶瓷粉、组成。
本组实施例用以说明所述蚀刻加速颗粒及其粒径组合，可以根绝实际情况进行选择，不限于以上组合，本领域技术人员可以做出其他的颗粒种类及粒径组合，仍然应该被认为属于本发明的保护范围内。
实施例4.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述蚀刻加速颗粒具有90%的孔结构。蚀刻所用时间缩短72%。
实施例4.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述蚀刻加速颗粒具有95%的孔结构。蚀刻所用时间缩短73%。
实施例4.3
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述蚀刻加速颗粒具有98%的孔结构。蚀刻所用时间缩短75%。
实施例5.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述蚀刻加速颗粒由20%的10~20μm的天然沸石微粉、40%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例5.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述蚀刻加速颗粒由20%的8~20μm的天然沸石微粉、40%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例6.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂的添加量为蚀刻液的1%，得到的上底宽为40.9μm，上底宽为47.9μm，蚀刻因子为5.7，AOI良率为95%，蚀刻不净为0.11%。
实施例6.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂的添加量为蚀刻液的3%，得到的上底宽为41.5μm，上底宽为48.3μm，蚀刻因子为5.88，AOI良率为96 %，蚀刻不净为0.12%。
实施例7.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂包括30%缓蚀剂和70%蚀刻加速颗粒，所述缓蚀剂由10%的二巯基噻二唑、10%的4-甲基苯骈三氮唑和10%的4-甲基苯骈三氮唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、30%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100～500μm玻璃微珠组成。
实施例7.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂包括10%缓蚀剂和90%蚀刻加速颗粒，所述缓蚀剂由10%的二巯基噻二唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、30%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100~200μm的玻璃微珠、20%的200～500μm玻璃微珠组成。
实施例7.3
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂包括10%缓蚀剂和90%蚀刻加速颗粒，所述缓蚀剂由10%的4-甲基苯骈三氮唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、30%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100~200μm的玻璃微珠、20%的200～500μm玻璃微珠组成。
实施例7.4
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂包括10%缓蚀剂和90%蚀刻加速颗粒，所述缓蚀剂由10%的5-甲基苯骈三氮唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、30%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100~200μm的玻璃微珠、20%的200～500μm玻璃微珠组成。
实施例7.5
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，所述HDI板快速蚀刻组合添加剂包括10%缓蚀剂和90%蚀刻加速颗粒，所述缓蚀剂由5%的二巯基噻二唑和5%的4-甲基苯骈三氮唑组成；所述蚀刻加速颗粒由20%的5~20μm的天然沸石微粉、30%的50～100μm的天然沸石微粉、20%的100~200μm的玻璃微珠、20%的200～500μm玻璃微珠组成。
实施例8.1
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例1基本相同，不同的是，当选用酸性蚀刻液的时候，所述缓蚀剂由10%的2-己基苯并咪唑和10%的1-苯基丙氨酸组成。
实施例8.2
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例7.1基本相同，不同的是，当选用酸性蚀刻液的时候，所述缓蚀剂由10%的2-己基苯并咪唑、10%的1-苯基丙氨酸和10%的d-丙氨酸组成。
实施例8.3
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例7.2基本相同，不同的是，当选用酸性蚀刻液的时候，所述缓蚀剂由10%的2-十一基苯并咪唑组成。
实施例8.4
一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，与实施例8.3基本相同，不同的是，所述缓蚀剂由5%的2-十一基泵并咪唑和5%的d-丙氨酸组成。
本组实施例用以说明所述缓蚀剂及其比例、组合，可以根据实际情况进行选择，不限于以上组合，本领域技术人员可以做出其他的缓蚀剂种类及比例组合，仍然应该被认为属于本发明的保护范围内。
需要说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种HDI板快速蚀刻组合添加剂，包括缓蚀剂和刻蚀加速颗粒。
2.如权利要求1所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂的质量百分比为10~30%。
3.如权利要求2所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述蚀刻加速颗粒的质量百分比为70~90%。
4.如权利要求2所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂包括唑类有机物、脲、苯胺、氨基酸及衍生物的一种或多种。
5.如权利要求2所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂的使用温度为30~80℃。
6.如权利要求5所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂的使用温度为50~60℃。
7.如权利要求2所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：酸性蚀刻液中，所述缓蚀剂选用咪唑、氨基酸及其衍生物添加剂。
8.如权利要求7所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂为2-己基苯并咪唑、2-十一基苯并咪唑、1-苯基丙氨酸、d-丙氨酸中一种或两种多种。
9.如权利要求2所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：碱性或中性蚀刻液中，所述缓蚀剂选用唑类有机物。
10.如权利要求9所述的HDI板快速蚀刻组合添加剂，其特征在于：所述缓蚀剂为4-甲基苯骈三氮唑、5-甲基苯骈三氮唑、二巯基噻二唑一种或多种。
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