CN108174520A - 一种适用于msap工艺的闪蚀药水 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，药水中护岸剂与铜离子形成络合物附着在铜表面，这样线路间的底铜在水平喷淋设备中正对液体喷流，络合物保护膜很容易破裂从而使得底铜被蚀刻溶解，而线路侧壁的络合物保护膜由于受流体扰动较小，可以保护侧壁的铜不被侵蚀，因此在闪蚀前不需要涂布蚀刻抑制层，所述护岸剂可控制线路侧壁蚀刻速率为顶部蚀刻速率的二分之一。所述润湿剂通过增加铜表面亲水性，使蚀刻液可以充分和铜反应达到蚀刻加速的效果，稳定剂可降低双氧水分解且耐铜性好。所述闪蚀药水可处理45μm/45μm以下线宽线距的精细线路，且蚀刻线路过程中可靠性高，无需真空蚀刻设备，成本低、流程简单，易于管控。

Description

一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水
技术领域
本发明属于印制电路板生产技术领域，涉及一种蚀刻药水，具体地说涉及一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水。
背景技术
随着以智能手机、平板电脑为代表的电子设备的飞速发展，电子产品功能越来越全面、体积也越来越小，从而对印制电路板(PCB)的要求也越来越高，并带动PCB行业向高密度、高集成、封装化、细微化和多层化的方向发展，由此对PCB产品线路精细化水平要求也越来越高，目前75μm/75μm以上的线宽线距已经不能满足现今电子产品的发展要求，高端智能手机及平板电脑的线宽线距已经普遍降至50μm以下，甚至达到了25μm，伴随着HDI产品与技术的快速发展，对于线路的精细度要求必将越来越高。
传统的积成法工艺利用涂树脂铜箔或半固化环氧玻璃布与铜箔层挤压的积层逐渐难以满足精细化线路的要求，现在趋于采用半加成法(SAP)或改进型半加成法(MSAP)制备线路，其是指采用绝缘介质膜积层、线路板制造再化学镀铜形成铜导体层，因铜层极薄从而容易形成精细线路。其中MSAP工艺中，电镀层与层压基铜相连具有较好的附着力，线路之间具有高隔绝性，还具有优异的过孔连接可靠性。
但是对于超精细线路成型工艺，目前MSAP工艺中常见的酸铜或碱铜已无法达到精度的要求，即便采用价格昂贵的真空蚀刻设备，线路品质可产品可靠性依然无法得到有效保证，当前采用真空蚀刻设备上酸铜体系制备精细线路的工艺，最低的有效蚀刻线宽线距通常为45μm/45μm左右。为解决上述问题，可通过采用闪蚀工艺处理精细线路，闪蚀工艺最早使用在载板和类载板技术领域，工艺管控十分严格，将闪蚀应用在线路板领域的尝试很早就已开始，近年来逐渐发展成熟。但是目前闪蚀药水种类和效果有限，蚀刻效率不足，蚀刻线路的线宽线距一般最低到45μm/45μm左右，低于这一数值则可靠性大大下降，同时现有闪蚀药水和处理工艺成本高、流程冗长、管控复杂。
发明内容
为此，本发明正是要解决上述技术问题，从而提出一种可提高线路精细化程度、成本低廉、处理过程简单、易于管控的适用于MSAP工艺的闪蚀药水。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，所述闪蚀药水包括用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂均为有机物，其中，所述护岸剂的浓度为10-1000ppm，所述润湿剂的浓度为100-5000ppm，所述稳定剂的浓度为1-100ppm。
作为优选，所述护岸剂的结构式为
作为优选，所述R1、R2均为氢、烷基、苯基、取代苯基或含氮芳香基团中的一种或两种。
作为优选，所述润湿剂为碳原子数2-10的饱和脂肪族二醇、三醇或饱和脂肪族二醇、三醇的一缩、二缩、三缩合物中的一种或两种。
作为优选，所述稳定剂为甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺中的一种或两种。
作为优选，还包括无机组分，所述无机组分包括铜盐、H2SO4和H2O2，其中，所述铜盐中的Cu2+浓度为5-40g/L，所述H2SO4的浓度为20-50g/L，所述H2O2的浓度为8-16g/L。
作为优选，所述护岸剂浓度为20-500ppm，所述润湿剂浓度为200-1000ppm，所述稳定剂浓度为5-50ppm。
作为优选，所述护岸剂浓度为50-100ppm，所述润湿剂浓度为500-600ppm，所述稳定剂浓度为10-30ppm。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
(1)本发明所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，所述闪蚀药水包括用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂均为有机物，其中，所述护岸剂的浓度为10-1000ppm，所述润湿剂的浓度为100-5000ppm，所述稳定剂的浓度为1-100。其中，护岸剂与铜离子形成络合物附着在铜表面，这样线路间的底铜在水平喷淋设备中正对液体喷流，络合物保护膜很容易破裂从而使得底铜被蚀刻溶解，而线路侧壁的络合物保护膜由于受流体扰动较小，可以保护侧壁的铜不被侵蚀，因此在闪蚀前不需要涂布蚀刻抑制层，所述护岸剂可控制线路侧壁蚀刻速率为顶部蚀刻速率的二分之一。所述润湿剂通过增加铜表面亲水性，使蚀刻液可以充分和铜反应达到蚀刻加速的效果，稳定剂可降低双氧水的分解且耐铜性好。所述闪蚀药水可处理20μm/20μm-45μm/45μm范围内线宽线距的精细线路，且蚀刻线路过程中可靠性高，无需真空蚀刻设备，成本低、流程简单，易于管控。
(2)本发明所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，还包括无机组分，所述无机组分由可溶铜盐、H2SO4和H2O2组成，其中，所述铜盐中的Cu2+浓度为5-40，所述H2SO4的浓度为20-50g/L，所述H2O2的浓度为8-16mg/L。其中，无机组分进一步起到稳定剂的作用，其可保持铜离子浓度在低于50g/L的酸性体系中，双氧水仍能极度稳定不分解。与传统双氧水稳定剂会降低蚀刻速率，且浓度越大，影响越明显相比，本方案采用的无机组分中双氧水稳定性高，较少降低硫酸双氧水体系的蚀刻速率，且表现出耐铜性能好的特点。
具体实施方式
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为硫脲，即R1、R2均为H，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为1000ppm，所述润湿剂为乙二醇，其浓度为5000ppm，所述稳定剂为甘氨酸，其浓度为100ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为40g/L，所述H2SO4的浓度为50g/L，所述H2O2的浓度为16mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例2
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为N-甲基硫脲，即R1为甲基、R2为H，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为10ppm，所述润湿剂为丙二醇，其浓度为100ppm，所述稳定剂为丝氨酸，其浓度为1ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为5g/L，所述H2SO4的浓度为20g/L，所述H2O2的浓度为8mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例3
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为4-吡啶基硫脲，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为500ppm，所述润湿剂为丙三醇，其浓度为1000ppm，所述稳定剂为苏氨酸，其浓度为50ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为20g/L，所述H2SO4的浓度为40g/L，所述H2O2的浓度为10mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例4
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为脒基硫脲，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为20ppm，所述润湿剂为三乙二醇，其浓度为200ppm，所述稳定剂为半胱氨酸，其浓度为5ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为30g/L，所述H2SO4的浓度为30g/L，所述H2O2的浓度为12mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例5
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为N-(2-吡啶基)硫脲，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为100ppm，所述润湿剂为一缩丙二醇，其浓度为600ppm，所述稳定剂为苏氨酸，其浓度为30ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为25g/L，所述H2SO4的浓度为40g/L，所述H2O2的浓度为14mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例6
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为硫脲，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为50ppm，所述润湿剂为二缩三乙二醇，其浓度为500ppm，所述稳定剂为天冬酰胺，其浓度为10ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为15g/L，所述H2SO4的浓度为26g/L，所述H2O2的浓度为13mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
实施例7
本实施例提供一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其用于精细线路的蚀刻工艺，所述闪蚀药水包括溶剂以及用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂
均为有机物，其中，所述护岸剂为具有(硫脲)结构的物质，本实施例中，所述护岸剂为N-(2-吡啶基)硫脲，所述护岸剂在闪蚀药水中的浓度为80ppm，所述润湿剂为三缩四乙二醇，其浓度为550ppm，所述稳定剂为谷氨酰胺，其浓度为20ppm。
所述闪蚀药水还包括无机组分，所述无机组分包括CuSO4、H2SO4和H2O2，在闪蚀药水中，所述Cu2+的浓度为18g/L，所述H2SO4的浓度为35g/L，所述H2O2的浓度为12mg/L。
所述闪蚀药水由护岸剂、润湿剂、稳定剂、无机组分和溶剂混合搅拌均匀而成，所述溶剂为水。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述闪蚀药水包括用于保护线路侧壁的护岸剂、用于加速蚀刻的润湿剂和用于维持药水体系稳定性的稳定剂，所述护岸剂、润湿剂和稳定剂均为有机物，其中，所述护岸剂的浓度为10-1000ppm，所述润湿剂的浓度为100-5000ppm，所述稳定剂的浓度为1-100ppm。
2.根据权利要求1所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述护岸剂的结构式为
3.根据权利要求2所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述R1、R2均为氢、烷基、苯基、取代苯基或含氮芳香基团中的一种或两种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述润湿剂为碳原子数2-10的饱和脂肪族二醇、三醇或饱和脂肪族二醇、三醇的一缩、二缩、三缩合物中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述稳定剂为甘氨酸、丝氨酸、苏氨酸、半胱氨酸、酪氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺中的一种或两种。
6.根据权利要求5所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，还包括无机组分，所述无机组分包括铜盐、H2SO4和H2O2，其中，所述铜盐中的Cu2+浓度为5-40g/L，所述H2SO4的浓度为20-50g/L，所述H2O2的浓度为8-16g/L。
7.根据权利要求6所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述护岸剂浓度为20-500ppm，所述润湿剂浓度为200-1000ppm，所述稳定剂浓度为5-50ppm。
8.根据权利要求7所述的适用于MSAP工艺的闪蚀药水，其特征在于，所述护岸剂浓度为50-100ppm，所述润湿剂浓度为500-600ppm，所述稳定剂浓度为10-30ppm。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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CB02 Change of applicant information

Address after: 518000 Room 101, building 2, No. 7, Langhui Road, tangxiayong community, Yanluo street, Bao'an District, Shenzhen City, Guangdong Province

Applicant after: Shenzhen banming Technology Co.,Ltd.

Address before: Baoan District Songgang Tangxia street Shenzhen city Guangdong province 518000 Chung Hui Lu Lang community building No. 02 7

Applicant before: SHENZHEN BOARDTECH Co.,Ltd.

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GR01 Patent grant
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