CN108425114A - 低损铜纳米粗化剂 - Google Patents

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冯献超
冯泽宪
唐瑞泽
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Kunshan Changyou Electronic Materials Co Ltd
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Kunshan Changyou Electronic Materials Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof

Abstract

本发明公开了一种低损铜纳米粗化剂，包括以下各组分且各组分重量百分含量为：无机酸：1～10％；氧化剂：1～10％；表面活性剂：0.1～2％；络合剂：0.1～5％；水：余量。本发明可大大降低粗化剂对铜面的咬噬量，铜面微蚀量达到200纳米即可保证铜面与干膜、阻焊膜结合力，可提高制程品质和可靠性，减少对铜的损耗量及药液排放量，降低镀铜成本及药水成本，减轻废水处理压力。

Description

低损铜纳米粗化剂
技术领域
本发明涉及印制线路板干膜或者阻焊制程前处理的铜表面粗化技术领域，具体涉及一种低损铜粗化液低损铜纳米粗化剂。
背景技术
随着电子技术和集成电路技术的不断进步，以及对高频高速的产品需求不断加大，更细的线宽、更小的孔径以及目前物料成本的不断上涨和环保部门对废水排放的监管都对印制线路板前处理工艺提出了新的挑战：既要节省成本、减少排放，又要完成更高阶的产品。
目前印制线路板前处理工艺中为了提高铜面与干膜或者油墨的结合力，多使用化学微蚀法来完成精细线路图形转移，虽然在一定程度上提升铜面的结合力，但目前传统的微蚀粗化液，微蚀量一般需要达到1～2um，才能使金属产生凸凹的表面，对铜金属及微蚀粗化液的用量浪费比较大。
因此解决印制线路板行业铜表面前处理工艺的铜面与干膜、油墨的结合力以及降低铜的损耗量、药水的添加量及废水的排放量，加大提高资源、能源的利用率，已迫在眉睫。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种用于印制线路板干膜或者阻焊制程前处理的低损铜粗化工艺，降低粗化剂对铜面的咬噬量，减少铜的损耗量及药液排放，强化干膜、阻焊膜层与铜面或者线路的结合力，以免受后续表面处理药水对阻焊膜层攻击而造成阻焊膜层脱落，提高制程品质和可靠性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：一种低损铜纳米粗化剂，包括以下各组分且各组分重量百分含量为：
无机酸：1～10％；
氧化剂：1～10％；
表面活性剂：0.1～2％；
络合剂：0.1～5％；
水：余量。
进一步的，所述无机酸为硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乳酸中的至少一种。
进一步的，所述氧化剂为双氧水、过硫酸钠、过硫酸氢钾中的至少一种。
进一步的，所述表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、邻甲酚磺酸、苯酚磺酸、苯酚磺酸钠、对羟基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
进一步的，所述络合剂为单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸钠、苹果酸钠、硫酸钠中的至少一种。
本发明的优点及有益效果：大大降低粗化剂对铜面的咬噬量，铜面微蚀量达到200纳米即可保证铜面与干膜、阻焊膜结合力，可提高制程品质和可靠性，减少对铜的损耗量及药液排放量，降低镀铜成本及药水成本，减轻废水处理压力。
附图说明
图1为铜箔经对比实施例1低损铜纳米粗化剂腐蚀0.25um后的表面微观状态；
图2为铜箔经对比实施例3低损铜纳米粗化剂腐蚀0.75um后的表面微观状态；
图3为铜箔经对比实施例5低损铜纳米粗化剂腐蚀0.25um后的表面微观状态。
具体实施方式：
下面对本发明做更进一步的解释。
本发明的一种低损铜纳米粗化剂，包括以下各组分且各组分重量百分含量为：
无机酸：1～10％；
氧化剂：1～10％；
表面活性剂：0.1～2％；
络合剂：0.1～5％；
水：余量。
优选的，所述无机酸为硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乳酸中的至少一种。
优选的，所述氧化剂为双氧水、过硫酸钠、过硫酸氢钾中的至少一种。
优选的，所述表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、邻甲酚磺酸、苯酚磺酸、苯酚磺酸钠、对羟基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
优选的，所述络合剂为单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸钠、苹果酸钠、硫酸钠中的至少一种。
本发明以硫酸双氧水做主要微蚀剂，再加入络合剂在微蚀铜面的同时形成微观粗糙度，加入表面活性剂使铜面在化学处理时表面粗糙度更均匀。
以下为几组对比实施例：
对比实施例1
按如下成份质量百分比称取配制低损铜纳米粗化剂：
硫酸：3％；
双氧水：5％；
聚乙二醇:0.5％；
乙二胺四乙酸四钠：1.5％；
水：90％。
选用厚度约为35um的铜箔做为测试板，通过上述配制好的低损铜纳米粗化剂，按要求微蚀厚度0.25um。
对比实施例2
按如下成份质量百分比称取配制低损铜纳米粗化剂：
硫酸：3％；
双氧水：5％；
聚乙二醇:0.5％；
乙二胺四乙酸四钠：1.5％；
水：90％。
选用厚度约为35um的铜箔做为测试板，通过上述配制好的低损铜纳米粗化剂，按要求微蚀厚度0.5um。
对比实施例3
按如下成份质量百分比称取配制低损铜纳米粗化剂：
硫酸：3％；
双氧水：5％；
聚乙二醇:0.5％；
乙二胺四乙酸四钠：1.5％；
水：90％。
选用厚度约为35um的铜箔做为测试板，通过上述配制好的低损铜纳米粗化剂，按要求微蚀厚度0.75um。
对比实施例4
按如下成份质量百分比称取配制低损铜纳米粗化剂：
硫酸：5％；
双氧水：4％；
聚乙二醇:2％；
乙二胺四乙酸四钠：3％；
水：86％。
选用厚度约为35um的铜箔做为测试板，通过上述配制好的低损铜纳米粗化剂，按要求微蚀厚度0.25um。
对比实施例5
按如下成份质量百分比称取配制低损铜纳米粗化剂：
硫酸：5％；
双氧水：3％；
聚乙二醇:1％；
乙二胺四乙酸四钠：1％；
水：90％。
选用厚度约为35um的铜箔做为测试板，通过上述配制好的低损铜纳米粗化剂，按要求微蚀厚度0.25um。
根据各对比例实施例对铜箔的微蚀速率，铜箔经腐蚀后的表面粗糙度以及表面微观状态进行对比，对比结果如下：
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种低损铜纳米粗化剂，其特征在于包括以下各组分且各组分重量百分含量为：
无机酸：1～10％；
氧化剂：1～10％；
表面活性剂：0.1～2％；
络合剂：0.1～5％；
水：余量。
2.根据权利要求1所述的一种低损铜纳米粗化剂，其特征在于：所述无机酸为硫酸、硝酸、甲酸、乙酸、乳酸中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种低损铜纳米粗化剂，其特征在于：所述氧化剂为双氧水、过硫酸钠、过硫酸氢钾中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种低损铜纳米粗化剂，其特征在于：所述表面活性剂为异构十三醇聚氧乙烯醚、异辛醇聚氧乙烯醚、乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、邻甲酚磺酸、苯酚磺酸、苯酚磺酸钠、对羟基苯磺酸、脂肪醇聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种低损铜纳米粗化剂，其特征在于：所述络合剂为单乙醇胺、三乙醇胺、乙二胺四乙酸四钠、柠檬酸钠、苹果酸钠、硫酸钠中的至少一种。
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