CN109097776A - 一种微蚀减铜添加液及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微蚀减铜添加液及工艺，该添加液由含量为以下质量百分数的组分组成：无机酸化合物10％‑20％；双氧水稳定剂1％‑5％；减铜加速剂5％‑15％；水余量；所述物质都以纯物质的质量计算。本发明提供一种微蚀减铜添加液，可按生产要求调节蚀刻速率，将基材板的铜厚度蚀刻至所需厚度，蚀刻速率稳定且能很好的清除金属表面的氧化物，槽液中双氧水的稳定性有所提高。而且，本发明产品中不含有双氧水，与传统微蚀液相比，生产和运输过程中的安全性有了很大的提高。

Description

一种微蚀减铜添加液及工艺
技术领域
本发明涉及印制电路板制造中制作线路的微蚀液，具体涉及一种通过前处理将铜基材板的铜厚度达到工艺要求的微蚀减铜添加液及工艺。
背景技术
减铜工艺是PCB线路板行业中前处理工序中的一种，主要是将铜基材板的铜厚度蚀刻减到后续工艺中的要求铜厚，通常减薄的厚度为2-10微米，蚀刻工艺中的三氯化铁体系蚀刻液、氯酸钠体系蚀刻液等不适用于减铜工艺中，所以设计出专门蚀刻速度为2-10um/mi n的减铜微蚀液。
目前PCB线路板行业采用刷光法进行，每隔两个小时调整一次，操作繁琐，容易造成对微蚀工件耐用性，易刮伤基材，难清除金属表面氧化物而影响工件表面与它材料的结合力、以及金属表面微蚀液采用的简单双氧水、硫酸及时咪唑类的混合物。
于2016年4月6日公告的、申请号为201410187836.7的发明专利，其公开了一中用于印制电路板的减铜蚀刻药水，具体包括以下重量份成分：双氧水：3.0份-15.0份，硫酸：3.5份-12.0份，D-戊糖：1.0份-5.0份，铜缓蚀剂：0.1份-1.0份，去离子水：68.0份-86.7份。该专利中双氧水稳定性较差，所以在运输储存过程中存在一定的危险性以及咬蚀金属面粗糙度不均匀等问题。随着对安全生产要求的提高，目前市场上急需一种既满足微蚀工艺，且安全稳定性极高的微蚀液及工艺。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种微蚀减铜添加液及工艺，目的在于本发明能根据工艺中对铜厚度不同的参数要求对铜基板进行蚀刻，并且能很好地清除金属表面氧化物，操作简单，安全系数高。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种微蚀减铜添加液，由含量为以下质量百分数的组分组成：
无机酸化合物10％-20％
双氧水稳定剂1％-5％；
减铜加速剂5％-15％；
水余量；
所述物质都以纯物质的质量计算。
作为优选的方案，由含量为以下质量百分数的组分组成：
无机酸化合物10％-20％；
双氧水稳定剂1％-5％；
减铜加速剂5％-10％；
水余量；
所述物质都以纯物质的质量计算。
作为优选的方案，所述无机酸化合物是作为酸性环境的来源，用作于提供充分的氢离子，利于双氧水与铜进行反应，无机酸化合物为硫酸、盐酸、醋酸、碳酸中的一种或两种以上的混合物。
作为优选的方案，所述双氧水稳定剂用于在酸性环境下降低双氧水的自分解速度，增加双氧水的稳定性，从而降低双氧水的添加量；双氧水稳定剂为芳香族磺酸类化合物中的DSD酸、甲苯磺酸、对羟基苯磺酸、2-萘磺酸钠、烷基苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。
作为优选的方案，所述减铜加速剂用于在酸性环境下将蚀铜速率增加到符合工艺要求的蚀铜速度；减铜加速剂为胺类化合物中苯胺、甲胺、三乙醇胺、二正丁胺、二异丙胺、环已胺、溴化四甲基胺中的一种或两种以上混合物。
作为优选的方案，本发明还提供一种PCB板的微蚀减铜工艺，包括以下步骤：
S1.预处理：去除表面氧化层，然后水洗后干燥；
S2.测量铜厚：采用图层测厚仪进行铜厚测试；
S3.减铜：将PCB板置依次利用双氧水微蚀液、微蚀减铜添加液微蚀，然后将PCB板上下颠倒再依次利用双氧水微蚀液、微蚀减铜添加液微蚀，微蚀后PCB板进行水洗、干燥。
其中，去除表面氧化层的方法为打磨或采用稀酸溶液进行清洗。
作为优选的方案，步骤S3中减铜完成后还利用红外成像仪测量线宽。
本发明具有以下有益效果：本发明提供一种微蚀减铜添加液，可按生产要求调节蚀刻速率，将基材板的铜厚度蚀刻至所需厚度，蚀刻速率稳定且能很好的清除金属表面的氧化物，槽液中双氧水的稳定性有所提高。而且，本发明产品中不含有双氧水，与传统微蚀液相比，生产和运输过程中的安全性有了很大的提高。
具体实施方式
下面详细说明本发明的优选实施方式。
实施例1
为了达到本发明的目的，在本发明的其中一种实施方式中提供一种微蚀减铜添加液，由含量为以下质量百分数的组分组成：
硫酸15％；
二-萘磺酸钠3％；
三乙醇胺5％；
水余量；
以上组分的质量百分数之和为100％。
将上述配方配制成微蚀减铜添加剂，再根据蚀刻速率要求在槽中添加双氧水以达到要求的微蚀速率。开始进行跑板测试，记录蚀刻速率，双氧水浓度(以每天实验结束不再跑板时槽液中的浓度为基准)，铜表面外观等数据，与其他实施方式对比。
实施例2
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式中提供一种微蚀减铜添加液，由含量为以下质量百分数的组分组成：
醋酸20％；
烷基苯磺酸5％；
二正丁胺3％；
水余量；
以上组分的质量百分数之和为100％。
其中，实施例2的使用方法与实施例1的使用方法相同。
实施例3
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式中提供一种微蚀减铜添加液，由含量为以下质量百分数的组分组成：
硫酸18％；
DSD酸4％；
环已胺10％；
水余量；
以上组分的质量百分数之和为100％。
其中，实施例3的使用方法与实施例1的使用方法相同。
实施例4
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本实施方式中提供一种微蚀减铜添加液，由含量为以下质量百分数的组分组成：
碳酸10％；
甲苯磺酸1％；
溴化四甲基胺15％；
水余量；
以上组分的质量百分数之和为100％。
其中，实施例4的使用方法与实施例1的使用方法相同。
对照实施例1
硫酸10％；
双氧水15％；
环已胺5％；
三乙醇胺3％；
水余量。
对照实施例2
硫酸15％；
双氧水20％；
二异丙胺3％
水余量。
对照实施例2是一种应用在普通线路板制造中的减铜微蚀液，使用方式与对照实施例1相同。
本申请的实施例1、实施例2和实施例3与对照实施例1、对照实施例2的结果详见下表。
以上各实施方式对比结果表明，本发明提供的新型的减铜添加液能满足微蚀减铜工艺中的蚀铜需求，清除金属表面的氧化物。并且解决了以往传统工艺中双氧水自分解速度快的问题，能为厂家降低双氧水的用量。增加了微蚀液在生产过程和运输过程中安全性，降低了由于双氧水而产生的风险。
为了进一步优化本发发明的实施例效果，本发明其中的一个实施例还提供一种PCB板的微蚀减铜工艺，包括以下步骤：
S1.预处理：去除表面氧化层，然后水洗后干燥；
S2.测量铜厚：采用图层测厚仪进行铜厚测试；
S3.减铜：将PCB板置依次利用双氧水微蚀液、微蚀减铜添加液微蚀，然后将PCB板上下颠倒再依次利用双氧水微蚀液、微蚀减铜添加液微蚀，微蚀后PCB板进行水洗、干燥。
其中，去除表面氧化层的方法为打磨或采用稀酸溶液进行清洗。
另外，步骤S3中减铜完成后还利用红外成像仪测量线宽。
采用本实施例的PCB板的微蚀减铜工艺，将PCB板上下颠倒二次减铜，有效地弥补了因PCB板进入微蚀液中的时间差而造成减铜不均匀的缺陷，同时，微蚀减铜添加液可精确的控制PCB板的铜厚。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种微蚀减铜添加液，其特征在于，由含量为以下质量百分数的组分组成：
无机酸化合物10％-20％；
双氧水稳定剂1％-5％；
减铜加速剂5％-15％；
水余量；
所述物质都以纯物质的质量计算。
2.根据权利要求1所述的微蚀减铜添加液，其特征在于，由含量为以下质量百分数的组分组成：
无机酸化合物10％-20％；
双氧水稳定剂1％-5％；
减铜加速剂5％-10％；
水余量；
所述物质都以纯物质的质量计算。
3.根据权利要求1所述的微蚀减铜添加液，其特征在于，所述无机酸化合物是作为酸性环境的来源，用作于提供充分的氢离子，利于双氧水与铜进行反应，无机酸化合物为硫酸、盐酸、醋酸、碳酸中的一种或两种以上的混合物。
4.根据权利要求1所述的微蚀减铜添加液，其特征在于，所述双氧水稳定剂用于在酸性环境下降低双氧水的自分解速度，增加双氧水的稳定性，从而降低双氧水的添加量；双氧水稳定剂为芳香族磺酸类化合物中的DSD酸、甲苯磺酸、对羟基苯磺酸、2-萘磺酸钠、烷基苯磺酸中的一种或两种以上的混合物。
5.根据权利要求4所述的微蚀减铜添加液，其特征在于，所述减铜加速剂用于在酸性环境下将蚀铜速率增加到符合工艺要求的蚀铜速度；减铜加速剂为胺类化合物中苯胺、甲胺、三乙醇胺、二正丁胺、二异丙胺、环已胺、溴化四甲基胺中的一种或两种以上混合物。
6.一种PCB板的微蚀减铜工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.预处理：去除表面氧化层，然后水洗后干燥；
S2.测量铜厚：采用图层测厚仪进行铜厚测试；
S3.减铜：将PCB板置依次利用双氧水微蚀液、权利要求1-5任一所述的微蚀减铜添加液微蚀，然后将PCB板上下颠倒再依次利用双氧水微蚀液、权利要求1-5任一所述的微蚀减铜添加液微蚀，微蚀后PCB板进行水洗、干燥。
7.根据权利要求6所述的PCB板的微蚀减铜工艺，其特征在于，去除表面氧化层的方法为打磨或采用稀酸溶液进行清洗。
8.根据权利要求6所述的PCB板的微蚀减铜工艺，其特征在于，步骤S3中减铜完成后还利用红外成像仪测量线宽。
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