CN113529086A - 适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种适用于硫酸‑双氧水体系的减铜加速剂，包括双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，该双氧水稳定剂的添加量为1‑10g/L；加速剂，用于增加咬铜速率，该加速剂的添加量为1‑20g/L；铜离子稳定剂，用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，该铜离子稳定剂的添加量为1‑20g/L；抗氯添加剂，用于稳定咬铜量，该抗氯添加剂的添加量为1‑20g/L。本发明的优点是：1.在硫酸‑双氧水蚀刻液的基础上，咬铜速率提升40%以上；通过添加减铜加速剂，与双氧水协同作用，进一步增加咬铜速率；2.在铜离子45g/L时，依然能有较高的咬铜速率，且双氧水裂解慢；通过添加铜离子稳定剂，与槽液中游离的铜离子螯合，使得铜离子失去原有的一些活性，进而起到稳定双氧水以及咬铜量的作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，属于减铜工艺领域。
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，一般为几微米-十几微米左右，一般多采用硫酸-双氧水蚀刻液。
减铜工艺的最大要求就是蚀刻速率快，且铜离子稳定性好，双氧水稳定性好。目前，所使用的硫酸-双氧水减铜药水中，一般只添加双氧水安定剂，减少双氧水的裂解，但不能增加其咬铜速率，而减铜速率往往与PCB板厂的产能有关，因此，需要开发一款能明显提高减铜速率的减铜加速剂；在减铜的过程中，铜离子浓度不断增加，而铜离子的浓度增加往往会导致咬铜速率变慢以及双氧水裂解变快，因此需要在减铜药水中添加铜离子稳定剂，稳定减铜速率，同时还需要添加双氧水稳定剂减少其裂解；目前，市面上用到的减铜药水，在减铜速率过快时（一般会采用提高双氧水的办法），会有针孔或麻点出现，这一现象往往会导致良率变差，影响下一步制程；硫酸-双氧水体系中，如果混入了氯离子，哪怕只有1ppm，都会造成咬铜量急剧下降，甚至降低90%以上，因此一般只能使用纯水来生产，这也会增加生产成本。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，本发明的技术方案是：
一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，包括
双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，该双氧水稳定剂的添加量为1-10g/L；
加速剂，用于增加咬铜速率，该加速剂的添加量为1-20g/L；
铜离子稳定剂，用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，该铜离子稳定剂的添加量为1-20g/L；
抗氯添加剂，用于稳定咬铜量，减少氯离子对双氧水对干扰，该抗氯添加剂的添加量为1-20g/L。
所述的双氧水稳定剂为二乙二醇丁醚、1，4-丁二醇、二乙二醇乙醚、丙二醇、二丙二醇、正丁醇、丙醇、二甘油或乙二醇中的一种。
所述的加速剂为为对羟基苯磺酸、钼酸钠、乙二醇丁醚、对硝基苯磺酸或含有贵金属离子的物质。
所述的铜离子稳定剂为葡萄糖、苯并三氮唑、咪唑、尿素、六次甲基四胺、甲基-1H-苯并三唑，5-氨基四氮唑、3-氨基-1.2.4-三唑、3-巯基-1.2.3-三唑或噻唑中的一种。
所述的抗氯添加剂为异辛胺、环己胺或苯基脲中的一种。
本发明的优点是：
1.在硫酸-双氧水蚀刻液的基础上，咬铜速率提升40%以上；通过添加减铜加速剂，与双氧水协同作用，进一步增加咬铜速率；
2. 在铜离子45g/L时，依然能有较高的咬铜速率，且双氧水裂解慢；通过添加铜离子稳定剂，与槽液中游离的铜离子螯合，使得铜离子失去原有的一些活性，进而起到稳定双氧水以及咬铜量的作用；
3. 在减铜速率很快时，没有针孔的现象出现；通过添加铜面保护剂，在减铜的同时起到保护铜面的作用；
4. 在氯离子浓度为20ppm以上时，仍然有良好的减铜速率；通过添加抗氯安定剂，在氯离子浓度较高时，起到稳定咬铜量的作用。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明涉及一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，包括
双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，该双氧水稳定剂的添加量为1-10g/L；加速剂，用于增加咬铜速率，该加速剂的添加量为1-20g/L；
铜离子稳定剂，用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，该铜离子稳定剂的添加量为1-20g/L；抗氯添加剂，用于稳定咬铜量，减少氯离子对双氧水对干扰，该抗氯添加剂的添加量为1-20g/L。
具体实施例如下：
| 双氧水稳定剂g/L | 加速剂g/L | 铜离子稳定剂g/L | 抗氯添加剂g/L | 铜离子浓度g/L | 氯离子浓度ppm | 减铜速率um/min | |
| 比较例1 | 乙二醇丁醚 | 二丙二醇甲醚 | 咪唑 | / | 0 | 0 | 2.67 |
| 比较例2 | 乙二醇丁醚 | 二丙二醇甲醚 | 咪唑 | / | 0 | 20 | 0.05 |
| 比较例3 | 乙二醇丁醚 | 二丙二醇甲醚 | 咪唑 | / | 45 | 0 | 0.59 |
| 实施例1 | 二乙二醇丁醚1 | 对羟基苯磺酸1 | 苯并三氮唑1 | 异辛胺1 | 0 | 0 | 3.84 |
| 实施例2 | 二乙二醇丁醚1 | 对羟基苯磺酸1 | 苯并三氮唑1 | 异辛胺1 | 45 | 0 | 2.45 |
| 实施例3 | 二乙二醇丁醚3 | 对羟基苯磺酸2 | 苯并三氮唑2 | 异辛胺3 | 0 | 20 | 3.02 |
| 实施例4 | 二乙二醇丁醚3 | 钼酸钠2 | 苯并三氮唑3 | 异辛胺4 | 0 | 0 | 4.01 |
| 实施例5 | 二乙二醇丁醚5 | 钼酸钠3 | 苯并三氮唑4 | 异辛胺5 | 45 | 0 | 2.75 |
| 实施例6 | 二乙二醇丁醚6 | 钼酸钠6 | 苯并三氮唑8 | 异辛胺6 | 0 | 20 | 3.11 |
| 实施例7 | 二乙二醇丁醚7 | 对羟基苯磺酸8 | 苯并三氮唑9 | 苯基脲10 | 0 | 0 | 3.89 |
| 实施例8 | 二乙二醇丁醚8 | 对羟基苯磺酸5 | 苯并三氮唑7 | 苯基脲8 | 45 | 0 | 1.55 |
| 实施例9 | 二乙二醇丁醚9 | 对羟基苯磺酸10 | 苯并三氮唑12 | 苯基脲10 | 0 | 20 | 1.65 |
| 实施例10 | 二乙二醇丁醚3 | 对羟基苯磺酸13 | 葡萄糖14 | 异辛胺12 | 0 | 0 | 3.95 |
| 实施例11 | 二乙二醇丁醚10 | 对羟基苯磺酸16 | 葡萄糖15 | 异辛胺15 | 45 | 0 | 2.39 |
| 实施例12 | 二乙二醇丁醚10 | 对羟基苯磺酸20 | 葡萄糖20 | 异辛胺20 | 0 | 20 | 3.11 |
以上所有的示例，硫酸浓度为100g/L，35%双氧水浓度为70g/L，温度为30度。
所述的双氧水稳定剂还可以为1，4-丁二醇、二乙二醇乙醚、丙二醇、二丙二醇、正丁醇、丙醇、二甘油或乙二醇中的一种。
所述的加速剂还可以为乙二醇丁醚、对硝基苯磺酸或含有贵金属离子的物质。
所述的铜离子稳定剂还可以为咪唑、尿素、六次甲基四胺、甲基-1H-苯并三唑，5-氨基四氮唑、3-氨基-1.2.4-三唑、3-巯基-1.2.3-三唑或噻唑中的一种。
所述的抗氯添加剂为异辛胺、环己胺或苯基脲中的一种。
基于以上实施例，可以得知：
1.在硫酸-双氧水蚀刻液的基础上，本发明的减铜加速剂咬铜速率提升40%以上；
2.在铜离子45g/L时，依然能有较高的咬铜速率，且双氧水裂解慢；
3.在减铜速率很快时，没有针孔或麻点的现象出现
4.在氯离子浓度为20ppm以上时，仍然有良好的减铜速率。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，其特征在于，包括
双氧水稳定剂，用于减少双氧水的裂解，该双氧水稳定剂的添加量为1-10g/L；
加速剂，用于增加咬铜速率，该加速剂的添加量为1-20g/L；
铜离子稳定剂，用于使铜离子失去活性，稳定双氧水以及咬铜量的作用，该铜离子稳定剂的添加量为1-20g/L；
抗氯添加剂，用于稳定咬铜量，减少氯离子对双氧水对干扰，该抗氯添加剂的添加量为1-20g/L。
2.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，其特征在于，所述的双氧水稳定剂为二乙二醇丁醚、1，4-丁二醇、二乙二醇乙醚、丙二醇、二丙二醇、正丁醇、丙醇、二甘油或乙二醇中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，其特征在于，所述的加速剂为为对羟基苯磺酸、钼酸钠、乙二醇丁醚、对硝基苯磺酸或含有贵金属离子的物质。
4.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，其特征在于，所述的铜离子稳定剂为葡萄糖、苯并三氮唑、咪唑、尿素、六次甲基四胺、甲基-1H-苯并三唑，5-氨基四氮唑、3-氨基-1.2.4-三唑、3-巯基-1.2.3-三唑或噻唑中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种适用于硫酸-双氧水体系的减铜加速剂，其特征在于，所述的抗氯添加剂为异辛胺、环己胺或苯基脲中的一种。
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