CN114277413B - 一种用于电路板的铜镀敷液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于电路板的铜镀敷液，所述的铜镀敷液为具有“R‑N3”结构的特定化合物的铜镀敷液，所述的铜镀敷液还包括五水硫酸铜、硫酸、氯离子、光亮剂、抑制剂、整平剂。本发明的铜镀敷液特别适合应用在垂直连续电镀设备线(VCP)电镀铜，在常规及大电流密度生产中，既能保证镀层的品质外观要求，也能使可溶性磷铜阳极在连续使用大电流密度作业时磷铜阳极膜不会脱落，大大减少了阳极泥的产生，延长了药水使用及保养周期；本发明含特定叠氮基化合物镀敷铜浴经过40ASF持续大电流密度生产10h后，磷铜球正面阳极膜仍结膜完整，无明显脱落及溶解迹象。
Description
技术领域
本发明涉及PCB板镀铜技术领域，尤其是一种用于电路板的铜镀敷液。
背景技术
酸性电镀铜在电子工业，尤其是在印制线路板和半导体的制造中具有举足轻重作用。通常是将铜电镀到印刷电路板图案中固定表面位置、通盲孔通道及沟槽中。随着电子产品朝轻、薄、短、小及多功能方向发展，线路板布置线密度及孔密度越来越高，细线路、窄间距成为主流，对线路板制作配套的设备及其药水提出更高要求，垂直连续电镀设备线(VCP)因其药水贯孔能力好、镀层均匀性高，可大电流密度生产而被广大线路板厂接受。
在线路板酸性镀铜工艺中，尤其是通孔电镀，因其成本优势，目前普遍采用的都是可溶性磷铜球阳极，磷铜阳极一般含铜99.9％以上，磷0.03～0.065％以及其他微量金属杂质。
在电镀的过程中，磷铜阳极中的磷会在阳极表面形成一层黑色的Cu3P膜，此膜能有效防止亚铜离子产生及扩散到槽液中去，避免了电镀过程中铜粉或铜颗粒问题的产生。
但随着电镀的进行，磷铜球阳极会逐渐被消耗，附着在磷铜球表面黑色磷铜膜Cu3P会沉淀及累计在钛篮的底部。另一方面VCP作业电流密度较大，相应阳极电流密度也增大，会造成磷铜阳极表面黑色磷铜膜Cu3P附着力变差，磷铜膜有脱落现象。
此外，阳极膜的脱落也跟选用含S主光剂类型、整平剂种类及其用量相关，这样势必进一步加剧阳极泥增多。而钛蓝磷铜球阳极阳极泥过多，对阳极铜球溶解、铜离子交换及镀层厚度均匀性均造成负面影响，影响到了做板品质要求。
因此，工厂常需要2至3个月对阳极进行周期性清洗，费时费力。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种用于电路板的铜镀敷液。
本发明的技术方案为：一种用于电路板的铜镀敷液，所述的铜镀敷液适合于VCP持续大电流密度生产，不会产生差的电镀外观品质，不会或能够减少阳极黑膜脱落；
所述的铜镀敷液为具有“R-N3”结构的添加剂的铜镀敷液，所述的“R-N3”结构的添加剂的结构式为：
其中R包含部分烷基或芳基，所述的烷基为含3-4C的丙基、丁基；
所述的芳基为包含苯基、甲苯基、萘基，
并且R1和R2独立地表示氢原子、甲基、羟基、卤素、叠氮基。
作为优选的，所述的铜镀敷液还包括了五水硫酸铜、硫酸、氯离子、光亮剂、抑制剂、整平剂。
作为优选的，所述的光亮剂浓度用量为0.1～50mg/L，所述抑制剂的浓度用量为0.3～3g/L；所述整平剂的浓度用量为5～200mg/L。
作为优选的，所述的“R-N3”结构的添加剂的结构式为：
作为优选的，所述的“R-N3”结构的添加剂的用量为10-1000ppm，更优选为50-500ppm。
作为优选的，所述的添加剂为3-叠氮丙基-1-磺酸钠、4-叠氮丁基-1-磺酸钠、1-叠氮-1,1-二甲基丙基-3-磺酸钠、3-叠氮-2-羟基丙基-1-磺酸钠、3-叠氮-2-卤代丙基-1-磺酸钠、2，3-二叠氮-丙基-1-磺酸钠、2，3-二叠氮-丁基-1-磺酸钠、对叠氮苯磺酸钠、邻苄基叠氮磺酸钠、8-叠氮萘磺酸钠中一种或几种组合。
作为优选的，所述的光亮剂选自巯基丙基磺酸钠、3-苯并噻唑-2-巯基-丙烷磺酸钠、聚二硫二丙基磺酸钠、N,N-二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、异硫脲丙烷磺酸内盐中一种或几种的一种或多种组分。
作为优选的，所述抑制剂选自聚乙二醇，聚丙二醇、烷氧基萘酚，聚(乙二醇-丙二醇)无规共聚物，聚(聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇)嵌段共聚物聚(聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)嵌段共聚物、支链仲醇乙氧基化合物中的一种或几种。
作为优选的，所述整平剂选自硫代苯甲酰胺，吡啶-2-羧硫酸胺、4-甲基吡啶-2-硫代羧胺，咪唑类含N杂环化物与环氧基化合物反应产物，脂肪胺类与环氧基化合物反应产物中一种或几种。
本发明的有益效果为：
1、本发明的铜镀敷液特别适合应用在垂直连续电镀设备线(VCP)电镀铜，在常规及大电流密度生产中，既能保证镀层的品质外观要求，也能使可溶性磷铜阳极在连续使用大电流密度作业时磷铜阳极膜不会脱落，大大减少了阳极泥的产生，延长了药水使用及保养周期；
2、本发明含特定叠氮基化合物镀敷铜浴经过40ASF持续大电流密度生产10h后，磷铜球正面阳极膜仍结膜完整，无明显脱落及溶解迹象。
附图说明
图1为本发明使用含特定化合物(II)的铜镀敷液的阳极状况图；
图2为本发明使用特定化合物(XI)的铜镀敷液的阳极状况图；
图3为本发明对比例1的阳极状况图；
图4为本发明对比例2的阳极状况图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
实施例1
本实施例提供一种用于电路板的铜镀敷液，包括以下组分：
对于上述的铜电镀液，镀层外观进行Hull槽评估，磷铜阳极膜实验模拟产线VCP电镀线，在配备喷流系统、温控系统、过滤系统的15L电镀槽中按上述规格配制好基础液，冷却至室温后再加入上述规格的添加剂的添加量即完成新缸开缸，然后开启喷流系统、温控系统、过滤系统，按参数5ASF×4h；10ASF×4h；15ASF×4h；20ASF×2h；25ASF×2h进行拖缸处理，待磷铜阳极膜完全生长OK后再实施40ASF大电流密度进行施镀，途中药水按添加剂消耗量进行补加，施镀10h后观察正面磷铜阳极膜生长状况，具体评估结果见表1。
实施例2-9
操作与实施例1相同，除了使用表1所示叠氮化合物代替3-叠氮丙基-1-磺酸钠。
对比例1
操作与实施例1相同，除了使用3-叠氮丙基-1-磺酸钠。
对比例2
操作与实施例1相同，除了使用1，3,5-三甲基-1，3,5-三嗪代替3-叠氮丙基-1-磺酸钠。
表1
从VCP模拟线磷铜阳极膜生长状况看，使用本发明实施例1、2含特定叠氮基化合物镀敷铜浴经过40ASF持续大电流密度生产10h后，磷铜球正面阳极膜仍结膜完整，无明显脱落及溶解迹象，阳极膜的照片分别如图1和图2所示。而同等条件下未添加阳极膜改善物质对比例1及使用非本发明三唑类化合物对比例2的镀敷铜浴在持续大电流密度阳生产后阳极膜的照片如图3和图4所示。持续大电流密度生产后磷铜阳极膜明显有溶解及脱落的迹象。
上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (4)
1.一种用于电路板的铜镀敷液，其特征在于，所述的铜镀敷液具有以下结构式（I）的添加剂：
（I）；
其中R为烷基或芳基，所述的烷基为丙基、丁基；
所述的芳基为苯基、甲苯基、萘基，
并且R1和R2独立地表示氢原子、甲基、羟基、卤素、叠氮基；所述的铜镀敷液还包括五水硫酸铜、硫酸、氯离子、光亮剂、抑制剂、整平剂；所述五水硫酸铜浓度为70g/L，所述硫酸浓度为215g/L，所述氯离子浓度为60ppm，所述添加剂用量为10-1000ppm；
所述的光亮剂浓度用量为0.1～50mg/L，所述抑制剂的浓度用量为0.3～3g/L；所述整平剂的浓度用量为5～200mg/L；
所述的光亮剂选自巯基丙基磺酸钠、3-苯并噻唑-2-巯基-丙烷磺酸钠、聚二硫二丙基磺酸钠、N,N-二甲基硫代氨基甲酰基丙烷磺酸钠、噻唑啉基二硫代丙烷磺酸钠、异硫脲丙烷磺酸内盐中的一种或几种；
所述抑制剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、烷氧基萘酚、聚乙二醇-丙二醇无规共聚物、聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物、聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇嵌段共聚物、支链仲醇乙氧基化合物中的一种或几种；
所述整平剂选自硫代苯甲酰胺、吡啶-2-羧硫酸胺、4-甲基吡啶-2-硫代羧胺、咪唑类含N杂环化物与环氧基化合物反应产物、脂肪胺类与环氧基化合物反应产物中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的一种用于电路板的铜镀敷液，其特征在于：所述添加剂的用量为50-500ppm。
3.根据权利要求2所述的一种用于电路板的铜镀敷液，其特征在于：所述的添加剂为3-叠氮丙基-1-磺酸钠、4-叠氮丁基-1-磺酸钠、1-叠氮-1,1-二甲基丙基-3-磺酸钠、3-叠氮-2-羟基丙基-1-磺酸钠、3-叠氮-2-卤代丙基-1-磺酸钠、2，3-二叠氮-丙基-1-磺酸钠、2，3-二叠氮-丁基-1-磺酸钠、对叠氮苯磺酸钠、邻苄基叠氮磺酸钠、8-叠氮萘磺酸钠中的一种或几种组合。
4.一种用于电路板的铜镀敷液的应用，其特征在于，利用权利要求1-3任一项所述的铜镀敷液进行电镀铜。
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- 2021-12-29 CN CN202111635637.4A patent/CN114277413B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2950235A (en) * | 1957-12-17 | 1960-08-23 | Dehydag Gmbh | Acid copper electroplating baths |
| CN106987874A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-07-28 | 广东光华科技股份有限公司 | 电镀铜镀液 |
Also Published As
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|---|---|
| CN114277413A (zh) | 2022-04-05 |
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