CN114517315A - 一种高穿透性铜光剂的配方及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于印制线路板加工技术领域，具体涉及一种高穿透性铜光剂的配方及制备方法。所述高穿透性铜光剂包括以下质量分数的各组分：0.5‑0.7wt％的主光剂、0.6‑0.8wt％的载体、0.5‑1.0wt％的湿润剂、0.4‑0.8wt％的整平剂、0.05‑0.2wt％的甲醛、0.05‑0.1wt％的硫酸、0.1‑0.2wt％的硫酸铜、去离子水。所述高穿透性铜光剂的制备方法包括以下步骤：(1)在容器中加入所述去离子水和所述载体；(2)加入所述甲醛、所述硫酸和所述硫酸铜；(3)加入所述湿润剂；(4)加入所述主光剂；(5)加入所述整平剂；(6)补加所述去离子水至标定刻度；上述各步骤中加入各组分后均需搅拌至溶解完全后再加入下一步骤的组分。以高穿透性铜光剂用做酸性电镀的添加剂，电镀时具有高穿透性的特性，使得孔内铜厚可与表面铜厚接近。
Description
技术领域
本发明属于印制线路板加工技术领域，具体涉及一种高穿透性铜光剂的配方及制备方法。
背景技术
印制线路板酸性镀铜中，因为镀铜添加剂性能差异，导致横向和纵向长度差距大的线路板在电镀时孔内铜厚与面铜厚度差异很大，为了保证孔内铜厚要求，只能延长镀铜时间或者加大电流密度，如此，面铜的厚度就会超出，最终会导致铜球消耗过大，电镀产能下降，甚至会导致夹膜等品质问题。
因此，有必要提供一种技术方案来解决上述问题。
发明内容
本发明涉及一种高穿透性铜光剂的配方及制备方法，旨在解决现有技术中，因镀铜添加剂性能差异，导致横向和纵向长度差距大的线路板在电镀时孔内铜厚与面铜厚度差异很大，为了保证孔内铜厚要求，只能延长镀铜时间或者加大电流密度，如此，面铜的厚度就会超出，最终会导致铜球消耗过大，电镀产能下降，甚至会导致夹膜等品质问题。
为实现上述目的，本发明提供一种高穿透性铜光剂，包括以下质量分数的各组分：
0.5-0.7wt％的主光剂、0.6-0.8wt％的载体、0.5-1.0wt％的湿润剂、0.4-0.8wt％的整平剂、0.05-0.2wt％的甲醛、0.05-0.1wt％的硫酸、0.1-0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
作为本发明的进一步说明，所述主光剂为苯基二硫丙烷磺酸钠；所述载体为脂肪胺聚氧乙烯醚；所述湿润剂为十二烷基硫酸钠和PEG-8000；所述整平剂为苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮。
作为本发明的进一步说明，所述高穿透性铜光剂包括以下质量分数的各组分：
0.5-0.7wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.6-0.8wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.4-0.7wt％的十二烷基硫酸钠、0.1-0.3wt％的PEG-8000、0.4-0.8wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.05-0.2wt％的甲醛、0.05-0.1wt％的硫酸、0.1-0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
作为本发明的进一步说明，所述高穿透性铜光剂包括以下质量分数的各组分：
0.5wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.6wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.4wt％的十二烷基硫酸钠、0.1wt％的PEG-8000、0.4wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.05wt％的甲醛、0.05wt％的硫酸、0.1wt％的硫酸铜、去离子水。
作为本发明的进一步说明，所述高穿透性铜光剂包括以下质量分数的各组分：
0.6wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.7wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.55wt％的十二烷基硫酸钠、0.2wt％的PEG-8000、0.6wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.125wt％的甲醛、0.075wt％的硫酸、0.15wt％的硫酸、去离子水。
作为本发明的进一步说明，所述高穿透性铜光剂包括以下质量分数的各组分：
0.7wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.8wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.7wt％的十二烷基硫酸钠、0.3wt％的PEG-8000、0.8wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.2wt％的甲醛、0.1wt％的硫酸、0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
作为本发明的进一步说明，制备所述高穿透性铜光剂包括以下步骤：
步骤(1)，在容器中加入所述去离子水和所述载体，随后搅拌至溶解完全；
步骤(2)，加入所述甲醛、所述硫酸和所述硫酸铜并搅拌至溶解完全；
步骤(3)，加入所述湿润剂并搅拌至溶解完全；
步骤(4)，加入所述主光剂并搅拌至溶解完全；
步骤(5)，加入所述整平剂并搅拌至溶解完全；
步骤(6)，补加所述去离子水至标定刻度，并将溶液搅拌均匀。
作为本发明的进一步说明，步骤(1)至步骤(6)均10℃至30℃的温度环境下进行。
本发明所涉及的一种高穿透性铜光剂的技术效果为：
该高穿透性铜光剂用做酸性电镀的添加剂，电镀时具有高穿透性的特性，在满足孔内铜厚要求的情况下，可使面铜镀铜厚度尽可能降低至接近甚至与孔铜厚度等厚，进而起到缩短镀铜时间、降低铜球消耗、提升电镀产能、提升产品质量的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为第一个实施例中TP值测试数据汇总表格；
图2为第二个实施例中TP值测试数据汇总表格；
图3为第三个实施例中TP值测试数据汇总表格；
图4为第一个实施例中延展性测试数据汇总表格。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种高穿透性铜光剂，包括以下质量分数的各组分：
0.5-0.7wt％的主光剂、0.6-0.8wt％的载体、0.5-1.0wt％的湿润剂、0.4-0.8wt％的整平剂、0.05-0.2wt％的甲醛、0.05-0.1wt％的硫酸、0.1-0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
需要说明的是，所述主光剂为苯基二硫丙烷磺酸钠；所述载体为脂肪胺聚氧乙烯醚；所述湿润剂为十二烷基硫酸钠和PEG-8000；所述整平剂为苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮。
作为本发明的优选方案，所述十二烷基硫酸钠和所述PEG-8000在所述高穿透性铜光剂中所占质量分数为0.4-0.7wt％和0.1-0.3wt％。
为了更清楚地说明发明的技术方案，以下提供多个优选实施例。
实施例1
一种高穿透性铜光剂，包括以下质量分数的各组分：
0.5wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.6wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.4wt％的十二烷基硫酸钠、0.1wt％的PEG-8000、0.4wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.05wt％的甲醛、0.05wt％的硫酸、0.1wt％的硫酸铜、去离子水。
进一步的，制备所述高穿透性铜光剂包括以下步骤：
步骤(1)，在容器中加入所述去离子水和所述载体，随后搅拌至溶解完全；
步骤(2)，加入所述甲醛、所述硫酸和所述硫酸铜并搅拌至溶解完全；
步骤(3)，加入所述湿润剂并搅拌至溶解完全；
步骤(4)，加入所述主光剂并搅拌至溶解完全；
步骤(5)，加入所述整平剂并搅拌至溶解完全；
步骤(6)，补加所述去离子水至标定刻度，并将溶液搅拌均匀。
需要说明的是，上述步骤(1)至步骤(6)均在常温下进行，具体为，在10℃至30℃的温度环境下进行。
进一步的，根据本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂的可行性进行实验，具体为，以所述高穿透性铜光剂作为电镀添加剂检测电镀时铜的穿透能力(TP值)。
上述TP值测试步骤为：
步骤(1)，选取三块万孔测试板，所述万孔测试板的板厚为1.6mm，测试板上的孔厚为0.2mm；
步骤(2)，选用一清洗干净的测试槽，在所述测试槽内配置以下原料及含量：70g/l硫酸铜、220g/l硫酸、60ppm氯离子、6ml/l高穿透性铜光剂、水；
步骤(3)，选用两种型号的龙门线以及两种不同型号的VCP线作为电镀生产线；
步骤(4)，在不同电流密度下对三块万孔测试板进行电镀工作。
步骤(5)，在同一电流密度下完成电镀工作后，则分别对三块万孔测试板上的若干孔位处的孔内铜厚和表面铜厚进行测量；
步骤(6)，对步骤(5)测试所得数据进行记录并绘制成表格。
需要说明的是，所述测试槽内配置的槽液温度为22°。
参阅图1，为步骤(6)所涉及的数据绘制成的表格，表中将三块所述万孔测试板分别记为“上”、“中”、“下”，以便区分。由各项数值可得，以该高穿透性铜光剂作为添加剂进行万孔测试板镀铜工作时，铜的穿透性能在龙门线上测试均可以达到90％以上，在VCP使用高电流密度条件下也可以达到80-90％，即孔内铜厚接近甚至与孔铜厚度等厚。
需要说明的是，两种龙门线所产生的电流密度分别为12ASP、22ASP，两种VCP线所产生的电流密度分别为25ASP、45ASP。
需要说明的是，所述TP值的计算公式为
。
进一步的，采用拉力测试仪对以高穿透性铜光剂作为添加剂进行电镀工作的万孔测试板上的面铜及孔内铜进行拉力测试，并将测试所得数据记录并绘制成表格，具体参阅图4，其中，“横向”代表表面铜，“纵向”代表孔内铜，由表格数据可得，孔内铜及表面铜的平均延展率均在百分之二十以上。
需要说明的是，图4中1至5的孔位均在同一电流密度环境下电镀而成，进而减小数据误差。
进一步的，对该以高穿透性铜光剂作为添加剂进行电镀工作的万孔测试板的外观、热冲击性等性能依次进行实验，根据测试结果得出其各项性能均能达到基本标准。
实施例2
一种高穿透性铜光剂，包括以下质量分数的各组分：
0.6wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.7wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.55wt％的十二烷基硫酸钠、0.2wt％的PEG-8000、0.6wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.125wt％的甲醛、0.075wt％的硫酸、0.15wt％的硫酸、去离子水。
进一步的，通过将上述各组分混合以制得该种高穿透性铜光剂，具体制备方法与实施例1中所载的高穿透性铜光剂的制备方法相同，在此不做赘述。
进一步的，根据本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂的可行性进行实验，具体为，以所述高穿透性铜光剂作为电镀添加剂检测铜的穿透能力(TP值)。该检测步骤与实施例1中所载的TP值测试步骤相同，在此不做赘述。参阅图2，为本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂作为电镀添加剂进行镀铜工作后的多个孔位上孔内铜厚和表面铜厚的数据汇总。由各项数值可得，以该高穿透性铜光剂作为添加剂进行万孔测试板镀铜工作时，铜的穿透性能在龙门线上测试均可以达到90％以上，在VCP使用高电流密度条件下也可以达到80-90％，即孔内铜厚接近甚至与孔铜厚度等厚。
进一步的，以本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂作为电镀添加剂进行镀铜工作后，对万孔测试板的外观、热冲击性以及孔内铜厚、表面铜厚的延展性进行测试，其各项性能均能达到基本标准。
实施例3
一种高穿透性铜光剂，包括以下质量分数的各组分：
0.7wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.8wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.7wt％的十二烷基硫酸钠、0.3wt％的PEG-8000、0.8wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.2wt％的甲醛、0.1wt％的硫酸、0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
进一步的，通过将上述各组分混合以制得该种高穿透性铜光剂，具体制备方法与实施例1中所载的高穿透性铜光剂的制备方法相同，在此不做赘述。
进一步的，根据本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂的可行性进行实验，具体为，以所述高穿透性铜光剂作为电镀添加剂检测铜的穿透能力(TP值)。该检测步骤与实施例1中所载的TP值测试步骤相同，在此不做赘述。参阅图3，为本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂作为电镀添加剂进行镀铜工作后的多个孔位上孔内铜厚和表面铜厚的数据汇总。由各项数值可得，以该高穿透性铜光剂作为添加剂进行万孔测试板镀铜工作时，铜的穿透性能在龙门线上测试均可以达到90％以上，在VCP使用高电流密度条件下也可以达到80-90％，即孔内铜厚接近甚至与孔铜厚度等厚。
进一步的，以本实施例所涉及的各组分制成的高穿透性铜光剂作为电镀添加剂进行镀铜工作后，对万孔测试板的外观、热冲击性以及孔内铜厚、表面铜厚的延展性进行测试，其各项性能均能达到基本标准。
本发明所涉及的一种高穿透性铜光剂及其制备方法，解决了现有技术中，因镀铜添加剂性能差异，导致横向和纵向长度差距大的线路板在电镀时孔内铜厚与面铜厚度差异很大，为了保证孔内铜厚要求，只能延长镀铜时间或者加大电流密度，如此，面铜的厚度就会超出，最终会导致铜球消耗过大，电镀产能下降，甚至会导致夹膜等品质问题。
本发明上述实施例方案仅是对本发明的说明而不能限制本发明，权利要求中指出了本发明产品组成成分、成分比例、制备方法参数的范围，而上述的说明并未指出本发明参数的范围，因此，在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应当认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (8)
1.一种高穿透性铜光剂，其特征在于：包括以下质量分数的各组分：
0.5-0.7wt％的主光剂、0.6-0.8wt％的载体、0.5-1.0wt％的湿润剂、0.4-0.8wt％的整平剂、0.05-0.2wt％的甲醛、0.05-0.1wt％的硫酸、0.1-0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
2.根据权利要求1所述一种高穿透性铜光剂，其特征在于：
所述主光剂为苯基二硫丙烷磺酸钠；所述载体为脂肪胺聚氧乙烯醚；所述湿润剂为十二烷基硫酸钠和PEG-8000；所述整平剂为苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮。
3.根据权利要求2所述一种高穿透性铜光剂，其特征在于：包括以下质量分数的各组分：
0.5-0.7wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.6-0.8wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.4-0.7wt％的十二烷基硫酸钠、0.1-0.3wt％的PEG-8000、0.4-0.8wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.05-0.2wt％的甲醛、0.05-0.1wt％的硫酸、0.1-0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
4.根据权利要求3所述一种高穿透性铜光剂，其特征在于：包括以下质量分数的各组分：
0.5wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.6wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.4wt％的十二烷基硫酸钠、0.1wt％的PEG-8000、0.4wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.05wt％的甲醛、0.05wt％的硫酸、0.1wt％的硫酸铜、去离子水。
5.根据权利要求3所述一种高穿透性铜光剂，其特征在于：包括以下质量分数的各组分：
0.6wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.7wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.55wt％的十二烷基硫酸钠、0.2wt％的PEG-8000、0.6wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.125wt％的甲醛、0.075wt％的硫酸、0.15wt％的硫酸、去离子水。
6.根据权利要求3所述一种高穿透性铜光剂，其特征在于：包括以下质量分数的各组分：
0.7wt％的苯基二硫丙烷磺酸钠、0.8wt％的脂肪胺聚氧乙烯醚、0.7wt％的十二烷基硫酸钠、0.3wt％的PEG-8000、0.8wt％的苯甲酰基四氢噻唑-2-硫酮、0.2wt％的甲醛、0.1wt％的硫酸、0.2wt％的硫酸铜、去离子水。
7.根据权利要求1-6任一项所述一种高穿透性铜光剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)，在容器中加入所述去离子水和所述载体，随后搅拌至溶解完全；
步骤(2)，加入所述甲醛、所述硫酸和所述硫酸铜并搅拌至溶解完全；
步骤(3)，加入所述湿润剂并搅拌至溶解完全；
步骤(4)，加入所述主光剂并搅拌至溶解完全；
步骤(5)，加入所述整平剂并搅拌至溶解完全；
步骤(6)，补加所述去离子水至标定刻度，并将溶液搅拌均匀。
8.根据权利要求7所述一种高穿透性铜光剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)至步骤(6)均10℃至30℃的温度环境下进行。
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2022
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Patent Citations (4)
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