CN116456614A - 一种铬铜铬线路基板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铬铜铬线路基板的制备方法,该复合金属箔兼具比铜良好的介电性能、良好的耐腐蚀性能、在金属沉积过程中有良好的安稳性和沉积速度的3个特性,为了实现该目的,本发明采用由1层铜层与2层铬层合金层构成,该铬铜合金用铬‑铜‑铬合金形成。
Description
技术领域
本发明涉及电路板生产制造领域,尤其是一种铬铜铬线路基板的制备方法。
背景技术
随着电气、电子设备的小型化和轻量化的加速,在基板上形成的印刷电路变得更加复杂、高度集成和小型化,因此印刷电路板的铜箔需要具备各种优良的物理性能。近年来,由于向电路板的信号传输的速度增加,因此,形成电路板的金属层结构需要良好的介电性能和耐腐蚀能力。目前在绝缘的基材表面沉积单一的铜层不足以满足日益发展要求的高介电性能产品,因为单一的铜镀层因为其有限的延展性和抗拉强度再次限制了线路板的寿命问题。
目前经典的铜箔表面处理过程中会在铜镀层引入铬元素来挑高基板的导电性能和金属性能,但是如何设计出合理有效的金属叠层来提高线路基板的各项物理性能是目前研究的重点。或者在金属镀液中加入改善剂来提高镀液的稳定性和镀率来提高基板金属层的质量,此类方法成本低,方便,安全,有效,也被广泛应用于线路基板的制作。在设计线路基板金属叠层过程中如何有效的将不同金属层良好的结合并发挥出各类金属的最优效果是必须要考虑的重要问题。现已知全氟丙酮作为溶剂,其中的碳氟拥有较短的键长和较大的键能,这使得含氟聚合物具有很好的化学稳定性和对热稳定性,可作为高效溶剂,用于合成耐高温,耐腐蚀,介电性能优良的混合溶液,用于金属层之间的过渡溶液能够很好的提高金属层的各项性能。选择良好的溶质与溶剂作为金属层之间的过渡溶液,从而保证基板表面PH的稳定,提高基板表面金属的纯度,并且作为优良的粘接剂连接金属层,从而避免了因粘合不好而产生起泡和微裂纹的不良效果也是本发明的研究重点。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种铬铜铬线路基板的工艺制备方法。
具体制备工艺流程如下:
(1)化学沉积铬方法:
化学沉积铬层阴极加入硫酸铬40-45g/L、硫酸铵170-380g/L、四丁氧基苯基乙烷1-5g/L混合并用浓硫酸1-5g/L调节PH值为2.2-2.4,保持阴极液循环速度2.7-3.0L/(dm2/h),阴极电流密度8.0-9.0A/dm2,阳极液由硼酸20-40g/L、浓硫酸1-5g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾18-22g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干即得沉铬基板。
(2)表面稳定处理为:以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,按照1:40的比例放入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C;将上述基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。
(3)化学沉铜方法:
将硫酸铜8-12g/L、酒石酸钾钠32-48g/L、氢氧化钠12-16g/L、余液为去离子水的甲液与甲醛含量1.2-1.8g/L的水溶液的乙液按照100:8-15的比例混合后得到沉铜液保持电解温度为20-35℃,将环己胺柠檬酸盐0.3-0.8g/L加入到沉铜液中,将沉铬基板放在阴极,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用;控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为25-35微英寸;沉铜过程中每过1小时,按照100:8-15的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠12-16g/L调节PH为12.5-13;在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)。
(5)再将步骤(4)处理的基板重复步骤(1)即得。
本发明的特点是:
(1)本发明设计的铬铜铬合金叠层能够很好的提高各项物理性质。其中铬具有很高的耐腐蚀性,在空气中,即便是在炽热的状态下,氧化也很慢。镀在金属上可起到保护作用,进而可以作为铜层的保护层,提高金属层的耐腐蚀性,提高镀层之间的延展性,
抗拉强度,提高金属层的介电性能。其中四丁氧基苯基乙烷(TOPE)加入到铬层的阴极电解液中因为其结构中存在的大量的烷基链,使得分子极性极大地降低,使其制成的铬层具有良好的介电性能。另外其结构中存在的憎水性的长烷基链,烷基链属于吸电子集团,能过在通电后的电解液中吸引正离子,使其与阴极的铬进行很好的结合,使铬层具有疏水性,更进一步加强了金属层的耐腐蚀性,并且形成一层金属黏附层。四丁氧基苯基乙烷还具有良好的耐高温性、紫外屏蔽功能从而能够很好的适应线路板后续的AOI自动光学检测,进一步提高了工艺效率。
(2)本发明添加的环己胺柠檬酸盐稳定剂对Cu+有极强的络合能力,使溶液中的Cu+离子不能产生歧化反应,因而能起到稳定化学镀铜液的作用。用环己胺柠檬酸盐作为稳定剂,在电解的过程中可以很快去除氧化物如Cu2O,减少表面张力,改变表面物化平衡条件,维持电解液的平衡,并且加上空气搅拌溶液,也可以一定程度上抑制Cu2O的产生,从而起到稳定溶液的作用并保证沉铜速率。因为环己胺柠檬酸盐的活性强,当其加入电解液中吸附在基板铜层上时能够提高金属铜层的吸附与结合能力,为后续铬铜铬金属叠层的建立提供了良好的反应环境。
(3)在设计金属叠层时,将全氟丙酮与环氧乙烷混合作为金属过渡层,其中环氧乙烷溶质能够去除了金属之前残存物质副反应产生的杂质,保证了金属层的纯度;作为优良的粘接剂避免了因粘合不好而产生起泡和微裂纹的不良效果,并再一步提高产品金属复合层的各项物理性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例所使用的原料或化学试剂,如无特殊说明,均通过常规商业途径获得。
实施例1
本实施例包括如下步骤:
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
(1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:40的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。
(3)将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)的过程。
(5)将上述基板重复步骤(1)。
实施例2
将钻孔后的FR-1纸基板为基板,经如下处理:
(1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬45g/L、硫酸铵320g/L、四丁氧基苯基乙烷2g/L混合并用浓硫酸2g/L调节PH值为2.1,阳极液由硼酸25g/L、浓硫酸2g/L、硫酸铵230g/L、重结晶铬铵矾18g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:45的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:25的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。
(3)将甲液:硫酸铜9g/L、酒石酸钾钠36g/L、氢氧化钠16g/L、去离子水和乙液:甲醛1.8g/L。将上述物质按照100:8的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为25微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:8的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠16g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)的过程。
(5)将上述基板重复步骤(1)。
实施例3
将钻孔后的FR-2纸基板为基板,经如下处理:
(1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬40g/L、硫酸铵380g/L、四丁氧基苯基乙烷4g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.5,阳极液由硼酸35g/L、浓硫酸210g/L、硫酸铵210g/L、重结晶铬铵矾22g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:35的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:15的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。
(3)将甲液:硫酸铜11g/L、酒石酸钾钠44g/L、氢氧化钠12g/L、去离子水和乙液:甲醛1.4g/L。将上述物质按照100:15的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.4g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为35微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:15的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为13。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)的过程。
(5)将上述基板重复步骤(1)。
对比例1
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
对比例2
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
对比例3
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
(1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:40的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。其中浸泡过程中,每隔1h补充0.5g/升的环氧乙烷。
(3)将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
对比例4
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
(1)将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:
甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:40的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。其中浸泡过程中,每隔1h补充0.5g/升的环氧乙烷。
(3)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
对比例5
将钻孔后的FR-4环氧玻纤布为基板,经如下处理:
(1)将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:
甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(2)以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,将N,N-二甲基甲酰胺和乙醇按照1:40的比例搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C。将上述沉积完铬的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜。其中浸泡过程中,每隔1h补充0.5g/升的环氧乙烷。
(3)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(4)将步骤(3)的基板重复步骤(2)的过程。
(5)将步骤(4)处理的基板重复步骤(1)。
试验1:
性能测试方法:
(1)介电常数Dk和介电损耗因子Df:用按照IPC-TM650-2.5.5.9的方法测定了10GHz时的评价基板的相对介电常数Dk及介电损耗因子Df。具体而言,使用阻抗分析仪测定。
(2)孔隙率测试:在温度23±3℃,相对湿度<55%的条件下,在烧杯中倒入硝酸,放置于干燥器中,盖好盖子,放置30±5min;将实施例镀得的镀层用聚四氟乙烯胶带绑定,悬挂于干燥器内,放置75±5min后取出,在白炽灯斜角15度平行照射,并在1000倍显微镜下观察被腐蚀的孔隙个数。
(3)镀液稳定性:取100ml实施例中制得的化学镀液,加热至84℃,往化学镀液中滴入浓度为100mg/L的1ml氯化钯活化液,观察并记录镀液分解时间。
对实施例1-3、对比例1-5分别进行性能测试和孔隙率测试,测试结果如表1所示:
表1实施例1-3、对比例1-5的性能测试和孔隙率测试结果
对比例6
本对比例与实施例1的不同点在于,所述沉铬液中四丁氧基苯基乙烷为四亚乙基五胺,其余实施方式同实施例1。
对比例7
本对比例与实施例1的不同点在于,所述沉铬液中四丁氧基苯基乙烷为EDTA,其余实施方式同实施例1。
对比例8
本对比例与实施例1的不同点在于,所述沉铜液中环己乙胺柠檬酸盐为四亚乙基五胺,其余实施方式同实施例1。
对比例9
本对比例与实施例1的不同点在于,所述沉铜液中环己乙胺柠檬酸盐为EDTA,其余实施方式同实施例1。
对比例10
本对比例与实施例1的不同点在于,所述的铬铜铬线路基板的工艺制备中没有表面稳定处理的过程,其余实施方式同实施例1,具体步骤如下:
(1)化学沉积铬层阴极加入硫酸铬42g/L、硫酸铵350g/L、四丁氧基苯基乙烷3g/L混合并用浓硫酸3g/L调节PH值为2.3,阳极液由硼酸30g/L、浓硫酸3g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾20g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干溶液。
(2)将甲液:硫酸铜10g/L、酒石酸钾钠40g/L、氢氧化钠14g/L、去离子水和乙液:
甲醛1.6g/L。将上述物质按照100:10的比例混合后得到沉铜液保持温度为20-35℃(保持常温即可),将环己胺柠檬酸盐0.5g/L加入到混合后的沉铜液中,将上述材料基板放在阴极附近,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用。然后开启电源将上述基板放入沉铜液中进行电解过程,控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为30微英寸。沉铜过程中每过1小时,按照100:10的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠14g/L调节PH为12.5。在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐0.5g/L稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
(3)将上述基板重复步骤(1)。
对比例11
本对比例与实施例1的不同点在于,所述的铬铜铬线路基板的工艺制备中表面稳定处理的以乙胺、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,按照1:40的比例放入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇搅拌后得到1L的溶液A,将乙胺和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C;将上述基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜,其余实施方式同实施例1。
对比例12
本对比例与实施例1的不同点在于,所述的铬铜铬线路基板的工艺制备中表面稳定处理的以环氧乙烷、环己酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,按照1:40的比例放入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和环己酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C;将上述基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜,其余实施方式同实施例1。
试验2:
对比例6-9与实施例1不同的是沉铬液与沉铜液中中添加剂的不同,其余条件均相同。对比例10与实施例1不同的是没有过渡溶液浸泡的过程。对比例11-12与实施例1不同的是过渡溶液中溶剂与溶质的不同。对对比例1-12分别进行性能测试和孔隙率测试和镀液稳定性的测试,结果如下表2所示:
表2实施例1、对比例6-12的性能、孔隙率、镀液稳定性测试结果
其中,从表1的实施例1-3和对比例1-5可以看出采用本发明实施例1的铬铜铬叠层制备线路基板后,可以看出本发明的铬铜铬金属叠层工艺制备能够有效提高产品的介电性能,耐腐蚀性能并降低产品的介电损耗。
对比例6-10和实施例1的区别在于本发明的化学镀液中分别在镀铬过程中添加了四丁氧基苯基乙烷,镀铜过程中添加了环己胺柠檬酸盐,在铬铜与铜铬之间添加了过渡溶液的浸泡;从表2中可以看出其他添加剂的性能效果都不如本发明中所述的四丁氧基苯基乙烷和环己胺柠檬酸盐;从表2中对比例10-12可以看出过渡溶液中环氧乙烷与全氟丙酮的混合浸泡也能进一步提高线路基板的各项性能。
Claims (3)
1.一种铬铜铬线路基板的制备方法,包括化学沉铬、表面稳定处理、化学沉铜、表面稳定处理、化学沉铬;其特征在于:
所述化学沉铬具体工艺为:化学沉积铬层阴极加入硫酸铬40-45g/L、硫酸铵170-380g/L、四丁氧基苯基乙烷1-5g/L混合并用浓硫酸1-5g/L调节PH值为2.2-2.4,保持阴极液循环速度2.7-3.0L/(dm2/h),阴极电流密度8.0-9.0A/dm2,阳极液由硼酸20-40g/L、浓硫酸1-5g/L、硫酸铵170-380g/L、重结晶铬铵矾18-22g/L组成,采用恒温水浴使得电解温度为30-35℃,接通电源后,启动搅拌器至固定转速,将线路基板放在阴极,电解一小时后取出沥干即得沉铬基板。
2.如权利要求1所述的一种铬铜铬线路基板的制备方法,其特征在于:
所述化学沉铜具体工艺为:将硫酸铜8-12g/L、酒石酸钾钠32-48g/L、氢氧化钠12-16g/L、余液为去离子水的甲液与甲醛含量1.2-1.8g/L的水溶液的乙液按照100:8-15的比例混合后得到沉铜液保持电解温度为20-35℃,将环己胺柠檬酸盐0.3-0.8g/L加入到沉铜液中,将沉铬基板放在阴极,并在电解池中通入流速稳定的空气起搅拌作用;控制化学沉铜液在沉铜工序中15分钟沉积速率为25-35微英寸;沉铜过程中每过1小时,按照100:8-15的比例补充甲液和乙液,并用氢氧化钠12-16g/L调节PH为12.5-13;在电解池底部放入粒度5μm的滤芯,每隔5h水平提起,过滤镀液过程中会产生的活性颗粒物质,在沉铜过程中若发现镀液变浑浊,要及时加入环己胺柠檬酸盐稳定剂,并搅拌均匀使镀液恢复稳定。
3.如权利要求1所述的一种铬铜铬线路基板的制备方法,其特征在于:所述表面稳定处理为:以环氧乙烷、全氟丙酮、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺为原料,按照1:40的比例放入N,N-二甲基甲酰胺和乙醇搅拌后得到1L的溶液A,将环氧乙烷和全氟丙酮按照1:20的比例混合得到2L的溶液B,再将1L溶液A在40℃的恒温水浴中加入到2L的溶液B中,持续搅拌得到溶液C;将上述沉积完铬或铜的基板放入该混合溶液C中,浸泡1h后取出进行下一步沉铜或沉铬。
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