CN117305841A - 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法 - Google Patents

用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117305841A
CN117305841A CN202311604659.3A CN202311604659A CN117305841A CN 117305841 A CN117305841 A CN 117305841A CN 202311604659 A CN202311604659 A CN 202311604659A CN 117305841 A CN117305841 A CN 117305841A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
flashing
printed wiring
liquid medicine
wiring board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202311604659.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117305841B (zh
Inventor
陈三名
王扩军
黄进
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Boardtech Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Boardtech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Boardtech Co Ltd filed Critical Shenzhen Boardtech Co Ltd
Priority to CN202311604659.3A priority Critical patent/CN117305841B/zh
Publication of CN117305841A publication Critical patent/CN117305841A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117305841B publication Critical patent/CN117305841B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02—Local etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/06—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding the conductive material being removed chemically or electrolytically, e.g. by photo-etch process
    • H05K3/067—Etchants

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Circuit Boards (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法，用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：20g/L~200g/L的无机酸、5g/L~20g/L的双氧水、0.1g/L~20g/L的稳定剂、0.1g/L~10g/L的螯合剂、0.1g/L~10g/L的氨基酸、0.1g/L~5g/L的润湿剂、0.01g/L~2g/L的非离子表面活性剂、10g/L~50g/L的铜离子、0.1g/L~10g/L的侧蚀抑制剂以及余量为去离子水；侧蚀抑制剂包括含吡啶基团的噻唑化合物。本发明的闪蚀药水中的侧蚀抑制剂含有吡啶官能团、噻唑官能团和亲水基团，在铜表面形成致密的侧蚀保护层，从而有效降低侧蚀。

Description

用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法
技术领域
本发明涉及印制线路板生产技术领域，更具体地，涉及一种用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法。
背景技术
印制线路板（PCB）是电子产品的重要部件之一，广泛应用于通信设备，消费电子，新能源汽车，医疗设备等领域。伴随着技术的不断发展，带动PCB行业向高密度、高集成、封装化、细微化和多层化的方向发展，由此对PCB产品线路精细化水平要求也越来越高。
蚀刻是PCB中制备线路的重要制程，传统的积成法工艺逐渐难以满足精细化线路的要求，现在趋于采用半加成工艺制备线路，其是指采用绝缘介质膜积层、电路板制造在化学镀铜形成铜导体层，因铜层极薄从而容易形成精细线路。闪蚀，又称差分蚀刻或快速蚀刻工艺，即把非图形区域的薄铜快速蚀刻，同时又不会蚀刻过多的图形区域的铜，是半加成工艺中的关键步骤。但闪蚀药水在蚀刻铜层的过程中会向各个角度进行喷淋，因此底铜在去除的同时，线路边缘也会产生侧蚀（undercut），侧蚀能使凸面的图形（泛指阳图）线条或网点变细变小，反之使凹图的线条或网点变粗变大，使图形变形或尺寸超差，严重时造成开路，使产品报废。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能够有效防止线路侧蚀，且成本低廉，易于管控的用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于印制线路板的闪蚀药水，包括以下浓度的组分：20g/L~200g/L的无机酸、5g/L~20g/L的双氧水、0.1g/L~20g/L的稳定剂、0.1g/L~10g/L的螯合剂、0.1g/L~10g/L的氨基酸、0.1g/L~5g/L的润湿剂、0.01g/L~2g/L的非离子表面活性剂、10g/L~50g/L的铜离子、0.1g/L~10g/L的侧蚀抑制剂以及余量为去离子水；所述侧蚀抑制剂包括含吡啶基团的噻唑化合物。
作为优选，所述含吡啶基团的噻唑化合物的结构式为：
；
R选自、/>、/>、羟基、醛基或羧基。
作为优选，所述无机酸包括硫酸、磷酸和硝酸中的一种或两种以上。
作为优选，所述稳定剂包括抗坏血酸、葡萄糖酸、植酸、苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或两种以上。
作为优选，所述螯合剂包括四羟丙基乙二胺、二乙烯三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸二钠、亚氨基二琥珀酸四钠、羟基乙叉二膦酸和乙二胺四亚甲基叉膦酸钠中的一种或两种以上。
作为优选，所述氨基酸包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种或两种以上。
作为优选，所述润湿剂包括甘油、丙二醇和聚乙二醇中的一种或两种以上。
作为优选，所述非离子表面活性剂包括聚乙二醇月桂酸酯、月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、月桂酰二乙醇胺、单硬脂酸甘油酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯中的一种或两种以上。
本发明还公开了一种用于印制线路板的闪蚀药水的闪蚀方法，采用如上述的用于印制线路板的闪蚀药水闪蚀印制线路板。
作为优选，所述闪蚀的温度为25°C~35°C；所述闪蚀的蚀刻速率为0.2μm/min~1.5μm/min；所述印制线路板的底铜厚度为0.5μm~2μm。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
本发明实施例的用于印制线路板的闪蚀药水中的侧蚀抑制剂，含有吡啶官能团和噻唑官能团，噻唑环中的N、S杂原子能够提供孤对电子，能与铜表面中铜原子的d轨道形成π键或共价键，吡啶环上N原子与铜配位形成界面键，从而在铜表面形成侧蚀保护层；且侧蚀抑制剂还含有亲水基团，对铜具有较大的亲合能力，易于在铜表面形成吸附保护膜，防止水分子、氧气及其他腐蚀性物质的浸入，使得侧蚀保护层更加的致密，避免侧蚀抑制剂在酸性介质中对铜表面的吸附能力不稳定，防侧蚀性能下降。
使用本发明实施例的用于印制线路板的闪蚀药水可以处理线宽/线距在20μm/20μm以下的精细线路，且闪蚀印制线路板过程中药水稳定性高，操作简单，成本低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1是实施例1闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图2是实施例2闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图3是实施例3闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图4是实施例4闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图5是实施例5闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图6是实施例6闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图7是实施例7闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图8是实施例8闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图9是实施例9闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图10是实施例10闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图11是实施例11闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图12是实施例12闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图13是实施例13闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
图14是对比例1闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种用于印制线路板的闪蚀药水，包括以下浓度的组分：20g/L~200g/L的无机酸、5g/L~20g/L的双氧水、0.1g/L~20g/L的稳定剂、0.1g/L~10g/L的螯合剂、0.1g/L~10g/L的氨基酸、0.1g/L~5g/L的润湿剂、0.01g/L~2g/L的非离子表面活性剂、10g/L~50g/L的铜离子、0.1g/L~10g/L的侧蚀抑制剂以及余量为去离子水；侧蚀抑制剂包括含吡啶基团的噻唑化合物。
在一具体实施例中，含吡啶基团的噻唑化合物的结构式为：
；
R选自、/>、/>、羟基、醛基或羧基中的一种。
具体的，本发明实施例的侧蚀抑制剂含有吡啶官能团和噻唑官能团，噻唑环中的N、S杂原子能够提供孤对电子，能与铜表面中铜原子的d轨道形成π键或共价键，吡啶环上N原子与铜配位形成界面键，从而在铜表面形成侧蚀保护层。且侧蚀抑制剂还含有亲水基团，对铜具有较大的亲合能力，易于在铜表面形成吸附保护膜，防止水分子、氧气及其他腐蚀性物质的浸入，使得侧蚀保护层更加的致密，避免侧蚀抑制剂在酸性介质中对铜表面的吸附能力不稳定。在闪蚀过程中，闪蚀药水的喷淋压力可以正面冲破此侧蚀保护层，但对于线路两侧，则因压力不足，侧蚀保护层得以维持，从而实现闪蚀的同时降低侧蚀的目的。
在一具体实施例中，无机酸分别包括硫酸、磷酸和硝酸中的一种或两种以上。
本发明的闪蚀药水以双氧水体系为基础，无机酸为闪蚀提供所需的酸性环境，利用双氧水在酸性环境中的强氧化性与铜发生氧化还原反应，实现对铜的蚀刻。
但在闪蚀过程中，由于双氧水和铜反应形成氧化铜，无机酸与生成的氧化铜反应生成二价铜离子，而生成的二价铜离子会加速双氧水分解，从而极大的降低蚀刻速率的稳定性。因此，进一步的，在闪蚀药水中添加稳定剂、螯合剂和氨基酸。
具体的，通过稳定剂、氨基酸协同螯合剂与二价铜离子以配位键的方式形成稳定的螯合物，减少闪蚀药水中游离的二价铜离子，从而抑制二价铜离子对双氧水的催化作用，使双氧水保持高活性，闪蚀药水蚀刻速率快的同时保证蚀刻速率的稳定性，延长闪蚀药水的使用寿命。另外，稳定剂中的一些极性基团和双氧水形成氢键，使双氧水保持稳定不易受到其它离子的攻击而分解。氨基酸还对闪蚀药水的pH具有一定的缓冲作用，维持蚀刻速率稳定性。
在一具体实施例中，稳定剂包括抗坏血酸、葡萄糖酸、植酸、苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，螯合剂包括四羟丙基乙二胺、二乙烯三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸二钠、亚氨基二琥珀酸四钠、羟基乙叉二膦酸和乙二胺四亚甲基叉膦酸钠中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，氨基酸包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种或两种以上。
在一具体实施例中，润湿剂包括甘油、丙二醇和聚乙二醇中的一种或两种以上。优选的，润湿剂为分子量为400~2000的聚乙二醇。利用润湿剂增加铜表面的亲水性，增强闪蚀药水在铜表面的浸润性，并保证闪蚀后的铜面色泽。
在一具体实施例中，非离子表面活性剂包括聚乙二醇月桂酸酯、月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、月桂酰二乙醇胺、单硬脂酸甘油酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯中的一种或两种以上。利用非离子表面活性剂可以降低闪蚀药水的表面张力，保证闪蚀的均匀性。
在一具体实施例中，闪蚀药水添加去离子水，可以避免引入对闪蚀有负面影响的离子。
在一具体实施例中，闪蚀药水添加铜离子，铜离子在酸性环境中具有强氧化性，适当增加铜离子可以提高蚀刻速率。
本发明的闪蚀药水以无机酸-双氧水体系为基础，通过加入稳定剂、润湿剂、非离子表面活性剂、螯合剂、氨基酸、铜离子以及侧蚀抑制剂的协同作用，使闪蚀药水兼具蚀刻速率稳定、减少线路侧蚀和蚀刻速率快的功能，且闪蚀药水成本低廉，易于管控。
本发明还公开了一种用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法，包括：按照所需浓度称取无机酸、双氧水、稳定剂、润湿剂、非离子表面活性剂、螯合剂、氨基酸、铜离子、侧蚀抑制剂和水，混合后，均匀搅拌0.5h~1h，得到闪蚀药水。
本发明还公开了一种用于印制线路板的闪蚀药水的闪蚀方法，采用本发明任意实施例的用于印制线路板的闪蚀药水闪蚀印制线路板。
在一具体实施例中，闪蚀的温度为25°C~35°C。闪蚀的温度过低导致蚀刻速率低。闪蚀的温度过高可能闪蚀药水的稳定性变差，难以保证稳定的蚀刻速率。
在一具体实施例中，闪蚀的蚀刻速率为0.2μm/min~1.5μm/min。闪蚀的蚀刻速率过快使闪蚀精度难以控制，闪蚀的蚀刻速率过慢又导致闪蚀药水浓度过高产生闪蚀过度的现象。
在一具体实施例中，印制线路板的底铜厚度为0.5μm~2μm。
在一具体实施例中，使用喷淋机对印制线路板进行闪蚀，可采用上喷头喷淋和下喷头喷淋的共同喷淋方式，上喷头喷淋指的是喷头位于印制线路板上方，向下喷淋闪蚀药水，下喷头喷淋指的是喷头位于印制线路板下方，向上闪蚀药水。
在一具体实施例中，上喷淋压力为1.3kg/cm2~1.6kg/cm2，下喷淋压力为0.9kg/cm2~1kg/cm2。
使用本发明实施例的用于印制线路板的闪蚀药水可以处理线宽/线距在20μm/20μm以下的的精细线路，且闪蚀印制线路板过程中闪蚀药水稳定性高，操作简单，成本低，溶液存放时间长。
以下为具体实施例。
实施例1
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：40g/L的硫酸、12g/L的双氧水、1g/L的植酸、0.4g/L的丙二醇、0.08g/L的十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.5g/L的四羟丙基乙二胺、0.8g/L的丝氨酸、20g/L的铜离子、1.2g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例2
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：50g/L的硫酸、10g/L的双氧水、0.8g/L的柠檬酸、0.3g/L的聚乙二醇（分子量500）、0.05g/L的十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.5g/L的亚氨基二琥珀酸四钠、1g/L的色氨酸、15g/L的铜离子、1.2g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例3
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：55g/L的硫酸、12g/L的双氧水、1g/L的植酸、0.4g/L的甘油、0.06g/L的月桂醇聚氧乙烯醚、0.7g/L的四羟丙基乙二胺、1.5g/L的丝氨酸、20g/L的铜离子、1.3g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例4
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：60g/L的硫酸、9g/L的双氧水、0.8g/L的抗坏血酸、0.2g/L的聚乙二醇（分子量800）、0.07g/L的月桂醇聚氧乙烯醚、0.8g/L的二乙烯三胺五乙酸、0.9g/L的甘氨酸、25g/L的铜离子、1.5g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例5
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：70g/L的硫酸、10g/L的双氧水、0.06g/L的葡萄糖酸、0.25g/L的聚乙二醇（分子量1000）、0.05g/L的十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.9g/L的亚氨基二琥珀酸四钠、0.8g/L的甘氨酸、30g/L的铜离子、1.25g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例6
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：55g/L的硫酸、14g/L的双氧水、0.8g/L的植酸、0.15g/L的聚乙二醇（分子量2000）、0.04g/L的月桂酰二乙醇胺、0.6g/L的四羟丙基乙二胺、0.5g/L的丙氨酸、35g/L的铜离子、1g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例7
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：30g/L的磷酸、40g/L的硫酸、12g/L的双氧水、0.7g/L的酒石酸、0.3g/L的丙二醇、0.05g/L的聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯、0.4g/L的二乙烯三胺五乙酸、0.6g/L的精氨酸、40g/L的铜离子、1.15g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例8
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水包括以下浓度的组分：45g/L的磷酸、20g/L的硫酸、8g/L的双氧水、0.8g/L的柠檬酸、0.35g/L的聚乙二醇（分子量800）、0.04g/L的十二烷基酚聚氧乙烯醚、0.4g/L的亚氨基二琥珀酸四钠、0.7g/L的苏氨酸、20g/L的铜离子、1.05g/L的侧蚀抑制剂和余量为去离子水。
侧蚀抑制剂的结构式为。
本实施例的用于印制线路板的闪蚀药水的制备方法包括：按照所需浓度称取上述组分，混合后，均匀搅拌1h，得到闪蚀药水。
实施例9
实施例9与实施例1相比较，区别仅在于：实施例9不含有丙二醇。
实施例10
实施例10与实施例1相比较，区别仅在于：实施例10不含有丝氨酸。
实施例11
实施例11与实施例1相比较，区别仅在于：实施例11不含有十二烷基酚聚氧乙烯醚。
实施例12
实施例12与实施例1相比较，区别仅在于：实施例12不含有植酸。
实施例13
实施例13与实施例1相比较，区别仅在于：实施例13不含有四羟丙基乙二胺。
对比例1
对比例1与实施例1相比较，区别仅在于：对比例1不含有侧蚀抑制剂。
测试例
将实施例1-13和对比例1的用于印制线路板的闪蚀药水采用喷淋机对底铜厚度为1μm的印制线路板进行闪蚀，闪蚀的温度为30°C，闪蚀的蚀刻速率为0.25μm/min，上喷淋压力为1.6kg/cm2，下喷淋压力为1kg/cm2，分别得到实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板。
对实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板沿垂直于印制线路板中线路的方向截取切片，并对闪蚀后的印制线路板切片进行电镜测试，具体包括以下流程：闪蚀后的印制线路板取样-灌胶-固化-金相粗磨-细磨-抛光-扫描电子显微镜观察-获取图像，测试结果如图1-14所示，图1-14分别为实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板切片的扫描电子显微镜照片。
1、防侧蚀效果验证
对实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板在闪蚀生产线进行蚀刻测试并记录铜线路的蚀刻量、铜线路底部两侧的侧蚀量，测试结果如表1所示，表1为实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板测试结果。
蚀刻量的计算公式如下：
式中：X为样品的蚀刻量（μm）；W0为样品蚀刻前的重量（g）；W1为样品蚀刻后的重量（g）；A为样品的长度（cm）；B为样品的宽度（cm）。
表1 实施例1-13和对比例1闪蚀后的印制线路板测试结果
根据表1和附图1-14可得，实施例1-8的闪蚀药水可以有效去除底铜并减少侧蚀，使得闪蚀后的铜线路截面可以维持矩形形状，而对比例1的闪蚀药水闪蚀后的铜线路的侧蚀严重，这是因为实施例1-8通过添加含有吡啶官能团、噻唑官能团以及亲水基团的侧蚀抑制剂，在铜表面形成致密的侧蚀保护层，从而有效减少侧蚀。
并且，与实施例1相比，实施例9-11分别缺少润湿剂、氨基酸和非离子表面活性剂中的一种组分，实施例9-11的侧蚀量明显大于实施例1的侧蚀量，这是因为实施例1通过添加润湿剂和非离子表面活性剂，降低闪蚀药水的表面张力，使闪蚀药水在铜表面上可以迅速展开，提高闪蚀药水中侧蚀抑制剂在铜线路侧壁的成膜性；并且实施例1通过添加氨基酸，对闪蚀药水的pH具有缓冲作用，有效提高侧蚀抑制剂在铜线路侧壁的成膜稳定性。
2、蚀刻速率稳定性验证
对实施例1-13闪蚀后的印制线路板在闪蚀生产线进行蚀刻测试并分别记录铜线路在0h、24h、48h和120h的蚀刻速率，测试结果如表2所示，表2为实施例1-13闪蚀后的印制线路板测试结果。
表2 实施例1-13印制线路板的蚀刻速率稳定性测试结果
根据表2的结果可得，实施例1-8闪蚀药水的120h蚀刻速率下降百分比最低可达到2.14％，且实施例1闪蚀药水的初始蚀刻速率为0.2576μm/min，120h蚀刻速率为0.2521μm/min，蚀刻速率基本保持稳定，说明本发明闪蚀药水蚀刻速率稳定可控。
与实施例1相比，实施例10、实施例12和实施例13分别缺少氨基酸、稳定剂和螯合剂中的一种组分，但120h蚀刻速率下降百分比高于10％，120h蚀刻速率下降百分比最高可达21.3%，蚀刻速率变化明显，说明本发明的含有氨基酸、稳定剂和螯合剂三种成分的闪蚀药水蚀刻速率稳定性好，具有优良的稳定性和安全性，使用寿命长，且氨基酸、稳定剂和螯合剂三者具有一定的协同增效效果。
因此，本发明用于印制线路板的闪蚀药水通过加入稳定剂、润湿剂、非离子表面活性剂、螯合剂、氨基酸、铜离子以及侧蚀抑制剂，多种组分协同作用，使闪蚀药水兼具减少线路侧蚀、蚀刻速率稳定和蚀刻速率快的特点，且使用本发明的闪蚀药水可以处理线宽/线距在20μm/20μm以下的的精细线路，闪蚀印制线路板过程中药水稳定性高，操作简单，成本低，溶液存放时间长。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，包括以下浓度的组分：
20g/L~200g/L的无机酸、5g/L~20g/L的双氧水、0.1g/L~20g/L的稳定剂、0.1g/L~10g/L的螯合剂、0.1g/L~10g/L的氨基酸、0.1g/L~5g/L的润湿剂、0.01g/L~2g/L的非离子表面活性剂、10g/L~50g/L的铜离子、0.1g/L~10g/L的侧蚀抑制剂以及余量为去离子水；
所述侧蚀抑制剂包括含吡啶基团的噻唑化合物。
2.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述含吡啶基团的噻唑化合物的结构式为：
；
R选自、/>、/>、羟基、醛基或羧基中的一种。
3.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述无机酸包括硫酸、磷酸和硝酸中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述稳定剂包括抗坏血酸、葡萄糖酸、植酸、苹果酸、柠檬酸和酒石酸中的一种或两种以上。
5.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述螯合剂包括四羟丙基乙二胺、二乙烯三胺五乙酸、N-羟乙基乙二胺三乙酸、乙二胺四乙酸二钠、亚氨基二琥珀酸四钠、羟基乙叉二膦酸和乙二胺四亚甲基叉膦酸钠中的一种或两种以上。
6.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述氨基酸包括丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、甘氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述润湿剂包括甘油、丙二醇和聚乙二醇中的一种或两种以上。
8.根据权利要求1所述的用于印制线路板的闪蚀药水，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括聚乙二醇月桂酸酯、月桂醇聚氧乙烯醚、十二烷基酚聚氧乙烯醚、月桂酰二乙醇胺、单硬脂酸甘油酯和聚氧乙烯山梨醇酐单硬脂酸酯中的一种或两种以上。
9.一种用于印制线路板的闪蚀药水的闪蚀方法，其特征在于，采用如权利要求1～8中任意一项所述的用于印制线路板的闪蚀药水闪蚀印制线路板。
10.根据权利要求9所述的用于印制线路板的闪蚀药水的闪蚀方法，其特征在于，所述闪蚀的温度为25°C~35°C；
所述闪蚀的蚀刻速率为0.2μm/min~1.5μm/min；
所述印制线路板的底铜厚度为0.5μm~2μm。
CN202311604659.3A 2023-11-29 2023-11-29 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法 Active CN117305841B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311604659.3A CN117305841B (zh) 2023-11-29 2023-11-29 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311604659.3A CN117305841B (zh) 2023-11-29 2023-11-29 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117305841A true CN117305841A (zh) 2023-12-29
CN117305841B CN117305841B (zh) 2024-02-02

Family

ID=89286910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311604659.3A Active CN117305841B (zh) 2023-11-29 2023-11-29 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117305841B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010232486A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Nagase Chemtex Corp エッチング用組成物
CN106435587A (zh) * 2010-08-16 2017-02-22 恩特格里斯公司 用于铜或铜合金的蚀刻溶液
WO2017086758A1 (ko) * 2015-11-19 2017-05-26 오씨아이 주식회사 구리 식각용 조성물 및 과산화수소계 금속 식각용 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010232486A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Nagase Chemtex Corp エッチング用組成物
CN106435587A (zh) * 2010-08-16 2017-02-22 恩特格里斯公司 用于铜或铜合金的蚀刻溶液
WO2017086758A1 (ko) * 2015-11-19 2017-05-26 오씨아이 주식회사 구리 식각용 조성물 및 과산화수소계 금속 식각용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN117305841B (zh) 2024-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4932094B2 (ja) 無電解金めっき液および無電解金めっき方法
KR101697460B1 (ko) 동함유 재료용 에칭제 조성물 및 동함유 재료의 에칭 방법
US10104783B2 (en) Method for producing ceramic circuit board
KR101032204B1 (ko) 동함유 재료용 에칭제 조성물 및 동함유 재료의 에칭 방법
JP5398549B2 (ja) 銅または銅合金用のエッチング液、エッチング前処理液およびエッチング方法
WO2006103751A1 (ja) 銅エッチング液及びエッチング方法
DE10313517A1 (de) Lösung zum Ätzen von Kupferoberflächen und Verfahren zum Abscheiden von Metall auf Kupferoberflächen
KR20150059602A (ko) 에칭용 조성물 및 이것을 이용한 프린트 배선판의 제조방법
CN101381872B (zh) 一种干膜粘贴促进剂及其使用方法
CN115354327B (zh) 一种适用于sap制程的微蚀粗化液及其应用
CN112251233A (zh) 一种去磨纹的硅蚀刻液
CN116607149A (zh) 一种ic载板的铜面微蚀粗化液及其制备方法与应用
JP2005105410A (ja) 銅エッチング液及びエッチング方法
KR101127564B1 (ko) 금속막의 에칭액 조성물
CN117305841B (zh) 用于印制线路板的闪蚀药水及其闪蚀方法
JP4418916B2 (ja) エッチング処理用組成物
KR20030011564A (ko) 에칭 방법 및 에칭액
KR20070115916A (ko) 구리 에칭액 및 에칭 방법
CN115786916A (zh) 一种铜蚀刻液及其制备方法与玻璃基板铜的蚀刻方法
US20050236359A1 (en) Copper/copper alloy surface bonding promotor and its usage
KR102079658B1 (ko) 구리 함유 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
CN111117626B (zh) 一种闪蚀药水及其制备方法和应用
CN114592191A (zh) 蚀刻液、蚀刻方法及铟镓锌氧化物半导体器件
CN115261859B (zh) 铜蚀刻液组合物及其制备方法
CN1629357A (zh) 铜或铜合金的表面粗化剂

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant