[發明專利]含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液

有效

• 申請號: 201310057889.2
• 申請日: 2013-02-22
• 公開（公告）號: CN103103587A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 王增林;路旭斌
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C25D3/38
• 分類號: C25D3/38
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

技術領域

本發明屬于印刷電路板(PCB)的微盲孔填充技術領域，具體涉及到一種通過含巰基雜環化合物與氯離子、加速劑、抑制劑的協同作用實現微盲孔填充的表面整平效果的含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液。

背景技術

印刷電路板制程、半導體制程、封裝基板制程所使用的電鍍液，主要以硫酸銅溶液為主，硫酸銅系列電鍍液操作溫度較低、設備易于操作使用、環境污染小以及添加劑比較單純，而目前硫酸銅系列的電鍍液所使用的添加劑主要分為抑制劑、加速劑以及整平劑三種，其中抑制劑主要以聚乙二醇（PEG）為主；加速劑主要以聚二硫二丙烷磺酸鈉（SPS）或3-巰基-1-丙烷磺酸鈉（MPS）為主；整平劑主要以健那綠（GJB）、二嗪黑（DB）或阿爾新藍（ABPV）等季銨鹽為主，但是隨著電子信息產業的迅猛發展，高密度、輕量化、高集成度的電路印刷版對表面銅厚度的要求越來越薄。傳統的電鍍銅體系無法實現高填充率、地表面厚度以及操作窗口大等要求，因此，對添加劑的改進及優化成了必然趨勢。

發明內容

為了解決現有電鍍銅溶液所存在的不足，本發明提供了一種能夠實現無空洞、表面沉積厚度低、填充率高、整平效果好、鍍液穩定、壽命長、環境污染小的含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：1L該電鍍銅溶液由下述質量配比的原料組成：

上述抑制劑為聚乙二醇或嵌段聚醚或聚乙烯吡咯烷酮；

上述的加速劑是聚二硫二丙烷磺酸鈉或3-巰基-1-丙烷磺酸鈉。

1L上述電鍍銅溶液優選下述質量配比的原料：

1L上述的電鍍銅溶液中原料的最佳質量配比為：

上述含巰基吡啶類雜環化合物為2-巰基吡嗪、2-巰基吡啶、3-吡啶基硫脲、2-甲硫基吡啶、2-氯-3-羥基吡啶、2-氯-5-羥基吡啶、吡啶-3-磺酸鹽、2-氯吡啶、2-氨基吡啶中的任意一種。

上述聚乙二醇是數均分子量為4000的PEG4000、數均分子量為6000的PEG6000或數均分子量為8000的PEG8000中的任意一種。

上述嵌段聚醚是數均分子量為1000的普朗尼克PE3100、數均分子量為1750的普朗尼克PE4300、數均分子量為2000的普朗尼克PE6100、數均分子量為2450的普朗尼克PE6200、數均分子量為2900的普朗尼克PE6400、數均分子量為8000的普朗尼克PE6800、數均分子量為2125的普朗尼克RPE1740、數均分子量為3080的普朗尼克RPE2035中的任意一種。

上述聚乙烯吡咯烷酮是PVP?K30、PVP?K16～18、PVP?K23～27中的任意一種。

上述的含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液的制備方法是：按照上述原料的質量配比，將五水硫酸銅加入燒杯中，加入900mL二次蒸餾水至五水硫酸銅完全溶解，再加入硫酸，待完全溶解及溶液溫度降至室溫后，分別加入濃度為0.04g/L的氯化鈉或鹽酸、0.003g/L的加速劑以及濃度為0.0003g/L的含巰基吡啶類雜環化合物、0.2g/L的抑制劑，攪拌均勻，用二次蒸餾水定容至1L。

本發明的含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液，是通過在電鍍銅溶液中添加聚乙二醇、嵌段聚醚或聚乙烯吡咯烷酮等物質作為抑制劑，與聚二硫二丙烷磺酸鈉或3-巰基-1-丙烷磺酸鹽的加速劑、含巰基吡啶類雜環化合物作為整平劑以及氯離子協同作用，實現了電鍍工藝中不同深徑比的盲微孔無空洞、無縫隙、整平效果好的電鍍銅填充，且本發明的電鍍銅溶液具有性質穩定、使用壽命長，環境污染小，銅表面沉積厚度小、填充率高，能夠達到90%以上，容易生物降解，減少環境污染等的優點。

附圖說明

圖1為健那綠（JGB）的極化特征曲線。

圖2為2-甲硫基吡啶的極化特征曲線。

圖3為以健那綠（JGB）整平劑時的盲孔填充效果圖。

圖4為實施例1的電鍍銅溶液的盲孔填充效果圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明，但本發明不限于這些實施例。

實施例1

以制備含巰基雜環化合物的電鍍銅溶液1L為例，所用原料及其質量配比為：

上述PEG8000（美國陶氏公司）作為抑制劑，是聚乙二醇中的一種，其數均分子量是8000。上述2-甲硫基吡啶的分子量為125.19，由百靈威科技有限公司銷售。