[發明專利]自蝕刻銅面鍵合劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202111561232.0
• 申請日: 2021-12-20
• 公開（公告）號: CN114231982B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 王立中;陳修寧;李晨慶;黃志齊;王淑萍;黃京華
• 申請（專利權）人: 昆山市板明電子科技有限公司
• 主分類號: C23F1/02
• 分類號: C23F1/02;C23F1/18;H05K3/38;H05K3/06
• 代理公司: 江蘇海聯海律師事務所 32531
• 代理人: 倪章勇

本發明公開了一種自蝕刻銅面鍵合劑及其制備方法，屬于印制線路板生產用化學品技術領域。該鍵合劑包括氧化劑、含氮雜環共聚物、含羥基溶劑、有機酸和余量去離子水，其中氧化劑為二價銅鹽、三價鐵鹽、過氧化物和過硫酸鹽中至少一種，含氮雜環共聚物為由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體和親水性單體按質量比為(20～90):(5～50):(5～15)經自由基共聚制備所得聚合物，含羥基溶劑為醇類化合物和醇醚類化合物中至少一種，有機酸為有機羧酸。該鍵合劑將化學微蝕與化學鍵合二種技術結合，能有效提高銅表面與不同光致抗蝕劑間粘附力并保持穩定，對銅表面形貌改變小，同時又能滿足細線路加工與高頻率信號傳輸對銅表面形貌的要求。

技術領域

本發明涉及一種金屬表面處理劑及其制備方法，尤其涉及一種自蝕刻銅面鍵合劑及其制備方法，屬于印制線路板生產用化學品技術領域。

背景技術

在PCB的導電圖形轉移過程中，很關鍵的一步是光致抗蝕劑的運用，該光致抗蝕劑與銅表面之間的粘附力要求有持久的穩定性。業內普遍使用機械磨刷、噴砂或者化學微蝕等方法對銅表面進行前處理，通過提高銅表面的粗糙度，增加光致抗蝕劑和銅表面之間的錨合面積，進而形成持久穩定的粘附力。其中以化學微蝕使用最為廣泛。

隨著電子設備往輕、薄、短、小方向發展，PCB加快走向高密度化，線寬/線距越來越小，未來圖形電路的線寬/線距發展到20μm甚至更小尺寸。這對化學微蝕提出了挑戰，因為化學微蝕在處理過程中通常要咬去1-2μm的銅，在加工線寬/線距20μm或更小的細線路時，線路尺寸會減少5%-10%甚至更多，這是不可接受的。另外隨著通訊的發展，信號傳輸頻率越來越高，對導體表面的光滑程度要求也越來越高。因為高頻信號在傳輸時主要集中在導體的表面（即趨膚效應），表面形貌會直接影響信號的傳輸，過大的粗糙度會導致信號不斷衰減甚至完全失真。為滿足精細線路加工和高頻信號傳輸低損耗或無損耗的要求，需要盡可能地降低銅箔表面的粗糙度。

為解決上述問題，研究人員開發了一種對銅表面輪廓無明顯影響的表面處理技術，該技術又稱為銅面鍵合劑。銅面鍵合劑通常采用具有多官能團的活性成分，該活性成分上的一部分官能團能夠通過配位鍵的方式與銅表面結合，另一部分官能團又能夠與光致抗蝕劑中的活性官能團發生反應形成化學鍵，從而在銅表面和光致抗蝕劑之間起到橋梁作用，改善二者之間的粘附力。然而在實際使用時發現：由于不同廠家的光致抗蝕劑組分差異，搭配銅面鍵合劑使用進行生產時，產線的良率波動大；另外銅表面的潔凈程度也會影響銅面鍵合劑的使用效果。

發明內容

為克服現有技術的不足，本發明提供了一種自蝕刻銅面鍵合劑及其制備方法，該技術將化學微蝕與化學鍵合二種技術結合在一起，能夠有效提高銅表面與不同光致抗蝕劑之間的粘附力并保持穩定，對銅表面的形貌改變小，同時又能夠滿足細線路與高頻線路對銅表面形貌的要求。

本發明的技術方案是：

一種自蝕刻銅面鍵合劑，主要包括如下濃度的成分：2-20?g/L氧化劑、1-5?g/?L含氮雜環共聚物、2-10g/L含羥基溶劑、5-60?g/?L有機酸和余量去離子水。

上述成分中的氧化劑為二價銅鹽、三價鐵鹽、過氧化物和過硫酸鹽中至少一種。其中二價銅鹽為氯化銅、硝酸銅、堿式碳酸銅、甲酸銅和乙酸銅中的至少一種；三價鐵鹽為氯化鐵、硝酸鐵和硫酸鐵中的至少一種；過氧化物為雙氧水、過氧化鈉和過氧乙酸中的至少一種；過硫酸鹽為過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸氫鉀和過硫酸銨中的至少一種。其中最優選的氧化劑為二價銅鹽，尤其優選氯化銅，其能夠以內部的二價銅離子為氧化劑，在酸性環境下，可以對銅表面進行輕微蝕刻。

上述成分中的含氮雜環共聚物為由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體和親水性單體按質量比為(20～90):(5～50):(5～15)經自由基共聚制備所得的聚合物。該聚合反應進行的工藝條件及反應參數均為自由基共聚反應的常規反應條件及參數，或由本領域技術人員經有限次試驗可獲知的，本申請中不再贅述。