專利名稱：用于微盲孔填充的電鍍銅溶液的制作方法
用于微盲孔填充的電鍍銅溶液技術領域
本發(fā)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共聚醚化合物或酰胺類聚合物與氯離子、加速劑、整平劑的協同作用實現了微盲孔的超級電鍍填充的微盲孔填充的電鍍銅溶液。
背景技術：
隨著電子信息產業(yè)的迅猛發(fā)展，高密度、輕量化、高集成度的電路印刷版成為行業(yè)的必然需求。這使得在酸性銅填充盲孔的過程中，對表面銅厚度的要求越來越薄，但是，目前以聚乙二醇8000 (PEG-8000)為抑制劑的聚乙二醇-氯離子-聚二硫二丙烷磺酸鈉_健那綠(PEG-C1-SPS-JGB)酸性電鍍銅體系不管四種添加劑濃度如何變化，其電鍍銅溶液仍不能滿足高填充率、低表面沉積厚度和操作窗口大的要求，因此，對添加劑的改進及優(yōu)化成了必然趨勢。
20世紀70 80年代，我國和美、日、德、英已廣泛采用酸性鍍銅于PCB電鍍中， 產品有美國UBAC添加劑，日本HS、HS-makeup添加劑，德國的Sloto-cup以及英國的PC-81 添加劑，國內有153、154、M-N-SP等多組分添加劑。這些添加劑大大改善了電鍍層的綜合性能，它們都是混合的添加劑。目前電子元件安裝基礎的印制板的小孔數量越來越多，孔徑越來越小，并且每個孔也不一樣，為滿足PCB生產新的要求，又出現了相應的成品添加劑， 而這些添加劑主要靠進口來滿足生產需要，國內自主生產高要求的電子電鍍系列添加劑還存在困難，進口產品在國內市場上仍具有很大的優(yōu)勢。
國立中興大學的竇維平教授以PEG (聚乙二醇)為抑制劑，SPS (聚二硫二丙烷磺酸鈉)、MPS (3-巰基-1-丙烷磺酸鹽)為加速劑，JGB (健那綠)、DB (二嗪黑)、ABPV (阿爾新藍)等季銨鹽為整平劑，([l]ff. -P. Dow, H. -S. Huang, and Z. Lin, Electrochem. Solid-State Lett. 6 (2003) C134. [2]ff. -P. Dow, M. -Y. Yen, ff. -B. Lin, and S. -ff. Ho, J. Electrochem. Soc. 152 (2005) C769 [3] ff. -P. Dow, H. -S. Huang, M. -Y· Yen, and H. -C. Huang, J. Electrochem. Soc. 152 (2005) C425. [4]ff. -P. Dow, M. -Y. Yen, C. -ff. Liu, C. -C. Huang, Electrochim. Acta. 53 (2008) 3610)并且在有適量的氯離子存在的酸性體系中， 對不同深徑比的微盲孔分別實現了完美填充，對其最佳濃度范圍做了相關的研究，Alan C. West (A. C. West, S. Mayer, andj. Reid, Electrochem. Solid-State Lett. 4 (2001) C50)， T. P. Moffat, D. Wheeler, S. _K. Kim, D. Josell, A. Pohjoranta 等人同時對 PEG (聚乙二醇)體系的作用機理也做了大量的相關研究。
但是上述的以PEG (聚乙二醇)為抑制劑的體系會存在鍍銅表面沉積厚度厚，添加劑操作窗口窄，鍍液的壽命較低等缺陷，因此會導致后期制作的成本高，產品成本高，不適于大規(guī)模生產。發(fā)明內容
為了解決現有技術中的電鍍銅溶液所存在的不足，本發(fā)明提供了一種能夠實現鍍膜無空洞、無縫隙、表面沉積厚度低，且鍍液穩(wěn)定、壽命長、添加劑濃度操作窗口大的用于微 盲孔填充的電鍍銅溶液。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
五水硫酸銅5 250g
硫酸10 100g
氯化鈉或鹽酸0.005 0.5g
加速劑0.0003 0.03g
整f 劑0.0005 0.05g
抑制劑0.005 0.8g
二次蒸餾水加至1L上述抑制劑為嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺類嵌型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；上述的整平劑為健那綠、二嗪黑或阿爾新藍。在1L該電鍍銅溶液中優(yōu)選的原料質量配比為
五水硫酸銅50 250g
硫酸20 60g
氯化鈉或鹽酸0.02 0.25g
加速劑0.001 0.02g
格f劑0.00丨 0.03g
抑制劑0.04 0.4g
二次蒸餾水加至1L。在1L該電鍍銅溶液中最佳的原料質量配比為
五水硫酸銅220g
硫酸54g
氯化鈉或鹽酸0.04g
加速劑0.003g
整平劑0.003g
抑制劑0.2g
二次蒸餾水加至1L。
上述聚二醇醚共聚物可以是數均分子量為2000的泊洛沙姆181、數均分子量為 2500的泊洛沙姆182、數均分子量為2900的泊洛沙姆184、數均分子量為8350的泊洛沙姆 186中的任意一種，實施例中使用的是由美國陶氏公司生產，上海邁瑞爾化學科技有限公司銷售的產品。
上述嵌段聚醚可以是數均分子量為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RPE 1740、數均分子量為3080的普朗尼克RPE 2035中的任意一種，在具體實施例中選擇的是由德國巴斯夫公司生產，武漢新大地環(huán)保材料有限公司銷售的產品。
上述胺類嵌型聚醚可以是數均分子量為501 1000的脫卻尼克301、數均分子量為1001 1500的脫卻尼克401、數均分子量為1501 2000的脫卻尼克501、數均分子量為2001 2500的脫卻尼克601、數均分子量為2501 3000的脫卻尼克701、數均分子量為 3001 3600的脫卻尼克801、數均分子量為3601 4500的脫卻尼克901中的任意一種，在具體實施例中使用的是由德國巴斯夫公司生產，上海泰今國際貿易有限公司銷售的產品。
上述聚乙烯吡咯烷酮可以是PVP K30、PVP K16 18、PVP K23 27中的任意一種。在具體實施例中選擇的是由德國巴斯夫公司生產，上海藍季科技發(fā)展有限公司銷售。
上述用于微盲孔填充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，再加入濃硫酸，待完全溶解及溶液溫度降至室溫后，分別加入濃度為O. 04g/L的氯化鈉或鹽酸、O. 0003g/L的加速劑以及濃度為O. 003g/L的整平劑，O. 2g/L的抑制劑攪拌均勻，用二次蒸餾水定容至 1L，配制成用于微盲孔填充的電鍍銅溶液。
本發(fā)明的用于微盲孔填充的電鍍銅溶液，是通過在電鍍銅溶液中添加嵌段聚醚、 聚二醇醚共聚物、胺類嵌型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、健那綠等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、完美的電鍍銅填充，且本發(fā)明的電鍍銅溶液具有性質穩(wěn)定、使用壽命長，各類添加劑濃度操作窗口大，銅表面沉積厚度小等的優(yōu)點。


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圖具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。
實施例1
以制備用于微孔填充的電鍍銅溶液IL為例，所用原料及其質量配比為
五水硫酸銅硫酸
權利要求
1.一種用于微盲孔填充的電鍍銅溶液，其特征在于1L該電鍍銅溶液由下述質量配比 的原料組成五水硫酸銅5 250g硫酸10 100g氯化鈉或鹽酸0.005 0.5g加速剤0.0003 0.03g整平劑0.0005 0.05g抑制劑0.005 0.8g二次蒸餾水加至1L上述抑制劑為嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺類嵌型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；上述的整平劑為健那綠、二嗪黑或阿爾新藍。
2.根據權利要求1所述的微盲孔填充的電鍍銅溶液，其特征在于1L該電鍍銅溶液由下 述質量配比的原料組成五水硫酸銅50 250g硫酸20 60g氯化鈉或鹽酸0.02 0.25g加速劑0.001 0.02g幣、丨7 劑0.0CU 0.03g抑制劑0.04 0.4g二次蒸餾水加至H
3.根據權利要求1所述的用于微孔填充的電鍍銅溶液，其特征在于1L該電鍍銅溶液由 下述質量配比的原料組成五水硫酸銅220g硫酸54g氯化鈉或鹽酸0.04g加速劑0.003g整平劑0.003g抑制劑0.2g二次蒸餾水加至1L。
4.根據權利要求1所述的用于微孔填充的化學鍍銅溶液，其特征在于所述聚二醇醚 共聚物是數均分子量為2000的泊洛沙姆181、數均分子量為2500的泊洛沙姆182、數均分 子量為2900的泊洛沙姆184、數均分子量為8350的泊洛沙姆186中的任意一種。
5.根據權利要求1所述的用于微孔填充的化學鍍銅溶液，其特征在于所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RPE 1740、數均分子量為3080的普朗尼克RPE 2035中的任意一種。
6.根據權利要求1所述的用于微孔填充的化學鍍銅溶液，其特征在于所述胺類嵌型聚醚為數均分子量為501 1000的脫卻尼克301、數均分子量為1001 1500的脫卻尼克 401、數均分子量為1501 2000的脫卻尼克501、數均分子量為2001 2500的脫卻尼克 601、數均分子量為2501 3000的脫卻尼克701、數均分子量為3001 3600的脫卻尼克 801、數均分子量為3601 4500的脫卻尼克901中的任意一種。
7.根據權利要求1所述的用于微孔填充的化學鍍銅溶液，其特征在于所述聚乙烯吡咯烷酮是PVP K30、PVP K16 18、PVP K23 27中的任意一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于微盲孔填充的電鍍銅溶液，是通過在電鍍銅溶液中添加嵌段聚醚、聚二醇醚共聚物、胺類嵌型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、健那綠等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、完美的電鍍銅填充，且本發(fā)明的電鍍銅溶液具有性質穩(wěn)定、使用壽命長，各類添加劑濃度操作窗口大，銅表面沉積厚度小等的優(yōu)點。
文檔編號C23C18/38GK102995076SQ20121052111
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權日2012年12月5日
發(fā)明者王增林, 路旭斌 申請人:陜西師范大學