本發(fā)明屬于印制電路板電鍍銅用添加劑，具體涉及一種用于印制電路x型孔填孔的電鍍銅鍍液及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、印制電路板是電子設(shè)備中不可或缺的一部分，其主要作用是將各種元器件集成起來(lái)并實(shí)現(xiàn)元器件之間的電氣互連。隨著印制電路板集成度和層數(shù)的提高，其對(duì)電氣互連的可靠性的要求也隨之升高，其中具有代表性的就是對(duì)高質(zhì)量x型激光通孔填孔的需求。

2、x型激光通孔(以下簡(jiǎn)稱x型孔)是采用激光對(duì)鉆的方式，即在板材兩面分別進(jìn)行激光對(duì)鉆進(jìn)而鉆通形成的通孔，其具有中間的孔徑小、孔口孔徑大的特點(diǎn)。高質(zhì)量的x型孔的填充應(yīng)該滿足以下要求：在孔外的鍍層厚度變化不大的前提下，孔內(nèi)應(yīng)填滿銅且無(wú)空洞，表面凹陷度小甚至無(wú)明顯凹陷。其填充過(guò)程應(yīng)當(dāng)遵循以下步驟：首先，在不同添加劑的共同作用下，孔內(nèi)的沉銅速率遠(yuǎn)高于孔外，尤其是x型孔的中間位置，在該位置會(huì)先形成由鍍銅層構(gòu)成的連通“橋”；然后，x型孔被分成了兩個(gè)類似于盲孔的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)盲孔在添加劑的作用下分別發(fā)生自下而上的超填充過(guò)程，最終實(shí)現(xiàn)x型孔的高質(zhì)量填充。

3、在上述過(guò)程中，添加劑均起著至關(guān)重要的作用，其中第一類添加劑如聚乙二醇一類能夠抑制表面的析氫，減少表面的缺陷；第二類添加劑如聚二硫二丙烷磺酸鈉一類主要吸附在孔內(nèi)這樣的低傳質(zhì)速率、低電流密度區(qū)域，同時(shí)能夠加速銅的沉積，使得孔內(nèi)的沉銅速率變大；第三類添加劑如健那綠一類主要吸附在高電流密度區(qū)域，降低孔外的沉銅速率，最終實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的x型孔填孔。

4、目前，有關(guān)第一類和第二類添加劑的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用均比較完善，但有關(guān)第三類添加劑作用機(jī)理的有效研究成果較為匱乏；同時(shí)第三類添加劑商業(yè)價(jià)值較高，因此對(duì)第三類添加劑的研究與開(kāi)發(fā)有助于電鍍添加劑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

5、在x型孔填孔工藝中，實(shí)現(xiàn)了x型孔的充分填充后，往往面銅會(huì)過(guò)厚，而過(guò)厚的面銅不利于后續(xù)精細(xì)線路的蝕刻。如圖1所示某公司目前x型孔填充的效果圖，在填孔后，面銅厚度16微米，該面銅厚度可以通過(guò)更換鍍銅液中的第三類添加劑得到進(jìn)一步的降低，有利于后續(xù)精細(xì)線路的制作。

6、出于以上原因，本發(fā)明提出一種能夠應(yīng)用于高質(zhì)量x型孔填銅的添加劑體系，能夠滿足印制電路制造中的實(shí)際需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種用于印制電路x型孔填孔的電鍍銅鍍液及應(yīng)用。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種用于印制電路x型孔填孔的電鍍銅鍍液，其特征在于：所述鍍液包括五水硫酸銅、硫酸、氯化鈉，添加劑體系包括第一類添加劑、第二類添加劑和第三類添加劑；

4、所述五水硫酸銅的濃度為180g/l-250g/l，濃硫酸的濃度為10g/l-80g/l，氯化鈉的濃度為50mg/l-132mg/l；

5、所述第一類添加劑為聚乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷嵌段共聚物中的一種或幾種，第一類添加劑的濃度為200mg/l-600mg/l；

6、所述第二類添加劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉、3-巰基-1-丙烷磺酸鈉、苯基聚二硫丙烷磺酸鈉、2-巰基苯并咪唑中的一種或幾種，第二類添加劑的濃度為1mg/l-8mg/l；

7、第三類添加劑為1-甲基-4-硝基咪唑、硫唑嘌呤、6-巰基嘌呤、2-硫代黃嘌呤中的一種或幾種，第三類添加劑的濃度為1mg/l-8mg/l。

8、作為優(yōu)選方式，當(dāng)所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，所述五水硫酸銅的濃度為220g/l-250g/l，濃硫酸的濃度為40g/l-80g/l，氯化鈉的濃度為50mg/l-132mg/l。

9、作為優(yōu)選方式，所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，x型孔填孔的上、下孔徑為50μm-80μm、中間孔徑為25μm-40μm，介質(zhì)厚度為130μm-170μm。

10、作為優(yōu)選方式，所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，電鍍工藝包括以下步驟：

11、步驟1、對(duì)帶x型孔的覆銅板進(jìn)行除油、微蝕和預(yù)浸處理；

12、步驟2、將配制好的鍍液倒入鍍槽內(nèi)，以步驟1處理后的帶x型孔的覆銅板作為陰極，以可溶性磷銅作為陽(yáng)極，采用直流電源進(jìn)行電鍍，其中，電流密度為1a/dm2～2a/dm2，鍍液溫度為22±3℃，電鍍時(shí)間為30～90min。

13、進(jìn)一步的，所述五水硫酸銅可以采用硫酸銅代替，當(dāng)采用硫酸銅時(shí)，鍍液中硫酸銅的濃度可按照上述用到的五水硫酸銅的相同的摩爾濃度進(jìn)行折算。

14、進(jìn)一步的，所述濃硫酸可以采用稀硫酸代替，當(dāng)采用稀硫酸時(shí)，鍍液中稀硫酸的濃度可按照上述用到的濃硫酸的相同的摩爾濃度進(jìn)行折算。

15、進(jìn)一步的，所述氯化鈉可以采用鹽酸代替，當(dāng)采用鹽酸時(shí)，鍍液中鹽酸的濃度可按照上述用到的氯化鈉的相同的摩爾濃度進(jìn)行折算。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

17、本發(fā)明提供的一種印制電路x型孔填孔的電鍍銅的鍍液添加劑體系，所采用的第三類添加劑分子結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；將本發(fā)明提供的鍍液添加劑體系應(yīng)用在x型孔填充上，在獲得了高質(zhì)量填充效果的同時(shí)，控制面銅平均增厚小于13μm，凹陷度小于4μm，其中面銅厚度的控制能力在同類發(fā)明和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。同時(shí)，得到的銅面平整光亮，能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)需要。

技術(shù)特征：

1.一種用于印制電路x型孔填孔的電鍍銅鍍液，其特征在于：所述鍍液包括五水硫酸銅、硫酸、氯化鈉，添加劑體系包括第一類添加劑、第二類添加劑和第三類添加劑；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于印制電路x型孔填孔的電鍍銅鍍液，其特征在于，當(dāng)所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，所述五水硫酸銅的濃度為220g/l-250g/l，濃硫酸的濃度為10g/l-80g/l，氯化鈉的濃度為50mg/l-132mg/l。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于印制電路x型孔電鍍銅鍍液，其特征在于，所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，x型孔填孔的上、下孔徑為50μm-80μm、中間孔徑為25μm-40μm，介質(zhì)厚度為130μm-170μm。

4.權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的電鍍銅鍍液的應(yīng)用，其特征在于：能夠用于x型孔填銅從而實(shí)現(xiàn)互連電鍍。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電鍍銅鍍液的應(yīng)用，其特征在于，所述鍍液用于x型孔填孔時(shí)，電鍍工藝包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種用于印制電路X型孔填孔的電鍍銅鍍液，鍍液包括五水硫酸銅、硫酸、氯化鈉，添加劑體系包括第一類添加劑、第二類添加劑和第三類添加劑；第一類添加劑為聚乙二醇、聚丙二醇、環(huán)氧乙烷與環(huán)氧丙烷嵌段共聚物中的一種或幾種，第二類添加劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉、3?巰基?1?丙烷磺酸鈉、苯基聚二硫丙烷磺酸鈉、2?巰基苯并咪唑中的一種或幾種，第三類添加劑為1?甲基?4?硝基咪唑、硫唑嘌呤、6?巰基嘌呤、2?硫代黃嘌呤中的一種或幾種，將本發(fā)明應(yīng)用在X型孔填充上，在獲得了高質(zhì)量填充效果的同時(shí)，控制面銅平均增厚小于13μm，凹陷度小于4μm，其中面銅厚度的控制能力在同類發(fā)明和現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中處于領(lǐng)先地位。

技術(shù)研發(fā)人員：陳苑明,肖龍輝,王焱,楊瑞泉,洪延,何為,王守緒,楊文君
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6