一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】_種盲孔全銅填充添加劑的制備方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種全銅填充添加劑的制備方法和利用該添加劑的電鍍方法，具體的說(shuō)是一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在封裝基板的實(shí)際生產(chǎn)中，填孔電鍍通常需要添加四種添加劑到基礎(chǔ)溶液中，即光澤劑(加速劑)、抑制劑(載體、潤(rùn)濕劑)和整平劑，還有氯離子。所有這些添加劑在一起，產(chǎn)生協(xié)同或競(jìng)爭(zhēng)作用，從而實(shí)現(xiàn)銅在不同電流密度區(qū)域的具有不同的沉積速率，導(dǎo)致孔內(nèi)銅的沉積速率遠(yuǎn)大于孔外銅的沉積速率，從而形成自底而上的填充機(jī)制，最終實(shí)現(xiàn)填孔電鍍。
[0004]目前在填孔電鍍領(lǐng)域，尤其是盲孔填充工藝中，銅需要從孔自底向上生長(zhǎng)。所以利用多種添加劑協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)自底而上的填孔是目前最常見(jiàn)的解決方案。通常利用加速劑使孔內(nèi)銅離子加速沉積，抑制劑控制面銅沉積速率，整平劑限制孔口過(guò)早封閉，這三種成分協(xié)同作用，互相影響，最終達(dá)到良好的填孔效果。
[0005]但采用此類(lèi)三元鍍銅添加劑存在著如下問(wèn)題:加速劑、抑制劑和整平劑三者隨著電流時(shí)間的消耗量并不一致。隨著不同孔型(孔徑、深度、孔底直徑和孔口直徑的比例等)的盲孔，對(duì)三種添加劑濃度需求也有所不同。所以三元添加劑在使用過(guò)程中常常很容易導(dǎo)致三者之間的比例失調(diào)，從而失去填孔效果。同時(shí)添加劑反應(yīng)的副產(chǎn)物種類(lèi)繁多，長(zhǎng)期使用三元添加劑后會(huì)導(dǎo)致填孔電鍍的工藝窗口變得狹窄。同時(shí)需要經(jīng)常對(duì)副產(chǎn)物進(jìn)行活性炭處理，導(dǎo)致使用極其不方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明解決了三元添加劑在使用過(guò)程容易出現(xiàn)比例失調(diào)，從而失去填孔效果的技術(shù)問(wèn)題，提供一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。
[0007]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施來(lái)達(dá)到的，一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法包含如下步驟:
a、在反應(yīng)容器中裝入180~220g的60~70 %的DADMAC溶液，再添加15~18 g的35~37%的鹽酸，酸度系數(shù)為4.0以下，攪拌均勻；
b、等上述溶液冷卻到20°C以下，通入50~52g SO2，最后得到均勻的溶液；
c、最后加入7?8g的26.5-28.5%的過(guò)硫酸銨水溶液作為引發(fā)劑，讓DADMAC和S02&生充分聚合，最終得到DADMAC與302兩者的水溶性聚合物。
[0008]本發(fā)明采用二烯丙基二甲基氯化銨(也可以由二烯丙基二甲基溴化銨、二烯丙基二甲基碘化銨，為方便表述，后面均以二烯丙基二甲基氯化銨為例，二烯丙基二甲基氯化銨簡(jiǎn)稱(chēng)為DADMAC)和二氧化硫兩種組成，通過(guò)合成制備出兩者的共聚物，作為鍍銅添加劑。該分子結(jié)構(gòu)上同時(shí)具備SO2基團(tuán)，Cl基團(tuán)，通過(guò)聚合反應(yīng)，將上述基團(tuán)引入到二烯丙基甲胺單體中聚合后，分子量為4000-16000。
[0009]通過(guò)控制反應(yīng)條件，所制備的具有高分子量的共聚物，分子量大小容易調(diào)整，如通過(guò)增加鹽酸的量，隨著聚合反應(yīng)的進(jìn)行，分子量逐漸增加。作為鍍銅添加劑，還需要同時(shí)具有良好的水溶性。
[0010]因此，本發(fā)明提供了一種制備二烯丙二甲基氯化銨和二氧化硫的共聚物作為鍍銅添加劑，它具有較的高分子量，且具有良好的水溶性。作為盲孔全銅填充的鍍銅添加劑，能夠做到面銅薄，同時(shí)具有自底而上的沉積機(jī)制。
[0011]二甲基二烯丙基氯化銨和二氧化硫以一定的質(zhì)量比進(jìn)行聚合反應(yīng)，在酸性條件，通過(guò)過(guò)硫酸銨引發(fā)劑使得二烯丙基二甲基氯化銨和二氧化硫發(fā)生聚合，生成水溶性聚合物。
[0012]DADMAC通過(guò)在甲醇或丙酮中再沉淀的方法來(lái)進(jìn)行純化。產(chǎn)生的沉淀，通過(guò)過(guò)濾裝置，最后轉(zhuǎn)移進(jìn)入真空干燥器，進(jìn)行干燥，干燥一小時(shí)后，最后得到白色晶體。將白色晶體溶于水，得到濃度為1%的溶液。
[0013]作為鍍銅添加劑，按照以白色晶體所占溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1~5 ppm的比例，加入到鍍銅基礎(chǔ)溶液中去，即硫酸銅和硫酸的溶液。以1.0ASD的電流密度，根據(jù)不同的孔形，選擇不同的時(shí)間，可以滿足孔徑為30~100um，厚徑比0.8-1.2的盲孔的全銅填充。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
實(shí)施例1:
添加通過(guò)本發(fā)明制備所得的添加劑至鍍銅基礎(chǔ)溶液中，添加劑在基礎(chǔ)藥水中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為lppm，所述的鍍銅基礎(chǔ)溶液，由硫酸銅與硫酸組合而成，其中，硫酸銅的濃度為150g/L，硫酸的濃度為100g/L
利用上述配制而成的鍍銅溶液，將電路板在1.0-1.2ASD的電流密度與Ih電鍍時(shí)間的條件下進(jìn)行電鍍處理，有效填充孔徑為30-100 μ m，厚徑比為0.5-1.2的盲孔，面銅厚度控制在10 μ m以下。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法，其特征是包含如下步驟: a、在反應(yīng)容器中裝入180~220g的60~70 %的DADMAC溶液，再添加15~18 g的35~37%的鹽酸，酸度系數(shù)為4.0以下，攪拌均勻； b、等上述溶液冷卻到20°C以下，通入50~52g SO2，最后得到均勻的溶液； c、最后加入7?8g的26.5-28.5%的過(guò)硫酸銨水溶液作為引發(fā)劑，讓DADMAC和S02&生充分聚合，最終得到DADMAC與302兩者的水溶性聚合物。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法屬于電路板制造領(lǐng)域，特別是涉及一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。本發(fā)明通過(guò)制備DADMAC和SO2的水溶性共聚物，再以此水溶性共聚物作為添加劑添加至鍍銅基礎(chǔ)溶液中，對(duì)電路板進(jìn)行電鍍處理。有效解決三元添加劑在使用過(guò)程中容易出現(xiàn)比例失調(diào)，從而失去填孔效果的技術(shù)問(wèn)題。添加了本發(fā)明所制備的添加劑的鍍銅溶液，僅適用于填充孔徑為30~100μm，厚徑比為0.5~1.2的盲孔，不能填充通孔。電鍍效果為盲孔填平，面銅厚度可以控制在10μm以下。
【IPC分類(lèi)】C25D3-38
【公開(kāi)號(hào)】CN104746112
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410775516
【發(fā)明人】王靖
【申請(qǐng)人】安捷利電子科技（蘇州）有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日