[发明专利]一种铜面超粗化处理剂

说明书

技术领域

本发明涉及印制电路板制作领域，具体的说，涉及一种铜面超粗化处理剂。

背景技术

在多层印制电路板的制作工艺中，需要对内层铜面进行表面处理，以增强铜面与半固化片(树脂)的粘合，以免层间剥离。传统的处理工艺是对铜面进行氧化处理，在铜表面形成氧化铜和氧化亚铜针状晶体，增大铜箔的表面积，转化铜表面的极性，从而增强铜箔与半固化片之间的粘合。美国专利440903、4844981、4642161、4902551等对该技术有详细的描述，但是这种技术形成的氧化层在后续的工艺处理中容易收到酸液的攻击，造成导通孔周边的局部分层，出现所谓的“粉红圈”现象。为了解决“粉红圈”的问题，业界又开发出改性H₂SO₄-H₂O₂体系的粗化处理剂代替传统的氧化处理剂。该类粗化处理剂是在硫酸和双氧水的基础上加入含氮杂环类化合物、卤素离子和环氧乙烷聚合物等添加剂形成的。药剂在粗化铜面的同时形成一层有机金属膜，该膜不仅能与半固化片的某些基团反应形成化学键合力，而且能有效抵制酸液的攻击，从而防止“粉红圈”的发生。美国专利5800859、5869130、6120639、6146701、6162503等对此技术有详细的描述。随着高Tg(玻璃态转化温度)树脂在印制电路板上的日益应用，这种粗化处理药剂产生的机械锚和力和化学键合力难以保证铜箔与高Tg树脂的粘合，容易造成电路板层间玻璃。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提出一种能在铜面形成均匀致密的柱状超粗化微观面和有机金属膜，从而极大提高铜箔与高Tg树脂粘合力的铜面超粗化处理剂。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种铜面超粗化处理剂，由如下组分和重量百分数组成：有机铜10～50％，有机酸10～30％，胍类化合物0.1～5％，唑类化合物0.1～5％，醇胺化合物0.1～5％，余量为去离子水。

在上述铜面超粗化处理剂中，优选的组分和重量百分数为：有机铜15～30％，有机酸15～20％，胍类化合物0.5～1.0％，唑类化合物0.5～1.0％，醇胺化合物0.5～1.0％，余量为去离子水。

在上述铜面超粗化处理剂中，所述有机铜优选甲酸铜、乙酸铜、丙酸铜、丙烯酸铜、乙醇酸铜、乳酸铜、苹果酸铜、柠檬酸铜、甲基磺酸铜中的一种或几种的混合物。

在上述铜面超粗化处理剂中，所述有机酸优选甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸、乙醇酸、乳酸、苹果酸、柠檬酸、甲基磺酸中的一种或几种的混合物。

在上述铜面超粗化处理剂中，所述胍类化合物优选盐酸胍、硝酸胍、碳酸胍、硫酸胍、硫氰酸胍、氨基胍、羟基胍、盐酸二甲酸胍中的一种或几种的混合物。

在上述铜面超粗化处理剂中，所述唑类化合物优选三唑、甲基三唑、氨基三唑、四唑、甲基四唑、氨基四唑、苯基四唑、苯并三氮唑、1-羟基苯并三氮唑、咪唑、甲基咪唑、苯并咪唑中的一种或几种的混合物。

在上述铜面超粗化处理剂中，所述醇胺化合物优选一乙醇胺、N-甲基一乙醇胺、二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、三乙醇胺中的一种或几种的混合物。

本发明使用有机铜作为氧化剂，用于铜的氧化腐蚀。有机铜的浓度小于10％，则蚀铜速率太慢，效率低；若有机铜浓度大于50％，则难以溶解，易产生污迹，同时蚀铜均匀性变差。

本发明使用有机酸用于铜的溶解，有机酸浓度小于10％，则蚀铜速率太慢，效率低；若有机酸浓度大于30％，则铜的溶解稳定性下降，铜表面容易重新氧化。

本发明使用的胍类化合物能促使有机铜朝垂直方向攻击金属铜，是获得超粗化微表面的功能性添加剂。这类物质能与铜表面的一价铜离子络合，因而能强烈吸附在铜微观凹面的侧壁，使得二价铜不断朝纵深方向咬蚀金属铜，从而形成均匀致密的柱状超粗化微观面，这种粗化表面非常有利于高Tg树脂与铜面的“锚和”。胍类化合物的浓度小于0.1％，则难以获得超粗化的微表面；若浓度大于5％，则会起相反的效果，形成光滑的表面形状，同时造成蚀铜困难。

本发明使用的唑类化合物能在金属铜表面形成有机金属膜，这些含氮的有机金属膜能半固化片树脂的某些基团反应，形成化学键合，从而增强铜面与半固化片树脂的粘合力。唑类化合物浓度小于0.1％，则达不到增强粘合力的效果；若浓度大于5％，则会造成有机铜的析出，同时会造成蚀铜困难。