[发明专利]一种用于线路板制造的调整液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及印制线路制造技术领域，特别是涉及一种用于线路板制造的调整液及其制备方法。

背景技术

线路板孔导通化是线路板最重要的工艺，目前主流的孔导通化工艺为化学沉铜(PTH)，其弊端是:1、沉铜液含有大量还原剂甲醛，对作业人员身体危害较大；2、沉铜废液含络合剂，难以处理，对环境的破坏较大；3、槽液自身为氧化还原体系，比较难以控制其活性；4、沉铜工艺消耗大量水电资源，废水处理成本高，生产成本也高。1963年Rodovsky提出了直接导通化的概念。经过几十年的发展，形成三大新型孔导通化工艺：1、炭/石墨体系，2、Pd/Sn胶体体系，3、有机导电聚合物体系。这三种工艺中以有机导电聚合物体系最具发展前景，选择性有机导电涂覆是有机导电聚合物体系中最新的工艺，是较理想的传统工艺替代者。

选择性有机导电涂覆工艺是在线路板的非金属孔壁上沉积一层有机导电聚合物薄膜，而在金属表面不沉积有机导电聚合物薄膜。印制线路板经机械钻孔或激光钻孔后，通孔或盲孔孔壁由于钻孔产生负电荷，不利于后续工艺的进行。为了将孔壁的负电荷转成正电荷，我们利用带阳离子的调整液进行处理，从而利于后续工艺的进行。

US5194313第一次公开了使用导电聚合物用于线路板孔金属化的技术，并在碱性介质中用高锰酸钾作为引发剂，所用单体是杂环分子如吡咯、呋喃、噻吩。但该专利未强调调整液的重要性，其技术一直存在问题，发展较慢。

EP1390568公开了聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)用于线路板孔导通化工艺，其工艺过程是用调整液处理钻孔的印制电路板，以便在弱酸性介质中利用高锰酸盐的氧化作用在绝缘基材表面形成一层致密的MnO₂，接着在弱酸性条件下，单体3,4-乙撑二氧噻吩被MnO₂氧化并产生聚合，生成不溶于水且导电的聚3,4-乙撑二氧噻吩薄膜，利于后续电镀。但该专利没有明确何种类型的调整剂。

常见的市售调整液中阳离子表面活性剂为碳链联接的聚咪唑鎓盐及其类似物，因合成聚咪唑鎓盐的咪唑衍生物单体价格较贵，导致调整液价格较贵。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种用于线路板制造的调整液的制备方法。

具体的技术方案如下：

一种用于线路板制造的调整液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将2-取代基咪唑溶于溶剂中，加入催化剂，升温至50-60℃，然后缓慢加入二环氧基化合物，再升温至80-100℃回流反应12-24h，得阳离子表面活性剂溶液；

其中2-取代基咪唑与二环氧基化合物的摩尔比为0.5-3.0：1，催化剂的用量为总投料量的0.1-1.0wt％；

所述阳离子表面活性剂溶液中的阳离子表面活性剂的结构式如下：

其中R选自C1-C12烷基或C2-C12烯基或芳基，n1为2-12的整数；n为大于1而小于500的整数；

(2)按每升水加入0.5-10g所述阳离子表面活性剂溶液，再调节pH至9-11，即得所述用于线路板制造的调整液。

在其中一些实施例中，所述R为苯基或异丙基，n为25-100的整数。

在其中一些实施例中，所述二环氧基化合物选自乙二醇二缩水甘油醚，1,3-丙二醇二缩水甘油醚，1,4-丁二醇二缩水甘油醚，1,5-戊二醇二缩水甘油醚或1,6-己二醇二缩水甘油醚。

在其中一些实施例中，所述溶剂为水与有机溶剂的混合物，所述有机溶剂选自乙醇、丙酮、N-甲基吡咯烷酮。

在其中一些实施例中，所述2-取代基咪唑与二环氧基化合物的摩尔比为1.0-1.5:1。

在其中一些实施例中，所述催化剂为硫酸，催化剂的用量为总投料量的0.3-0.7wt％。

本发明的另一目的是提供一种用于线路板制造的调整液。

具体的技术方案如下：

上述制备方法制备得到的用于线路板制造的调整液。

本发明的有益效果如下：

与现有调整液比较，本发明首创采用醚链联接的阳离子表面活性剂溶液作为调整液，为线路板有机导电涂覆工艺的大规模工业生产提供了技术支撑。本发明调整液的优点是阳离子表面活性剂合成原料便宜，产率稳定，调整液容易配制，调整效果好，最终获得的有机导电膜的方块电阻、上铜速率和结合力等技术指标均较好，且在生产中十分稳定。