[发明专利]一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用，所述电镀铜整平剂由3‑(二甲基氨基)‑1‑丙硫醇、吡唑类化合物和二元环氧化合物共聚而成；所述吡唑类化合物具有式(I)所示结构；式(I)中，R₁和R₂独立地选自氢原子、甲基、乙基或苯基；所述二元环氧化合物具有式(II)所示结构；式(II)中，R为非环氧基的连接基团。本发明提供的电镀铜整平剂能够改善电镀液中各组分之间相互作用，使电镀液在具有优异的盲孔填孔性能的同时，能兼顾通孔的导通电镀，满足其均一性要求。实验结果表明，将本发明提供的电镀铜整平剂应用于电镀液，对直径为75‑120μm的盲孔可以获得5μm左右的超小凹陷值，以及16μm左右的超薄面铜厚度，同时还能够保证通孔的TP值≥85％。

技术领域

本发明涉及应用电化学技术领域，更具体地说，是涉及一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着电子信息产业的快速发展，电子产品与通讯设备不断的轻薄化、集成化和多功能化，进而要求印制电路板(PCB)具有更高的布线密度、精度和可靠性，才能在有限的表面上，装载更多的微型器件。PCB电镀工业是我国重要的加工业，其产品广泛地应用于各个行业中，同时PCB电镀行业也是当今我国三大污染工业之一，其产生的含重金属废水给环境污染带来严重的压力。高密度互连技术(HDI，High Density Interconnect)在此背景下应运而生。

HDI板为增层式多层板，主要是应用微盲孔、通孔以实现层间互连。对于微盲孔，除了负责电气连接(信号传输)外，还必须有良好的导热作用，以解决HDI板由于超高密度化和信号传输的高频化和高速数字化所带来的严重发热问题。采用电镀填孔技术进行HDI板制作是最理想的办法。微盲孔填孔电镀技术可实现电气互连与镀铜填孔一次性完成，由于铜材料的导电率与散热性方面均优于树脂材料及导电胶，从而能够改善板子的电气性能，提高连接可靠性,盲孔填孔电镀技术已成为目前实现HDI印制电路板互连的最重要方法。为保证电路连接的可靠性，盲孔需要被电镀铜层完全填充，在此工艺过程中盲孔的填孔率以及电镀后面铜厚度是衡量酸性硫酸铜镀液性能的重要指标。一般而言，在不含添加剂的酸铜镀液中电镀铜填盲孔时，由于孔底部的电流密度相对较小，沉铜速度相对缓慢，因此无法实现对盲孔的填充。只有当镀液中含有氯离子、加速剂、抑制剂和整平剂时，通过添加剂之间的相互作用，改变盲孔底部与面板表面电流密度的分布差异，才能最终实现对盲孔的完美填充，也称作超填孔(Superfilling)。对于通孔，其导通电镀工艺使用时间长，已发展得相对成熟。但不同于盲孔填孔电镀通常所用的高硫酸铜低硫酸镀液体系，为获得较优的均镀能力(Throwing Power，简称为TP值，其定义为电镀后通孔中央所镀铜厚与板面铜厚之比，即TP＝h₃/h₁*100％，TP值越大，意味着孔内铜厚约接近表面铜厚，即镀液的均镀能力更好)，通孔导通电镀要求镀液具有高硫酸低硫酸铜浓度特性。

由于镀液体系的不一致，目前HDI板的常规制造流程为首先实现微盲孔的填孔电镀，再进行通孔的导通电镀。但是，此流程需要经过两次电镀加工工序，工时长且产生工业废水多；并且随着国家可持续性发展宏观政策的推行，以及由于经济的持续增长、水价的不断提高，迫使人们寻求更节约，更环保的新工艺和新技术。为实现印制线路板电镀的功能性要求，关键在于开发结构新颖、功能强大的电镀添加剂体系，而电镀添加剂分子的结构和使用浓度对电镀槽液的性能起着决定性的作用。因此，开发性能强大的新型电镀添加剂材料，使其在同一镀液体系内能兼顾微盲孔的填孔电镀和通孔的导通电镀，显得极为迫切。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电镀铜整平剂及其制备方法和应用，本发明提供的电镀铜整平剂能够改善电镀液中各组分之间相互作用，使电镀液在具有优异的盲孔填孔性能的同时，能兼顾通孔的导通电镀，满足其均一性要求。

本发明提供了一种电镀铜整平剂，由3-(二甲基氨基)-1-丙硫醇、吡唑类化合物和二元环氧化合物共聚而成；

所述吡唑类化合物具有式(I)所示结构：