[发明专利]一种含离子液体的复配棕化液及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含离子液体的复配棕化液及其制备方法，由无机盐、硅烷偶联剂、多羟基化合物、离子液体、双氧水、浓硫酸、冰醋酸和乙醇水溶液复配而成。本发明的含离子液体的复配棕化液能在印制电路板(PCB)铜表面形成耐温耐压的棕化膜，能够提高内层铜面与环氧半固化片间的结合力，完全满足PCB多层板制造中多次压合的工艺需求；本发明的制备方法简单，生产成本低，有利于其工业推广。

技术领域

本发明涉及一种含离子液体的复配棕化液及其制备方法。

背景技术

随着电子产品的轻薄与轻量化，新升级的任意层高密度互连技术(Any-layerHDI)逐渐被应用到电子产品的印制电路板(PCB)多层板制造过程中，受到市场的青睐。Any-layer HDI的核心工艺是多次压合工序，而压合前对PCB铜表面进行粗化处理来提高内层间结合力是决定压合性能的关键技术。

黑化法是PCB铜表面粗化处理的早期传统工艺。它是让铜表面与具有氧化性的碱性溶液(次氯酸盐或亚氯酸盐)在80℃下反应形成针状的CuO，从而增加铜面比表面积。但黑化法会对PCB多层板的制造产生以下问题：(1)PCB多层板的短路，降低线路之间绝缘的可靠性；(2)CuO层的厚度难以控制，甚至会导致内层间结合力变差；(3)耐碱性的聚合材料选择受限。限于黑化法存在的诸多问题，目前主流的PCB铜面粗化处理技术是棕化法。

棕化法是通过酸性棕化液中的有机添加剂来调控铜表面的氧化腐蚀程度，在铜表面生成Cu₂O。有机添加剂与Cu₂O会形成具有热稳定性强和耐化学侵蚀性好的棕化膜，通过与环氧半固化片发生化学交联来增强内层间结合力。传统的棕化液虽然能克服黑化法的PCB多层板短路以及产生粉红圈等问题，但棕化膜耐温耐压的性能还不能完全适应Any-layerHDI多次压合工序的要求。因此开发一种能在铜表面形成耐温耐压棕化膜以进一步增强内层结合力的棕化液对PCB多层板的制造具有重要意义。

近年来，离子液体作为一种“绿色”材料被广泛研究，它具有结构可设计、挥发性低、热稳定好和溶解能力强等优点。通过功能结构设计开发出水溶性好、铜缓蚀性能强的离子液体，与其它添加剂进行复配，制备出含离子液体的复配棕化液，有望克服传统棕化液难以在铜表面形成耐温耐压棕化膜的缺点，以满足PCB多层板制造中多次压合的工序需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种含离子液体的复配棕化液及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：提供了一种含离子液体的复配棕化液，一种含离子液体的复配棕化液，按照在棕化液中质量浓度计，由以下组分组成：无机盐的浓度为1～20g/L、硅烷偶联剂的浓度为10～100g/L、多羟基化合物的浓度为1～20g/L、离子液体的浓度为1～50g/L、双氧水的浓度为10～100g/L、冰醋酸的浓度为0.01～20g/L、浓硫酸的浓度为50～150g/L，以及乙醇水溶液；

其中，所述无机盐为硫酸锌、硝酸锌、磷酸锌、甲烷磺酸锌和碘化锌中的至少一种；所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述多羟基化合物为水溶性甲氧基化聚乙二醇、聚乙二醇单甲醚和聚乙二醇二甲醚中的至少一种；所述离子液体为[BTA][BSA]、[TTA][BSA]、[BTA][NSA]和[TTA][NSA]中的至少一种；所述乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为5:1。

在本发明一较佳实施例中，所述离子液体的结构式如下：

在本发明一较佳实施例中，所述无机盐为硫酸锌和/或硝酸锌。

在本发明一较佳实施例中，所述硅烷偶联剂为甲基三甲氧基硅烷和/或甲基三乙氧基硅烷。

在本发明一较佳实施例中，所述多羟基化合物为甲氧基化聚乙二醇。