[发明专利]一种硫酸双氧水体系的蚀铜加速剂及蚀刻药水

说明书

本发明提供一种硫酸双氧水体系的蚀铜加速剂，由肽、醇和羧酸按照肽：醇：羧酸＝10‑2500：1‑500：1‑2000的重量比比例组成。肽和铜离子形成络合物，有效降低硫酸双氧水体系中催化双氧水分解的铜离子浓度；肽中极性基团还与双氧水形成氢键，避免双氧水受其他组分影响而分解，达到保护双氧水的目的。醇可以有效地让蚀刻药水与铜面充分接触湿润，协助蚀刻药水的起始反应，使蚀刻药水均匀地与铜面进行蚀刻，并保证蚀刻后的铜面色泽均一。蚀铜加速剂还可屏蔽氯离子，避免形成溶于蚀刻药水的氯气，使氯气与双氧水之间的反应受阻，从而解决双氧水与氯气反应致使蚀刻速率下降的问题。该蚀铜加速剂能够将氯离子浓度管控区间从2‑5ppm扩大至2‑10ppm，大大降低了氯离子浓度管控的难度。

技术领域

本发明涉及线路板加工技术领域，尤其是指一种硫酸双氧水体系的蚀铜加速剂及蚀刻药水。

背景技术

近年来，随着精细线路快速发展，对0.05mm及以下的精细线制作已经有较大需求，且铜面粗糙度的管控也越来越受到大家的重视。化学蚀刻作为线路制作的关键因素，其对铜面粗糙度的影响起到直接的影响。微蚀是蚀刻的一种，常见的化学微蚀有硫酸-双氧水、硫酸-过硫酸盐、盐酸-氯酸盐等，基本原理是利用双氧水、氯酸盐、过硫酸盐等在酸性环境中的强氧化性，与铜面发生氧化还原反应，同时硫酸与铜面的氧化物反应，从而达到粗化铜面的目的。

一般线路板行业使用的蚀刻体系有硫酸双氧水和过硫酸盐两种。过硫酸盐体系由于微蚀液中已存在大量的硫酸盐从而限制了铜的溶解量，该体系最多的溶铜量约为35g/L，槽液寿命较短，生产成本高且受到环保限制。硫酸双氧水蚀刻体系溶铜量则能达到50g/L，环保压力小且生产成本更低。

硫酸-双氧水微蚀工艺的基本原理是利用双氧水的强氧化性与铜面发生化学反应，反应方程式如式如下：

H₂SO₄+H₂O₂+Cu→CuSO₄+2H₂O

所使用的的蚀刻工艺流程为：酸洗→水洗→蚀刻→水洗→烘干。在蚀刻时，整个反应的进程需要添加一种具有以下特性的蚀铜添加剂进行改善：首先，此蚀铜添加剂能稳定双氧水，使其不易分解保持较好的稳定性；其次，该蚀铜添加剂能使药水和铜面有更好的润湿效果，提高蚀刻速率，促进反应的平稳持续进行；最后，该添加剂还能有效提高药水的溶铜量，从而降低生产成本和减少废液的排放。目前，市场上有具有以上类似特性的药水，且均是通过双氧水在酸性环境中的强氧化性与铜面发生氧化还原反应，但是，该类药水的氯离子浓度管控区间为2-5ppm。而目前，市场上该蚀刻体系的较大问题是如何解决药水的耐氯性能，减少氯离子对药水产生的负面影响，因为少量氯离子的存在便会使蚀刻速率大大下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：扩大氯离子浓度管控区间，提升蚀刻速率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种硫酸双氧水体系的蚀铜加速剂，由肽、醇和羧酸按照肽：醇：羧酸＝10-2500：1-500：1-2000的重量比比例组成。

进一步地，所述肽由2-9个氨基酸脱水形成。

进一步地，所述肽为二肽。

进一步地，所述二肽由蛋氨酸和赖氨酸脱水形成。

进一步地，所述醇为异丙醇、乙二醇、丙三醇中的一种或几种。

进一步地，所述羧酸为乙二酸、2，3-二羟基丁二酸、2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸、2－羟基丁二酸中的一种或几种。

一种蚀刻药水，包含上述所述的硫酸双氧水体系的蚀铜加速剂、硫酸和双氧水，所述肽的浓度为10-2500ppm，所述醇的浓度为10-500ppm，所述羧酸的浓度为1-2000ppm。