電鍍銅鍍液及其電鍍銅工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種電鍍銅鍍液及其電鍍銅工藝,該電鍍銅鍍液包括如下組份:五水硫酸銅20g/L?240g/L、硫酸20g/L?300g/L、氯離子25g/L?120mg/L、光亮劑0.1mg/L?20mg/L、抑制劑1mg/L?2000mg/L、去離子水為余量;所述光亮劑選自烷基磺酸硫醇或其衍生物中的兩種;所述抑制劑選自非離子表面活性劑中的一種或幾種。本發明的電鍍銅鍍液能大大提高施鍍電流以及撓性板通孔電鍍的均鍍能力(TP),TP能達到200%以上,且孔內電鍍銅層平整,質量符合撓性板的各項要求。
【專利說明】
電鍍銅鍍液及其電鍍銅工藝
技術領域
[0001] 本發明涉及印制線路板制造技術領域,特別是涉及一種電鍍銅鍍液及其電鍍銅工 〇
【背景技術】
[0002] 燒性電路板(Flexible Printed Circuit Board)又稱"FPC燒性板",是用燒性的 絕緣基材制成的印制電路板。撓性板具有產品體積小,重量輕的特征,能大大縮小裝置的體 積,滿足電子產品向高密度、小型化、輕量化、薄型化、高可靠方向發展的需要。除此之外,它 還具有高度撓曲性,可自由彎曲、卷繞、扭轉、折迭,依照空間布局要求任意改變形狀,也可 在三維空間內任意移動和伸縮,以實現組件裝配和導線連接的一體化。同時,FPC撓性板還 具有良好的散熱性、可焊性以及易于裝連等優點。撓性電路板因其獨有的特性,在航天、軍 事、移動通訊、手提電腦、計算機外設、PDA、數字相機等領域得到廣泛的應用。與剛性線路板 相比,撓性線路板的制造工序與工藝裝備與剛性板的基本相同。但由于其可撓的特性使得 撓性板制作工藝更復雜、更困難。
[0003] 目前實現板面間的電氣互連連通方式主要有三種:盲孔、通孔和埋孔,這三種方式 所實現的PCB板電氣互連主要是通過電鍍銅技術得以實現。目前使用最多的銅電鍍液為硫 酸鹽型電鍍液,因其電鍍出的鍍層均勻、細致、柔軟,且鍍液成分簡單,分散能力、深鍍能力 好,電流效率高,沉積速率快,污水治理簡單。除含有硫酸銅、硫酸、氯離子等無機成分外,硫 酸銅電鍍液中還需加入一些不同類型的有機添加劑,以調整電鍍過程中電流的分布,改善 鍍液的均鍍能力。目前常用的有機添加劑有光亮劑、抑制劑和整平劑。光亮劑通常是小分子 含硫有機物,在電鍍過程中有利于晶核的形成,使晶核分布致密,促使鍍銅層變得平滑并得 以反光。其典型功能化官能團有二硫鍵(-S-S-)、磺酸基團(-SOf)以及巰基(-SH)。目前常用 的光亮劑有聚二硫二丙烷磺酸鈉(SPS)、3_巰基丙烷磺酸鈉(MPS)。抑制劑多為高分子含氧 類化合物,在氯離子協同作用下,吸附在陰極表面上,以抑制板面金屬銅的沉積。同時,抑制 劑可充當潤濕劑,降低界面的表面張力(降低接觸角),讓鍍液更容易進入孔內增加傳質效 果。整平劑通常是含氮有機物,帶有很強的正電性,很容易吸附在高電流密度區(凸起區或 拐角處),與銅離子競爭,使該處的電鍍速度趨緩但不影響低電流密度區(凹陷區)的電鍍, 使原本起伏不平的表面變得更為平坦。
[0004] 業界衡量撓性板通孔電鍍性能指標主要有兩個:TP值和熱應力測試,其中TP值為 主要衡量指標。TP即為深鍍能力,代表電鍍溶液于零件深凹處沉積金屬鍍層的能力,其值為 孔內銅層厚度與板面銅層厚度的百分比,TP值越高,代表鍍液于零件深凹處沉積金屬的能 力越強,電氣互連的可靠性越高,保障撓性板的進一步加工。TP值太低,零件深凹處將可能 沉積不上金屬從而導致開路現象的產生,或在后續的PCB板加工過程中孔內銅層會越來越 薄,最后導致開路現象。而熱應力測試則是測試高溫下新鍍銅層與板面的結合情況,以保證 其在高溫焊接過程中的可靠性。
[0005] 提高撓性板通孔電鍍的TP值,是目前撓性板電鍍領域的首要目標。研究工作表明 鍍液中的整平劑會極大降低撓性板通孔電鍍效果,撓性板通孔電鍍不能添加整平劑。本發 明認為其原因在于撓性板明顯區別于剛性板的:撓性板更薄。整個撓性板通孔厚度就相當 于剛性板通孔兩面孔口的厚度,即薄的撓性板的孔內即相當于剛性板的孔口,而整平劑主 要作用位點就是孔口處。從另一方面來講,板越薄,厚徑比越小,孔內外的溶液交換更容易, 這對厚的剛性板通孔電鍍銅來說是有益的。但是對于厚度非常小的撓性板,溶液交換越容 易,也意味著有機添加劑在孔內外的分布也會隨著發生變化,原本主要作用于板面整平劑 將更容易分布到孔內,抑制孔內的銅沉積,而原本吸附在孔內的加速劑由于吸附位點被整 平劑占據而更多的吸附在板面上加速板面的銅沉積,進而導致TP值的下降。因此,通常運用 于剛性印制板的三組分配方并不適用于撓性板的通孔電鍍銅生產,開發撓性板專用的電鍍 銅配方是很急迫很必要的。
【發明內容】
[0006] 基于此,本發明的目的是提供一種適用于撓性板的電鍍銅鍍液。
[0007] 具體的技術方案如下:
[0008] 一種電鍍銅鍍液,包括如下組份: 五水硫酸銅 20g/L-240g/L 硫酸 20g/L-300g/L 氯禹子 2 5 mg/L-120ing/L
[0009] 光亮劑 0.丨 mg/L-20nigZL 抑制劑 lmg/L-2:0〇〇mg/L 去離子水 余量;
[0010] 所述光亮劑選自烷基磺酸硫醇或其衍生物中的兩種;所述抑制劑選自非離子表面 活性劑中的一種或幾種。
[0011] 在其中一些實施例中,所述光亮劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉和N,N-二甲基二硫代甲 酰胺丙烷磺酸鈉。
[0012] 在其中一些實施例中,聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量為0.1mg/L-10mg/L;N,N-二 甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量為0.1mg/L-10mg/L。
[0013] 在其中一些實施例中,聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量與N,N-二甲基二硫代甲酰胺 丙烷磺酸鈉的添加量之和大于〇.5mg/L,且聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量與N,N-二甲基二 硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量之差的絕對值大于〇.5mg/L。聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加 量與N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量之和優選范圍大于lmg/L,且小于6mg/ L〇
[0014] 在其中一些實施例中,所述抑制劑選自聚亞烷基二醇化合物、聚乙烯醇、羧甲基纖 維素、聚乙二醇,硬脂酸聚乙二醇酯,烷氧基萘酚,油酸聚乙二醇酯,聚(乙二醇-丙二醇)無 規共聚物,聚(聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)嵌段共聚物,聚(聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二 醇)嵌段共聚物中一種或幾種,所述抑制劑的添加量為lmg/L-2000mg/L,優選500mg/L- lOOOmg/Lo
[0015] 本發明的另一目的是提供一種撓性印制線路板的電鍍銅工藝。
[0016] 具體的技術方案如下:
[0017] 一種撓性印制線路板的電鍍銅工藝,包括前處理工序、第一次電鍍銅工序、清洗工 序、第二次電鍍銅工序、后處理工序;
[0018] 所述第一次電鍍銅工序中使用權利要求1 -5任一項所述的電鍍銅鍍液;
[0019]所述第二次電鍍銅工序中使用的第二電鍍銅鍍液,包括如下組份: 五水硫酸銅 20g/L-240g/L 硫酸 20g/L..300g/L 氯禹子 25g/L-丨20mg/L
[0020] 第二光亮劑 0·丨 mg/L-20mg/L 第二抑制劑 丨mg/L-200C)mg/L 整平劑 5mg/L-40mg/L 去離子水 余量;
[0021] 所述第二光亮劑選自聚二硫二丙烷磺酸鈉、巰基丙烷磺酸鈉、2-巰基苯并咪唑、乙 撐硫脲中的一種;所述第二抑制劑選自聚亞烷基二醇化合物、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚 乙二醇,硬脂酸聚乙二醇酯,烷氧基萘酚,油酸聚乙二醇酯,聚(乙二醇-丙二醇)無規共聚 物,聚(聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)嵌段共聚物,聚(聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇)嵌 段共聚物中一種或幾種;所述整平劑選自聚乙烯亞胺或其衍生物、己內酰胺或其衍生物,聚 乙烯基吡咯或其衍生物、二亞乙基三胺或其衍生物,六亞甲基四胺或其衍生物,二甲基苯基 吡唑酮鑰鹽或其衍生物,薔薇苯胺或其衍生物,含硫氨基酸或其衍生物,吩嗪鑰鹽或其衍生 物中一種或幾種。
[0022] 在其中一些實施例中,所述第一電鍍銅工序的工藝參數為:電流密度l-5A/dm2,電 鍍溫度為15_32°C,電鍍時間為20-120min;第二電鍍銅工序的工藝參數為:電流密度1-5A/ (1111 2,電鍍溫度為15-32°(:,電鍍時間為1-2〇1^11。
[0023]本發明的另一目的是提供一種撓性印制線路板。
[0024]上述電鍍銅工藝制備得到的撓性印制線路板。
[0025]在其中一些實施例中,所述撓性印制線路板中微通孔的尺寸為:直徑20μπι-300μπι, 板件厚度 40μηι-300μηι。
[0026] 本發明的原理及優點如下:
[0027] 本發明的電鍍銅鍍液中的添加劑含有三個組分,其中有兩個組分發揮加速作用, 另一個組分發揮抑制作用。在起加速作用的兩個組分(聚二硫二丙烷磺酸鈉 SPS和Ν,Ν_二甲 基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉 DPS)中,SPS起到主光亮劑的作用,提高孔內的銅沉積速率,提 高撓性板電鍍TP。而DPS則起到輔助光亮劑的作用,在用于加速銅沉積效果的同時,也用于 改善鍍層質量。具有含氮、含硫結構的DPS,在酸性電鍍條件下,其結構中的含氮結構會在一 定程度上起到抑制劑的作用,亦即為整平劑的作用。此外,DPS沉積出來的銅鍍層同SPS沉積 出來的銅鍍層相比,鍍層中的雜質能級與結晶度沒什么太大差別,但是DPS電鍍出來的銅晶 粒更加細化,沉積層更緊密,使得銅層粗糙度降低,進而減小銅層電阻率。
[0028]此外,本發明的電鍍銅鍍液中沒有整平劑的加入。同有整平劑的鍍液相比,無整平 劑的鍍液將會大大提高撓性板的電鍍TP,因為無整平劑的鍍液將會消除整平劑所帶來的對 孔內銅沉積的抑制效果。同時,無整平劑的鍍液一定程度上會提高鍍層質量。研究表明在電 鍍過程中,整平劑會持續消耗,產生的雜質會進入銅鍍層而增加鍍層的應力(即脆性),同 時,并入到沉積銅里面的整平劑所造成的銅層污染將引起互連電阻的增加。因此,本發明所 述鍍液將會在一定程度上解決因整平劑并入所帶來的鍍層質量問題。
[0029]采用本發明的電鍍銅鍍液能使TP值達到200%以上,且孔內電鍍沉積銅層較平整, 銅鍍層質量符合撓性板的各項要求。
[0030] 本發明的另一目的是提供一種使用該鍍液的方法,即使用該鍍液的印制電路板電 鍍銅工藝。使用該方法能夠得到更光亮平整的鍍層。
[0031] 本發明的目的通過以下技術方案實現:
[0032]步驟一、如有必要,將特定規格的撓性板固定在用于固定撓性板的框架上,確保撓 性板與導電框架之間導電性良好;
[0033] 步驟二、如有必要,對進行過通孔導電處理的板件進行除油和清洗,以免除油劑殘 留在板面并帶入后續步驟;
[0034] 步驟三、如有必要,對步驟二中處理后的板件進行預浸;
[0035]步驟四、對步驟三處理后的板件于本發明提供的電鍍銅鍍液中實施電鍍(第一電 鍍銅工序)并清洗,以免電鍍液殘留在板面并帶入后續步驟;
[0036]步驟五、對步驟五電鍍后的板件置于含有三組分有機添加劑(即含有整平劑、光亮 劑、抑制劑)的電鍍液(第二電鍍銅鍍液)中實施電鍍(第二電鍍銅工序);
[0037] 步驟六、對施鍍后的板件清洗、烘干,可以進入下一個工序。
[0038] 上述印制電路板的電鍍銅工藝中使用的除油液均為市售產品;涉及的預浸液為濃 度10g/L至100g/L的硫酸。
[0039] 上述的一種使用本發明電鍍液鍍液的方法,步驟四中電鍍銅的電流密度為lA/dm2 至5A/dm2,電鍍溫度為15°C至32°C,電鍍時間為20分鐘至120分鐘;
[0040] 上述的一種使用本發明電鍍液的方法,步驟五中的所述含有三組分有機添加劑的 電鍍液鍍液可以是市售的,也可以是在本發明所述鍍液的基礎上添加整平劑,添加量為 5mg/L至40mg/L,所涉及的整平劑可以是市售的任一種或幾種。電流密度為lA/dm 2至5A/dm2, 電鍍溫度為15 °C至32 °C,電鍍時間為1分鐘至20分鐘。
[0041]第一電鍍銅工序的目的在于用本發明所述的鍍液提高撓性板電鍍TP,保證電氣互 連的可靠性。
[0042] 第二電鍍銅工序的目的在于改善第一電鍍銅工序中可能遺留的板面不良問題。確 保整個電鍍流程后板面光亮平整。
【附圖說明】
[0043] 圖1為本發明所述使用本發明所提供鍍液的電鍍銅工藝流程圖;
[0044]圖2為使用市售的撓性板電鍍藥水電鍍雙層撓性板后的放大500倍金相顯微鏡橫 截面圖:其中圖(a)為實施例1中使用羅門哈斯ST920電鍍藥水電鍍雙層撓性板后的放大500 倍金相顯微鏡橫截面圖;圖(b)為實施例2中使用麥德美VP100撓性板電鍍藥水電鍍雙層撓 性板后的放大500倍金相顯微鏡橫截面圖;圖(c)為實施例3中使用麥德美VP100撓性板電鍍 藥水電鍍多層撓性板后的放大500倍金相顯微鏡橫截面圖;
[0045]圖3為使用本發明電鍍液鍍液電鍍撓性板后的放大500倍金相顯微鏡橫截面圖:其 中圖(a)為實施例4中使用本發明電鍍液鍍液電鍍雙層撓性板后的放大500倍金相顯微鏡橫 截面圖;圖(b)為實施例8中使用本發明電鍍液鍍液電鍍多層撓性板后的放大500倍金相顯 微鏡橫截面圖;
[0046] 圖4為實施例9中使用本發明所述電鍍銅工藝電鍍雙層撓性板后的放大500倍金相 顯微鏡橫截面圖。
【具體實施方式】
[0047] 本發明將通過以下的實施例加以說明。但實施例僅是對本發明所作的進一步詳細 闡述,并不能限制本發明的使用范圍。
[0048] 為了測試本發明的優勢,我們采用市售的兩種通孔電鍍藥水,按照其操作說明書 要求的最佳條件進行撓性板通孔電鍍。實施例1~實施例3為使用市售電鍍藥水所做實施 例,實施例4~實施例9為使用本發明電鍍液所做的實施例。
[0049] 實施例1
[0050]本實施例采用的是羅門哈斯公司產COPPER GLEAM? ST-920電鍍液添加劑(典型的 三組分配方),依照使用說明書按以下配方配制電鍍溶液。
[0051 ] 五水合硫酸銅:70g/L
[0052] 硫酸: 220g/L
[0053] 氯離子: 60mg/L
[0054] ST920電鍍液添加劑各組分按照說明書濃度添加 :
[0055] ST920光亮劑:2.75mL/L
[0056] ST920抑制劑:17.5mL/L
[0057] ST920整平劑:3.25mL/L
[0058] ST920穩定劑:5mL/L
[0059] 去離子水:余量。
[0060] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑1 50mi,板件厚度75μπι。所述電鍍的電流密度為2A/dm3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為20分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1、圖2(a)所示。
[0061 ] 實施例2
[0062] 本實施例采用的是麥德美公司產MA⑶SPEC VP100電鍍鍍液添加劑(該配方不含整 平劑,但其所使用的光亮劑與本發明不同)。依照使用說明書按以下配方配制電鍍溶液。 [0063] 五水合硫酸銅:120g/L [0064]硫酸: 200g/L
[0065] 氯離子: 70mg/L
[0066] VP100電鍍液添加劑各組分按照說明書濃度添加:
[0067] VP100 光亮劑:lmL/L
[0068] VP100 抑制劑:l〇mL/L
[0069] 去離子水:余量。
[0070] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200M1,板件厚度56μπι。所述電鍍的電流密度為2A/dm 3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1、圖2(b)所不。
[0071] 實施例3
[0072]本實施例采用的是麥德美公司產MA⑶SPEC VP100電鍍鍍液添加劑。依照使用說明 書按以下配方配制電鍍溶液。
[0073] 五水合硫酸銅:120g/L
[0074] 硫酸: 200g/L
[0075] 氯離子: 70mg/L
[0076] VP100電鍍液添加劑各組分按照說明書濃度添加:
[0077] VP100 光亮劑:lmL/L
[0078] VP100 抑制劑:l〇mL/L
[0079] 去離子水:余量。
[0080] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200M1,板件厚度185μπι。所述電鍍的電流密度為2A/ dm3,電鍍溫度為25 °C,電鍍時間為30分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測 試結果如表1、圖2(c)所不。
[0081 ] 實施例4
[0082]將以下化合物加入到去離子水中以制備電鍍溶液。
[0083] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0084] 硫酸: 170g/L
[0085] 氯離子: 60mg/L
[0086] 主光亮劑 SPS: 1.5mg/L
[0087] 輔助光亮劑DPS: 0.5mg/L
[0088] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 500mg/L
[0089] 去離子水:余量。
[0090] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200M1,板件厚度56μπι。所述電鍍的電流密度為2A/dm 3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1、圖3(a)所不。
[0091] 實施例5
[0092] 將以下化合物加入到去離子水中以制備電鍍溶液。
[0093] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0094] 硫酸: 170g/L
[0095] 氯離子: 60mg/L
[0096] 主光亮劑 SPS: 2mg/L
[0097] 輔助光亮劑DPS: lmg/L
[0098] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 500mg/L
[0099] 去離子水:余量。
[0100] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200WI1,板件厚度56μπι。所述電鍍的電流密度為2A/dm 3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1所示。
[0101] 實施例6
[0102] 將以下化合物加入到去離子水中以制備電鍍溶液。
[0103] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0104] 硫酸: 170g/L
[0105] 氯離子: 60mg/L
[0106] 主光亮劑 SPS: 1.5mg/L
[0107] 輔助光亮劑DPS: 1.5mg/L
[0108] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 1000mg/L
[0109] 去離子水:余量。
[0110] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200M1,板件厚度56μπι。所屬電鍍的電流密度為2A/dm 3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1所示。
[0111] 實施例7
[0112] 將以下化合物加入到去離子水中以制備電鍍溶液。
[0113] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0114] 硫酸: 170g/L
[0115] 氯離子: 60mg/L
[0116] 主光亮劑 SPS: 0.5mg/L
[0117] 輔助光亮劑DPS: 1.5mg/L
[0118] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 500mg/L
[0119] 去離子水:余量。
[0120] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200mi,板件厚度56μπι。所屬電鍍的電流密度為2A/dm3, 電鍍溫度為25°C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為lL/min。本實施例所得到的測試結 果如表1所示。
[0121] 實施例8
[0122] 將以下化合物加入到去離子水中以制備電鍍溶液。
[0123] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0124] 硫酸: 170g/L
[0125] 氯離子: 60mg/L
[0126] 主光亮劑 SPS: 3.3mg/L
[0127] 輔助光亮劑DPS: 〇.7mg/L
[0128] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 667mg/L
[0129] 去離子水:余量。
[0130] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液中實施電鍍。本實施例將黑孔化后待鍍的撓性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述 待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200M1,板件厚度185μπι。所屬電鍍的電流密度為2A/ dm3,電鍍溫度為25 °C,電鍍時間為25分鐘,空氣攪拌氣流量為1.3L/min。本實施例所得到的 測試結果如表1、圖3(b)所示。
[0131] 實施例9
[0132] 本實施例將對本發明所涉及的使用本發明鍍液的電鍍銅工藝(工藝流程如圖1所 示)作一個實施例闡述。
[0133] 將以下化合物加入到去離子水中以制備第一電鍍銅工序的電鍍銅鍍液:
[0134] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0135] 硫酸: 170g/L
[0136] 氯離子: 60mg/L
[0137] 主光亮劑 SPS: 1.5mg/L
[0138] 輔助光亮劑DPS: 〇.5mg/L
[0139] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 500mg/L
[0140] 去離子水:余量。
[0141] 將以下化合物加入到去離子水中以制備第二電鍍銅工序的第二電鍍銅鍍液:
[0142] 五水合硫酸銅: 130g/L
[0143] 硫酸: 170g/L
[0144] 氯離子: 60mg/L
[0145] 主光亮劑 SPS: 1.5mg/L
[0146] 輔助光亮劑DPS: 0.5mg/L
[0147] 電鍍抑制劑(PEG 6000): 500mg/L
[0148] 電鍍整平劑(健那綠JBG): 30mg/L
[0149] 去離子水:余量。
[0150] 將特定規格的撓性板進行一系列前處理后,即除油、水洗、預浸后,在上述的銅鍍 液I中實施電鍍25分鐘,在上述銅鍍液II中實施電鍍5分鐘。本實施例將黑孔化后待鍍的撓 性板用作負極,可溶性含磷銅用作陽極,所述待電鍍撓性板上的通孔規格為:直徑200μπι,板 件厚度56μπι。所述電鍍的電流密度為2A/dm3,電鍍溫度為25°C,空氣攪拌氣流量為lL/min。 本實施例所得到的測試結果如表1、圖4所示。
[0151 ]表1實施例1~實施例9得到的撓性板通孔電鍍性能測試結果。
[0152]
[0153] 比較實施例1、2、3與實施例4、5、7、8、9可以看出,選用本發明的鍍銅鍍液,能大大 提高撓性板通孔電鍍深鍍能力(TP)。用其電鍍薄的雙層撓性板,能使TP達到240%以上;用 其電鍍壓合后的多層撓性板,能使TP值達到200%以上,且孔內電鍍沉積銅層較平整,銅鍍 層質量符合撓性板的各項要求。
[0154] 實例6可以看出當SPS量等于DPS時,其電鍍TP值將只有150%左右。因此本發明所 涉及的電鍍液中SPS與DPS需滿足以下關系式:|SPS-DPS|>0.5mg/L。
[0155] 實例4和實例9對比,通過依照實例4進行,能夠得到高TP并且銅質量合格的電鍍通 孔,但是外觀不夠好看,通過實例9中,再采用包含整平劑的普通三組分電鍍銅鍍液施鍍至 少lmin,可以明顯改善外觀,得到光亮的鍍層表面。
[0156] 以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實 施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述,然而,只要這些技術特征的組合不存 在矛盾,都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0157] 以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并 不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來 說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護 范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1. 一種電鍍銅鍍液,其特征在于,包括如下組份: 五水硫酸銅 20g/L-240g./L 硫酸 20g/L-300g/L 氯離子 25 mg/L-120mg/L 光亮劑 0.1 mg/L-20mg/L 抑制劑 l.rng/L-2000mg/L 去離子水 余量; 所述光亮劑選自烷基磺酸硫醇或其衍生物中的兩種;所述抑制劑選自非離子表面活性 劑中的一種或幾種。2. 根據權利要求1所述的電鍍銅鍍液,其特征在于,所述光亮劑為聚二硫二丙烷磺酸鈉 和N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉。3. 根據權利要求2所述的電鍍銅鍍液,其特征在于,聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量為 0.111^/1-1〇11^/1^,1'1-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量為0.111^/1-1〇11^/1。4. 根據權利要求3所述的電鍍銅鍍液,其特征在于,聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量與N, N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量之和大于0.5mg/L,且聚二硫二丙烷磺酸鈉的 添加量與N,N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量之差的絕對值大于0.5mg/L。5. 根據權利要求4所述的電鍍銅鍍液,其特征在于,聚二硫二丙烷磺酸鈉的添加量與N, N-二甲基二硫代甲酰胺丙烷磺酸鈉的添加量之和大于lmg/L,且小于6mg/L。6. 根據權利要求1-5任一項所述的電鍍銅鍍液,其特征在于,所述抑制劑選自聚亞烷基 二醇化合物、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚乙二醇,硬脂酸聚乙二醇酯,烷氧基萘酚,油酸聚 乙二醇酯,聚(乙二醇-丙二醇)無規共聚物,聚(聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)嵌段共聚 物,聚(聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇)嵌段共聚物中一種或幾種,所述抑制劑的添加量為 lmg/L_2000mg/L。7. -種撓性印制線路板的電鍍銅工藝,其特征在于,包括前處理工序、第一次電鍍銅工 序、清洗工序、第二次電鍍銅工序、后處理工序; 所述第一次電鍍銅工序中使用權利要求1-6任一項所述的電鍍銅鍍液; 所述第二次電鍍銅工序中使用的第二電鍍銅鍍液,包括如下組份: 五水硫酸銅 20g/L-240g/L 硫酸 20g/L-300g/L 氯離子 25g/L-120mg/L 第二光亮劑 0、.l:mg/L-20ftig/L 第二抑制劑 I mg/L-20(X)mg/L 整平劑 5mg/L-40ing/L 去離子水 余量; 所述第二光亮劑選自聚二硫二丙烷磺酸鈉、巰基丙烷磺酸鈉、2-巰基苯并咪唑、乙撐硫 脲中的一種;所述第二抑制劑選自聚亞烷基二醇化合物、聚乙烯醇、羧甲基纖維素、聚乙二 醇,硬脂酸聚乙二醇酯,烷氧基萘酚,油酸聚乙二醇酯,聚(乙二醇-丙二醇)無規共聚物,聚 (聚乙二醇-聚丙二醇-聚乙二醇)嵌段共聚物,聚(聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇)嵌段共聚 物中一種或幾種;所述整平劑選自聚乙烯亞胺或其衍生物、己內酰胺或其衍生物,聚乙烯基 吡咯或其衍生物、二亞乙基三胺或其衍生物,六亞甲基四胺或其衍生物,二甲基苯基吡唑酮 鑰鹽或其衍生物,薔薇苯胺或其衍生物,含硫氨基酸或其衍生物,吩嗪鑰鹽或其衍生物中一 種或幾種。8. 根據權利要求7所述的撓性印制線路板的電鍍銅工藝,其特征在于,所述第一電鍍銅 工序的工藝參數為:電流密度lA/dm2-5A/dm 2,電鍍溫度為15°C_32°C,電鍍時間為20min-120min;第二電鍍銅工序的工藝參數為:電流密度lA/dm 2-5A/dm2,電鍍溫度為15°C_32°C,電 鍍時間為lmin_20min。9. 權利要求7-8任一項所述的電鍍銅工藝制備得到的撓性印制線路板。10. 根據權利要求9所述的撓性印制線路板,其特征在于,所述撓性印制線路板中微通 孔的尺寸為:直徑20μL?-300μπ?,板件厚度40μL?-300μπ?。
【文檔編號】C25D3/38GK105887144SQ201610466285
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】王翀, 彭佳, 程驕, 肖定軍, 何為
【申請人】廣東光華科技股份有限公司