一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的降速添加剂

摘要

本发明公开了一种用于硫酸‑过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，包括具有式I结构的二酸类物质及其二酸盐：该添加剂通过与铜面作用可显著降低该硫酸‑过硫酸盐型微蚀剂的微蚀速率，此外添加剂的使用且对板面的外观以及微观形貌无明显影响，不会对后续工艺造成影响。该添加剂的使用方法可以是固体直接添加使用或先采用溶剂先溶解后添加到微蚀剂中使用，使用方式便捷，可有效提高印制电路板加工效率。

说明书

技术领域

本发明属于印制电路板的微蚀粗化领域，涉及微蚀剂的添加剂，具体地说，涉及一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂。

背景技术

印制电路板(PCB)在生产过程中经常使用硫酸-过硫酸盐型的微蚀剂清洁和粗化铜面，通常使用的硫酸-过硫酸盐微蚀剂包括硫酸-过硫酸钠，硫酸-过硫酸钾和硫酸-过硫酸铵这三种类型。

但是，硫酸-过硫酸盐体系的微蚀剂在实际使用的过程中对于铜面咬蚀速率较快，不利于控制微蚀量。目前常用调整微蚀量的方法是减少微蚀时间以及降低微蚀液浓度的方法来调整微蚀速率，但这两种方法均存在一定的缺点，如减少微蚀时间需加快印制板的传输速率，以减少铜面的接触时间，会影响前后的连续生产。而降低微蚀液浓度的方法由于消耗较快则需经常补加微蚀剂来对速率进行调控。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于硫酸-过硫酸盐体系的微蚀剂的微蚀速率难以精确控制，导致影响其它工序、印制电路板生产效率低，从而提出一种可抑制微蚀速率、且微蚀后对电路板铜面外观无不良影响的用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

本发明提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，其包括具有式I结构的二酸类物质和/或其二酸盐：

作为优选，所述二酸盐为钠盐、钾盐、铵盐、有机胺盐中的至少一种。

作为优选，式I中，X为氢、C1-C4烃基、羧基、羟基或者卤素基团，n为1-6的正整数。

作为优选，所述二酸类物质为丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、2-甲基-丁二酸、2,2-二甲基-丁二酸、氯丁二酸、D-苹果酸、L-苹果酸、D，L-苹果酸中的至少一种。

作为优选，以质量百分比计，所述添加剂的含量为微蚀剂总量的0.1-7％。

作为优选，所述添加剂为固态添加剂或由固态添加剂配制成的溶液。

作为优选，所述溶液包括所述添加剂，还包括溶剂，所述溶剂为水、甲酰胺、乙酰胺、甲醇、乙醇、异丙醇、二甲亚砜中的至少一种。

作为优选，所述溶液中，所述添加剂的质量浓度为0.1％-10％。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，包括具有式I结构的二酸类物质及其二酸盐：

该添加剂通过与铜面作用可显著降低该硫酸-过硫酸盐型微蚀剂的微蚀速率，此外添加剂的使用且对板面的外观以及微观形貌无明显影响，不会对后续工艺造成影响。该添加剂的使用方法可以是固体直接添加使用或先采用溶剂先溶解后添加到微蚀剂中使用，使用方式便捷，可有效提高印制电路板加工效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1(a)为添加有实施例1所述添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图；

图1(b)为添加有实施例2所述添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图；

图1(c)为添加有实施例3所述添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图；

图1(d)为添加有实施例4所述添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图；

图1(e)为添加有实施例5所述添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图；

图1(f)为未添加添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂微蚀印制电路板板面的SEM图。

具体实施方式

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的说明，但是不应理解为将本发明限制于此。本领域技术人员可根据本发明实施例的教导从本发明公开的技术方案范围中进行选择，这种选择也属于本发明的保护范围之内。

实施例1

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，其包括具有式I结构的二酸类物质及其二酸盐：

其中，X可以为氢、C1-C4烃基、羧基、羟基或者卤素基团，n为1-6的正整数。因此，二酸类物质可以优选为表1所示的材料中的至少一种。

表1

本实施例中，添加剂为丙二酸、丁二酸、戊二酸的混合物，其中，丙二酸、丁二酸、戊二酸的质量百分比分别为50％、40％和10％，添加剂占硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的质量百分比为0.1-7％。

所述添加剂通过如下方式制备：将50克的丙二酸和40克丁二酸和10克戊二酸充分混合均匀，制得该降速添加剂。然后将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钠微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率。

微蚀速率V通过如下方法测定：

将FR-4型的环氧玻纤基材覆铜板使用机床裁剪成长-宽分别为3cm×5cm的小板，使用分析天平测定质量m1，后将板面完全浸没于微蚀剂中，在30℃的条件下摆动1min，然后立即水洗吹干，测定质量m2。

微蚀速率V＝3.75(m1-m2)μm/min。

为了对比添加添加剂前后的微蚀速率，首先测定未添加该添加剂的硫酸-过硫酸盐微蚀剂的微蚀速率，硫酸-过硫酸盐微蚀剂中硫酸的含量为2％，过硫酸盐的的含量为6％，然后分别测定不同微蚀剂的微蚀速率，如下表2所示。

表2

将本实施例所述的添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钠微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果如表3所示。

表3

实施例2

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为丙二酸钠、丁二酸钠、戊二酸钾的混合物，其中，丙二酸、丁二酸、戊二酸的质量百分比分别为50％、40％和10％，添加剂占硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的质量百分比为0.1-7％。

该添加剂通过如下方法制备：将50克的丙二酸钠、40克丁二酸钠和10克戊二酸钠充分混合均匀，制得该降速添加剂。然后将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钾微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果见表4。

表4

实施例3

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为2-甲基-丁二酸，将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸铵微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果见表5。

表5

实施例4

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为2,2-二甲基-丁二酸、2-甲基-丁二酸和戊二酸的混合物，三者质量百分比分别为50％、48％和2％，添加剂占硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的质量百分比为0.1-7％。

该添加剂通过如下方法制备：将50克2,2-二甲基-丁二酸，48克2-甲基-丁二酸和12克戊二酸充分混合均匀，制得该降速添加剂。然后将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钠微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果见表6。

表6

实施例5

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂以质量百分比计，由如下成分组成：D-苹果酸50％，丁二酸45，己二酸5％，其通过如下方法制备：将50克D-苹果酸、45克丁二酸和5克己二酸充分混合均匀，制得该降速添加剂。将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钠微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果见表7。

表7

实施例6

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂以质量百分比计，由如下成分组成：50％氯丁二酸、40％L-苹果酸、10％D，L-苹果酸。其通过如下方法制备：将50克的氯丁二酸，40克L-苹果酸和10克D，L-苹果酸充分混合均匀，制得该降速添加剂。将添加剂按比例添加到硫酸-过硫酸钠微蚀剂中搅拌至均匀，然后测定微蚀速率，测定结果见表8。

表8

实施例7

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为丙二酸水溶液，所述溶液添加到硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂后，占硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的质量百分比为5％。

实施例8

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为丁二酸铵与戊二酸的混合物，二者质量比为1:1，所述添加剂加到硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂后，占硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的质量百分比为0.8％。

实施例9

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为戊二酸铵、氯丁二酸、D-苹果酸的溶液，该溶液的溶剂为乙酰胺。

实施例10

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，所述添加剂为己二酸的二甲亚砜溶液。

实施例11

本实施例提供一种用于硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂的添加剂，添加剂为丁二酸、戊二酸、丙二酸钾的溶液，该溶液的溶剂为乙醇。

实验例

测试添加有实施例1-6所述的添加剂的硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂微蚀的电路板板面的扫描电镜图以及未添加添加剂的硫酸-过硫酸盐体系微蚀剂微蚀的电路板板面的扫描电镜图，测试结果如图1(a)-(f)所示。

测试结果表明，在添加降速添加剂后，硫酸过硫酸盐体系的微蚀速率明显下降，且微蚀后外观与微观形貌无明显变化，十分适用于印制线路板的生产。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。