专利名称：一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂及其制备方法
技术领域：
本发明属于微蚀领域，尤其涉及一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂及其制备方法。
背景技术：
在印制线路板加工过程中，许多工艺都需要进行微蚀化前处理，化学沉铜、全板电 镀、图形电镀、内层黑氧化、热风整平等等。微蚀化效果的好坏往往影响下一道工序的质量。 H2SO4M2O2微蚀液是比较优越的一种，它具有微蚀速率恒定，容铜量大，后处理简单，无污染 等优点，但H2SO4M2O2体系中双氧水容易分解，会使板面发黑，微蚀不均勻，从而大大的提高 了物料的成本和排放量，而水中微量的氯离子也会使速率下降，因此，H2SO4M2O2微蚀液中 双氧水的分解成为影响H2SO4M2O2微蚀液应用的一个大问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，解决现有技术中由于 双氧水分解而造成刻蚀速度不稳定、刻蚀面板发黑的技术问题。本发明实施例是这样实现的，一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，所述硫酸/双氧水微蚀液稳定剂包括如下重量
百分含量的组分醇3-6%有机胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。本发明实施例还提供一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂的制备方法，包括如下步 骤将如下重量百分含量的成分混合，搅拌处理，得到本发明实施例的硫酸/双氧水
微蚀液稳定剂，醇3-6%有机胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。本发明实施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，通过稳定剂中醇、有机胺及磺酸的 强负性0、N原子和双氧水分解的自由基团[Η0·2]形成氢键，有效的降低了 [Η0·2]活性， 大大减少了双氧水的分解，维持了微蚀液中双氧水的浓度，同时，本实施例的稳定剂对氯离 子也具有优良的抗击作用。因此，本实施例的稳定剂保证在硫酸/双氧水(H2SO4M2O2)微蚀 液的微蚀过程中，微蚀速率稳定，微蚀后，板面光滑、均勻不发黑。本发明实施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂制备方法，操作简单，成本低廉，不污 染环境，适合工业化生产。
图1是本发明实施例及对比例的刻蚀效果图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。本发明实施例提供一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，该硫酸/双氧水微蚀液稳定 剂包括如下重量百分含量的组分醇3-6%有机胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。在硫酸/双氧水(H2SO4M2O2)微蚀液中，双氧水会分解。H2O2的分解过程为H202 — 20H·然后发生以下的(快)反应OH ·+H2O2 — H2CHHO ·22Η0 · 2 — Η202+02双氧水在分解中会产生自由基[Η0 ·2]，双氧水分解反应速度将取决于活性自由基 [Η0 · 2]的数量。[Η0 · 2]的结构为[· 0-0-Η]，O-H键易断裂形成
和[H ·]。本发明实 施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，加入醇、有机胺、磺酸。醇的羟基[-0Η]中含有强负性 的0原子，具有强吸电子功能；有机胺的胺基[-ΝΗ-]中具有强负性的N原子，具有强吸电子 功能；磺酸中的磺酸基[-SO3H]含有强负性的0原子，具有较高强的吸电子功能。上述强负 性的0、Ν原子会与[Η0 ·2]中的氢形成氢键，[· 0-0]上的电子云将向
偏移，从而加 强了
键，降低了 [Η0 ·2]的活性，大大减少了双氧水的分解。 具体地，本发明实施例的醇包括各种醇，例如一元醇、二元醇或多元醇，使用二元 醇或者多元醇，要求二元醇或多元醇上的羟基之间不发生空间阻碍作用。例如乙醇、丙醇、 1，4 丁二醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇、己六醇，优选为1，4 丁二醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇中 的一种或以上，使用两种以上的醇，各自的质量比没有限制。本发明实施例的醇，还包括含 有磺酸基或胺基的醇，例如乙醇胺，但羟基和磺酸基或者胺基之间不发生空间阻碍作用，例 如羟基不会和磺酸基发生空间阻碍作用或者羟基不会和胺基发生空间阻碍作用。
本发明实施例的有机胺包括一元胺、二元胺及多元胺中的一种或以上，例如，甲 胺、乙胺、苯胺、苄胺、三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺，亚甲基二苯基二胺、 聚烯丙基胺及聚乙烯亚胺。但有机胺上包括两个或两个以上的胺基，要求胺基之间不存在 空间阻碍作用。优选为乙醇胺、二乙醇胺、正丁胺、正辛胺中的一种或以上，使用两种以上的 有机胺，各自的质量比没有限制。本发明实施例的有机胺，还包括含有羟基或磺酸基的有机 胺例如胺基磺酸，但胺基和羟基或者磺酸基之间不发生空间阻碍作用，例如胺基和羟基、胺 基和磺酸基不会发生空间阻碍作用。
4
本发明实施例的磺酸基化合物包括烷基磺酸、芳基磺酸、胺基磺酸中的一中或以 上；含有一个磺酸基、两个或两个以上磺酸基的磺酸基化合物。使用包含两个或两个以上磺 酸基的磺酸，要求磺酸基之间不发生空间阻碍作用。优选为环己烷磺酸、胺基磺酸、环丙烷 磺酸、环己胺磺酸及对甲苯磺酸中的一种或以上，使用两种以上的磺酸基化合物，各自的质 量比没有限制。本发明实施例的磺酸基化合物还包括含有羟基或胺基的磺酸，但磺酸基和 羟基或者胺基之间不发生空间阻碍作用，例如磺酸基和羟基、磺酸基和胺基之间不会发生 空间阻碍作用。进一步，本发明实施例的H2SO4M2O2微蚀液稳定剂中，还包括重量百分含量为 2-5%的硫酸，硫酸的浓度没有限制，优选为98%的硫酸。通过在稳定剂中加入硫酸，能够防 止有机胺的挥发，保持本发明实施例稳定剂的功效。同时使得本发明实施例的稳定剂和硫 酸/双氧水微蚀液具有良好的相溶性。本发明实施例的硫酸/双氧水(H2SO4M2O2)微蚀液稳定剂，通过稳定剂中的强负性 0、N原子和双氧水分解的自由基团[H0 ·2]形成氢键，大大减少了双氧水的分解，维持了微 蚀液中双氧水的浓度，同时，本发明实施例的稳定剂对微蚀液中的氯离子具有优良的抗击 作用，保证在硫酸/双氧水(H2SO4M2O2)微蚀液的微蚀过程中，微蚀速率稳定，微蚀后，板面 光滑、均与不发黑。本发明实施例还提供一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂的制备方法，步骤如下将如下重量百分含量的成分混合，搅拌处理，得到本发明实施例的硫酸/双氧水 微蚀液稳定剂，醇3-6%有机胺10-15%磺酸基化合物2-5%水40-85%。进一步，本发明实施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂的制备方法中，将上述组分 混合后，再加入3-5%的硫酸，该硫酸的浓度没有限制，优选为98%的硫酸。上述搅拌处理 在常温常压下进行，时间没有限制，优选的是0. 8-1. 3大气压条件下，搅拌30-60分钟。本发明实施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂的制备方法，操作简单、原料成本低 廉，适于工业化生产。以下结合具体实施例的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂进行详细阐述。实施例一本实施例的微蚀液稳定剂，其组分及重量百分比如下1，4 丁二醇 3%乙醇胺3%、正丁胺7%胺基磺酸2%硫酸3%水83%。根据上述比例配制，按重量含量0.5-2%。的比例将上述微蚀液稳定剂加入至H2O2 浓度为12g/L、H2SO4浓度为120g/L的微蚀液中，温度为30°C时测定微蚀速率。实施例二
本实施例的微蚀液稳定剂，其组分及重量百分比如下1，4 丁二醇 5%正辛胺12%环丙烷磺酸3%硫酸3%7jC77%。根据上述比例配制，按重量含量0.5-2%。的比例将上述微蚀液稳定剂加入至H2O2 浓度为12g/L、H2SO4浓度为120g/L的微蚀液中，温度为30°C时测定微蚀速率。实施例三一种微蚀液稳定剂，其组分及重量百分比如下乙二醇 5%乙醇胺8%、正丁胺7%环己胺磺酸5%硫酸5%水70%。根据比例配制，按0. 5-2%。加入至H2O2浓度为12g/L，H2SO4浓度为120g/L的微蚀 液中在温度30°C时测定微蚀速率。对比例用H2O2浓度为12g/L，H2SO4浓度为120g/L的微蚀液作为空白对照，在温度为30°C 时测定微蚀速率。微蚀速率为7，且板面发黑有印，当用自来水开缸时，板面发黑，微蚀速率 为0。请参阅图1，图1显示本发明实施例和对比例微蚀效果情况，在实施例一、实施例 二和实施例三中，微蚀液的微蚀速率在10以上，随着本发明稳定剂浓度的增加，微蚀液的 微蚀速率在逐渐增加，成直线上升趋势。在对比例中，没有加入本发明稳定剂，因此其微蚀 速率只有7。这充分说明本发明实施例的微蚀液稳定剂对减少双氧水的分解，具有积极作 用。对比例中，随着时间的进行，微蚀液的微蚀速率逐渐降低(这未显示在附图中)。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，所述硫酸/双氧水微蚀液稳定剂包括如下重量百分含量的组分醇3 6％有机胺10 15％磺酸基化合物 2 5％水40 85％。
2.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述醇为一元醇、二 元醇或多元醇中一种或以上。
3.如权利要求2所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述醇为1，4丁二 醇、乙二醇、正丁醇、丙二醇中的一种或以上。
4.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述有机胺为一元 胺、二元胺及多元胺中的一种或以上。
5.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述有机胺为乙醇 胺、二乙醇胺、正丁胺、正辛胺中的一种或以上。
6.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述磺酸基化合物为 烷基磺酸、芳基磺酸、胺基磺酸中的一种或以上。
7.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述磺酸基化合物为 环己胺磺酸、胺基磺酸、环丙烷磺酸中的一种或以上。
8.如权利要求1所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，其特征在于，所述硫酸/双氧水微 蚀液稳定剂还包括重量百分含量为3-5%的硫酸。
9.一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂制备方法，包括如下步骤将如下重量百分含量的成分混合，搅拌处理，得到硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，有机胺10-15%磺酸基化合物2-5% 水40-85%。
10.如权利要求7所述的硫酸/双氧水微蚀液稳定剂制备方法，其特征在于，将上述组 分混合后，再加入3-5 %的硫酸。
全文摘要
本发明适用于微蚀领域，提供了一种硫酸/双氧水微蚀液稳定剂及其制备方法。该硫酸/双氧水微蚀液稳定剂包括如下重量百分含量的组分醇3-6％，有机胺10-15％，磺酸2-5％，水40-85％。该硫酸/双氧水微蚀液稳定剂，通过稳定剂中醇、有机胺及磺酸的强负性O、N原子和双氧水分解的自由基团[HO·2]形成氢键，有效的降低了[HO·2]活性，大大减少了双氧水的分解，维持了微蚀液中双氧水的浓度，保证在硫酸/双氧水(H2SO4/H2O2)微蚀液的微蚀过程中，微蚀速率稳定，微蚀后，板面光滑、均匀不发黑。
文档编号C23F1/16GK101962775SQ201010296599
公开日2011年2月2日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者何世武, 吴超, 崔磊, 李建光, 李明军, 王大定 申请人:深圳市洁驰科技有限公司