一种新型的有机碱微蚀液的制作方法
【专利摘要】本发明涉及印制电路板制造中制作线路的蚀刻液【技术领域】，特别是涉及到通过半加成法形成线路的一种新型的有机碱微蚀液；它由含量为以下质量百分数的组分组成：二价铜离子化化合物0.1%~15%；有机碱1%~40%；络合添加剂0.0001%~10%；卤素化合物0.0001%~5%；水余量；以上组分的质量百分数之和为100%；所述二价铜离子化化合物按铜离子质量计算，所述卤素化合物按卤素离子质量计算。本发明能蚀刻干净种子铜层，并且对镍层和金层零损伤，同时抑制对线路铜层的过蚀和底层下切。
【专利说明】一种新型的有机碱微蚀液
【技术领域】
[0001]本发明涉及印制电路板制造中制作线路的蚀刻液【技术领域】，特别是涉及到通过半加成法形成线路的一种新型的有机碱微蚀液。
【背景技术】
[0002]半加成法是印制电路板制程中制作线路的方法。该方法通过喷溅涂覆或者化学法在基材表面形成0.5-2微米厚的种子铜层，然后涂覆抗蚀层，并曝光显影形成抗蚀层图形，再在该种子铜层上通过电镀法形成线路层，然后剥离抗蚀层露出不需要的种子铜层。到这步之后，一般是直接采用蚀刻液蚀刻掉不需要的种子铜层，形成线路；但是，该工艺进一步发展，在剥离掉抗蚀层后，再次涂覆抗蚀层，并曝光显影，在显影后露出的电镀铜层上，通过化学法或电镀法依次形成镍层和金层，然后剥离掉抗蚀刻层露出不需要的种子铜层，再用蚀刻液将不需要的种子铜层蚀刻掉，形成线路。
[0003]以往，作为蚀刻液，可采用硫酸-双氧水型蚀刻液、过硫酸钠蚀刻液、氯化铜蚀刻液、氯化铁蚀刻液等。但是这些药水均为酸性体系，当蚀刻上述带有镍金层的线路板时，将不可避免的侧向对镍层产生腐蚀，导致金层悬空断裂。
[0004]另外，广泛使用在传统pcb制造中的氯化铜铵-氨水体系的碱性蚀刻液，用来蚀刻半加成法的铜面，会出现电镀铜层过蚀，线路变细小甚至断开，需要被蚀刻的种子铜层却难以蚀刻干净等问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种新型的有机碱微蚀液，目的在于能蚀刻干净种子铜层，并且对镍层和金层零损伤，同时抑制对线路铜层的过蚀和底层下切。
[0006]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。
[0007]—种新型的有机碱微蚀液，它由含量为以下质量百分数的组分组成:
二价铜离子化化合物0.1°/Tl5% ；
有机碱1%~40%;
络合添加剂0.0001%~10% ；
卤素化合物0.0001%~5% ；
水余量；以上组分的质量百分数之和为100% ；
所述二价铜离子化化合物按铜离子质量计算，所述卤素化合物按卤素离子质量计算。
[0008]优选的，它由含量为以下质量百分数的组分组成:
二价铜离子化化合物0.59^8% ；
有机碱3%~30% ；
络合添加剂0.001%~5% ；
卤素化合物0.0001%~1% ；水余量；以上组分的质量百分数之和为100%。
[0009]优选的，所述的二价铜离子化合物是作为二价铜离子的来源，用作蚀刻铜的氧化剂，可以是有机酸的铜盐无机酸的铜盐，如三水合硝酸铜，或一水合乙酸铜，或硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、溴化铜、甲酸铜、乙酸铜、草酸铜、柠檬酸铜、酒石酸铜、氢氧化铜、氧化铜、硫化铜其中的一种或两种以上的混合。
[0010]优选的，所述的有机碱一方面提供药水体系的碱性环境，保护镍金层不受腐蚀；另一方面可稳定蚀刻中溶解到药水中的铜离子，合适的有机碱是乙二胺类、烷基胺类、烷基醇胺类等，比如有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，异丙醇胺，甲醇二乙醇胺、丙醇乙醇胺、丙醇二乙醇胺的一种或两种以上混合。
[0011]优选的，所述的络合添加剂是唑类化合物，可以是二唑、三唑、四唑或者唑类的衍生物，合适的唑类化合物可有效抑制药水对电镀铜层的侧蚀和种子铜层的底切渗蚀，合适的唑类是咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、苯并咪唑、6-硝基苯并咪唑、1，2，4_三唑、苯并三氮唑、IH-四唑的一种或两种以上混合。
[0012]优选的，所述的卤素化合物可以是氟、氯、溴、碘的离子化合物，其作用是加快药水对种子铜层的蚀刻速率，合适的卤素化合物是氯化钠、氯化钾、氯化铵、溴化钾、碘化钾、氯化铜、氯化铁、氯化钙的一种或两种以上混合。
[0013]本发明有益效果为:本发明所述一种新型的有机碱微蚀液，可精密蚀刻净种子铜层，并且不会损伤镍层和金层，同时抑制对线路铜层的侧蚀，线路不会变细、断开。
【具体实施方式】
[0014]下面结合实施方式对本发明作进一步的说明。
`[0015]为了进一步说明和验证本发明提出的技术方案的效果，提供以下几种【具体实施方式】与以往的处理方式(对照实施方式)做对比。
[0016]【具体实施方式】一:
三水合硝酸铜5%;
乙二胺6% ；
咪唑 1.5% ；
氯化钠0.1% ；
水余量；以上组分的质量百分数之和为100%。
[0017]在对线路板种子铜蚀刻前，首先使用清洁除油剂清洗线路板，去除铜面的氧化和手指印等污溃，再用水清洗干净。然后将该线路板在35°C下，采用浸泡或喷淋的方式(以下均采用喷淋方式)经过具体实施方案一的药水进行微蚀，蚀刻时间和蚀刻量根据该线路板种子铜层厚度而定，待种子铜层蚀刻干净后，再用水清洗干净，烘干。将微蚀后的线路板切片取样，使用金像显微镜(OLYMPUS GX71)观察种子铜层是否蚀刻干净，镍层是否受到腐蚀，以及线路是否出现底层下切。
[0018]【具体实施方式】二:
一水合乙酸铜4% ；
二乙胺6% ；4-甲基咪唑0.2% ；
氯化钾0.05%
水余量；以上组分的质量百分数之和为100%。
[0019]【具体实施方式】二的使用方法与【具体实施方式】一的相同。
[0020]【具体实施方式】三:
氢氧化铜2% ；
三乙醇胺4% ；
1，2，4_ 三唑 0.2% ；
碘化钾0.2%;
水余量。以上组分的质量百分数之和为100%。
[0021]【具体实施方式】三的使用方法与【具体实施方式】一的相同。
[0022]对照实施方式一:
硫酸5% ；
双氧水2% ；
苯并三氮唑0.2%
双氧水稳定剂0.5%
水余量。
[0023]对照实施方式一是一种硫酸双氧水体系微蚀液，使用方式与【具体实施方式】一相同。
[0024]对照实施方式二:
二价铜离子15% ；
氨水30% ；
氯化铵26% ；
水余量。
[0025]对照实施方式二是一种应用 在普通线路板制造中的碱性蚀刻液，使用方式与【具体实施方式】一相同。
[0026]【具体实施方式】一、二、三和对照实施方式一、二的结果详见下表。
[0027]
【权利要求】
1.一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于，它由含量为以下质量百分数的组分组成: 二价铜离子化化合物0.1%"15% ； 有机碱1%~40%; 络合添加剂0.0001%~10% ； 卤素化合物0.0001%~5% ； 水余量； 所述二价铜离子化化合物按铜离子质量计算，所述卤素化合物按卤素离子质量计算。
2.根据权利要求1所述的一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于，它由含量为以下质量百分数的组分组成: 二价铜离子化化合物0.59^8% ； 有机碱3%~30%; 络合添加剂0.001%~5% ； 卤素化合物0.0001%~1% ； 水余量。
3.根据权利要求1所述的一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于:所述的二价铜离子化合物是作为二价铜离子的来 源，用作蚀刻铜的氧化剂，可以是有机酸的铜盐无机酸的铜盐，如三水合硝酸铜，或一水合乙酸铜，或硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、溴化铜、甲酸铜、乙酸铜、草酸铜、柠檬酸铜、酒石酸铜、氢氧化铜、氧化铜、硫化铜其中的一种或两种以上的混合。
4.根据权利要求1所述的一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于:所述的有机碱一方面提供药水体系的碱性环境，保护镍金层不受腐蚀；另一方面可稳定蚀刻中溶解到药水中的铜离子，合适的有机碱是乙二胺类、烷基胺类、烷基醇胺类等，比如有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、多乙烯多胺、乙胺、二乙胺、三乙胺、乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺，异丙醇胺，甲醇二乙醇胺、丙醇乙醇胺、丙醇二乙醇胺的一种或两种以上混合。
5.根据权利要求1所述的一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于:所述的络合添加剂是唑类化合物，可以是二唑、三唑、四唑或者唑类的衍生物，合适的唑类化合物可有效抑制药水对电镀铜层的侧蚀和种子铜层的底切渗蚀，合适的唑类是咪唑、2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、苯并咪唑、6-硝基苯并咪唑、1，2，4-三唑、苯并三氮唑、IH-四唑的一种或两种以上混八口 o
6.根据权利要求1所述的一种新型的有机碱微蚀液，其特征在于:所述的卤素化合物可以是氟、氯、溴、碘的离子化合物，其作用是加快药水对种子铜层的蚀刻速率，合适的卤素化合物是氯化钠、氯化钾、氯化铵、溴化钾、碘化钾、氯化铜、氯化铁、氯化钙的一种或两种以上混合。
【文档编号】C23F1/44GK103695908SQ201310734942
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】肖红星, 孙宝林, 程一鸣, 李再强, 邹毅芳, 张锐 申请人:东莞市广华化工有限公司