一种化学镀调整液及其应用的制作方法

1.本发明属于玻璃表面处理领域，具体涉及一种化学镀调整液及其应用，尤其涉及一种结合力高的化学镀调整液及其应用。


背景技术：

2.随着人工智能(ai)、车联网、5g等应用相继兴起，先进的芯片(ic)封装技术成为半导体产业面对的巨大挑战之一，异构整合(heterogeneous integration design architecture system，hidas)概念便应运而生。2.5d、3d等立体封装技术便是基于异构整合的想法。
3.目前的2.5d与3d封装主要是基于硅中介板(silicon interposer)和硅通孔技术(tsv)而实现的。由硅构成的中介层能够在形成微细的布线时有效利用半导体制造工艺技术，实用性大，热导率高，散热性优异。但是，硅中介板的价格比由环氧树脂形成的中介层要高出很多。因此，低价格的玻璃基板被提出用于ic立体封装的中介层。玻璃基板的金属化及玻璃通孔技术(tgv)也成为亟待解决的技术问题。采用物理气相沉积(pvd)的方法，可以实现玻璃基板和tgv盲孔内部沉积金属种子层，而对于高纵横比通孔来说，pvd的方法设备和工艺过于昂贵，因此，近年来研究人员开发采用化学镀铜种子层的低成本tgv填充方案，然后再通过半加成法(sap)在光刻胶图形上电镀出铜线路。从原理上看，采用化学镀技术在通孔壁面上形成均匀的底层金属层的难易度比pvd要低。而且，可以全部采用湿法工艺进行填充电镀，不需要准备昂贵的溅射装置，可以降低初期引进成本。
4.cn105593410a提供一种用于非导电衬底金属化的方法，通过施用催化活性金属氧化物组合物使如玻璃、陶瓷和硅基半导体类型表面的非导电衬底金属化。所述方法产生在玻璃或陶瓷衬底与镀敷金属之间展示高粘着性、而同时使光滑衬底表面保持完整的金属镀敷表面。
5.由于化学镀技术成本相比pvd法具有明显的优势。因此，如何提供一种效果好的化学镀方法和试剂，成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种化学镀调整液及其应用，尤其提供一种结合力高的化学镀调整液及其应用。本发明提供的化学镀调整液能够对玻璃表面进行改性，可以促进钯催化层的形成，提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力。
7.为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
8.第一方面，本发明提供了一种化学镀调整液，所述化学镀调整液包括表面活性剂、醇胺化合物、ph调节剂和水。
9.所述表面活性剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚或聚乙二醇脂肪酸酯中任意一种或至少两种的组合。
10.上述化学镀调整液通过采用特定表面活性剂和醇胺化合物两者复配，协同作用，
能够有效对玻璃表面进行改性，促进钯催化层的形成，提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力。
11.优选地，所述表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯的组合。
12.上述特定表面活性剂的组合能够进一步提高化学镀的效果。
13.优选地，所述脂肪醇聚氧乙烯醚包括异构十醇聚氧乙烯醚、异构十三醇聚氧乙烯醚或月桂醇聚氧乙烯醚中任意一种或至少两种的组合，例如异构十醇聚氧乙烯醚和异构十三醇聚氧乙烯醚的组合、异构十三醇聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚的组合或异构十醇聚氧乙烯醚和月桂醇聚氧乙烯醚的组合等，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选异构十醇聚氧乙烯醚。
14.优选地，所述烷基酚聚氧乙烯醚包括壬基酚聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚或十二烷基酚聚氧乙烯醚中任意一种或至少两种的组合，例如壬基酚聚氧乙烯醚和辛基酚聚氧乙烯醚的组合、辛基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚的组合或壬基酚聚氧乙烯醚和十二烷基酚聚氧乙烯醚的组合灯，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
15.优选地，所述聚乙二醇脂肪酸酯包括聚乙二醇单月桂酸酯、聚乙二醇双月桂酸酯、聚乙二醇单油酸酯、聚乙二醇双油酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯或聚乙二醇棕榈酸酯中任意一种或至少两种的组合，例如聚乙二醇单月桂酸酯和聚乙二醇双月桂酸酯的组合、聚乙二醇单油酸酯和聚乙二醇双油酸酯的组合或聚乙二醇双油酸酯和聚乙二醇硬脂酸酯的组合灯，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选聚乙二醇双油酸酯。
16.优选地，所述醇胺化合物包括乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、正丙醇胺、一异丙醇胺、二异丙醇胺、三异丙醇胺或丁醇-2-胺中任意一种或至少两种的组合，例如乙醇胺和二乙醇胺的组合、二乙醇胺和三乙醇胺的组合或二甘醇胺和一异丙醇胺的组合灯，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用，优选三乙醇胺。
17.上述特定的原料能够有效提高化学镀的效果，同时优选范围内的原料能够有效对玻璃表面进行改性，进一步促进钯催化层的形成，提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力。
18.优选地，所述ph调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾或硫酸中任意一种或至少两种的组合，例如氢氧化钠和硫酸的组合或氢氧化钾和硫酸的组合灯，但不限于以上所列举的组合，上述组合范围内其他未列举的组合同样适用。
19.优选地，所述表面活性剂的浓度为0.001-1g/l。
20.优选地，所述醇胺化合物的浓度为10-100g/l。
21.优选地，所述化学镀调整液的ph为9-13。
22.其中，表面活性剂的浓度可以是0.001g/l、0.01g/l、0.1g/l、0.2g/l、0.3g/l、0.4g/l、0.5g/l、0.6g/l、0.7g/l、0.8g/l、0.9g/l或1g/l等，醇胺化合物的浓度可以是10g/l、20g/l、30g/l、40g/l、50g/l、60g/l、70g/l、80g/l、90g/l或100g/l等，化学镀调整液的ph可以是9、10、11、12或13等，但不限于以上所列举的数值上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
23.第二方面，本发明提供了如上所述的化学镀调整液在玻璃表面化学镀中的应用。
24.第三方面，本发明还提供了一种在玻璃表面进行化学镀的方法，所述方法包括以下步骤：将玻璃依次浸泡在如上所述的化学镀调整液、预浸液、离子钯活化液、还原液中，之后进行化学镀，得到产品。
25.优选地，所述玻璃在如上所述的化学镀调整液浸泡的时间为0.5-5min，浸泡在温度为30-80℃下进行，其中时间可以是0.5min、1min、1.5min、2min、2.5min、3min、3.5min、4min、4.5min或5min等，温度可以是30℃、40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等，但不限于以上所列举的数值，上述数值范围内其他未列举的数值同样适用。
26.优选地，所述化学镀为化学镀铜或化学镀镍。
27.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
28.本发明提供了一种化学镀调整液，通过采用特定表面活性剂和醇胺化合物两者复配，协同作用，能够有效对玻璃表面进行改性，促进钯催化层的形成，提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力；并且通过采用特定的表面活性剂的组合以及其他特定原料能够进一步促进钯催化层的形成，提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力。
具体实施方式
29.为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
30.以下示例中，预浸液购自于广东天承科技股份有限公司，型号为skyglass cat-p；
31.离子钯活化液购自于广东天承科技股份有限公司，型号为skyglass cat-c；
32.还原液购自于广东天承科技股份有限公司，型号为skyglass cat-r；
33.异构十醇聚氧乙烯醚购自于海安石化，型号为e-1020；
34.异构十三醇聚氧乙烯醚购自于海安石化，型号为e-1306；
35.月桂醇聚氧乙烯醚购自于海安石化，型号为aeo-7；
36.聚乙二醇双油酸酯购自于海安石化，型号为peg600do；
37.聚乙二醇单月桂酸酯购自于海安石化，型号为peg400ml；
38.聚乙二醇双月桂酸酯购自于海安石化，型号为peg400dl；
39.聚乙二醇单油酸酯购自于海安石化，型号为peg400mo；
40.聚乙二醇棕榈酸酯购自于深圳瑞吉特，型号为peg-18palmitate。
41.实施例1
42.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料如下：
43.异构十醇聚氧乙烯醚0.4g/l，聚乙二醇双油酸酯0.1g/l，三乙醇胺50g/l，ph调节剂(氢氧化钠和硫酸，将ph调至12)，水。
44.制备方法如下：将上述各原料混合搅拌，即得到所述化学镀调整液。
45.实施例2
46.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料如下：
47.聚乙二醇单月桂酸酯0.001g/l，乙醇胺100g/l，ph调节剂(氢氧化钾和硫酸，将ph调至9)，水。
48.制备方法与实施例1一致。
49.实施例3
50.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料如下：
51.聚乙二醇棕榈酸酯1g/l，二甘醇胺10g/l，ph调节剂(氢氧化钠和硫酸，将ph调至13)，水。
52.制备方法与实施例1一致。
53.实施例4
54.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除将聚乙二醇双油酸酯替换为等量的聚乙二醇双月桂酸酯外，其余与实施例1一致。
55.制备方法与实施例1一致。
56.实施例5
57.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除将聚乙二醇双油酸酯替换为等量的聚乙二醇单油酸酯外，其余与实施例1一致。
58.制备方法与实施例1一致。
59.实施例6
60.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除将异构十醇聚氧乙烯醚替换为等量的异构十三醇聚氧乙烯醚外，其余与实施例1一致。
61.制备方法与实施例1一致。
62.实施例7
63.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除将异构十醇聚氧乙烯醚替换为等量的月桂醇聚氧乙烯醚外，其余与实施例1一致。
64.制备方法与实施例1一致。
65.实施例8
66.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除调整ph调节剂用量使ph为9外，其余与实施例1一致。
67.制备方法与实施例1一致。
68.实施例9
69.本实施例提供了一种化学镀调整液，原料中除调整ph调节剂用量使ph为13外，其余与实施例1一致。
70.制备方法与实施例1一致。
71.对比例1
72.本对比例提供了一种化学镀调整液，原料中除不包含异构十醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇双油酸酯、减少部分按比例分配给三乙醇胺外，其余与实施例1一致。
73.制备方法与实施例1一致。
74.对比例2
75.本对比例提供了一种化学镀调整液，原料中除不包含三乙醇胺、减少部分按比例分配给异构十醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇双油酸酯外，其余与实施例1一致。
76.制备方法与实施例1一致。
77.应用例1
78.本应用例提供了一种在玻璃表面进行化学镀的方法，具体步骤如下：
79.将玻璃板用水清洗，之后依次浸泡在实施例1提供的化学镀调整液(55℃，3min)、
预浸液(35℃，70s)、离子钯活化液(50℃，70s)、还原液(35℃，40s)中，之后进行化学镀铜(镀液为广东天承科技股份有限公司产skyglass cu，32℃，10min)，得到产品。
80.应用例2-9
81.应用例2-9分别提供了一种在玻璃表面进行化学镀的方法，具体步骤中除将实施例1提供的化学镀调整液分别替换为等量的实施例2-9提供的化学镀调整液外，其余与应用例1一致。
82.对比应用例1-2
83.对比应用例1-2分别提供了一种在玻璃表面进行化学镀的方法，具体步骤中除将实施例1提供的化学镀调整液分别替换为等量的对比例1-2提供的化学镀调整液外，其余与应用例1一致。
84.效果测试：
85.观察应用例1-9和对比应用例1-2得到的产品上玻璃表面的铜覆盖情况，计算覆盖面积比，之后采用胶带(3m scotch 600)粘贴铜层并撕下，重复六次，计算铜层的脱落面积占原铜层面积的脱落百分比，结果如下：
[0086][0087]
从上述内容可以发现，本发明提供的化学镀调整液能够有效增加化学镀层与玻璃的结合力；比较应用例1、应用例4-7可以发现，本发明通过采用特定的异构十醇聚氧乙烯醚以及聚乙二醇双油酸酯的组合，相比其他脂肪醇聚氧乙烯醚和聚乙二醇脂肪酸酯能够进一步提高化学镀层与玻璃的结合力；比较应用例1和应用例8-9可以发现，本发明通过控制ph值，能够提高调整液对玻璃表面的处理效果，进而提高化学镀层与玻璃的结合力；比较应用例1和对比应用例1-2可以发现，本发明通过采用表面活性剂和醇胺化合物两者复配，协同作用，能够有效对玻璃表面进行改性，显著提高化学镀效果，增加化学镀层与玻璃的结合力。
[0088]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的化学镀调整液及其应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
[0089]
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0090]
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。