用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液及使用方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液及使用方法，其原料包括銅鹽10g/L～20g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑1g/L～3g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑30g/L～50g/L、醇胺10g/L～20g/L、Gemini型季銨鹽3g/L～5g/L、酒石酸鉀鈉5g/L～8g/L、十二烷基苯磺酸鈉0.5g/L～1.5g/L，次磷酸鈉4g/L～10g/L，加去離子水至1L。該化學鍍銅液穩(wěn)定、鍍層質(zhì)量好、環(huán)境污染小。
【專利說明】用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液及使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及撓性印刷【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于聚酰亞胺薄膜表面鍍銅的化學鍍銅液及使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]撓性印制電路板(FPC)和剛撓結(jié)合電路板多使用有聚酰亞胺基材，聚酰亞胺材料具有優(yōu)異的熱性能、機械性能和電性能。但同時由于聚酰亞胺表面非常光滑，在印制電路板制作流程的化學鍍銅工藝過程中，需要對聚酰亞胺基材樹脂表面進行適當處理，才能增強樹脂表面的粗糙度和親水能力，保證化學鍍銅層與基材的結(jié)合力，避免化學鍍銅層剝落造成孔金屬化失效。對于多層線路板，還可以通過此工藝除去鉆孔后留下的污物。去鉆污的作用是去除高速鉆孔過程中因高溫而產(chǎn)生的樹脂熔膠(特別在內(nèi)層銅環(huán)上的熔膠)，保證化學鍍銅后線路板內(nèi)層銅與外層電路連接的高度可靠性。
[0003]在印制電路板制造技術(shù)中，最關(guān)鍵的就是化學鍍銅工序。它主要的作用就是使雙面和多層印制電路板的非金屬孔，通過氧化還原反應(yīng)在孔壁上沉積一層均勻的導(dǎo)電層，再經(jīng)過電鍍加厚鍍銅，達到回路的目的。要達到此目的就必須選擇性能穩(wěn)定、可靠的化學處理液和制定正確的、可行的和有效的工藝程序。
[0004]隨著集成電路的發(fā)展，化學鍍銅技術(shù)正在向無污染化方向發(fā)展。但是傳統(tǒng)的化學鍍銅工藝，以甲醛為還原劑，EDTA和酒石酸鉀鈉為單獨或混合絡(luò)合劑，其中，所采用的甲醛，對環(huán)境污染嚴重，且其氣味難聞，具有致畸性、致突變性、致癌性。而且堿性鍍銅液會改變聚酰亞胺薄膜的結(jié)構(gòu)，使其表面改性，因此不適用于聚酰亞胺表面的化學鍍銅，因此，針對該問題，已開發(fā)了一些無甲醛化學鍍銅溶液，但是，大多數(shù)常規(guī)無甲醛化學鍍銅溶液由于它們的高反應(yīng)性，具有較差的穩(wěn)定性，且使用時很快分解。因此需要開發(fā)具有高穩(wěn)定性的無甲醛化學鍍液，并且使用它可以迅速完成化學鍍銅過程。
[0005]此外，以二甲基胺硼烷作為還原劑的酸性和中性化學鍍銅液，該鍍銅液雖適用于聚酰亞胺薄膜，但是DMAB的價格昂貴而且有毒，得到的硼酸鹽釋放出來對環(huán)境有負面影響。因此，集成電路的發(fā)展仍然需要環(huán)保的、適用于聚酰亞胺薄膜的中性化學鍍銅液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的化學鍍銅液不適用于聚酰亞胺薄膜表面化學鍍銅、環(huán)境污染大、穩(wěn)定性差的缺點，本發(fā)明提供一種用于聚酰亞胺薄膜表面鍍銅的化學鍍銅液，其穩(wěn)定、鍍層質(zhì)量好、環(huán)境污染小。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于聚酰亞胺薄膜表面鍍銅的化學鍍銅液，其原料包括銅鹽10g/L~20g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基_2_萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑lg/L~3g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑30g/L~50g/L、醇胺10g/L~20g/L、Gemini型季銨鹽3g/L~5g/L、酒石酸鉀鈉5g/L~8g/L、十二烷基苯磺酸鈉0.5g/L~ 1.5g/L，次磷酸鈉4g/L~10g/L，在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。[0008]優(yōu)選:所述原料包括銅鹽15g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基_2_萘基_2_ (2_羥芐亞氨基)噻唑2g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑40g/L、醇胺15g/L、Gemini型季銨鹽4g/L、酒石酸鉀鈉6g/L、十二烷基苯磺酸鈉lg/L，次磷酸鈉8g/L，在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。
[0009]其中，所述化學鍍銅液的pH值為11~12。
[0010]其中，所述銅鹽可以為硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種或幾種混合。
[0011]其中，所述醇胺是碳原子數(shù)為2~6的一醇胺或二醇胺。
[0012]其中，所述5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑的制備方法包括:
[0013]第一步，取2.93g(0.01mol) 6-甲氧基_2_(2-溴丙?；?萘，30mL乙醇，0.76g(0.01mol)硫脲，回流3h,氨水調(diào)pH值為8~9,攪拌,過濾,干燥得淺黃色固體；
[0014]第二步，將Immol的水楊醛溶于5mL無水乙醇中，室溫攪拌下緩慢滴加Immol第一步制備的淺黃色固體的無水乙醇溶液，加畢，回流4h，冷卻，抽濾，無水乙醇重結(jié)晶，得5-甲基-4-(6-甲氧 基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑。
[0015]其中，所述Gemini型季銨鹽的制備方法包括:
[0016]第一步，在250ml三口瓶中加入13.4g草酸鈉，25.0g環(huán)氧氯丙烷及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉。將濾液至于_20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用-20°C乙醇淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24h得中間體；
[0017]第二步，在250ml三口瓶中加入10.1g第一步制備的中間體，24.9g十二烷基二甲基胺鹽酸鹽及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h。反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉，將濾液至于-20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用小于5°C蒸餾水淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24 h。稱重得Gemini季銨鹽表面活性劑。
[0018]本發(fā)明還提供了上述化學鍍銅溶液的使用方法，具體為:
[0019]將上述化學鍍銅溶液升溫至40°C，用氮氣向該化學鍍銅液中鼓泡，將經(jīng)過處理的聚酰亞胺薄膜在上述化學鍍銅液中浸泡4小時；將聚酰亞胺薄膜取出，用去離子水沖洗I分鐘，然后采用氮氣鼓風4分鐘，得到聚酰亞胺鍍件。
[0020]本發(fā)明的有益效果:
[0021]本發(fā)明提供一種新型的用于聚酰亞胺薄膜的化學鍍銅液，其穩(wěn)定、鍍層質(zhì)量好、環(huán)境污染小。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0022]圖1為Gemini季銨鹽表面活性劑的特征吸收基團紅外譜圖；
[0023]圖2為5-甲基-4-(6-甲氧基_2_萘基_2_(2_羥芐亞氨基)噻唑的IHNMR圖譜。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供了一種用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其原料包括銅鹽10g/L~20g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基_2_萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑lg/L~3g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑30g/L~50g/L、醇胺10g/L~20g/L、Gemini型季銨鹽3g/L~5g/L、酒石酸鉀鈉5g/L~8g/L、十二烷基苯磺酸鈉0.5g/L~1.5g/L,次磷酸鈉4g/L~10g/L，在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。
[0025]進一步優(yōu)選，所述化學鍍銅液的原料包括銅鹽15g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑2g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑40g/L、醇胺15g/L、Gemini型季銨鹽4g/L、酒石酸鉀鈉6g/L、十二烷基苯磺酸鈉lg/L,次磷酸鈉8g/L,在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。
[0026]所述化學鍍銅液的pH值為11~12。
[0027]所述銅鹽可以為硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種或幾種混合，優(yōu)選為硫酸銅。
[0028]絡(luò)合劑用于與銅離子進行絡(luò)合，經(jīng)過大量的實驗研究，我們發(fā)現(xiàn)，采用乙二胺四乙酸的絡(luò)合效果最好，可以很好的提高鍍銅穩(wěn)定性。
[0029]所述醇胺是碳原子數(shù)為2~6的一醇胺或二醇胺，可以是乙醇胺、丙醇胺、二乙醇胺、二丙醇胺中的一種或二種以上的混合物組成。
[0030]所述5-甲基-4- (6-甲氧基-2-萘基-2- (2_羥芐亞氨基)噻唑的制備方法包括:
[0031]第一步，取2.93g(0.01mol) 6-甲氧基_2_(2-溴丙?；?萘，30mL乙醇，
0.76g(0.01mol)硫脲，回流3h,氨水調(diào)pH值為8~9,攪拌,過濾,干燥得淺黃色固體；
[0032]第二步，將Immol 的水楊醛溶于5mL無水乙醇中，室溫攪拌下緩慢滴加Immol第一步制備的淺黃色固體的無水乙醇溶液，加畢，回流4h，冷卻，抽濾，無水乙醇重結(jié)晶，得5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑。
[0033]該穩(wěn)定劑的加入可以減少化學鍍銅液的自發(fā)分解、有效地提高化學鍍銅液的穩(wěn)定性，同時也可以調(diào)節(jié)鍍覆速率，使銅沉積物發(fā)亮，明顯提高鍍層的質(zhì)量。
[0034]所述Gemini型季銨鹽的制備方法包括:
[0035]第一步，在250ml三口瓶中加入13.4g草酸鈉，25.0g環(huán)氧氯丙烷及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉，將濾液至于-20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用-20°C乙醇淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24h得中間體；
[0036]第二步，在250ml三口瓶中加入10.1g第一步制備的中間體，24.9g十二烷基二甲基胺鹽酸鹽及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h。反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉，將濾液至于-20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用小于5°C蒸餾水淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24 h，稱重得Gemini季銨鹽表面活性劑。
[0037]所述Gemini型季銨鹽的合成流程如下:
[0038]
【權(quán)利要求】
1.用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:原料包括銅鹽IOg/L-20g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑lg/L_3g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑30g/L-50g/L、醇胺10g/L-20g/L、Gemini型季銨鹽3g/L_5g/L、酒石酸鉀鈉5g/L-8g/L、十二烷基苯磺酸鈉0.5g/L-l.5g/L，次磷酸鈉4g/L_10g/L，在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述原料包括銅鹽15g/L、穩(wěn)定劑5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑2g/L、乙二胺四乙酸鈉絡(luò)合劑40g/L、醇胺15g/L、Gemini型季銨鹽4g/L、酒石酸鉀鈉6g/L、十二烷基苯磺酸鈉lg/L，次磷酸鈉8g/L，在原料中加去離子水，配成IL的化學鍍銅液一份。
3.如權(quán)利要求1或2所述用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述化學鍍銅液的PH值為11~12。
4.如權(quán)利要求 1或2所述用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述銅鹽可以為硝酸銅、硫酸銅、氯化銅中的一種或幾種混合。
5.如權(quán)利要求4所述用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述醇胺是碳原子數(shù)為2~6的一醇胺或二醇胺。
6.如權(quán)利要求4所述用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑的制備方法包括， 第一步，取2.93g(0.01mol)6-甲氧基-2-(2-溴丙?；?萘，30mL乙醇，0.76g(0.01mol)硫脲，回流3h,氨水調(diào)pH值為8~9,攪拌,過濾,干燥得淺黃色固體； 第二步，將Immol的水楊醒溶于5mL無水乙醇中，室溫攪拌下緩慢滴加Immol第一步制備的淺黃色固體的無水乙醇溶液，加畢，回流4h，冷卻，抽濾，無水乙醇重結(jié)晶，得5-甲基-4-(6-甲氧基-2-萘基-2-(2-羥芐亞氨基)噻唑。
7.如權(quán)利要求4所述的用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液，其特征在于:所述Gemini型季銨鹽的制備方法包括， 第一步，在250ml三口瓶中加入13.4g草酸鈉，25.0g環(huán)氧氯丙烷及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h，反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉；將濾液至于_20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用_20°C乙醇淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24h得中間體； 第二步，在250ml三口瓶中加入10.1g第一步制備的中間體，24.9g十二烷基二甲基胺鹽酸鹽及100mL無水乙醇，在攪拌條件下于50°C反應(yīng)10h。反應(yīng)完成后，將反應(yīng)體系降至室溫，過濾，除去反應(yīng)生成的氯化鈉，將濾液至于_20°C冰柜中24h，結(jié)晶，過濾，濾餅使用小于5°C蒸餾水淋洗3次后至于50°C真空干燥箱中干燥24 h，得Gemini季銨鹽。
8.用于聚酰亞胺薄膜的表面鍍銅的化學鍍銅液的使用方法，其特征在于: 將所述化學鍍銅溶液升溫至40°C，用氮氣向該化學鍍銅液中鼓泡，將經(jīng)過處理的聚酰亞胺薄膜在上述化學鍍銅液中浸泡4小時；將聚酰亞胺薄膜取出，用去離子水沖洗I分鐘，然后采用氮氣鼓風4分鐘，得到聚酰亞胺鍍件。
【文檔編號】C23C18/40GK103966582SQ201410137110
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】沈秋仙, 王旭 申請人:麗水學院