[发明专利]化学镀铜液

说明书

技术领域

本发明涉及一种化学镀铜液，其形成的镀膜在被镀物上具有极好的粘性。更特别的，本发明涉及一种化学镀铜液，其甚至可以在具有低粗糙度表面的被镀物上形成高粘性的镀膜。

背景技术

化学镀铜应用的技术领域范围广泛，例如在高密度印刷电路板制造中的组装和配线过程中在功能性绝缘树脂上镀层，在用于印刷电路板层之间电连接通孔内部镀层，以及类似领域。当在树脂上进行化学镀时，一般通过化学粗糙化树脂表面获得高粘性并且利用所谓的固着效应(锚)提高树脂基板和导电膜之间的粘结性。

最近几年在高性能半导体封装方面，随着IC芯片性能的提高，在相关的增加信号速度和提高频率上已经取得了进步，且也要求形成具有平滑表面的配线和构建封装基板的更精细线路。除此之外，最近使用的作为树脂基板的高性能树脂材料具有高耐化学腐蚀和机械性能，这使得很难粗糙化树脂表面。因此当在这些低粗糙度表面形成导电膜时，很难实现固着效应，在这种树脂表面形成高粘性导电膜尤其困难。期望有一种化学镀铜溶液使得形成高粘性膜成为可能，不管树脂表面的粗糙度如何。

在化学镀铜中使用甲醛作为还原剂，需要调整镀液至碱性范围(pH接近11-12)以保持甲醛的还原性能。必须加入一种配位剂以防止铜离子在碱性镀铜溶液中形成氢氧化铜沉淀。EDTA(乙二胺四乙酸)是化学镀铜液中常用的配位剂。但是，EDTA影响重金属的中和和沉淀并且在废水处理上有很大困难。因此需要一种不使用EDTA但具有同样性能的化学镀铜液。酒石酸盐是一种公知的能与金属配位的化合物。但是在化学镀铜液中使用酒石酸盐作为配位剂会降低镀覆沉积速度。因此需要化学镀铜液在使用酒石酸盐的同时具有高的镀覆沉积速率。

在公开的JP2010-106337专利中，通过在化学镀铜之前在调节剂中加入一种专门化合物的步骤实现树脂基板和镀膜间粘性提高。在公开的JP6-93457中公开了一种化学镀铜液，其包括铜离子、配位剂、pH调节剂、还原剂和巯基丁二酸。

发明内容

因此，本发明的第一个目的是提供一种化学镀铜液，其不管树脂基板的表面粗糙(表面粗糙程度)如何都能表现出高粘性且能够形成具有良好外观的镀膜。本发明的第二个目的是提供一种化学镀铜液，其甚至在不使用废水处理困难的EDTA的情况下具有高的镀覆速率。

作为深入研究的结果，本发明人发现镀液比之前的产品表现出更高的粘性且在使用酒石酸或酒石盐作为配位剂时具有高的镀覆速率，配位剂通过将鸟嘌呤核苷(guanosine)加入到化学镀铜液中获得从而使得本发明更完美。

特别的，本发明涉及一种包含鸟嘌呤核苷的化学镀铜液。

进一步的，本发明涉及一种使用上述化学镀液在被镀物表面形成铜膜的方法。

具体实施方式

在本说明书中，术语“镀液”和“镀浴”交替使用。℃表示摄氏温度；g/L表示每升克数；mg/L表示每升毫克数；μm表示微米；kN/m表示每米千牛数；A/dm²和ASD表示每平方分米安培数。

本发明的化学镀铜液的特征在于其包含鸟嘌呤核苷。

将鸟嘌呤核苷加入到本发明的化学镀铜液中提高了树脂基板和镀膜之间的粘性并且提高了镀覆沉积速率。如下所示，将鸟嘌呤核苷加入到化学镀铜液中提高了镀膜与具有各种表面粗糙度的树脂基板之间的粘性。此外，加入鸟嘌呤核苷的化学镀铜液获得了满意的沉积速率，即使酒石酸或酒石盐作为它的配位剂也不影响镀覆沉积速率。

化学镀铜液中鸟嘌呤核苷相对于化学镀铜液整体的浓度优选5.0mg/L或更高，更优选5.0mg/L至30.0mg/L，甚至更优选10.0mg/L至25.0mg/L。本发明的化学镀铜液除了鸟嘌呤核苷外可以包含铜离子、还原剂、铜离子配位剂和pH调节剂。

铜离子通过将在镀液中形成铜离子的铜化合物加入到镀液中获得。示例性的铜化合物包括铜和无机酸或铜和有机酸的盐、氧化物、铜的卤化物等等。具体的例子包括硫酸铜、氯化铜、醋酸铜、硝酸铜、氟硼酸铜、甲基磺酸铜、苯基磺酸铜、对甲苯磺酸铜、氢氧化铜、氧化铜等等。硫酸铜和氯化铜是其中尤其优选的。这些铜化合物可以单独或两种或多种联合使用。

镀液中铜离子的浓度优选2.0g/L或更高，更优选2.4g/L或更高。与此同时，铜离子的浓度优选4.0g/L或更低，更优选3.6g/L或更低。