[发明专利]提高光致抗蚀剂与铜附着力的附着力促进剂及其使用方法

说明书

本发明公开了一种提高光致抗蚀剂与铜附着力的附着力促进剂及其使用方法，该附着力促进剂主要由5～15g/L含氮杂环共聚物、1～10g/L含羟基的溶剂、20～60g/L有机酸、25～100ppm卤素离子和余量去离子水组成，其中含氮杂环共聚物是由含氮杂环类单体、烷基丙烯酸酯类单体、硅氧烷类单体和亲水性单体按照质量比为(20～80):(5～65):(1～5):(5～15)经自由基共聚制备所得的，通过该附着力促进剂对图形电路导体光滑铜面进行处理，能够显著提高光致抗蚀剂与铜及铜合金之间的附着力，且对基底铜表面基本无腐蚀或者腐蚀极其微小，且使用方法与传统粗化工艺比较，减少工序，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种附着力促进剂，尤其涉及一种能够提高光致抗蚀剂与铜附着力的附着力促进剂及其使用方法。

背景技术

印制电路板(PCB)表面的图形电路，一般是通过减成法或加成法或两种工艺组合来制造完成的。在减成工艺中，所需的图形电路是通过在铜板表面丝网印刷一层光致抗蚀剂，再经过曝光显影，非电路区的光致抗蚀剂在显影液中被洗掉，留下电路区的光致抗蚀剂，然后通过化学蚀刻药水去除非电路区的铜；在加成工艺中，是在由光致抗蚀剂形成的图形电路通道中，从裸露的介电基底向上建立起图形电路。不管PCB的结构和制造工艺如何，光致抗蚀剂与铜图像电路之间良好的附着力是至关重要的，这是因为如果二者之间的附着力不良，则该电路板就不能经受住后续湿法制程中酸液的腐蚀和回流焊中的高温，从而导致良品率降低。

由于电路板上的图形电路铜线路的面比较光滑，而且铜表面自然形成的氧化层一般较弱，不能与常用的有机介电材料形成强而持久的化学键。因此在PCB制程中，为了提高光致抗蚀剂与铜图形线路之间的附着力，目前主要是通过机械刷磨、化学氧化和化学微蚀等方法来改变铜表面的粗糙度，增加光致抗剂与图形线路之间的接触面积，进而形成良好的附着力，其中以化学微蚀法使用最为广泛。

但是随着消费电子产品的微型化、便携性和不断增加的功能持续驱动着PCB向更小型和更密集的方向发展，PCB制程中对光致抗蚀剂与铜图形线路之间的附着力提出了更高的要求，传统的铜表面处理方法遇到了技术瓶颈。尤其当图形线路的线宽/线距小于10μm时，一般采用加成法，即先在介电基底上镀上一层薄薄的化学铜，然后在光致抗蚀剂辅助下形成图形电路，化学铜的厚度一般只有1μm或者更低，而传统的化学氧化或化学微蚀在处理过程中至少要咬去1-2μm的铜，这是无法接受的；另外根据“趋肤效应”，导体表面的形貌会影响高频信号的传输，这是因为高频线路中信号的传输主要集中在导体的表面，而经过刷磨或者微蚀刻而产生的表面粗化的导体会造成信号在传输过程中完全失真，这也是不可接受的。

而据知含有孤对电子氮杂环化合物像唑类及其衍生物是非常有效的铜缓蚀剂，因为含氮杂环中的氮原子可以和Cu⁰、Cu⁺、Cu²⁺发生络合，在铜表面形成保护膜，阻止铜的进一步的腐蚀。含氮杂化化合物也被用于提高铜表面的附着力。曾有研究人员在光致抗蚀剂发展技术中提到使用抗变色剂，该药剂可为强烈性和温和性的，强烈性药剂为苯并三氮唑及其衍生物，而温和性药剂为羟基羧酸，例如柠檬酸，然而研究人员发现苯并三氮唑及其衍生物有效性不如非蚀刻性附着力促进剂，因其仅可与金属表面反应却不能与光致抗蚀剂反应；此外还有研究人员公开了用硅烷偶联剂提高光致抗蚀剂与基底之间的附着力，同时发现羟基溶剂和水溶性的聚合可以改进硅烷偶联剂促进效果，但其效果并不理想；再者还有技术人员提出溶于醇和水的偶联剂，该偶联剂主要包括芳胺类、含氮杂环类、丙烯酸酯类或者含硫或者巯基的物质，其能够提高光致抗蚀剂与基底铜之间的附着力，但在表面光滑的铜表面上并不能获得良好的附着力。

针对上述问题，如何解决超细线路板(线宽/线距小于10μm)和高频线路板中光致抗蚀剂与导体铜之间的附着力，成为当前研究的重点。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种提高光致抗蚀剂与铜附着力的附着力促进剂及其使用方法，其能够在光滑的铜表面上获得良好的附着力，且不改变铜图形电路的形貌，对铜导体不腐蚀或腐蚀及其微小。