[发明专利]自蚀刻铜面键合剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种自蚀刻铜面键合剂及其制备方法，属于印制线路板生产用化学品技术领域。该键合剂包括氧化剂、含氮杂环共聚物、含羟基溶剂、有机酸和余量去离子水，其中氧化剂为二价铜盐、三价铁盐、过氧化物和过硫酸盐中至少一种，含氮杂环共聚物为由含氮杂环类单体、烷基丙烯酸酯类单体和亲水性单体按质量比为(20～90):(5～50):(5～15)经自由基共聚制备所得聚合物，含羟基溶剂为醇类化合物和醇醚类化合物中至少一种，有机酸为有机羧酸。该键合剂将化学微蚀与化学键合二种技术结合，能有效提高铜表面与不同光致抗蚀剂间粘附力并保持稳定，对铜表面形貌改变小，同时又能满足细线路加工与高频率信号传输对铜表面形貌的要求。

技术领域

本发明涉及一种金属表面处理剂及其制备方法，尤其涉及一种自蚀刻铜面键合剂及其制备方法，属于印制线路板生产用化学品技术领域。

背景技术

在PCB的导电图形转移过程中，很关键的一步是光致抗蚀剂的运用，该光致抗蚀剂与铜表面之间的粘附力要求有持久的稳定性。业内普遍使用机械磨刷、喷砂或者化学微蚀等方法对铜表面进行前处理，通过提高铜表面的粗糙度，增加光致抗蚀剂和铜表面之间的锚合面积，进而形成持久稳定的粘附力。其中以化学微蚀使用最为广泛。

随着电子设备往轻、薄、短、小方向发展，PCB加快走向高密度化，线宽/线距越来越小，未来图形电路的线宽/线距发展到20μm甚至更小尺寸。这对化学微蚀提出了挑战，因为化学微蚀在处理过程中通常要咬去1-2μm的铜，在加工线宽/线距20μm或更小的细线路时，线路尺寸会减少5%-10%甚至更多，这是不可接受的。另外随着通讯的发展，信号传输频率越来越高，对导体表面的光滑程度要求也越来越高。因为高频信号在传输时主要集中在导体的表面（即趋肤效应），表面形貌会直接影响信号的传输，过大的粗糙度会导致信号不断衰减甚至完全失真。为满足精细线路加工和高频信号传输低损耗或无损耗的要求，需要尽可能地降低铜箔表面的粗糙度。

为解决上述问题，研究人员开发了一种对铜表面轮廓无明显影响的表面处理技术，该技术又称为铜面键合剂。铜面键合剂通常采用具有多官能团的活性成分，该活性成分上的一部分官能团能够通过配位键的方式与铜表面结合，另一部分官能团又能够与光致抗蚀剂中的活性官能团发生反应形成化学键，从而在铜表面和光致抗蚀剂之间起到桥梁作用，改善二者之间的粘附力。然而在实际使用时发现：由于不同厂家的光致抗蚀剂组分差异，搭配铜面键合剂使用进行生产时，产线的良率波动大；另外铜表面的洁净程度也会影响铜面键合剂的使用效果。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供了一种自蚀刻铜面键合剂及其制备方法，该技术将化学微蚀与化学键合二种技术结合在一起，能够有效提高铜表面与不同光致抗蚀剂之间的粘附力并保持稳定，对铜表面的形貌改变小，同时又能够满足细线路与高频线路对铜表面形貌的要求。

本发明的技术方案是：

一种自蚀刻铜面键合剂，主要包括如下浓度的成分：2-20 g/L氧化剂、1-5 g/ L含氮杂环共聚物、2-10g/L含羟基溶剂、5-60 g/ L有机酸和余量去离子水。

上述成分中的氧化剂为二价铜盐、三价铁盐、过氧化物和过硫酸盐中至少一种。其中二价铜盐为氯化铜、硝酸铜、碱式碳酸铜、甲酸铜和乙酸铜中的至少一种；三价铁盐为氯化铁、硝酸铁和硫酸铁中的至少一种；过氧化物为双氧水、过氧化钠和过氧乙酸中的至少一种；过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸氢钾和过硫酸铵中的至少一种。其中最优选的氧化剂为二价铜盐，尤其优选氯化铜，其能够以内部的二价铜离子为氧化剂，在酸性环境下，可以对铜表面进行轻微蚀刻。

上述成分中的含氮杂环共聚物为由含氮杂环类单体、烷基丙烯酸酯类单体和亲水性单体按质量比为(20～90):(5～50):(5～15)经自由基共聚制备所得的聚合物。该聚合反应进行的工艺条件及反应参数均为自由基共聚反应的常规反应条件及参数，或由本领域技术人员经有限次试验可获知的，本申请中不再赘述。