[发明专利]一种HDI积层板盲埋孔镀铜浴

说明书

技术领域：

本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种HDI积层板盲埋孔镀铜浴。

背景技术：

HDI线路板也称作高密度互连板(High Density Interconnector)。积层板是用逐步叠层的方法进行层间互连的线路板。积层板的各层之间的连通孔是不透过其他层的，由于不占用其他层的布线面积，可以实现高密度互连。高密度互连(HDI)制造是目前最前沿多层板制造技术，是印制电路板行业中发展最快的一个领域。为解决电子产品高速传输、多功能、高集成发展带来的高密度布线与高频传输，要求作为承载电子器件的线路板布线密度和孔密度越来越高。器件间距更小、I/O管脚和嵌入式无源器件更多，它们都要求更小的PCB特征尺寸。传统通孔连接方式制造积层板已经无法满足要求，因此开创了HDI盲孔填铜工艺。采用HDI微型过孔技术，将表面走线引入内层，减少线路板上通孔数量，大量增加盲埋孔数量，实现积层板高密度布线，使表面层拥有更大的空间堆积更多的电子元器件，实现电子产品多功能小型化。而其中的关键是微盲孔电镀实现层间互连。

HDI微型过孔无法用传统机械钻孔，用激光钻孔机打出孔直径为0.075mm孔深度为0.075mm～0.12mm的盲孔和成为设计的常态。在目前线路板通孔金属化镀铜浴中，包括嵌段聚氧乙烯/氧丙烯醚作为润湿剂，有机二硫化物作为光亮剂，硫脲衍生物作为低电流密度光亮剂，癸二胺聚氧乙烯醚作为走位剂。实验表明这种通孔镀铜的电镀液不足以实现盲孔电镀，在过往的电镀铜添加剂中难以找到一种高效的填孔添加剂，盲埋孔的形成以及孔金属化互连的实现是一个相当难度和精细的工艺过程。技术的发展经历了开始的30％填孔率、50％填孔率到现在的80％填孔率工艺的不同发展阶段。要实现盲孔电镀铜甚至镀满铜，需要有高整平效果整平剂。目前普遍使用的是昂贵的反向脉冲水平电镀设备，不仅生产成本高，而且由于脉冲水平电镀生产配套的电解液主要依靠硫酸亚铁提高深度能力来实现填孔，由于铁元素的存在，增加镀层脆性，常有断裂故障。

发明内容：

本发明的目的针对现有技术的不足，提供一种用于HDI积层板盲埋孔镀铜浴的整平剂及一种HDI积层板盲埋孔镀铜浴，填孔率高，填孔速度快，无需使用昂贵的反向脉冲水平电镀设备，大大降低了HDI线路板生产门槛，同时还解决了脉冲水平电镀生产配套的电解液主要依靠硫酸亚铁提高深度能力来实现填孔，由于铁元素的存在增加镀层脆性导致断裂问题。

本发明是通过以下技术方案予以实现的：

一种式1所示的用于HDI积层板盲埋孔镀铜浴的整平剂：

所述整平剂化学名为N-(3-二乙二醇基-2羟基)丙基N,N-二甲基烯丙基氯化铵，合成方法如下：二乙二醇(1.0摩尔)与环氧氯丙烷(1.02摩尔)于50-60℃反应，所得产物再与N,N-二甲基N-烯丙基胺(1.02摩尔)于70-80℃季胺化反应即得产物。

本发明还提供一种HDI积层板盲埋孔镀铜浴，以水溶性铜盐、硫酸及氯离子为主要构成成分，且添加式1所示的用于HDI积层板盲埋孔镀铜浴的整平剂，所述HDI积层板盲埋孔镀铜浴还包括光亮剂，润湿剂。

更进一步，所述HDI积层板盲埋孔镀铜浴还包括络合剂。

所述水溶性铜盐作为铜离子供应源，选自硫酸铜、氯化铜、氧化铜、碳酸铜等铜盐。

所述光亮剂选自二烷基二硫化合物或含磺酸基团的化合物，润湿剂选自聚醚，优选为嵌段聚醚。

所述络合剂选自间苯二磺酸。

优选地，所述光亮剂选自二硫化二丙磺酸钠或硫脲衍生物。

优选地，1L该镀铜浴由下述质量配比的原料组成：五水硫酸铜200-240g/L，质量分数为98％的硫酸40-60g/L、氯化钠0.05-0.12g/L，二硫化二丙磺酸钠1.5-4.0㎎/L，嵌段聚醚300-450㎎/L，N-(3-二乙二醇基-2羟基)丙基N,N-二甲基烯丙基氯化铵350-550㎎/L，间苯二磺酸1.0-3.0㎎/L，余量为水。

本发明具有如下有益效果：

(1)所述用于HDI积层板盲埋孔镀铜浴的整平剂的合成原料易得，产率高，无毒性中间体。

(2)所述用于HDI积层板盲埋孔镀铜浴的整平剂填孔率高，填孔速度快，只需60分钟填满孔，而目前普遍电镀时间为120分钟。

(3)无需使用昂贵的反向脉冲水平电镀设备(整套设备目前市价约3000万)，只需普通线路板电镀设备(约100万)，大大降低了HDI线路板生产门槛。