[发明专利]无电镀铜镀液及增加铜镀层硬度的无电镀铜方法

说明书

一种无电镀铜镀液，包含溶剂、铜离子、错合剂、还原剂、整平剂，及增硬剂，该整平剂选自聚亚胺、咪唑系季铵盐材料，或上述的组合，该增硬剂选自铊离子、碲离子、硒离子，或上述任意的组合。通过添加该增硬剂，提高镀层硬度，并再选用特定的整平剂，迫使铜离子有较为一致的排列，让所添加的增硬剂均匀地分布于铜晶粒的周围，让镀层的硬度更为提升。

技术领域

本发明涉及一种铜镀液及镀铜方法，特别是涉及一种无电镀铜镀液及无电镀铜方法。

背景技术

无电镀(electroless plating)，又称化学镀(chemical plating)或自催化电镀(auto-catalytic plating)，其是在高分子的物体表面，以化学氧化还原的方式，形成一层厚度约在0.2至2微米的连续金属层，使非导体的物体表面能被导通，以利后续电镀的作业。此种镀铜方式，具有镀层均匀、镀层孔率低、操作简单、可镀在非导体上…等优点，常在塑料上进行，又或者用于印刷电路板(PCB)的穿孔镀层，以及MID(Molded InterconnectDevice)制程。

所谓的MID制程，是通过雷射雕刻技术在非导电基材上雕刻出3D立体线路，然后，再以无电镀铜的方式，在前述所雕刻出的内凹线路中直接镀出超过8微米厚的铜镀层(通常为12微米)，接着再披覆上一层薄的金层、银层或铜保护剂，以防止铜镀层氧化。MID制程已广泛用于智能型手机、iPad或传输元件中的天线制造，主要能提供足够的电通量以利讯号的传输。然而，手机讯号的传输由原先的2G、3G，演进至现今的4G，天线在精准度上的要求越来越严苛，而在作业时，铜镀层难免会遭受碰撞而产生刻痕，又或者再进行组装时，因硬度不足，使得与其他元件相接触时镀层表面产生缺陷。然而，现今多采用高频讯号，其是行走在导电体的表面，当表面产生刻痕或者其他缺陷，将对天线的表现有不利的影响。

无电镀是采用化学氧化还原的方式成长金属层，因此金属原子间的堆叠较不紧密，且没有特定的排列方向，导致硬度较低，有改进的需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无电镀铜镀液，其能使无电镀铜层具有较高的硬度。

本发明无电镀铜镀液，包含溶剂、铜离子、错合剂、还原剂、整平剂，及增硬剂。该整平剂选自聚亚胺、咪唑系季铵盐材料，或上述的组合，该增硬剂选自铊离子、碲离子、硒离子，或上述任意的组合。

该铜离子是源自水溶性铜盐。前述水溶性铜盐选自硫酸铜、氯化铜、硝酸铜、甲基磺酸铜，或上述任意的组合。

本发明所采用的增硬剂属离子型，在镀液中以离子的形式存在，并能形成负电集团而与铜共析出。较佳地，该铊离子是源自甲酸铊(Thallium formate)，该碲离子是源自二氧化碲(Tellurium dioxide)，该硒离子是源自硒氰酸钾(Potassium selenocyanate)。

为使镀层具有更佳的硬度且维持镀层的性质，较佳地，该增硬剂的浓度为0.001至0.1g/L(即：1至100ppm)。更佳地，该增硬剂的浓度为0.002至0.05g/L(即：2至50ppm)。