一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法
【專利說明】_種盲孔全銅填充添加劑的制備方法
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及一種全銅填充添加劑的制備方法和利用該添加劑的電鍍方法，具體的說是一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。
【背景技術】
[0003]在封裝基板的實際生產中，填孔電鍍通常需要添加四種添加劑到基礎溶液中，即光澤劑(加速劑)、抑制劑(載體、潤濕劑)和整平劑，還有氯離子。所有這些添加劑在一起，產生協同或競爭作用，從而實現銅在不同電流密度區域的具有不同的沉積速率，導致孔內銅的沉積速率遠大于孔外銅的沉積速率，從而形成自底而上的填充機制，最終實現填孔電鍍。
[0004]目前在填孔電鍍領域，尤其是盲孔填充工藝中，銅需要從孔自底向上生長。所以利用多種添加劑協同作用實現自底而上的填孔是目前最常見的解決方案。通常利用加速劑使孔內銅離子加速沉積，抑制劑控制面銅沉積速率，整平劑限制孔口過早封閉，這三種成分協同作用，互相影響，最終達到良好的填孔效果。
[0005]但采用此類三元鍍銅添加劑存在著如下問題:加速劑、抑制劑和整平劑三者隨著電流時間的消耗量并不一致。隨著不同孔型(孔徑、深度、孔底直徑和孔口直徑的比例等)的盲孔，對三種添加劑濃度需求也有所不同。所以三元添加劑在使用過程中常常很容易導致三者之間的比例失調，從而失去填孔效果。同時添加劑反應的副產物種類繁多，長期使用三元添加劑后會導致填孔電鍍的工藝窗口變得狹窄。同時需要經常對副產物進行活性炭處理，導致使用極其不方便。
【發明內容】
[0006]本發明解決了三元添加劑在使用過程容易出現比例失調，從而失去填孔效果的技術問題，提供一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。
[0007]本發明的目的是通過以下措施來達到的，一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法包含如下步驟:
a、在反應容器中裝入180~220g的60~70 %的DADMAC溶液，再添加15~18 g的35~37%的鹽酸，酸度系數為4.0以下，攪拌均勻；
b、等上述溶液冷卻到20°C以下，通入50~52g SO2，最后得到均勻的溶液；
c、最后加入7?8g的26.5-28.5%的過硫酸銨水溶液作為引發劑，讓DADMAC和S02&生充分聚合，最終得到DADMAC與302兩者的水溶性聚合物。
[0008]本發明采用二烯丙基二甲基氯化銨(也可以由二烯丙基二甲基溴化銨、二烯丙基二甲基碘化銨，為方便表述，后面均以二烯丙基二甲基氯化銨為例，二烯丙基二甲基氯化銨簡稱為DADMAC)和二氧化硫兩種組成，通過合成制備出兩者的共聚物，作為鍍銅添加劑。該分子結構上同時具備SO2基團，Cl基團，通過聚合反應，將上述基團引入到二烯丙基甲胺單體中聚合后，分子量為4000-16000。
[0009]通過控制反應條件，所制備的具有高分子量的共聚物，分子量大小容易調整，如通過增加鹽酸的量，隨著聚合反應的進行，分子量逐漸增加。作為鍍銅添加劑，還需要同時具有良好的水溶性。
[0010]因此，本發明提供了一種制備二烯丙二甲基氯化銨和二氧化硫的共聚物作為鍍銅添加劑，它具有較的高分子量，且具有良好的水溶性。作為盲孔全銅填充的鍍銅添加劑，能夠做到面銅薄，同時具有自底而上的沉積機制。
[0011]二甲基二烯丙基氯化銨和二氧化硫以一定的質量比進行聚合反應，在酸性條件，通過過硫酸銨引發劑使得二烯丙基二甲基氯化銨和二氧化硫發生聚合，生成水溶性聚合物。
[0012]DADMAC通過在甲醇或丙酮中再沉淀的方法來進行純化。產生的沉淀，通過過濾裝置，最后轉移進入真空干燥器，進行干燥，干燥一小時后，最后得到白色晶體。將白色晶體溶于水，得到濃度為1%的溶液。
[0013]作為鍍銅添加劑，按照以白色晶體所占溶液的質量分數為1~5 ppm的比例，加入到鍍銅基礎溶液中去，即硫酸銅和硫酸的溶液。以1.0ASD的電流密度，根據不同的孔形，選擇不同的時間，可以滿足孔徑為30~100um，厚徑比0.8-1.2的盲孔的全銅填充。
[0014]【具體實施方式】:
實施例1:
添加通過本發明制備所得的添加劑至鍍銅基礎溶液中，添加劑在基礎藥水中的質量分數為lppm，所述的鍍銅基礎溶液，由硫酸銅與硫酸組合而成，其中，硫酸銅的濃度為150g/L，硫酸的濃度為100g/L
利用上述配制而成的鍍銅溶液，將電路板在1.0-1.2ASD的電流密度與Ih電鍍時間的條件下進行電鍍處理，有效填充孔徑為30-100 μ m，厚徑比為0.5-1.2的盲孔，面銅厚度控制在10 μ m以下。
【主權項】
1.一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法，其特征是包含如下步驟: a、在反應容器中裝入180~220g的60~70 %的DADMAC溶液，再添加15~18 g的35~37%的鹽酸，酸度系數為4.0以下，攪拌均勻； b、等上述溶液冷卻到20°C以下，通入50~52g SO2，最后得到均勻的溶液； c、最后加入7?8g的26.5-28.5%的過硫酸銨水溶液作為引發劑，讓DADMAC和S02&生充分聚合，最終得到DADMAC與302兩者的水溶性聚合物。
【專利摘要】本發明一種盲孔全銅填充添加劑的制備方法屬于電路板制造領域，特別是涉及一種單一組元的全銅填充添加劑的制備方法。本發明通過制備DADMAC和SO2的水溶性共聚物，再以此水溶性共聚物作為添加劑添加至鍍銅基礎溶液中，對電路板進行電鍍處理。有效解決三元添加劑在使用過程中容易出現比例失調，從而失去填孔效果的技術問題。添加了本發明所制備的添加劑的鍍銅溶液，僅適用于填充孔徑為30~100μm，厚徑比為0.5~1.2的盲孔，不能填充通孔。電鍍效果為盲孔填平，面銅厚度可以控制在10μm以下。
【IPC分類】C25D3-38
【公開號】CN104746112
【申請號】CN201410775516
【發明人】王靖
【申請人】安捷利電子科技（蘇州）有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2014年12月17日