CN110453255B - 一种具有高深镀能力的vcp镀铜光亮剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，包括如下含量的组分：4～6g/L的分散剂、80～100g/L的聚乙二醇、7～8g/L的主光剂、7～9g/L的碱性黄、1～3g/L的甲醛、1～2g/L的硫酸铜、0.5～0.6g/L的硫酸、2～5g/L的湿润剂、4～6g/L的苯基二硫丙磺酸钠、8～9g/L的整平剂、1～2g/L的硫酸铁、余量的去离子水。本发明的镀铜光亮剂在电镀作业时电流密度密度可达到40ASF，镀层均匀性可达到90％以上。加入的硫酸铁改善了镀铜的深镀能力，提高了电流效率，生产效率等，深度能力：8:1，纵横比可达到85％。

Description

一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种印刷线路板生产用的镀铜光亮剂，特别是指一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着消费类电子产品的迅速发展，功能也在不断升级，对承载电子元器件的印刷电路板提出了更高的要求，印刷线路板设计线路线宽线距越来越细，对板面镀铜层均匀性也提出了更高的要求。在VCP电镀(Vertical conveyor plating，垂直连续电镀)工艺中，镀铜光亮剂发挥了关键性的作用，要获得优质的电镀层就必须选用一款优良的镀铜光亮剂，镀铜光亮剂一般都是有多种组分复配而成。

镀铜光亮剂的优劣关键在于中间体(添加剂)的选择和复配，现有技术中的镀铜光亮剂所选用的都是目前市面上所销售的普通化工原料作为中间体，运用在VCP电镀工艺中由于设备结构的特性，现有镀铜光亮剂显得力不从心，具体体现在：

1.生产操作时电流效率低，电镀时间过长；

2.由于电流效率低，电镀过程中设备传送速度慢，生产效率低；

3.高电流密度操作下镀铜光亮剂走位效果差，孔内镀层厚度比表面镀层厚度薄，深镀能力差；

4.高电流密度操作下镀层厚度不均匀，PCB板面均匀性差。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，此外，还提出了该VCP镀铜光亮剂的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，包括如下含量的组分：

4～6g/L的分散剂、80～100g/L的聚乙二醇、7～8g/L的主光剂、7～9g/L的碱性黄、1～3g/L的甲醛、1～2g/L的硫酸铜、0.5～0.6g/L的硫酸、2～5g/L的湿润剂、4～6g/L的苯基二硫丙磺酸钠、8～9g/L的整平剂、1～2g/L的硫酸铁、余量的去离子水。

作为优选地，所述主光剂为聚二硫二丙烷磺酸钠。

作为优选地，所述的分散剂为辛基酚聚氧乙烯醚。

作为优选地，所述的湿润剂为琥珀酸酯钠盐。

作为优选地，所述的整平剂为四氢噻唑硫酮。

本发明的具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、向容器中加入去离子水和分散剂，搅拌至分散剂完全溶解；

S2、继续向容器中加入聚乙二醇，搅拌至完全溶解；

S3、继续向容器中加入甲醛、硫酸铜、硫酸，搅拌至完全溶解；

S4、继续向容器中加入主光剂、碱性黄、苯基二硫丙磺酸钠，搅拌至完全溶解；

S5、继续向容器中加入湿润剂\整平剂，搅拌至完全溶解；

S6、最后，向容器中加入去离子水至容器标准刻度定容即得。

作为优选地，所述步骤S1中，去离子水的温度为18～30℃。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

上述方案中，镀铜光亮剂通过加入主光剂SP-聚二硫二丙烷磺酸钠和硫酸铁，SP使镀铜光亮剂能够适应较高的电流密度工作，同时硫酸铁能够有效的和阳极离子结合，改善电镀工作时的电镀效率，提高镀层的深镀能力。

本发明的镀铜光亮剂在电镀作业时电流密度密度可达到40ASF，镀层均匀性可达到90％以上。

加入的硫酸铁改善了镀铜的深镀能力，提高了电流效率，生产效率等，深度能力：8:1，纵横比可达到85％。

附图说明

图1为深镀能力计算点位图示；

图2为热冲击测试结果图示；

图3为实验板件外观图示。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

实施例1

一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，包括如下含量的组分：

4g/L的辛基酚聚氧乙烯醚、80g/L的聚乙二醇、7g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、7g/L的碱性黄、1g/L的甲醛、1g/L的硫酸铜、0.5g/L的硫酸、2g/L的琥珀酸酯钠盐、4g/L的苯基二硫丙磺酸钠(BSP)、8g/L的四氢噻唑硫酮、1g/L的硫酸铁、余量的去离子水。

本发明的具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂的制备方法，包括如下步骤：

S1、向容器中加入18～30℃的去离子水和辛基酚聚氧乙烯醚，搅拌至分散剂完全溶解；

S2、继续向容器中加入聚乙二醇，搅拌至完全溶解；

S3、继续向容器中加入甲醛、硫酸铜、硫酸，搅拌至完全溶解；

S4、继续向容器中加入SP、碱性黄、苯基二硫丙磺酸钠，搅拌至完全溶解；

S5、继续向容器中加入琥珀酸酯钠盐\四氢噻唑硫酮，搅拌至完全溶解；

S6、最后，向容器中加入去离子水至容器标准刻度定容即得。

实施例2

一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，包括如下含量的组分：

6g/L的辛基酚聚氧乙烯醚、100g/L的聚乙二醇、8g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、9g/L的碱性黄、3g/L的甲醛、2g/L的硫酸铜、0.6g/L的硫酸、5g/L的琥珀酸酯钠盐、6g/L的苯基二硫丙磺酸钠(BSP)、9g/L的四氢噻唑硫酮、2g/L的硫酸铁、余量的去离子水。

制备方法同实施例1。

实施例3

一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，包括如下含量的组分：

5g/L的辛基酚聚氧乙烯醚、90g/L的聚乙二醇、7.5g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠(SP)、8g/L的碱性黄、2g/L的甲醛、1.5g/L的硫酸铜、0.55g/L的硫酸、3g/L的琥珀酸酯钠盐、5g/L的苯基二硫丙磺酸钠(BSP)、8.5g/L的四氢噻唑硫酮、1.5g/L的硫酸铁、余量的去离子水。

制备方法同实施例1。

本发明的镀铜光亮剂在电镀作业时电流密度可达到40ASF，镀层均匀性可达到90％以上。

加入的硫酸铁改善了镀铜的深镀能力，提高了电流效率，生产效率等，深度能力：8:1，纵横比可达到85％。

VCP镀铜光亮剂在线测试评估

一、实验主题：一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂在线评估。

二、实验目的：一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂实施可行性。

三、评估项目：1.受镀板件外观、2.工作电流密度、3.镀层均匀性、4.深镀能力TP值。

四、实验设备及材料：1.VCP垂直连续电镀设备、2.万孔测试板、3.均匀性测试基板。

五、电镀溶液配制：

硫酸铜：60-80g/L、硫酸：210-240g/L、氯离子：40-80ppm、实施例3的镀铜光亮剂:7ml/L。

六、实验操作条件：

1.阴极电流密度40ASF、2.设备喷淋频率50HZ、3.设备采用交叉喷淋方式、4.温度21-27℃、5.设备传送速度1.2M/min。

七、实验步骤：

S1、VCP设备清洗干净，按要求配制电镀溶液。

S2、利用专用的电解板电解8小时。

S3、取电镀溶液样品分析溶液每个组分含量并按照分析结果调整。

S4、将准备好的万孔测试板及均匀性测试板经VCP电镀后取出烘干。

S5、目检测试板外观，将万孔测试板取样测量深镀能力TP值、热冲击测试、均匀性测试板测量镀层厚度数据计算镀层均匀性。

八、实验检测用仪器工具：

研磨机、2.金相显微镜、3.CMI700测厚仪、4.锡炉。

九、实验结果：

S1、TP值测试结果

1.TP值计算公式{(B+C)÷2}÷{(Q1+Q3+Q2+Q4)÷4}×100％，点位见图1；

2.标准要求≧85％；

3.判定结果合格。

S2、镀层均匀性测试结果

1.R值接受范围为＜6um(0.24mil)

2.COV接受范围为＜6％

3.均匀性接受范围为＞90％

4.判定结果合格。

S3、热冲击测试结果

测试条件：温度：288℃、时间：10秒、次数：6次。

接受标准：浸锡后镀铜层无咬蚀，无断裂现象。

判定结果：如图1所示，合格。

S4、实验板件外观

1.接受标准：光泽均匀、无粗糙、铜颗粒。

2.判定结果：如图2所示，合格。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种具有高深镀能力的VCP镀铜光亮剂，其特征在于，包括如下含量的组分：

5g/L的辛基酚聚氧乙烯醚、90g/L的聚乙二醇、7.5g/L的聚二硫二丙烷磺酸钠、8g/L的碱性黄、2g/L的甲醛、1.5g/L的硫酸铜、0.55g/L的硫酸、3g/L的琥珀酸酯钠盐、5g/L的苯基二硫丙磺酸钠、8.5g/L的四氢噻唑硫酮、1.5g/L的硫酸铁、余量的去离子水。

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