用于微蝕刻銅和銅合金的組合物及方法技術

本發明專利技術涉及用于微蝕刻銅和銅合金的組合物及方法。所述組合物包含：i)至少一種Fe

【技術實現步驟摘要】
用于微蝕刻銅和銅合金的組合物及方法本申請為分案申請，其母案的申請日為2015年10月30日、申請號為201580011494.6、專利技術名稱為“用于微蝕刻銅和銅合金的組合物及方法”。
本專利技術涉及一種用于微蝕刻銅或銅合金表面的組合物；及一種使用這樣的組合物微蝕刻銅或銅合金表面的方法。
技術介紹
隨著日益增加的印刷電路板(PCB)幾何形狀的復雜性和在制造時所使用的銅及銅合金基板的多樣性，成像抗蝕劑(例如，光致抗蝕劑)和焊接掩模的良好附著力已成為關鍵問題。還由于對無鉛生產更為苛刻的要求，可經受由PCB表面加工工藝如浸鍍錫、浸鍍銀及ENIG(化學鍍鎳/浸鍍金)引起的所述銅或銅合金表面的化學侵蝕已變得必要。因此，為防止由成像膜或焊接掩模附著力不佳引起的缺陷，成像抗蝕劑或焊接掩模的極佳附著力如今是必要的先決條件。銅或銅合金表面上成像抗蝕劑或焊接掩模的增加的附著力可通過在成像抗蝕劑或焊接掩模的附著之前微蝕刻該銅或銅合金表面來實現。于EP0757118中公開了用于所述微蝕刻目的的一種常用類型的組合物。這樣的水性微蝕刻組合物包含銅離子源、有機酸及鹵素離子源。文獻EP0855454公開了一種類似的組合物，其進一步包含含有多胺鏈或陽離子基團或兩者的聚合物化合物。由現有技術已知的用于微蝕刻銅及銅合金表面的組合物為所述表面提供均勻且可控的微粗加工，但無法提供如最先進的印刷電路板制造所需的成像抗蝕劑及焊接掩模的足夠附著力。具體地，通過上述的微蝕刻組合物來提供的附著力對于例如具有≤100μm的尺寸的焊接掩模線點或具有≤100μm的線與間隔尺寸的細線成像抗蝕劑圖案是不再足夠的。
技術實現思路
因此，本專利技術的目的是提供可用于微蝕刻銅及銅合金表面以促進成像抗蝕劑或焊接掩模在銅及銅合金表面上的附著的組合物及方法，特別是用于印刷電路板的生產。這些目的及另外未明確闡述但可借助于介紹由本文中所討論的關系立即導出或識別的目的是通過具有權利要求1的所有特征的組合物來實現。對本專利技術組合物的適當修改在從屬權利要求2至13中受保護。此外，權利要求14包括一種使用這樣的組合物微蝕刻銅及銅合金表面的方法，然而所述本專利技術方法的適當修改是由從屬權利要求15組成。因此，本專利技術提供一種用于微蝕刻銅或銅合金表面的組合物，其中該組合物包含i)至少一種Fe3+離子源，ii)至少一種Br-離子源，iii)至少一種無機酸，及iv)至少一種根據式I的蝕刻精制劑　　　　　式I其中R1選自氫、C1-C5烷基或取代的芳基或烷芳基基團；R2選自氫、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基；R3、R4選自氫和C1-C5烷基；及X-式合適的陰離子。因此，可以不可預見的方式提供組合物，其可通過產生各自基板的合適的表面粗糙度來促進成像抗蝕劑或焊接掩模在銅及銅合金表面上的附著。具體實施方式溴離子源選自NaBr、KBr、NH4Br、LiBr及其混合物。本專利技術組合物中存在的至少一種無機酸選自硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)。優選硫酸。本專利技術組合物中存在的酸的總量在0.1至500g/l，更優選1至200g/l的范圍內。作為合適的陰離子的X–可為鹵素離子，諸如氯離子或溴離子，其中優選氯離子。在一個實施方案中，R1選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、苯基及芐基；R2選在氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基；R3選自氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基；R4選自氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基。在另一個實施方案中，該R2基團是在5或6位上。在一個實施方案中，R3及R4是相同的。在一個實施方案中，根據式I的蝕刻精制劑選自氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺及其混合物。尤其優選的根據式1的蝕刻精制劑是氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺，其也被稱作硫黃素T(ThioflavinT)。在一個優選的實施方案中，該組合物進一步包括至少一種Cu2+離子源。合適的Cu2+離子源選自CuSO4、CuBr2、CuO、Cu(OH)2及其混合物。本專利技術組合物中的銅離子量在1至300g/l，更優選10至50g/l及最優選20至40g/l的范圍內。在一個實施方案中，該組合物進一步包含至少一種Fe2+離子源。在一個優選的實施方案中，本專利技術組合物中的Fe2+離子和Fe3+離子的濃度是相同的。在一個實施方案中，該Fe2+離子源是FeSO4，并且該Fe3+離子源是Fe2(SO4)3。本專利技術組合物中的Fe2+離子和Fe3+離子的量在1至100g/l，優選1至50g/l，及更優選1至30g/l的范圍內。本專利技術組合物的pH值為小于3，優選小于2，及更優選小于1.5。在另一個實施方案中，該組合物包含小于100mg/l，優選小于50mg/l，及更優選小于25mg/l的Cl1-離子。在一個實施方案中，該組合物實質上不含有機酸及有機酸鹽。在一個實施方案中，根據式I本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種用于微蝕刻銅或銅合金表面的組合物，其特征在于所述組合物包含/ni)至少一種Fe

【技術特征摘要】
20141219 EP 14199223.01.一種用于微蝕刻銅或銅合金表面的組合物，其特征在于所述組合物包含
i)至少一種Fe3+離子源，
ii)至少一種Br-離子源，其濃度為1-200mg/l，
iii)至少一種無機酸，及
iv)至少一種根據式I的蝕刻精制劑

　　　　　式I
其中R1選自氫、C1-C5烷基或取代的芳基或烷芳基基團；
R2選自氫、C1-C5烷基或C1-C5烷氧基；
R3、R4選自氫和C1-C5烷基；
及X-是合適的陰離子，
其中所述組合物進一步包含至少一種Fe2+離子源，其中Fe2+離子和Fe3+離子的量為1至100g/l，并且其中所述組合物進一步包含小于100mg/l的Cl1-離子。


2.根據權利要求1的組合物，其特征在于
R1選自氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、苯基及芐基；
R2選自氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基；
R3選自氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基；
R4選自氫、甲基、乙基、正丙基及異丙基。


3.根據權利要求1或2的組合物，其特征在于所述R2基團在5或6位上。


4.根據前述權利要求任一項的組合物，其特征在于所述R3和R4是相同的。


5.根據前述權利要求任一項的組合物，其特征在于所述根據式I的蝕刻精制劑選自：
氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3,5-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-6-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-甲基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(3-芐基-5-乙氧基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二甲基苯胺、氯化4-(6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3-芐基-6-甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基-N,N-二乙基苯胺、氯化4-(3,6-二甲基-1,3-苯并噻唑-3-鎓-2-基)-N,N-二乙基苯胺、氯化4...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·拉格，A·克利奎，D·特夫斯，
申請(專利權)人：安美特德國有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE