提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑及其使用方法技術

本發明專利技術公開了一種提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑及其使用方法，該附著力促進劑主要由5～15g/L含氮雜環共聚物、1～10g/L含羥基的溶劑、20～60g/L有機酸、25～100ppm鹵素離子和余量去離子水組成，其中含氮雜環共聚物是由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體、硅氧烷類單體和親水性單體按照質量比為(20～80):(5～65):(1～5):(5～15)經自由基共聚制備所得的，通過該附著力促進劑對圖形電路導體光滑銅面進行處理，能夠顯著提高光致抗蝕劑與銅及銅合金之間的附著力，且對基底銅表面基本無腐蝕或者腐蝕極其微小，且使用方法與傳統粗化工藝比較，減少工序，降低了生產成本。

Adhesion promoter for improving photoresist adhesion to copper and method of use thereof

The invention discloses a photoresist agent and method of use and improve the adhesion of copper to adhesion, the adhesion promoter is mainly composed of 5 ~ 15g/L heterocyclic copolymer, 1 ~ 10g/L hydroxyl containing solvent, organic acid, 20 ~ 60g/L, 25 ~ 100ppm halogen ions and residual deionized water. The nitrogen-containing heterocyclic copolymer is composed of heterocyclic monomers, alkyl acrylate monomer and siloxane monomer and a hydrophilic monomer according to mass ratio (20 ~ 80): (5 ~ 65): (1 ~ 5): (5 ~ 15) was prepared by free radical copolymerization, by processing the adhesion promoter of graphic circuit conductor copper surface smooth, can significantly improve between photoresist and copper and copper alloy on copper surface and substrate adhesion, no corrosion or corrosion is extremely small, compared with the traditional coarsening process and method of use, reduce process The production cost is reduced.

【技術實現步驟摘要】
提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑及其使用方法
本專利技術涉及一種附著力促進劑，尤其涉及一種能夠提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑及其使用方法。
技術介紹
印制電路板(PCB)表面的圖形電路，一般是通過減成法或加成法或兩種工藝組合來制造完成的。在減成工藝中，所需的圖形電路是通過在銅板表面絲網印刷一層光致抗蝕劑，再經過曝光顯影，非電路區的光致抗蝕劑在顯影液中被洗掉，留下電路區的光致抗蝕劑，然后通過化學蝕刻藥水去除非電路區的銅；在加成工藝中，是在由光致抗蝕劑形成的圖形電路通道中，從裸露的介電基底向上建立起圖形電路。不管PCB的結構和制造工藝如何，光致抗蝕劑與銅圖像電路之間良好的附著力是至關重要的，這是因為如果二者之間的附著力不良，則該電路板就不能經受住后續濕法制程中酸液的腐蝕和回流焊中的高溫，從而導致良品率降低。由于電路板上的圖形電路銅線路的面比較光滑，而且銅表面自然形成的氧化層一般較弱，不能與常用的有機介電材料形成強而持久的化學鍵。因此在PCB制程中，為了提高光致抗蝕劑與銅圖形線路之間的附著力，目前主要是通過機械刷磨、化學氧化和化學微蝕等方法來改變銅表面的粗糙度，增加光致抗劑與圖形線路之間的接觸面積，進而形成良好的附著力，其中以化學微蝕法使用最為廣泛。但是隨著消費電子產品的微型化、便攜性和不斷增加的功能持續驅動著PCB向更小型和更密集的方向發展，PCB制程中對光致抗蝕劑與銅圖形線路之間的附著力提出了更高的要求，傳統的銅表面處理方法遇到了技術瓶頸。尤其當圖形線路的線寬/線距小于10μm時，一般采用加成法，即先在介電基底上鍍上一層薄薄的化學銅，然后在光致抗蝕劑輔助下形成圖形電路，化學銅的厚度一般只有1μm或者更低，而傳統的化學氧化或化學微蝕在處理過程中至少要咬去1-2μm的銅，這是無法接受的；另外根據“趨膚效應”，導體表面的形貌會影響高頻信號的傳輸，這是因為高頻線路中信號的傳輸主要集中在導體的表面，而經過刷磨或者微蝕刻而產生的表面粗化的導體會造成信號在傳輸過程中完全失真，這也是不可接受的。而據知含有孤對電子氮雜環化合物像唑類及其衍生物是非常有效的銅緩蝕劑，因為含氮雜環中的氮原子可以和Cu0、Cu+、Cu2+發生絡合，在銅表面形成保護膜，阻止銅的進一步的腐蝕。含氮雜化化合物也被用于提高銅表面的附著力。曾有研究人員在光致抗蝕劑發展技術中提到使用抗變色劑，該藥劑可為強烈性和溫和性的，強烈性藥劑為苯并三氮唑及其衍生物，而溫和性藥劑為羥基羧酸，例如檸檬酸，然而研究人員發現苯并三氮唑及其衍生物有效性不如非蝕刻性附著力促進劑，因其僅可與金屬表面反應卻不能與光致抗蝕劑反應；此外還有研究人員公開了用硅烷偶聯劑提高光致抗蝕劑與基底之間的附著力，同時發現羥基溶劑和水溶性的聚合可以改進硅烷偶聯劑促進效果，但其效果并不理想；再者還有技術人員提出溶于醇和水的偶聯劑，該偶聯劑主要包括芳胺類、含氮雜環類、丙烯酸酯類或者含硫或者巰基的物質，其能夠提高光致抗蝕劑與基底銅之間的附著力，但在表面光滑的銅表面上并不能獲得良好的附著力。針對上述問題，如何解決超細線路板(線寬/線距小于10μm)和高頻線路板中光致抗蝕劑與導體銅之間的附著力，成為當前研究的重點。
技術實現思路
為解決上述技術問題，本專利技術提供了一種提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑及其使用方法，其能夠在光滑的銅表面上獲得良好的附著力，且不改變銅圖形電路的形貌，對銅導體不腐蝕或腐蝕及其微小。本專利技術的技術方案是：本專利技術公開了一種提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，該附著力促進劑主要由下述各組分組成：所述含氮雜環共聚物是由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體、硅氧烷類單體和親水性單體按照質量比為(20～80):(5～65):(1～5):(5～15)經自由基共聚制備所得的。其中所述含氮雜環類單體為分子中含有可聚合乙烯基雙鍵的含氮雜環類化合物，主要為1-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮和2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯基]乙基-2-甲基丙烯酸酯中的至少一種，優選為1-乙烯基咪唑；所述烷基丙烯酸酯類單體的化學通式為CH2＝C(-X)-C(＝O)-O-R，其中X為H或甲基中的一種，R為碳原子數為7～17的烷基，該烷基可以是直鏈烷基、支鏈烷基、環烷基等；所述硅氧烷類單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷中的至少一種，優選為γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷；所述親水性單體為丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酰二甲氨基乙酯中的至少一種，優選為甲基丙烯酰二甲氨基乙酯。所述含羥基的溶劑主要是用于改善上述含氮雜環共聚物在水中的溶解性，該含羥基的溶劑為乙醇、異丙醇、乙二醇、一縮二乙二醇、二縮三乙二醇、乙二醇甲醚和乙二醇丁醚中的至少一種，優選為乙醇。所述有機酸可以與含氮雜環共聚物中的含氮雜環單體結構單元上的含氮雜環部分和親水性單體結構單元上的胺類官能團部分反應，促進該共聚物在水中的溶解，同時為含氮雜環部分與基底銅之間發生絡合反應提供了酸性環境，該有機酸為甲酸、乙酸、丙酸和檸檬酸中的至少一種，也可以是其他的小分子有機酸，優選為甲酸。為了保證本專利技術的順利實施，該附著力促進劑中還包括有消泡劑，所述消泡劑可以為聚醚類消泡劑或有機硅類消泡劑，且該聚醚類消泡劑或有機硅類消泡劑的用量為0.05～1.0g/L。本專利技術還公開了一種上述附著力促進劑的使用方法，該使用方法包括下述步驟：(1)預先準備銅箔基板并進行表面清潔刷磨；(2)將經刷磨處理后的銅箔基板采用酸性脫脂劑進行脫脂處理，其中所述酸性脫脂劑為羥基乙酸與硫酸混合形成的；(3)將脫脂處理后的銅箔基板經水洗后，進行水平噴淋附著力促進劑或垂直浸泡入附著力促進劑30～60s，所述附著力促進劑的使用溫度為25～35℃；該附著力促進劑為上述提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑(4)將處理后的銅箔基板再次進行水洗，然后在70～80℃下烘干后進行后續的干膜貼合制程。本專利技術的有益技術效果是：該附著力促進劑主要由5～15g/L含氮雜環共聚物、1～10g/L含羥基的溶劑、20～60g/L有機酸、25～100ppm鹵素離子和余量去離子水組成，其中含氮雜環共聚物是由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體、硅氧烷類單體和親水性單體按照質量比為(20～80):(5～65):(1～5):(5～15)經自由基共聚制備所得的，通過該附著力促進劑對圖形電路導體光滑銅面進行處理，能夠顯著提高光致抗蝕劑與銅及銅合金之間的附著力，且對基底銅表面基本無腐蝕或者腐蝕極其微小，且使用方法與傳統粗化工藝比較，減少工序，降低了生產成本。具體實施方式為了能夠更清楚了解本專利技術的技術手段，并可依照說明書的內容予以實施，下面結合具體實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述，以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。具體實施例1(1)在裝有機械攪拌器、溫度計、回流冷凝管并且通有氮氣的500ml四口燒瓶中加入下列組分：1-乙烯基咪唑60g，丙烯酸異辛酯30g，丙烯酰胺6g，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷4g，無水乙醇252g，偶氮二異丁腈0.23g。將上述反本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：主要由下述各組分組成：

【技術特征摘要】
1.一種提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：主要由下述各組分組成：其中所述含氮雜環共聚物是由含氮雜環類單體、烷基丙烯酸酯類單體、硅氧烷類單體和親水性單體按照質量比為(20～80):(5～65):(1～5):(5～15)經自由基共聚制備所得的。2.根據權利要求1所述的提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：所述含氮雜環類單體為1-乙烯基咪唑、2-乙烯基咪唑、2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮和2-[3-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羥基苯基]乙基-2-甲基丙烯酸酯中的至少一種。3.根據權利要求1所述的提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：所述烷基丙烯酸酯類單體的化學通式為CH2＝C(-X)-C(＝O)-O-R，其中X為H或甲基中的一種，R為碳原子數為7～17的烷基。4.根據權利要求1所述的提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：所述硅氧烷類單體為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。5.根據權利要求1所述的提高光致抗蝕劑與銅附著力的附著力促進劑，其特征在于：所述親水性單體為丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酰二甲氨基乙酯中的至少一種。6.根據權利要求2至5中任一權利要求所述的提高光致抗蝕劑與...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳修寧，張艷華，黃志齊，賀承相，黃京華，王淑萍，
申請(專利權)人：昆山市板明電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：江蘇,32