沉铜组合液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及印制电路板孔内金属化技术，尤其涉及在印制线路板化学沉铜技术领 域。
【背景技术】
[0002] 随着电子产品朝向精密细化发展方向趋势日益明朗，对电子元器件相互连接的紧 密程度的要求也越来越高。组装电子厂家往往需把电子元器件通过元器件孔内薄铜镀层与 锡焊接进行电路导电，电路板材孔内沉铜层通常会受到导电元器件发热引起板材热胀冷缩 现象引起断路问题，因此PCB线路板的化学沉铜品质是影响导电元器件质量的重要因素。
[0003] 通信技术的高速发展，电子产品的不断升级，PCB设计线路精密细化，因此PCB板的 孔径也逐渐变小。由于孔内表面张力等因素，纵横比高的PCB板在沉铜工艺上会产生沉不上 铜或背光不良等异常结果，板材也会最终因开路报废。
[0004] 以往化学镀铜是指在没有外加电流的条件下，利用溶液中的金属铜盐及还原剂， 在具有催化活性的基体表面(钯表面)上进行自催化氧化还原反应，在基体表面形成具有一 定厚度和功能的金属铜的一种表面处理技术。化学沉铜原理反应式：
[0005] CuS04+2HCH0+4Na0H^Cu+NaS04+2HC00Na+2H20+H2T
[0006] 1 ·电子的形成：HCH0+0H--H3C00-
[0007] H3C00-+0H--HC00-+H2O+H-
[0008] H--HO+e-(在Pd的导电作用下）
[0009] 2.钯表面起始反应:Pd+2e-+Cu2+-Pd-Cu
[0010] Pd-Cu+2e-+Cu2+-Pd-Cu+Cu
[0011] 3 ·自我催化反应:Cu0+2e-+Cu2+-Cu0+Cu0
[0012] 沉铜的目的是使双层或多层印制电路板的非金属孔，通过氧化还原反应达到在孔 壁沉积上一层均匀的铜箱然后通过加镀铜厚形成导电回路。目前化学沉铜液主要成分为甲 醛、氢氧化钠、硫酸铜及相应的络合剂，对小孔径的PCB板材普遍存在沉着不上铜及背光不 良等品质缺陷，并且沉铜药水废液排放量大，对环境造成较大污染。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种沉铜组合液，以解决现有技术中的沉铜液对小孔径的 PCB板材沉着不上铜及背光不良、板材品质差和沉铜操作时需要不断补充药液，废液排放量 大的问题。
[0014] 为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
[0015] 本发明提供一种沉铜组合液，由单独储存的化铜A液、化铜B液、化铜C液、化铜Μ液 与去离子水按比例混合而成，其中：所述化铜Α液包含在该化铜Α液中占以下浓度的各组分： 510-540g/L无机盐、20-60g/li各合剂，所述浓度为各组分在该化铜A液中所占的浓度;所述 化铜B液包含在该化铜B液中占以下浓度的各组分:430-580g/L氢氧化钠、30-60ml/L工业酒 精、20-60g/L络合剂、0.01-0.02g/L稳定剂，所述浓度为各组分在该化铜B液中所占的浓度； 所述化铜C液包含在该化铜C液中占以下浓度的各组分:200-400g/L还原剂，所述浓度为各 组分在该化铜C液中所占的浓度;所述化铜Μ液包含在该化铜Μ液中占以下浓度的各组分： 40-50ml/L工业酒精、2-6g/L加速剂、0 · 008-0 · 15g/L稳定剂、190-400g/L络合剂，所述浓度 为各组分在该化铜赠夜中所占的浓度。
[0016] 优选地，所述化铜A液中无机盐的浓度为530-535g/L，所述化铜A液中无机盐为氯 化铜。
[0017] 优选地，所述化铜B液中氢氧化钠的浓度为440-455g/L。
[0018] 优选地，所述化铜B液中的络合剂的浓度为35-45g/L。
[0019] 优选地，所述化铜A液和化铜B液中的络合剂均选自于:酒石酸钾钠、EDTA-4Na、羟 乙基乙二胺三乙酸、四羟乙基乙二胺乙酸、四羟丙基乙二胺、乙二胺四乙酸、乙二胺四丙酸、 1，2_环己二胺四乙酸、二羟甲基乙二胺四乙酸中的至少一种。
[0020] 优选地，所述化铜Μ液中的加速剂选自于:聚乙二醇、聚丙二醇、环氧乙烷类表面活 性剂中的至少一种。
[0021 ]优选地，所述化铜Β液和化铜Μ液中的稳定剂均选自于:2，2-联吡啶、1，1-菲咯林、 亚铁氰化钾中的至少一种。
[0022] 优选地，所述化铜C液中的还原剂选自于：甲醛、非甲醛还原剂中的至少一种。
[0023] 优选地，所述非甲醛还原剂选自于:次磷酸钠、乙醛酸、二甲氨基硼烷中的至少一 种。
[0024] 优选地，所述沉铜组合液中化铜Α液、化铜Β液、化铜C液、化铜Μ液与去离子水的体 积比为 0 · 6-1 · 2:2 · 6:10:10:76 · 2-76 · 8。
[0025] 本发明的有益效果是：
[0026] 1、本发明沉铜组合液采用氯化铜作为无机盐，氯化铜溶解度大，可以做成几十倍 浓缩液，从而减少药水用量达到减少废液量排出的目的，相对比硫酸铜体系更加符合环保 趋势；
[0027] 2、络合剂可以与铜离子形成配位，阻止化学镀铜液中氢氧化铜沉淀形成，避免沉 淀对沉铜速率和沉铜效果的影响；
[0028] 3、沉铜组合液是通过配制化铜Α液、化铜Β液、化铜C液、化铜Μ四种化铜液后，再用 去离子水按一定比例稀释混合而成的，达到了减少沉铜操作过程不断补充的药液用量以及 达到减少废液排放量的目的；
[0029] 4、本发明沉铜组合液对小孔径的PCB板材同样适用，保证了沉铜高级别的背光品 质，不会因为小孔径PCB板材孔内表面张力而沉不上铜，影响电子元件的质量。
【具体实施方式】
[0030] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0031] 【实施例1】
[0032] 以配制化铜Α液、化铜Β液、化铜C液、化铜Μ液各1L为例，本实施例1沉铜组合液中各 组分及含量如下：
[0033] 化铜A液 无机盐 氯化铜 510g 络合剂 酒石酸钾钠 60 g 去离子水 余量 化铜B液 氢氧化钠 440g
[0034] 工业酒精 0 03L 络合剂 酒石酸钾钠 20g 乙二胺四乙酸 20g 稳定剂 2,2-联吡啶 0 01g 去离子水 余量 化铜C液 还原剂 甲醛 25()g 去离子水 余量 化铜Μ液 工业酒精 0.04L. 加速剂 聚乙二醇 2g 稳定剂 2,2-联吡啶 0.0()8g 络合剂 酒石酸钾钠 190g 去离子水 余量
[0035] 以配制1L沉铜组合液为例，本实施例1沉铜组合液中各组分的体积为： 化铜A液 6ml 化铜B液 26ml
[0036] 化铜 C 液 100ml 化铜Μ液 100ml 去离子水 768ml
[0037] 【实施例2】
[0038] 以配制化铜A液、化铜B液、化铜C液、化铜Μ液各1L为例，本实施例2沉铜组合液中各 组分及含量如下： 化铜A液 无机盐 氯化铜 540g 络合剂 EDTA-4Na 20g 四轻丙基乙二胺 25g 去__ 1?.子水 余量
[0039] 化铜B液 氢氧化钠 430g 工业酒精 0.?L 络合剂 二羟甲基乙二胺西乙酸 45g 稳定剂 U-菲咯林 〇.〇2g 去离子水 余量 化铜C液 还原剂 乙醛酸 2()0g 二甲氨基硼烷 200g 去离子水 余量 化铜Μ液 工业酒精 0.042L
[0040] 加速剂 聚丙二醇 5g 稳定剂 亚铁氰化钾 0,15g 络合剂 四羟乙基乙二胺乙酸 400g 去离子水 余量
[0041] 以配制1L沉铜组合液为例，本实施例2沉铜组合液中各组分的体积为： 化铜A液 12ral 化铜B液 26ml
[0042] 化铜 C 液 ：100ml 化铜Μ液 100ml 去离子水 762ml
[0043] 【实施例3】
[0044] 以配制化铜A液、化铜B液、化铜C液、化铜Μ液各1L为例，本实施例3沉铜组合液中各 组分及含量如下： 化铜A液 无机盐 氯化铜 530g 络合剂 酒石酸钾钠 40g 1,2-环己二胺四乙酸 20g 去离子水 余量 化铜B液 氢氧化钠 580g 工业酒精 0.06L
[0045] 络合剂 乙二胺四丙酸 35g 稳定剂 亚铁氰化钾 0.015g 去离子水 余量 化铜C液 还原剂 甲醛 400g 去禹卞水 余量 化铜Μ液 工业酒精 0.05L 加速剂 聚丙二醇 2g 环氧乙烷类表面活性剂 3g 稳定剂 U-菲咯林 O.lg
[0046] 络合剂 羟乙基乙二胺三乙酸 200g 乙二胺四丙酸 200g 去离子水 余量
[0047] 以配制1L沉铜组合液为例，本实施例3沉铜组合液中各组分的体积为： 化铜A液 9ml 化铜B液 26ml
[0048] 化铜 C 液 100ml 化铜Μ液 100ml 去离子水 7_6_5_ml
[0049] 【实施例4】
[0050] 以配制化铜A液、化铜B液、化铜C液、化铜Μ液各1L为例，本实施例4沉铜组合液中各 组分及含量如下：
[0051] 化铜A液 无机盐 氯化铜 535g 络合剂 羟乙基乙二胺三乙酸 25g 去离子水 余量 化铜B液 氢氧化钠 455g 工业酒精 0 035L 络合剂 四羟丙基乙二胺 60g 稳定剂 1，1-菲咯林 O.Olg 亚铁氰化钾 O.Olg 去离子水 余量 化铜C液 还原剂 甲醛 200g 二甲氨基硼焼 200g 去离子水 余量 化铜Μ液 工业酒精 0.05L 加速剂 环氧乙烷类表面活性剂 6g 稳定剂 2,2-联吡啶 0.06g 亚铁氰化钾 0.07g 络合剂 四羟乙基乙二胺乙酸 256g
[0052] 去离子水 余量
[0053]以配制1L沉铜组合液为例，本实施例4沉铜组合液中各组分的体积为：
[0054] 化铜A液 12ml 化铜B液 26ml 化铜C液 100ml 化铜Μ液 100ml 2々离了·水 762ml
[0055] 【实施例5】
[0056] 以配制化铜A液、化铜B液、化铜C液、化铜Μ液各1L为例，本实施例5沉铜组合液中各 组分及含量如下： 化铜A液 无机盐 氯化铜 532.6g 络合剂 酒石酸钾钠 30g 二羟甲战乙二胺四乙酸 20g 去离子水 余量 化铜B液 氢氧化钠 500g 工业酒精 0.05L 络合剂 EDTA-4Na 25g 1,2-环己二胺四乙酸 25g 稳定剂 2,2-联吡啶 0.02g 去离子水 余量 化铜C液 还原剂 次磷酸钠 270g 去离子水 余量 化铜Μ液 工业酒精 a〇4L 加速剂 聚乙二醇 6g 稳定剂 1,1-菲咯林 O.OOSg 络合剂 乙二胺四乙酸 355g 去离子水 余量
[0057]以配制1L沉铜组合液为例，本实施例5沉铜组合液中各组分的体积为：
[0058] 化铜A液 6:ml
[0059] 化铜B液 26ml 化铜C液 100ml 化铜Μ液 100ml 去辑子水 7 6.8.ml
[0060] 【实施例6】