一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺转让专利

申请号 : CN202111513991.X

文献号 : CN114423173B

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发明人 : 俞晓东杨恺刘晓辉

申请人 : 南通威斯派尔半导体技术有限公司

摘要 :

本发明公开了一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺,包括以下制备工艺:(1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;(2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理。本发明通过修改磨刷轮目数,减少刷痕深度、降低机械影响来缩短微蚀时间,协同微蚀液的调整来避免硫酸铜产生,提高微蚀液的活性,在铜基表面形成一层深度适中、均匀致密的粗糙面,微蚀液的调整能够促进晶粒的较快出现,使其更为凸显,晶粒更粗、更均匀;而铜基表面更为均匀的粗晶能够增加键合引线的拉力,从而提高覆铜陶瓷基板与阻焊层间的高键合强度。

权利要求 :

1.一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,其特征在于:包括以下制备工艺:(1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;

(2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理;

所述(2)中微蚀液包括以下重量组分:65~190g/L过二硫酸、20~50g/L硫酸、5~30g/L苯并三氮唑,2~5g/L苯并三氮唑衍生物、2~20g/L硫酸锌、2~5g/L超支化聚氨基酸、80~

100mg/L巯丙基三甲氧基硅烷;

所述苯并三氮唑衍生物由以下工艺制得:

取苯并三氮唑、氢氧化钠、二甲基亚砜混合,60~65℃温度下反应60~90min,冷却至室温,加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷,25~30℃反应14~15h;加入去离子水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到苯并三氮唑衍生物;

所述超支化聚氨基酸由以下工艺制得:

取L‑胱氨酸,加入氢氧化钠的水溶液,搅拌至溶解,调节体系温度至0~1℃,缓慢加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液、氢氧化钠的水溶液,30min加完,搅拌,反应100~140min,得到产物A;

取四氢呋喃溶解三聚氯氰,缓慢加入氨基苯并咪唑,保持体系温度在18~22℃,加入N,N‑二异丙基乙胺,室温搅拌60~70min;加热至64~68℃,反应20~24h;旋蒸,二氯甲烷溶解,洗涤,干燥;取产物溶于甲醇,加入盐酸,搅拌12h;旋蒸,加入乙醇沉淀,洗涤,干燥,得到产物B;

取去离子水,加入产物A、产物B,搅拌溶解,加入10%氢氧化钠水溶液,调节体系pH至8~9,在氮气氛围中,升温至40~45℃反应40~48h,透析,干燥,得到超支化聚氨基酸。

2.根据权利要求1所述的一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,其特征在于:所述(1)中陶瓷刷的目数为400目~600目,陶瓷片厚度为8mm,速度选择为2.5m/min,刷磨电流为2.7A。

3.根据权利要求1所述的一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,其特征在于:所述(1)中织布刷为400目~600目,速度为2.5m/min,刷磨电流为2.9A。

4.根据权利要求1所述的一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,其特征在于:所述(2)中的微蚀温度为30~40℃,传输速率为3.5~4.0m/min。

5.根据权利要求1所述的一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,其特征在于:所述微蚀液包括以下制备工艺:S1:取超支化聚氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷,加入乙醇水溶液,利用冰醋酸调节体系pH为3~5;

S2:调节体系温度至20~25℃,加入硫酸溶液、硫酸锌、苯并三氮唑,保持温度,搅拌3~

5min;

S3:加入过二硫酸、苯并三氮唑衍生物,搅拌混合,得到微蚀液。

6.根据权利要求1‑5任一项所述的制备工艺制得的一种高键合强度的覆铜陶瓷基板。

说明书 :

一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及覆铜陶瓷基板技术领域,具体为一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺。

背景技术

[0002] 印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)存在于电子元器件中,用于提供固定装配的机械支撑、实现电子元器件间的布线和电气连接或电绝缘、提供所要求的电气特性。PCB一般包括焊盘、过孔、组焊层、丝印层、铜线、元件等部分,为了增大铜皮的厚度,常采用阻焊层上划线去绿油,再加锡。阻焊层设置在PCB不需要焊接的线路和基材上,以防止焊接时线路间产生桥接,造成短路,并具有防止机械伤害、提供永久性电气环境、抗化学保护,维持板面良好的绝缘性能的性能;铜基在高温烧结后铜面会存在深层氧化和碳迁移现象,在阻焊层制备前需要对覆铜陶瓷基板进行预处理,去除铜基表面的氧化物等,保持板面洁净;
现有的方式一般是使用磨刷等机械去除,机械法会损伤铜面造成铜面存在一层刷痕,然后使用后制成使用微蚀浸泡使得铜面晶粒重新产生,但是在微蚀反应过程中,铜离子提高会析出硫酸铜影响试剂活性,产生的晶粒因微蚀不足会显得较细且不均匀,对阻焊层与铜基的键合强度造成负面影响。因此,我们提出一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。
[0004] 为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:一种高键合强度的覆铜陶瓷基板的制备工艺,包括以下制备工艺:
[0005] (1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;
[0006] (2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理。
[0007] 进一步的,所述(1)中陶瓷刷的目数为400目~600目,陶瓷片厚度为8mm,速度选择为2.5m/min,刷磨电流为2.7A。
[0008] 进一步的,所述(1)中织布刷为400目~600目,速度为2.5m/min,刷磨电流为2.9A。
[0009] 进一步的,所述(2)中微蚀液包括以下重量组分:65~190g/L过二硫酸、20~50g/L硫酸、5~30g/L苯并三氮唑。
[0010] 进一步的,所述(2)中的微蚀温度为30~40℃,传输速率为3.5~4.0m/min。
[0011] 在工艺(1)磨板之后,还包括以下工艺:
[0012] 喷淋水洗:将磨板产生的铜粉清洗干净,并将铜粉进行回收;
[0013] 酸洗:利用98%浓硫酸、5‑氨基四氮唑、硫酸镍、30%过氧化氢配置的酸洗剂,35±3℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面氧化物;
[0014] 碱洗:利用氢氧化钠水溶液,在40±3℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物,同时形成一层氧化膜,利于加速铜基表面对有机物的吸附。
[0015] 在上述技术方案中,修改磨刷轮目数,通过减少刷痕深度、降低机械影响来减少微蚀时间,协同微蚀液的调整来避免硫酸铜产生,提高微蚀液的活性,在铜基表面形成一层深度适中、均匀致密的粗糙面,微蚀液的调整能够促进晶粒的较快出现,使其更为凸显,晶粒更粗、更均匀;而铜基表面更为均匀的粗晶能够增加键合引线的拉力,从而提高其强度;其2‑ 2+ 2‑
中,微蚀液产生的反应为:Cu+S2O8 →Cu +SO4 ;
[0016] 进一步的,所述微蚀液中还包括:2~5g/L苯并三氮唑衍生物、2~20g/L硫酸锌、2~5g/L超支化聚氨基酸、80~100mg/L巯丙基三甲氧基硅烷。
[0017] 进一步的,所述苯并三氮唑衍生物由以下工艺制得:
[0018] 取苯并三氮唑、氢氧化钠、二甲基亚砜混合,60~65℃温度下反应60~90min,冷却至室温,加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷,25~30℃反应14~15h;加入去离子水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到苯并三氮唑衍生物。
[0019] 进一步的,所述苯并三氮唑、氢氧化钠、3‑氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1:(1.05~1.15)。
[0020] 进一步的,所述超支化聚氨基酸由以下工艺制得:
[0021] 取L‑胱氨酸,加入氢氧化钠的水溶液,搅拌至溶解,调节体系温度至0~1℃,缓慢加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液、氢氧化钠的水溶液,30min加完,搅拌,反应100~140min,得到产物A;L‑胱氨酸中的氨基与丙烯酰氯反应,得到具有双丙烯基的酰胺‑胱氨酸;
[0022] 取四氢呋喃溶解三聚氯氰,缓慢加入氨基苯并咪唑,保持体系温度在18~22℃,加入N,N‑二异丙基乙胺,室温搅拌60~70min;加热至64~68℃,反应20~24h;旋蒸,二氯甲烷溶解,洗涤,干燥;取产物溶于甲醇,加入盐酸,搅拌12h;旋蒸,加入乙醇沉淀,洗涤,干燥,得到产物B;氨基苯并咪唑中的氨基与三聚氯氰中的氯基反应,得到苯并咪唑‑三嗪;加入与盐酸,得到盐酸盐;
[0023] 取去离子水,加入产物A、产物B,搅拌溶解,加入10%氢氧化钠水溶液,调节体系pH至8~9,在氮气氛围中,升温至40~45℃反应40~48h,透析,干燥,得到超支化聚氨基酸。产物A中的碳碳双键与产物B中的胺基反应,结合产物A、产物B的摩尔配比,得到具有超支化结构的酰胺‑聚氨基酸,能够在铜基表面强烈吸附,并实现对铜的缓蚀效果;
[0024] 进一步的,L‑胱氨酸与丙烯酰氯的摩尔比为1:2;三聚氯氰、氨基苯并咪唑的摩尔比为1:3;产物A、产物B的摩尔比为1:(1~3)。
[0025] 进一步的,所述微蚀液包括以下制备工艺:
[0026] S1:取超支化聚氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷,加入乙醇水溶液,利用冰醋酸调节体系pH为3~5;
[0027] S2:调节体系温度至20~25℃,加入硫酸溶液、硫酸锌、苯并三氮唑,保持温度,搅拌3~5min;
[0028] S3:加入过二硫酸、苯并三氮唑衍生物,搅拌混合,得到微蚀液。
[0029] 在上述技术方案中,缓蚀液中添加有苯并三氮唑,作为缓蚀剂能够在对铜进行腐蚀反应的同时,在铜基表面形成微观的粗糙结构并覆盖上一层缓蚀膜;能够于阻焊层在高温下获得更好的结合力,提高剥离强度;
[0030] 苯并三氮唑与3‑氯丙基三甲氧基硅烷反应连接,形成苯并三氮唑衍生物,在醇水溶液中与巯丙基三甲氧基硅烷协同水解,促进交联与耦合,能够吸附于铜基表面,与苯并三氮唑协同,在铜基表面形成多层复合膜,利于提高铜基与阻焊层间的结合力,并能够提高铜基的抗腐蚀性;在后续制备阻焊层时,也能够与阻焊层中的环氧树脂聚合,将铜基与阻焊层连接,进一步提高二者间的剥离强度;微蚀液中的硫酸在与氧化剂过二硫酸协同,加快对铜基表面的微蚀和氧化的同时,促进苯并三氮唑衍生物、巯丙基三甲氧基硅烷的水解;
[0031] 硫酸锌能够与苯并三氮唑及其衍生物形成配位络合物,对上述形成的复合膜层进行增厚,提高表面粗糙均匀度;并能够接枝超支化聚氨基酸,使其在延缓过二硫酸分解、减少氧化剂补加的同时,增大对铜基的覆盖度和吸附稳定性,改变吸附速度,有效提高缓蚀效率;
[0032] 与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
[0033] 1.本发明的高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺,通过修改磨刷轮目数,减少刷痕深度、降低机械影响来缩短微蚀时间,协同微蚀液的调整来避免硫酸铜产生,提高微蚀液的活性,在铜基表面形成一层深度适中、均匀致密的粗糙面,微蚀液的调整能够促进晶粒的较快出现,使其更为凸显,晶粒更粗、更均匀;而铜基表面更为均匀的粗晶能够增加键合引线的拉力,从而提高覆铜陶瓷基板与阻焊层间的高键合强度。
[0034] 2.本发明的高键合强度的覆铜陶瓷基板及其制备工艺,通过在微蚀液中添加苯并三氮唑及其衍生物、硫酸锌、超支化聚氨基酸等组分,在对铜基进行腐蚀控制,形成表面粗糙结构的同时,形成一层有机金属复合膜,来增强铜基与阻焊层间的结合力;在后续加工工艺中,耐热有机物使得铜基与阻焊层间不易发生分层、起泡、爆板等现象,有效提高所制覆铜陶瓷基板与阻焊层间的高键合强度。

具体实施方式

[0035] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0036] 实施例1
[0037] (1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;陶瓷刷的目数为600目,陶瓷片厚度为8mm,速度选择为2.5m/min,刷磨电流为2.7A;织布刷为400目,速度为2.5m/min,刷磨电流为2.9A;
[0038] 喷淋水洗:将磨板产生的铜粉清洗干净,并将铜粉进行回收;
[0039] 酸洗:利用98%浓硫酸、5‑氨基四氮唑、硫酸镍、30%过氧化氢配置酸洗剂,在32℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面氧化物;
[0040] 碱洗:利用氢氧化钠水溶液,在37℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物,同时形成一层氧化膜,利于加速铜基表面对有机物的吸附;
[0041] (2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理,微蚀温度为30℃,传输速率为4.0m/min;微蚀液包括65g/L过二硫酸、20g/L硫酸、5g/L苯并三氮唑。
[0042] 实施例2
[0043] (1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;陶瓷刷的目数为500目,陶瓷片厚度为8mm,速度选择为2.5m/min,刷磨电流为2.7A;织布刷为50目,速度为2.5m/min,刷磨电流为2.9A;
[0044] 喷淋水洗:将磨板产生的铜粉清洗干净,并将铜粉进行回收;
[0045] 酸洗:利用98%浓硫酸、5‑氨基四氮唑、硫酸镍、30%过氧化氢配置酸洗剂,在35℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面氧化物;
[0046] 碱洗:利用氢氧化钠水溶液,在40℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物,同时形成一层氧化膜,利于加速铜基表面对有机物的吸附;
[0047] (2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理,微蚀温度为35℃,传输速率为3.7m/min;微蚀液包括125g/L过二硫酸、35g/L硫酸、18g/L苯并三氮唑。
[0048] 实施例3
[0049] (1)磨板:依次利用陶瓷刷、织布刷对覆铜陶瓷基板进行打磨;陶瓷刷的目数为400目,陶瓷片厚度为8mm,速度选择为2.5m/min,刷磨电流为2.7A;织布刷为400目,速度为2.5m/min,刷磨电流为2.9A;
[0050] 喷淋水洗:将磨板产生的铜粉清洗干净,并将铜粉进行回收;
[0051] 酸洗:利用98%浓硫酸、5‑氨基四氮唑、硫酸镍、30%过氧化氢配置酸洗剂,在38℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面氧化物;
[0052] 碱洗:利用氢氧化钠水溶液,在43℃温度条件下,对铜基进行清洗,去除表面油脂、手印、轻微氧化及其它有机污染物,同时形成一层氧化膜,利于加速铜基表面对有机物的吸附;
[0053] (2)微蚀:取微蚀液打磨后的覆铜陶瓷基板进行处理,微蚀温度为40℃,传输速率为3.5m/min;微蚀液包括190g/L过二硫酸、50g/L硫酸、30g/L苯并三氮唑。
[0054] 实施例4
[0055] 与实施例1相比,(2)中微蚀液还包括:2g/L苯并三氮唑衍生物、2g/L硫酸锌、2g/L超支化聚氨基酸、80mg/L巯丙基三甲氧基硅烷;
[0056] 微蚀液包括以下制备工艺:
[0057] S1:取超支化聚氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷,加入乙醇水溶液,利用冰醋酸调节体系pH为5;
[0058] S2:调节体系温度至20℃,加入硫酸溶液、硫酸锌、苯并三氮唑,保持温度,搅拌3min;
[0059] S3:加入过二硫酸、苯并三氮唑衍生物;
[0060] 苯并三氮唑衍生物由以下工艺制得:
[0061] 取苯并三氮唑、氢氧化钠、二甲基亚砜混合,60℃温度下反应60min,冷却至室温,加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷,25℃反应14h;加入去离子水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到苯并三氮唑衍生物;苯并三氮唑、氢氧化钠、3‑氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1:1.05;
[0062] 超支化聚氨基酸由以下工艺制得:
[0063] 取L‑胱氨酸,加入氢氧化钠的水溶液,搅拌至溶解,调节体系温度至1℃,缓慢加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液、氢氧化钠的水溶液,30min加完,搅拌,反应100min,得到产物A;
[0064] 取四氢呋喃溶解三聚氯氰,缓慢加入氨基苯并咪唑,保持体系温度在18℃,加入N,N‑二异丙基乙胺,室温搅拌60min;加热至64℃,反应20h;旋蒸,二氯甲烷溶解,洗涤,干燥;取产物溶于甲醇,加入盐酸,搅拌12h;旋蒸,加入乙醇沉淀,洗涤,干燥,得到产物B;
[0065] 取去离子水,加入产物A、产物B,搅拌溶解,加入10%氢氧化钠水溶液,调节体系pH至8,在氮气氛围中,升温至40℃反应40h,透析,干燥,得到超支化聚氨基酸;其中,L‑胱氨酸与丙烯酰氯的摩尔比为1:2;三聚氯氰、氨基苯并咪唑的摩尔比为1:3;产物A、产物B的摩尔比为1:1。
[0066] 实施例5
[0067] 与实施例1相比,(2)中微蚀液还包括:3g/L苯并三氮唑衍生物、11g/L硫酸锌、3g/L超支化聚氨基酸、90mg/L巯丙基三甲氧基硅烷;
[0068] 微蚀液包括以下制备工艺:
[0069] S1:取超支化聚氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷,加入乙醇水溶液,利用冰醋酸调节体系pH为4;
[0070] S2:调节体系温度至22℃,加入硫酸溶液、硫酸锌、苯并三氮唑,保持温度,搅拌4min;
[0071] S3:加入过二硫酸、苯并三氮唑衍生物;
[0072] 苯并三氮唑衍生物由以下工艺制得:
[0073] 取苯并三氮唑、氢氧化钠、二甲基亚砜混合,62℃温度下反应75min,冷却至室温,加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷,27℃反应14.5h;加入去离子水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到苯并三氮唑衍生物;苯并三氮唑、氢氧化钠、3‑氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1:1.1;
[0074] 超支化聚氨基酸由以下工艺制得:
[0075] 取L‑胱氨酸,加入氢氧化钠的水溶液,搅拌至溶解,调节体系温度至0℃,缓慢加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液、氢氧化钠的水溶液,30min加完,搅拌,反应120min,得到产物A;
[0076] 取四氢呋喃溶解三聚氯氰,缓慢加入氨基苯并咪唑,保持体系温度在20℃,加入N,N‑二异丙基乙胺,室温搅拌65min;加热至66℃,反应22h;旋蒸,二氯甲烷溶解,洗涤,干燥;取产物溶于甲醇,加入盐酸,搅拌12h;旋蒸,加入乙醇沉淀,洗涤,干燥,得到产物B;
[0077] 取去离子水,加入产物A、产物B,搅拌溶解,加入10%氢氧化钠水溶液,调节体系pH至8.5,在氮气氛围中,升温至42℃反应44h,透析,干燥,得到超支化聚氨基酸;其中,L‑胱氨酸与丙烯酰氯的摩尔比为1:2;三聚氯氰、氨基苯并咪唑的摩尔比为1:3;产物A、产物B的摩尔比为1:2。
[0078] 实施例6
[0079] 与实施例1相比,(2)中微蚀液还包括:5g/L苯并三氮唑衍生物、20g/L硫酸锌、5g/L超支化聚氨基酸、100mg/L巯丙基三甲氧基硅烷;
[0080] 微蚀液包括以下制备工艺:
[0081] S1:取超支化聚氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷,加入乙醇水溶液,利用冰醋酸调节体系pH为3;
[0082] S2:调节体系温度至25℃,加入硫酸溶液、硫酸锌、苯并三氮唑,保持温度,搅拌5min;
[0083] S3:加入过二硫酸、苯并三氮唑衍生物;
[0084] 苯并三氮唑衍生物由以下工艺制得:
[0085] 取苯并三氮唑、氢氧化钠、二甲基亚砜混合,65℃温度下反应90min,冷却至室温,加入3‑氯丙基三甲氧基硅烷,30℃反应15h;加入去离子水冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得到苯并三氮唑衍生物;苯并三氮唑、氢氧化钠、3‑氯丙基三甲氧基硅烷的摩尔比为1:1:1.15;
[0086] 超支化聚氨基酸由以下工艺制得:
[0087] 取L‑胱氨酸,加入氢氧化钠的水溶液,搅拌至溶解,调节体系温度至0℃,缓慢加入丙烯酰氯的二氯甲烷溶液、氢氧化钠的水溶液,30min加完,搅拌,反应140min,得到产物A;
[0088] 取四氢呋喃溶解三聚氯氰,缓慢加入氨基苯并咪唑,保持体系温度在22℃,加入N,N‑二异丙基乙胺,室温搅拌70min;加热至68℃,反应24h;旋蒸,二氯甲烷溶解,洗涤,干燥;取产物溶于甲醇,加入盐酸,搅拌12h;旋蒸,加入乙醇沉淀,洗涤,干燥,得到产物B;
[0089] 取去离子水,加入产物A、产物B,搅拌溶解,加入10%氢氧化钠水溶液,调节体系pH至9,在氮气氛围中,升温至45℃反应48h,透析,干燥,得到超支化聚氨基酸;其中,L‑胱氨酸与丙烯酰氯的摩尔比为1:2;三聚氯氰、氨基苯并咪唑的摩尔比为1:3;产物A、产物B的摩尔比为1:3。
[0090] 对比例1
[0091] 与实施例1相比,陶瓷刷的目数为1200目,织布刷为1200目。
[0092] 对比例2
[0093] 与实施例1相比,微蚀液组分包括65g/L过氧化氢、20g/L硫酸。
[0094] 对比例3
[0095] 与实施例4相比,微蚀液未添加巯丙基三甲氧基硅烷。
[0096] 对比例4
[0097] 与实施例4相比,微蚀液未添加巯丙基三甲氧基硅烷,并将苯并三氮唑衍生物替换为等浓度的2‑巯基苯并三氮唑。
[0098] 对比例5
[0099] 与实施例4相比,微蚀液未添加硫酸锌。
[0100] 对比例6
[0101] 与实施例4相比,微蚀液未添加超支化聚氨基酸,替换为等质量精氨酸。
[0102] 实验
[0103] 取实施例1‑6、对比例1‑6中得到的覆铜陶瓷基板,制得试样,分别对其性能进行检测并记录检测结果:
[0104] 用原子力显微镜的自带软件对试样表面粗糙结构进行测量,检测试样的轮廓算术平均高度(Ra),轮廓最大高度(Rmax)和相对表面积增加(RSAI);
[0105] 剥离强度:取试样叠上两张1080半固化树脂片,高温压合;切割得到1.0cm×5cm测试条;剥开一端的铜箔,使用剥离强度测试仪的夹具夹好,以5cm/min的速度垂直施加压力,至少剥离2.54cm长度,记录最小的负荷力F,剥离强度计算公式为F/W;W为测试条的宽度;
[0106]
[0107]
[0108] 根据上表中的数据,可以清楚得到以下结论:
[0109] 实施例1‑6中得到的覆铜陶瓷基板与对比例1‑6得到的覆铜陶瓷基板形成对比,检测结果可知,
[0110] 1、与对比例1‑2相比,实施例1‑6中得到的覆铜陶瓷基板,其轮廓最大高度均能控制在1.8μm以下,平均高度降低,但相对表面积增加数据较高,且剥离强度数据较高,原因在于:对比例1中陶瓷刷、织布刷的目数较高,产生了机械影响,使得刷痕变深,微蚀深度增加,铜面氧化过度,在一定程度上破坏了有机金属复合膜层,引起铜基与半固化板间结合力的下降;对比例2中微蚀液组分,将过二硫酸替换为过氧化氢,且未添加苯并三氮唑,使得铜基表面产生了硫酸铜,阻碍了微蚀进程,铜基表面粗糙不易,结构较不明显,对其与半固化板间的结合力产生负面影响;综上所述,本发明实现了对覆铜陶瓷基板键合强度的提高;
[0111] 2、与实施例1相比,实施例4‑6中得到的覆铜陶瓷基板,其最大高度较低,平均高度差别不大,相对表面积增加增加,剥离强度较高,这是由于实施例4‑6微蚀液中组分苯并三氮唑衍生物、超支化氨基酸、巯丙基三甲氧基硅烷与硫酸锌形成形成配位络合物,并通过苯并三氮唑、氨基酸、硅烷官能团对铜基进行了强烈吸附,所生成的有机金属在实验中与半固化半聚合,共同增强了铜基与半固化板间的剥离强度;且组分有缓蚀作用,降低了微蚀深度,使得表面结构更为均一;可知本发明中对微蚀液组分、参数及其工艺的调整,实现了对覆铜陶瓷基板键合强度的提高;
[0112] 3、与实施例4相比,对比例3‑6中最大高度较高,平均高度有升有降,相对表面积增加数据提高,剥离强度较低;这是由于:
[0113] (1)对比例3中未添加巯丙基三甲氧基硅烷,巯丙基三甲氧基硅烷中的巯基能够加强有机物与锌离子的络合,硅氧键能够与苯并三氮唑衍生物协同共聚,提高有机金属的力学性能,从而提高所制覆铜陶瓷基板的键合强度,且在微蚀工艺中具有缓蚀效果,巯丙基三甲氧基硅烷的缺乏使得微蚀最大深度略有提高,微蚀均匀性降低;
[0114] (2)对比例4中未添加巯丙基三甲氧基硅烷,并将苯并三氮唑衍生物替换为等浓度的2‑巯基苯并三氮唑,替换的组分2‑巯基苯并三氮唑虽与苯并三氮唑协效具备缓蚀效果,但对延缓体系中过二硫酸分解的效果降低,含氮量降低,与铜基的吸附性能较不强烈,使得缓蚀效率降低,使得轮廓最大高度、平均高度数据进一步提高;无法实现与超支化聚氨基酸间的配合,使得剥离强度进一步降低;
[0115] (3)对比例5中未添加硫酸锌,不存在锌离子与有机物间的配位络合物,铜基表面粗糙均匀度降低,使得剥离强度降低;
[0116] (4)对比例6中将超支化聚氨基酸替换为精氨酸,无法实现与超支化聚氨基酸间的配合,在与锌离子络合,与半固化板接触,热压交联后产生的有机金属的力学性能相对较差,使得剥离强度降低;
[0117] 综上所述,本发明中对微蚀液组分、参数及其工艺的调整,实现了对覆铜陶瓷基板键合强度的提高。
[0118] 需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程方法物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程方法物品或者设备所固有的要素。
[0119] 最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改等同替换改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。