高陽(江蘇海翔化工有限公司,江蘇 常州 213200)
PCB酸銅通孔整平劑HLC的合成及性能研究
高陽(江蘇海翔化工有限公司,江蘇 常州 213200)
隨著電子產品趨向于小型化和多功能化,電子元件安裝基板的PCB也趨向于向多層化、高密度化方向迅速發展,這對PCB酸性鍍銅制作過程中對通孔、盲孔中的鍍層的均勻性提出了新的要求。本文合成了一種新型的PCB酸性鍍銅通孔整平中間體HLC,并對加有整平劑HLC的酸銅鍍液的配方進行了驗證,發現得到的銅鍍層缺陷結節明顯減少。
PCB;酸性鍍銅;通孔;盲孔;整平劑
21世紀人類進入了高度信息化社會,電子產品越來越趨向于小型化、多功能化,這促使電子元件安裝基板的PCB向多層化、高密度化方向迅速發展,現階段PCB板上的微孔數量越來越多,孔徑越來越小,這也對PCB酸性鍍銅制作過程中對通孔、盲孔中的鍍層的均勻性提出了新的要求。市面上使用較為廣泛的PCB酸性鍍銅通孔、盲孔添加劑均被國外幾家大公司所擁有,如樂思公司、安美特公司、羅門哈斯公司等。為滿足PCB生產新的要求,克服現有國內PCB酸性鍍銅通孔、盲孔添加劑存在的缺點和鍍銅不均勻問題,作者合成了一種新型的PCB酸性鍍銅通孔整平劑HLC,提供了加有該中間體的酸銅鍍液的參考配方,并進行了初步驗證和探討。
室溫下在燒瓶中加入一定量的吡啶衍生物A、吡啶衍生物B和含環氧基的化合物C,接著加入去離子水并開始加熱。隨著反應溫度的升高最初的白色懸浮液漸漸消失,保持98℃繼續加熱2小時,之后加入一定量的濃硫酸調PH至中性,此時溶液變成透明的琥珀色。該琥珀色溶液再加熱4小時后停止加熱,冷卻至室溫可得到紫色的反應產物HLC,其參數如下:
外觀:紫色黏稠液體,PH值約為6,密度:1.19~1.21g/cm3,折光率:1.483~1.4835,固含量約60~66%。(見圖1)
銅鍍液的參考方案
五水硫酸銅55~68克/升、硫酸100~120毫升/升、特種聚醚0.3~1克/升、SPS 5~20毫克/升、整平劑HLC 10~40毫克/升;
使用上述銅鍍液在在哈林槽中電鍍具有通孔的雙面FR4PCB,規格尺寸如下:(試樣①雙面FR4PCB尺寸5×9.5cm,厚度3.2mm,通孔直徑0.3mm;試樣②雙面FR4PCB(尺寸5× 9.5cm,厚度1.6mm,通孔直徑0.25mm),鍍液的溫度為25℃,施加于試樣①的電流密度為2.16A/dm2(20A/ft2),施加于試樣②的電流密度為3.24A/dm2(30A/ft2),電鍍時長為80分鐘。按照上述方法分析鍍銅試樣確定鍍液的電鍍本領(“TP”)、結節形成和裂紋百分率。

圖1 酸性鍍銅通孔整平劑HLC合成示意圖

表1 含不同濃度HLC的鍍液的電鍍數據
(1)新型酸性鍍銅通孔整平劑HLC合成較為環保,幾乎無任何三廢產生;
(2)使用整平劑HLC的鍍液,具有很好的電鍍本領并能夠明顯減少缺陷和結節;
(3)隨著鍍液中HLC濃度的增加,鍍液表現出更好的整平效果。
[1]馬倩.印制電路板通孔電鍍銅添加劑的研究[J].電鍍與涂飾,2014,33(24):1049-1052.
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高陽(1982-),男(漢),江蘇常州人,碩士研究生。