一种用于载板的快速蚀刻添加剂及其应用的制作方法

1.本发明涉及印刷线路板生产技术领域，具体涉及一种用于载板的快速蚀刻添加剂及其应用。


背景技术：

2.随着电子技术的不断进步，推动了电子产品向轻、薄、短、小的方向发展，特别是智能手机和平板电脑的不断轻薄型化的发展，构成电子产品的主要器件
‑‑‑
电路板，也在不断追求轻薄型化的发展。电子产品的更新换代越来越频繁，印刷线路板的应用市场，也由原来传统的搭载半导体元器件和电子元件的母板，派生出作为半导体封装的载板。封装基板为芯片与pcb母板间提供电气与物理连接承载、功率分配、信号分配之功用。同时能够具备保护、固定、支撑芯片及增强导热散热性。未来3年载板产品产能缺口仍大，主要5g产品、ai、汽车等应用fcbga，原生产fccsp或wbbga载板厂多数转为fcbga，故载板产能出现缺口。fcbga主要生产载板厂以外资多，陆资目前仅越亚小批量。wb与fc载板之材料及产品能力差异大，以wb为切入起点循序渐进至fcbga对技术能力之厚植较可靠。载板为ic产品精密要件之一，在力学、电性、物理作用及化学形态都牵连彼此间的质量及信赖性，做足基础科学及技术研究是必备之要项。载板初期客户以封装厂及陆资终端作为目标可在满足厂内动用率下同时培养，工艺技术能力作为生产高端产品之经验。
3.载板为了达到薄型化、高密度集成化、高性能多层化、高速讯号传输、低连接电路损耗、降低讯号干扰和散热能力强化，线路也越来越精细化。载板的线宽和线距一般在10-16um之间，类载板的线宽和线距一般在16-30um之间。目前传统的蚀刻工艺已远远不能满足如今日益增长的高端电子产品生产的要求，而快速蚀刻工艺正好填补了超高精细线路蚀刻的需求。
4.目前快速蚀刻工艺在蚀刻载板底铜的同时，药水会向线路各个角度进行作用，因此底铜层在去除的同时，线路边缘也会产生侧蚀。过量的侧蚀会造成线路与基材的剥离，形成品质缺陷。因此，如何解决生产过程中的线路两端侧质量和提高品质优良率是提升载板生产工艺的关键课题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：能提高蚀刻因子2-3，线路两侧基本无侧蚀，有效改善线宽均匀性，蚀刻cov大于95％；蚀刻后的载板存放时间长，板面不存在氧化问题，且提升生产品质优良率显著。
6.为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
7.第一方面，提供一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度的组分组成：
[0008][0009]
余量为去离子水。
[0010]
进一步的，所述稳定剂选自羟基乙叉二膦酸、焦磷酸钠、8-羟基喹啉、氨基三甲叉膦酸中的至少一种；所述护岸剂由十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:(2-4):(1-4):(0.2-0.8)的浓度复配而得的溶液；所述加速剂选自氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯中的至少一种；所述线路修复剂选自甲基苯骈三氮唑、2-巯基苯骈噻唑、苯骈咪唑中的至少一种；所述铜面防氧化剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡、α-巯基苯并噻唑中的至少一种。
[0011]
优选的，所述稳定剂的质量浓度为30-50ppm。
[0012]
优选的，所述护岸剂的质量浓度为100-150ppm。
[0013]
优选的，所述加速剂的质量浓度为10-15ppm。
[0014]
优选的，所述线路修复剂的质量浓度为80-100ppm。
[0015]
优选的，所述铜面防氧化剂的质量浓度为15-25ppm。
[0016]
进一步的，所述稳定剂对提高双氧水的稳定性有着极佳的功效，同时还具备在铜面上吸附弱、极易清洗不易残留的优点。
[0017]
进一步的，所述线型修复剂和护岸剂分子可以快速地扩散到线路间待腐蚀的区域以及一些难以浸润的区域产生不溶性的钝化膜，而蚀刻线喷嘴压力可以正面冲破此钝化膜，但对于线路两侧，则因压力不足，钝化膜得以维持，从而达到降低侧蚀和维持线型的目的。
[0018]
进一步的，所述铜面防氧化剂中的极性基团依靠电荷作用紧密地吸附在铜表面上，非极性基团长碳链烃则向着铜表面的外侧，形成吸附性保护膜，可以使铜面不受水和氧的侵蚀。
[0019]
第二方面，提供一种用于载板的快速蚀刻溶液，含有第一方面所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，所述的用于载板的快速蚀刻溶液由以下质量浓度的组分组成：
[0020]
双氧水10-30g/l，硫酸40-100g/l，铜离子5-45g/l，用于载板的快速蚀刻添加剂30-80ml/l，余量为去离子水。
[0021]
优选的，所述的用于载板的快速蚀刻溶液由以下质量浓度组分组成：双氧水15-20g/l，硫酸60-80g/l，铜离子15-30g/l，用于载板的快速蚀刻添加剂40-60ml/l，余量为去离子水。
[0022]
第三方面，提供一种用于载板的快速蚀刻方法，包括如下步骤：用第二方面所述的用于载板的快速蚀刻溶液，在溶液温度为30-40℃、蚀刻速度为5-8m/min、化学需氧量4000-10000ppm、自动添加量为0.8-1.2l/100m2的条件下蚀刻载板和类载板。
[0023]
优选的，所述溶液温度为32-36℃。
[0024]
进一步的，所述载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为10-16um；所述类载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为16-30um。
[0025]
本发明的有益效果在于：
[0026]
应用本技术用于载板的快速蚀刻添加剂制备得到的用于载板的快速蚀刻溶液可以处理线宽和线距为10um-16um范围内的超精细载板线路以及线宽和线距为16um-30um范围内的超精细类载板线路，且蚀刻过程中药水稳定性高，能提高蚀刻因子1-3，基本无侧蚀量，同时改善线宽均匀性，蚀刻cov大于95％，提升生产品质优良率。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]
图1为本发明实施例1的生产线测试效果图；
[0029]
图2为本发明对比例1的生产线测试效果图；
[0030]
图3为本发明未添加铜面防氧化剂的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0031]
图4为本发明铜面防氧化剂质量浓度为5ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0032]
图5为本发明铜面防氧化剂质量浓度为10ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0033]
图6为本发明铜面防氧化剂质量浓度为15ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0034]
图7为本发明铜面防氧化剂质量浓度为20ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0035]
图8为本发明铜面防氧化剂质量浓度为25ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0036]
图9为本发明铜面防氧化剂质量浓度为30ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图；
[0037]
图10为本发明铜面防氧化剂质量浓度为35ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况图。
具体实施方式
[0038]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例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。
[0039]
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0040]
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进
一步介绍和说明。
[0041]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度的组分组成：
[0042][0043]
余量为去离子水。
[0044]
在一些实施例中，所述稳定剂选自羟基乙叉二膦酸、焦磷酸钠、8-羟基喹啉、氨基三甲叉膦酸中的至少一种；所述护岸剂由十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:(2-4):(1-4):(0.2-0.8)复配而得的溶液；所述加速剂选自氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯中的至少一种；所述线路修复剂选自甲基苯骈三氮唑、2-巯基苯骈噻唑、苯骈咪唑中的至少一种；所述铜面防氧化剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡、α-巯基苯并噻唑中的至少一种。
[0045]
一种用于载板的用于载板的快速蚀刻蚀刻溶液，由以下质量浓度的组分组成：
[0046]
双氧水10-30g/l，硫酸40-100g/l，铜离子5-45g/l，用于载板的快速蚀刻添加剂30-80ml/l，余量为去离子水。
[0047]
一种用于载板的用于载板的快速蚀刻方法，包括如下步骤：
[0048]
s1上板；s2酸洗；s3水洗；s4用于载板的快速蚀刻；s5水洗；s6烘干；s7下板；s8插架。
[0049]
在一些实施例中，所述步骤s4用于载板的快速蚀刻为：用用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为30-40℃、蚀刻速度为5-8m/min、化学需氧量4000-10000ppm、自动添加量为0.8-1.2l/100m2的条件下蚀刻载板或类载板。
[0050]
在一些实施例中，所述用于载板的快速蚀刻溶液的制备方法包括以下步骤：按照所需比例称取稳定剂、护岸剂、加速剂、线型修复剂、铜面防氧化剂和去离子水，混合后，均匀搅拌20-30min，得到用于载板的快速蚀刻添加剂。
[0051]
在一些实施例中，所述载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为10-16um；所述类载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为16-30um。
[0052]
在一些实施例中，载板线型效果图的切片制作流程：取样
→
灌胶
→
磨切片
→
显微镜观察
→
拍照
→
保存图片。
[0053]
以下为本技术的实施例及对比例。
[0054]
实施例1
[0055]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的羟基乙叉二膦酸、100ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0056]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂35ml/l、硫酸60g/l、双氧水15g/l、铜离子15g/
l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为13um，载板的底铜厚度为3um。
[0057]
实施例2
[0058]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：35ppm的焦磷酸钠、120ppm的护岸剂、12ppm的氟化钠、85ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:2:3:0.4配成的溶液。
[0059]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸70g/l、双氧水16g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为34℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为5m/min、化学需氧量8000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为16um，载板的底铜厚度为3.5um。
[0060]
实施例3
[0061]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的8-羟基喹啉、130ppm的护岸剂、13ppm的氟化钾、80ppm的苯骈咪唑，20ppm的二壬基萘磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:4:2:0.8配成的溶液。
[0062]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸65g/l、双氧水18g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.2kg/cm2、蚀刻速度为7m/min、化学需氧量5000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为20um，类载板的底铜厚度为4um。
[0063]
实施例4
[0064]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的氨基三甲叉膦酸、150ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、90ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的α-巯基苯并噻唑，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:1:0.8配成的溶液。
[0065]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂50ml/l、硫酸75g/l、双氧水18g/l、铜离子25g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为37℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为8m/min、化学需氧量7000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为16um，类载板的底铜厚度为4.2um。
[0066]
实施例5
[0067]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：45ppm的8-羟基喹啉、110ppm的护岸剂、14ppm的氟化铯、100ppm的2-巯基苯骈噻唑，22ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:4:0.2配成的溶液。
[0068]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂45ml/l、硫酸72g/l、双氧水20g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.1kg/cm2、蚀刻速度为7m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量
为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为10um，载板的底铜厚度为3.8um。
[0069]
实施例6
[0070]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：42ppm的羟基乙叉二膦酸、115ppm的护岸剂、15ppm的氟化铯、95ppm的2-巯基苯骈噻唑，22ppm的二壬基萘磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0071]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂50ml/l、硫酸70g/l、双氧水24g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.4kg/cm2、蚀刻速度为7.5m/min、化学需氧量8000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为15um，载板的底铜厚度为4.5um。
[0072]
实施例7
[0073]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：35ppm的8-羟基喹啉、130ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0074]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂60ml/l、硫酸60g/l、双氧水16g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为36℃、喷淋压力为2.5kg/cm2、蚀刻速度为6.5m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为18um，类载板的底铜厚度为3.6um。
[0075]
实施例8
[0076]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：50ppm的焦磷酸钠、135ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、100ppm的苯骈咪唑，20ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:2:2:0.6配成的溶液。
[0077]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂50ml/l、硫酸70g/l、双氧水16g/l、铜离子20g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为38℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为7.5m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为20um，类载板的底铜厚度为3.2um。
[0078]
实施例9
[0079]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：20ppm的羟基乙叉二膦酸、200ppm的护岸剂、5ppm的氟化锂、120ppm的甲基苯骈三氮唑，10ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0080]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂30ml/l、硫酸40g/l、双氧水10g/l、铜离子5g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为30℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为5m/min、化学需氧量4000ppm、自动添加量为0.8l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为10um，载板的底铜厚度为3um。
[0081]
实施例10
[0082]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：60ppm的羟基乙叉二膦酸、50ppm的护岸剂、20ppm的氟化锂、50ppm的甲基苯骈三氮唑，30ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0083]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂80ml/l、硫酸100g/l、双氧水30g/l、铜离子30g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量10000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为30um，类载板的底铜厚度为3um。
[0084]
为更好的说明本发明的技术效果，在实施例1的基础上设置对比例1-9，对比例1-9与实施例1的不同之处如下表1所示：
[0085]
表1对比例1-9与实施例1的不同之处
[0086][0087]
为进一步说明本发明的技术效果，进行以下试验进行验证。
[0088]
(一)用于载板的快速蚀刻添加剂的成分效果验证测试试验
[0089]
1)将实施例1-10的载板或类载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻测试，各生产10pnl，测试结果如表2所示，测试实施例1的效果图如图1所示：
[0090]
表2实施例1-10的载板测试结果
[0091][0092]
2)将对比例1-9的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻测试，各生产10pnl，测试结果如表3，测试对比例1的效果图为图2所示：
[0093]
表3对比例1-9的载板测试结果
[0094][0095][0096]
由测试结果表2、表3可知，用于载板的快速蚀刻添加剂中缺少铜面防氧化剂时，无论是蚀刻速度和品质都没有影响，但是会影响板面的外观。当其他组分缺失时，在蚀刻速度
和品质都有非常大的影响。由此可见，用于载板的快速蚀刻添加剂中稳定剂、护岸剂、加速剂和线路修复剂之间相互作用，可提高载板的蚀刻速率，减少线路板开路、短路和缺口的品质问题。
[0097]
(二)稳定剂的浓度对测试效果的影响
[0098]
为测试稳定剂浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、开路、短路和缺口情况的影响，在实施例1的基础上设置对比例10和对比例11，对比例10与实施例1的不同之处在于稳定剂浓度为10ppm，其余与实施例1相同；对比例11与实施例1的不同之处在于稳定剂浓度为80ppm，其余与实施例1相同。将对比例5、对比例10、对比例11、实施例1的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表4所示：
[0099]
表4实施例1、对比例5、对比例10、对比例11的稳定剂浓度和载板测试结果
[0100][0101]
由表4测试结果可知，用于载板的快速蚀刻添加剂中不含稳定剂(对比例5)、稳定剂的质量浓度低于20ppm(对比例10)、稳定剂的质量浓度高于60ppm(对比例11)时，蚀刻速率较低，并且载板有开路、短路、缺口的问题，载板的蚀刻效果不如实施例1。
[0102]
(三)线路修复剂的浓度对测试效果的影响
[0103]
为测试线路修复剂浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、开路、短路和缺口情况的影响，在实施例1的基础上设置对比例12和对比例13，对比例12与实施例1的不同之处在于线路修复剂浓度为40ppm，其余与实施例1相同；对比例13与实施例1的不同之处在于线路修复剂浓度为140ppm，其余与实施例1相同。将对比例6、对比例12、对比例13、实施例1的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表5所示：
[0104]
表5实施例1、对比例6、对比例12、对比例13、的稳定剂浓度和载板测试结果
[0105]
[0106]
由表5测试结果可知，用于载板的快速蚀刻添加剂不含线路修复剂(对比例6)、线路修复剂的质量浓度低于50ppm(对比例12)、线路修复剂的质量浓度高于120ppm(对比例13)时，蚀刻速率变化不大，载板有开路、短路、缺口的问题较多，载板蚀刻效果明显不如实施例1。
[0107]
(四)铜面防氧化剂的浓度对测试效果的影响
[0108]
为测试铜面防氧化剂浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、开路、短路和缺口情况的影响，在实施例1的基础上设置对比例14和对比例15，对比例14与实施例1的不同之处在于铜面防氧化剂浓度为5ppm，其余与实施例1相同；对比例15与实施例1的不同之处在于铜面防氧化剂浓度为40ppm，其余与实施例1相同。将对比例7、对比例14、对比例15、实施例1的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表6所示：
[0109]
表6实施例1、对比例7、对比例14、对比例15载板测试结果
[0110][0111]
由表6测试结果可知，用于载板的快速蚀刻添加剂中不含铜面防氧化剂(对比例7)、铜面防氧化剂的质量浓度低于10ppm(对比例14)、铜面防氧化剂的质量浓度高于30ppm(对比例15)时，蚀刻速率变化不大，载板有开路、短路、缺口的问题较小，但板面氧化严重，过aoi扫描时困难。
[0112]
(五)加速剂的浓度对测试效果的影响
[0113]
为测试加速剂浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、开路、短路和缺口情况的影响，在实施例1的基础上设置对比例16和对比例17，对比例16与实施例1的不同之处在于加速剂浓度为3ppm，其余与实施例1相同；对比例17与实施例1的不同之处在于加速剂浓度为30ppm，其余与实施例1相同。将对比例8、对比例16、对比例17、实施例1的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表7所示：
[0114]
表7实施例1、对比例8、对比例16、对比例17载板测试结果
[0115][0116][0117]
由表7测试结果可知，用于载板的快速蚀刻添加剂中不含加速剂(对比例8)、加速剂的质量浓度低于5ppm(对比例16)、加速剂的质量浓度高于20ppm(对比例17)时，蚀刻速率变化很大，并且载板有开路、短路、缺口的问题较多。(六)双氧水浓度对测试效果的影响
[0118]
为进一步测试双氧水浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、蚀刻因子和线宽均匀性cov的影响，在实施例1的基础上设置实施例11，实施例11用于载板的快速蚀刻溶液中用于载板的快速蚀刻添加剂的质量含量:40ml/l，其他与实施例1相同。在实施例11的基础上设置实施例12-14，实施例12-14与实施例11的区别在于双氧水浓度不同，其他与实施例11一致。实施例11-14方案如下：
[0119]
实施例11
[0120]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的羟基乙叉二膦酸、100ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0121]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸60g/l、双氧水15g/l、铜离子15g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为13um，载板的底铜厚度为3um。
[0122]
实施例12
[0123]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的羟基乙叉二膦酸、100ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0124]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸60g/l、双氧水18g/l、铜离子15g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为13um，载板的底铜厚度为3um。
[0125]
实施例13
[0126]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的羟基乙叉二膦酸、100ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余
量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0127]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸60g/l、双氧水22g/l、铜离子15g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为13um，载板的底铜厚度为3um。
[0128]
实施例14
[0129]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的羟基乙叉二膦酸、100ppm的护岸剂、12ppm的氟化锂、80ppm的甲基苯骈三氮唑，15ppm的石油磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:2:0.6配成的溶液。
[0130]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸60g/l、双氧水25g/l、铜离子15g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为32℃、喷淋压力为1.5kg/cm2、蚀刻速度为6m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为13um，载板的底铜厚度为3um。
[0131]
分别在实施例12-14的基础上设置对比例18-20，对比例18与实施例12的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂；对比例19与实施例13的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂；对比例20与实施例14的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂。
[0132]
将实施例11-14、对比例18-20的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表8所示：
[0133]
表8实施例11-14、对比例18-20的双氧水浓度和载板测试结果
[0134][0135]
由表8的测试结果可知，载板在蚀刻过程中，蚀刻速率随着双氧水的浓度增加而平稳上升，并无较大的波动，表明在一定的浓度范围内，蚀刻速率稳定可控。蚀刻液中双氧水和其他组分相同的情况下，没有用于载板的快速蚀刻添加剂时，蚀刻因子和线宽均匀性较差，有用于载板的快速蚀刻添加剂时，蚀刻因子和线宽均匀性非常好。
[0136]
(七)铜离子浓度对测试效果的影响
[0137]
为进一步测试铜离子浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、蚀刻因子和线宽均匀性cov的影响，在实施例3的基础上设置实施例15-17，实施例15-17与实施例3的区别在于铜离子浓度不同，其他与实施例3一致。实施例15-17方案如下：
[0138]
实施例15
[0139]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的8-羟基喹啉、130ppm的护岸剂、13ppm的氟化钾、80ppm的苯骈咪唑，20ppm的二壬基萘磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:4:2:0.8配成的溶液。
[0140]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸65g/l、双氧水18g/l、铜离子35g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.2kg/cm2、蚀刻速度为7m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为20um，类载板的底铜厚度为4um。
[0141]
实施例16
[0142]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的8-羟基喹啉、130ppm的护岸剂、13ppm的氟化钾、80ppm的苯骈咪唑，20ppm的二壬基萘磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:4:2:0.8配成的溶液。
[0143]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸65g/l、双氧水18g/l、铜离子40g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.2kg/cm2、蚀刻速度为7m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻载板，载板的线宽和线距为20um，载板的底铜厚度为4um。
[0144]
实施例17
[0145]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的8-羟基喹啉、130ppm的护岸剂、13ppm的氟化钾、80ppm的苯骈咪唑，20ppm的二壬基萘磺酸钡，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:4:2:0.8配成的溶液。
[0146]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸65g/l、双氧水18g/l、铜离子45g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为35℃、喷淋压力为2.2kg/cm2、蚀刻速度为7m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为20um，类载板的底铜厚度为4um。
[0147]
分别在实施例15-17的基础上设置对比例对比例21-23，对比例21与实施例15的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂；对比例22与实施例16的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂；对比例23与实施例17的区别仅在于用于载板的快速蚀刻溶液中不含用于载板的快速蚀刻添加剂。
[0148]
将实施例15-17、对比例21-23的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表9所示：
[0149]
表9实施例3、实施例15-17、对比例21-23的铜离子浓度及载板测试结果
[0150][0151][0152]
由表9的测试结果可知，载板在蚀刻过程中，蚀刻速率随着铜离子的浓度增加而平稳下降，铜离子浓度每增加10g/l，蚀刻速率下降0.3％，表明铜离了在浓度范围内，蚀刻速率稳定可控。蚀刻液中铜离子和其他组分相同的情况下，没有用于载板的快速蚀刻添加剂时，蚀刻因子和线宽均匀性较差，有用于载板的快速蚀刻添加剂时，蚀刻因子和线宽均匀性非常好。
[0153]
(八)用于载板的快速蚀刻添加剂浓度对测试效果的影响
[0154]
为进一步测试用于载板的快速蚀刻添加剂浓度对载板蚀刻速度、蚀刻量、蚀刻因子和线宽均匀性cov的影响，在实施例4的基础上设置用于载板的快速蚀刻添加剂浓度不同的实施例18、19和对比例24、25。实施例18、19和对比例24、25的方案如下：
[0155]
实施例18
[0156]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的氨基三甲叉膦酸、150ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、90ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的α-巯基苯并噻唑，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:1:0.8配成的溶液。
[0157]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂40ml/l、硫酸75g/l、双氧水18g/l、铜离子25g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为37℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为8m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为16um，类载板的底铜厚度为4.2um。
[0158]
实施例19
[0159]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的氨基三甲叉膦酸、150ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、90ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的α-巯基苯并噻唑，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:1:0.8配成的溶液。
[0160]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂60ml/l、硫酸75g/l、双氧水18g/l、铜离子25g/
l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为37℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为8m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为16um，类载板的底铜厚度为4.2um。
[0161]
对比例24
[0162]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的氨基三甲叉膦酸、150ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、90ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的α-巯基苯并噻唑，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:1:0.8配成的溶液。
[0163]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂70ml/l，取硫酸75g/l、双氧水18g/l、铜离子25g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为37℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为8m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为16um，类载板的底铜厚度为4.2um。
[0164]
对比例25
[0165]
一种用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度组分组成：30ppm的氨基三甲叉膦酸、150ppm的护岸剂、14ppm的氟化铷、90ppm的2-巯基苯骈噻唑，18ppm的α-巯基苯并噻唑，余量为去离子水。所述护岸剂溶液为十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮按质量比为5:3:1:0.8配成的溶液。
[0166]
取上述用于载板的快速蚀刻添加剂100ml/l、硫酸75g/l、双氧水18g/l、铜离子25g/l，余量为去离子水，配置成用于载板的快速蚀刻溶液，将用于载板的快速蚀刻溶液在溶液温度为37℃、喷淋压力为2.0kg/cm2、蚀刻速度为8m/min、化学需氧量6000ppm、自动添加量为1l/100m2的条件下蚀刻类载板，类载板的线宽和线距为20um，类载板的底铜厚度为4.2um。
[0167]
将实施例4、18、19和对比例24、25的载板在快速蚀刻生产线正常蚀刻，各生产10pnl，测试结果如表10所示：
[0168]
表10实施例4、18、19和对比例24、25的用于载板的快速蚀刻添加剂浓度和载板测试结果
[0169][0170]
由表10测试结果可知，载板在蚀刻过程中，蚀刻溶液有用于载板的快速蚀刻添加剂，且在要求范围内时，蚀吸速度、蚀刻速率、蚀刻因子和线宽均匀性都非常好。蚀刻溶液没有用于载板的快速蚀刻添加剂或浓度在要求范围以外时，蚀吸速度、蚀刻速率、蚀刻因子和线宽均匀性都非常差。
[0171]
(九)铜面防氧化剂浓度对蚀刻后板面外观的影响测试试验
[0172]
为进一步验证铜面防氧化剂浓度对蚀刻后板面外观的影响，在实施例1的基础上，设置其他条件相同、铜面防氧化剂质量浓度不同的试验，测试其载板蚀刻后板面外观情况如表11所示。其中，铜面防氧化剂质量浓度为0ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图3所示；铜面防氧化剂质量浓度为5ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图4所示；铜面防氧化剂质量浓度为10ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图5所示；铜面防氧化剂质量浓度为15ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图6所示；铜面防氧化剂质量浓度为20ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图7所示；铜面防氧化剂质量浓度为25ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图8所示；铜面防氧化剂质量浓度为30ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图9所示；铜面防氧化剂质量浓度为35ppm的用于载板的快速蚀刻溶液蚀刻的载板放置25天后的外观情况如图10所示。
[0173]
表11铜面防氧化剂浓度对蚀刻后板面外观的影响效果测试结果
[0174][0175]
由表11和图3-10的测试结果可知，采用本发明用于载板的快速蚀刻溶液在载板上进行蚀刻，当铜面防氧化剂在本发明的范围内时，蚀刻后的载板抗氧化性较好、可存放时间长。当用于载板的快速蚀刻溶液没有添加铜面防氧化剂或浓度超出本发明的范围时，蚀刻后的载板抗氧化性差、可存放时间短。
[0176]
综上所述，本发明用于载板的快速蚀刻添加剂通过稳定剂、护岸剂、加速剂、线路修复机和铜面防氧化剂之间的相互协同作用，能提高蚀刻因子2-3，线路两侧基本无侧蚀，有效改善线宽均匀性，蚀刻cov大于95％。蚀刻后的载板可存放时间长，板面不易氧化，且提升产品优良率显著。
[0177]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，由以下质量浓度的组分组成：2.根据权利要求1所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述稳定剂选自羟基乙叉二膦酸、焦磷酸钠、8-羟基喹啉、氨基三甲叉膦酸中的至少一种。3.根据权利要求1所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述护岸剂包括十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮。4.根据权利要求3所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述十二烷基磺酸钠、苯甲酸钠、苯并三氮唑和吡啶酮的质量比为5:(2-4):(1-4):(0.2-0.8)。5.根据权利要求1所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述加速剂选自氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯中的至少一种。6.根据权利要求1所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述线路修复剂选自甲基苯骈三氮唑、2-巯基苯骈噻唑、苯骈咪唑中的至少一种。7.根据权利要求1所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，所述铜面防氧化剂选自石油磺酸钡、石油磺酸钠、二壬基萘磺酸钡、α-巯基苯并噻唑中的至少一种。8.一种用于载板的快速蚀刻溶液，包含如权利要求1-7任意一项所述的用于载板的快速蚀刻添加剂，其特征在于，由以下质量浓度的组分组成：双氧水10-30g/l；硫酸40-100g/l；铜离子5-45g/l；用于载板的快速蚀刻添加剂30-80ml/l；余量为去离子水。9.一种用于载板的快速蚀刻方法，其特征在于，用如权利要求8所述的用于载板的快速蚀刻溶液，在溶液温度为30-40℃、喷淋压力1.5-2.5g/cm2、蚀刻速度为5-8m/min、化学需氧量4000-10000ppm、自动添加量为0.8-1.2l/100m2的条件下蚀刻载板或类载板。10.根据权利要求9所述的用于载板的快速蚀刻方法，其特征在于，所述载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为10-16um；所述类载板的底铜厚度为2-6um，线宽和线距为16-30um。

技术总结
本发明公开了一种用于载板的快速蚀刻添加剂及其应用，涉及印刷线路板生产技术领域。本发明的用于载板的快速蚀刻添加剂，由以下质量浓度的组分组成：稳定剂20-60ppm，护岸剂50-200ppm，加速剂5-20ppm，铜面防氧化剂10-30ppm，线路修复剂50-120ppm，余量为去离子水。本发明的用于载板的快速蚀刻添加剂应用在载板或类载板上蚀刻时能保持蚀刻速率的稳定，快速地去除底铜并减少线路侧蚀量，最终达到线宽均匀和线路边缘平整的效果。均匀和线路边缘平整的效果。均匀和线路边缘平整的效果。


技术研发人员：李初荣 陈洪 郝意 韦金宇
受保护的技术使用者：珠海市板明科技有限公司
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/9/20