專利名稱：銅及其合金表面有機抗腐蝕劑和印刷電路板制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種新的銅及其合金表面有機抗腐蝕劑和使用這種抗腐蝕劑的雙面金屬化孔印刷電路板的制作新方法。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及的銅及其合金表面有機抗腐蝕劑是一種含有有機含氮化合物酸式鹽的膠體水溶液。這種含氮化合物在常溫下是固體。其結構為鏈狀。它是由一個直鏈烷基和含氮的極性基團組成。其中直鏈烷基的碳鏈長度為5～21個碳，含氮的極性基團為胺基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、吡咯基等。在中性和堿性的環(huán)境下，其不溶于水。在酸性環(huán)境下，能與酸發(fā)生成鹽反應。本發(fā)明中用于與有機含氮化合物發(fā)生成鹽反應的酸是甲酸、乙酸、丙酸等低分子水溶性有機酸，或鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸。
由于直鏈烷基是憎水性基團，成鹽后的極性含氮基團為親水性基團，所以，本發(fā)明中的有機含氮化合物酸式鹽與水可以形成穩(wěn)定的膠體溶液，具有表面活性劑的性質。其分子含氮基團上的氮原子與銅原子產生絡合鍵的強度大于氮原子與酸成鹽的鍵連強度。所以，當其分子與銅及銅合金表面接觸時，會脫離酸與銅或銅合金表面鍵連，成為不溶于水的有機分子。這樣就可以在銅或銅合金表面形成憎水性有機抗腐蝕膜(以后簡稱為CHN膜)。CHN膜在堿性氯化銅腐蝕液中，表現(xiàn)為憎水性，能夠對銅或銅合金表面起到有效的抗腐蝕保護作用。
本發(fā)明涉及的制作雙面金屬化孔電路板的新方法。其特點在于使用本發(fā)明涉及的銅及銅合金表面有機抗腐蝕劑處理銅或銅合金表面。在其表面上形成一層CHN膜，以代替原來使用的鉛錫合金抗腐蝕層。
本發(fā)明涉及的制作雙面金屬化孔電路板的新方法包括如下步驟1)在電鍍銅工藝完成后，板材上負像圖形部分被有機保護膜覆蓋，正像圖形部分和孔壁是裸露的銅表面。用水洗凈后，將板材在一定溫度、一定時間下浸入本專利發(fā)明涉及的有機抗腐蝕劑中。在浸有機抗腐蝕劑的過程中，在裸露的銅或銅合金表面上形成一層憎水性的CHN蝕膜。浸入工藝的控制要保證形成足夠致密的CHN膜。
2)用水洗凈后，將板材干燥。這樣可以保證CHN膜的完全固化，保證其具有足夠強的抗腐蝕能力。這時在板材上正像圖形和孔壁部分的銅或銅合金表面上覆蓋著本發(fā)明涉及的CHN膜，負像圖形部分的銅或銅合金表面覆蓋著保護膜。
3)用氫氧化鈉水溶液，退去保護膜。由于本專利涉及的CHN膜在中性、堿性條件下表現(xiàn)為憎水性，所以在保護膜被退去后，依然會被很好的保留下來。這樣，這時板材上是負像圖形部分為裸露的銅或銅合金表面，正像圖形和孔壁部分被CHN膜所覆蓋。
4)用堿性氯化銅腐蝕液對板材進行腐蝕。由于腐蝕劑是堿性水溶液，CHN膜表現(xiàn)為憎水性，所以，當負像圖形部分裸露的銅或銅合金腐蝕掉后，CHN膜保護的正像圖形和孔壁部分的銅或銅合金被完好的保留下來。
5)用稀鹽酸水溶液對板材進行沖洗。由于在酸性條件下CHN膜可以與水形成膠體溶液，所以會被稀鹽酸水溶液溶解，從銅或銅合金表面上脫落下來。
這樣，在雙面金屬化孔印刷電路板的制作過程中，CHN膜可以完全代替了鉛錫合金抗腐蝕膜。
本發(fā)明涉及的制作雙面金屬化孔電路板的新方法的優(yōu)點在于1)由于采用有CHN膜代替鉛錫合金膜，所以在電路板生產過程中沒有鉛、錫工業(yè)廢水，以及含氟工業(yè)廢水的產生。
2)由于腿CHN膜使用的稀酸水溶液或有機溶劑對銅或銅合金的腐蝕性很小或者沒有，所以使用本專利的新方法能夠生產出較原來工藝線條更加精細的印刷電路板。
3)由于CHN膜比鉛錫合金膜的使用成本低，不需要治理含鉛、錫，以及含氟工業(yè)廢水，所以，使用本專利的方法生產印刷電路板的生產成本更低。
實例在生產雙面孔金屬化電路板的過程中，電鍍銅工藝完成后，經過2次水洗，將板材浸入有機抗腐蝕劑，30±5℃，1分鐘；熱水洗1次，70～80℃，10秒；水洗1次；干燥100±5℃，10分鐘；用氫氧化鈉水溶液退掉保護膜；用堿性氯化銅腐蝕液腐蝕掉負像圖形部分的銅；用5％鹽酸水溶液去掉正像圖形和孔壁部分銅表面上的CHN膜。這樣得到令人滿意的金屬線條和金屬孔。
權利要求
1.一種制作雙面金屬化孔印刷電路板的制作方法，其特征在于其應該包括如下工序；1)在電鍍銅工藝完成后，將板材浸入一種有機抗腐蝕劑中，在正像圖形和孔壁部分裸露的銅或銅合金表面上形成一層有機抗腐蝕膜；2)用氫氧化鈉水溶液退掉保護膜，使得負像圖形部分的銅或銅合金表面裸露出來；3)用堿性銅腐蝕劑腐蝕板材，將負像圖形部分的銅或銅合金腐蝕掉，正像圖形和孔壁部分的銅或銅合金因為有機抗腐蝕膜的保護而被保留下來。
2.權利要求1中所述的有機抗腐蝕劑的主要成分是一種有機含氮化合物酸式鹽的膠體水溶液。這種含氮化合物在常溫下是固體。在中性和堿性的環(huán)境下，其不溶于水。在酸性環(huán)境下，其能與酸發(fā)生成鹽反應，與水形成膠體溶液。其結構為鏈狀，是由一個直鏈烷基和含氮的極性基團組成。
3.權利要求2中所述的有機含氮化合物是由碳鏈長度為5～21個碳的直鏈烷基和含氮極性基團組成。
4.權利要求3中所述的含氮極性基團為胺基、吡啶基、咪唑基、吡唑基、吡咯基等。
5.權利要求2中所述的有機含氮化合物酸式鹽，其成鹽所用的酸為甲酸、乙酸、丙酸等低分子水溶性有機酸，或鹽酸、硫酸、硝酸等無機酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新的銅及其合金表面有機抗腐蝕劑和使用這種抗腐蝕劑的雙面金屬化孔印刷電路板制作新方法。本發(fā)明中的有機抗腐蝕劑的主要成分是一種有機含氮化合物酸式鹽的膠體水溶液。其可以在銅或銅合金表面形成一層有機抗腐蝕膜。本發(fā)明的雙面金屬化孔印刷電路板制作方法，由于在制作工藝中，用有機抗腐蝕膜代替了鉛錫合金抗腐蝕膜，所以，具有對環(huán)境污染小，生產成本低的特點。
文檔編號H05K3/06GK1457224SQ03121310
公開日2003年11月19日 申請日期2003年3月26日 優(yōu)先權日2003年3月26日
發(fā)明者張弘 申請人:張弘