Медно-коллоидный раствор для активации поверхности диэлектриков

Авторы патента:

Медно-коллоидный раствор для активации поверхности диэлектриков содержит, мас. %: соль меди Cu⁺² - 0,05-4,0; борсодержащий восстановитель - 0,02-1,0; трехзамещенный цитрат натрия - 0,2-8,0; спирт - 5,0-50,0; вода - остальное. 1 табл.

Изобретение относится к области металлизации диэлектрических поверхностей и может быть использовано в радиотехнике и гальванопластике, в особенности для изготовления печатных плат с одновременной металлизацией переходных отверстий.

В настоящее время имеется актуальная необходимость повышения технологичности процессов химической металлизации диэлектриков, в частности металлизации стенок переходных отверстий при изготовлении двусторонних и многослойных печатных плат. Широко применяемые в этих процессах палладиевые активирующие растворы обладают рядом недостатков: дороговизной, необходимостью утилизации и регенерации палладия из ванн активирования и промывки, большой вероятностью объемного разложения ванн химической металлизации при попадании в них палладия. В связи с этим многие фирмы перешли на использование медных коллоидных растворов активации [1] Предлагаемые составы представляют собой водные растворы коллоидов, образующихся при смешении солей меди (II) с сильным восстановителем (диметиламинборан) в присутствии стабилизирующих добавок желатина, полиэтиленгликоля,

-дипиридила (заявки Японии N 59-139619, МКИ C 23 с 18/40, N 61-19784, МКИ C 23 с 18/40, N 62-290879, МКИ C 23 с 18/30). Недостатком предлагаемых составов является низкая устойчивость коллоидных частиц к окислению атмосферным кислородом. Кроме того, наличие в них состава стабилизирующих поверхностно- активных веществ и

-дипиридила значительно снижает активирующую активность растворов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является медный коллоидный раствор, содержащий соль меди (II)

0,3 г Cu²⁺/1 л, диметиламинборан

1,2 г/1 г Cu²⁺, желатин

0,8 г/1 г Cu²⁺, вода остальное, pH 2 4. Результаты экспериментальной проверки показали, что данный состав при доступе воздуха работоспособен менее суток, а обработанные им поверхности заготовок обладают низкой каталитической активностью в процессе химического меднения.

Цель изобретения повышение технологичности путем увеличения устойчивости и активирующей способности медного коллоидного раствора.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве стабилизаторов раствор содержит цитрат ионы и спирт при следующем соотношении компонентов, мас.

Соль меди (II) 0,05-4,0 Трехзамещенный цитрат натрия 0,2-8,0 Восстановитель 0,02-1,0 Спирт 5,0-50,0 Вода Остальное В качестве соли меди (II) используют хлорид, сульфат, нитрат. В качестве спирта одноатомные или многатомные спирты, например, этанол, пропанол, изо-пропанол, н-бутанол, третбутанол, глицерин. В качестве восстановителя используют диметиламинборан, боргидрид. Раствор обладает активирующей способностью при содержании соли меди (II)

0,05% восстановителя

0,02% цитрата натрия

80% спирта

50,0% При содержании соли меди (II) > 4,0% цитрата натрия < 0,2% восстановителя > 1,0% спирта < 5,0% раствор коллоидной меди разлагается менее чем за 3 сут. Наибольшая стабильность медного раствора (30-45 сут.) достигается при молярном соотношении (II) цитрат восстановитель 1 2 2.

Активирующий раствор готовят растворением навесок солей меди (II) и цитрата натрия в определенном объеме смеси спирт вода и добавляют необходимое количество восстановителя.

По сравнению с прототипом изобретение имеет новую совокупность существенных признаков, т.е. отвечает критерию "новизна". Совокупность отличительных признаков изобретения среди известных технических решений (в объеме проведенного поиска) не обнаружены. Это позволяет утверждать, что изобретение соответствует критерию "существенные отличия". Совокупность общих и частных существенных признаков изобретения обеспечивают увеличение стабильности и активирующей способности путем применения раствора заявляемого состава.

Мерой активирующей способности раствора является продолжительность индукционного периода процесса химической металлизации в растворе МФП, которая следует после активации поверхности диэлектрика.

Пример 1. В 89,75 вес.ч. воды и 5,0 вес.ч. изо-пропилового спирта растворяют 0,2 вес.ч. трехзамещенного цитрита натрия и добавляют 5 вес.ч. сульфата меди (II). После этого при перемешивании добавляют 5,0 вес.ч. боргидрида натрия. Полученным активирующим раствором обрабатывают путем окунания в течение 5 мин предварительно подготовленную подложку диэлектрика марки СТЭК-1,5, имеющую группу отверстий (

200 шт.) o < 0,8 мм, и сушат при комнатной температуре досуха. После сушки проводят химическую металлизацию из раствора медного физического проявителя (МФП) состава, мас.

CuSO₄ 2,5 Трилон Б 5,0 NaOH 2,2 K₃Fe(CN)₆ 0,3
Вода Остальное
При выдерживании в МФП в течение 15 мин получают сплошное медное покрытие поверхности диэлектрика и стенок переходных отверстий.

Подготовка поверхности диэлектрика марки СТЭК-1,5 осуществляется традиционным способом, включающим следующие операции:
1. Набухание в ДМФА;
2. Промывка проточной водой;
3. Травление 5 мин в растворе состава, мас.

CrO₃ 60
H₂SO₄ 13
Вода Остальное
4. Промывка 3 мин горячей водой;
5. Промывка 5 мин проточной холодной водой;
6. Нейтрализация 5 мин в 5%-ном растворе соляной кислоты;
7. Промывка проточной водой;
8. Нейтрализация 5 мин в 5%-ном растворе едкого натра;
9. Промывка проточной холодной водой;
10. Сушка.

Пример 2. В 64,6 вес.ч. воды и 30,0 вес.ч. глицерина растворяют 1,0 вес. ч. нитрата меди (II), 4,0 вес.ч. цитрата натрия трехзамещенного и 0,4 вес.ч. диметиламинборана. Полученным раствором обрабатывают поверхность диэлектрика. Все остальные операции аналогичны примеру 1.

Пример 3. В 37,0 вес.ч. воды и 50,0 вес.ч. третбутанола растворяют 4,0 вес. ч. сульфата натрия. Полученным раствором обрабатывают поверхность диэлектрика марки СТЭК-1,5. Все дальнейшие операции аналогичны примеру 1.

Пример 4 (по прототипу). В 94,90 вес.ч. воды и 5,0 вес.ч. изо-пропилового спирта растворяют 0,03 вес.ч. сульфата меди (II), 0,055 вес.ч. трехзамещенного цитрата натрия и по 0,02 вес.ч. боргидрида натрия и едкого натра. Полученным раствором обрабатывают поверхность диэлектрика марки СТЭК-1,5. Все дальнейшие операции аналогичны примеру 1.

В таблице приведены сравнительные результаты, полученные в соответствии с примерами 1-4.

Таким образом, заявляемый медно-коллоидный активирующий раствор прост в приготовлении, сохраняет высокую активирующую способность в течение более чем 30-45 сут. и обеспечивает эффективную металлизацию поверхности диэлектрика и стенок переходных отверстий.

Формула изобретения

Медно-коллоидный раствор для активации поверхности диэлектриков, содержащий соль двухвалентной меди и боросодержащий восстановитель, отличающийся тем, что дополнительно содержит трехзамещенный цитрат натрия и спирт при следующем соотношении компонентов, мас.

Соль меди (II) 0,05 4,0
Боросодержащий восстановитель 0,02 1,0
Трехзамещенный цитрат натрия 0,2 8,0
Спирт 5,0 50,0
Вода Остальноет

РИСУНКИ

Рисунок 1

Изобретение относится к технологии нанесения металлических покрытий, обладающих высокой удельной поверхностью, и может быть использовано для изготовления электродов, сорбирующих элементов и катализаторов

Раствор для активации поверхности перед химическим осаждением металлических покрытий // 1763522

Изобретение относится к предварительной подготовке поверхности, в частности к растворам для активации перед химическим осаждением металлических покрытий, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и автомобильной промышленности

Раствор для фотоактивации поверхности диэлектриков перед их химической металлизацией // 1700098

Способ подготовки неметаллической поверхности к химической металлизации // 1633016

Изобретение относится к подготовке полированной неметаллической поверхности к химической металлизации иможет быть использовано в микроэлектронике , приборостроении, оптикомеханической промышленности.Цель изобретения - повышение адгезии покрытия к полированной поверхности при сохранении ее зеркальных свойств

Способ активирования поверхности неметаллических изделий перед химической металлизацией // 1518409

Изобретение относится к области химического нанесения металлических покрытий из растворов

Раствор для активирования полимерной поверхности перед химической металлизацией // 1458426

Изобретение относится к подготовке полимерной поверхности перед химической металлизацией, в частноети к составам активирующих растворов , и может быть использовано в электронной промышленности при производстве печатных плат, а также в автомобилестроении и приборостроении при декоративной обработке пластмасс

Водный раствор для активации поверхности диэлектриков перед химическим меднением // 1235989

Состав для активирования диэлектриков перед химическим меднением // 1164311

Раствор для активирования неметаллической поверхности перед химической металлизацией // 427097

Патент 368761 // 368761

Химическая газофазная металлизация тканей и нетканых материалов // 2171858

Изобретение относится к технологии получения металлизированных тканых и нетканых материалов и может быть использовано для изготовления защитной одежды от магнитного излучения и статического электричества, для изготовления декоративных и отделочных материалов

Способ металлизации дисперсных тканых и нетканых материалов // 2363790

Изобретение относится к технологии получения металлизированных тканых и нетканых материалов и может быть использовано для производства катализаторов, а также для изготовления декоративных и отделочных материалов

Способ беспалладиевой активации поверхности пластмасс // 2588918

Изобретение относится к технологии активирования поверхности диэлектриков перед химической металлизацией и может быть использовано в радиотехнической промышленности, в приборостроении и при изготовлении печатных плат. Способ включает нанесение на поверхность пластмасс активатора при температуре 30-40°C из активирующего раствора следующего состава, г/л: хлорид одновалентной меди 60-100, соляная кислота 230-250, диметилформамид 615-660, смола-анионит АСД-4-5п 0,4-1, аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 30-40, двухступенчатую сушку активированной пластмассы при температуре 40°C в течение 5 мин и затем при температуре 90°C в течение 5 мин для получения поликристаллической пленки на поверхности пластмассы. Причем активированную пластмассу обрабатывают в течение 2-3 мин в растворе акселерации при следующем содержании компонентов, г/л: гидроксид натрия 300, формалин 15, а после термически обрабатывают при температуре 90°C. Изобретение обеспечивает активировать поверхность пластмасс перед химической металлизацией и позволяет исключить из технологического процесса экологически опасных компонентов и снизить количество стадий в процессе. 1 табл., 4 пр.

Способ активации диэлектриков // 2604556

Изобретение относится к технологии активирования поверхности диэлектриков перед химической и/или электрохимической металлизацией и может быть использовано для изготовления высокоплотных многослойных печатных плат с прямой металлизацией сквозных и глухих отверстий с финишными покрытиями для безсвинцовой технологии под высокие температуры пайки. Способ включает обезжиривание и декапирование заготовки, ее обработку в течение 5-6 минут в нагретом до 40-45°C растворе активации, содержащем компоненты в следующем соотношении, мас. %: палладий двухлористый - 0,015-0,03, олово двухлористое двуводное - 3,5-4,5, натрий хлористый - 0,4-1, алюминий треххлористый - 0,01-0,03, ванилин - 0,2-0,4, вода - остальное. Изобретение обеспечивает оптимальный уровень адгезии поверхности диэлектриков при металлизации, сокращение длительности технологического цикла прямой металлизации и повышение надежности при уменьшении себестоимости получаемой продукции. 1 табл., 1 пр.