Способ химического травления подложек из триацетилцеллюлозы перед химической металлизацией

 

Сущность изобретения: травление подложек из триацетилцеллюлозы перед химической металлизацией проводят в 90 ± 1% -ном растворе серной кислоты с добавкой формальдегида в соотношении к кислоте, равном 1 (20 10) при комнатной температуре в течение 1 4 мин. 1 табл.

Изобретение относится к химическим способам травления подложек на основе высокомолекулярных соединений перед химической металлизацией и может быть использовано при изготовлении печатных плат, фотошаблонов, печатных кабелей и т.п.

Известен способ подготовки поверхности формованных ацетилированных полимеров травлением ее в растворе, содержащем 98%-ную серную кислоту, 85%-ную фосфорную кислоту и воду в соотношении 40:25:35 мас.ч. с добавками N- и S-содержащих соединений (амины, амиды, тиоэфиры, тиоспирты, производные ацетилена и кислот): тиомочевину, пропаргиловый спирт, пропилсульфид, ацетамид, 2-фенил-финолин, N-бутил-триэтаноламин, хлоргидрат триметиламина. По крайней мере одно из них берут в количестве 0,2-100 г/л раствора. Травление производят при 10-80^оС в течение 5-30 мин.

Недостатки невысокая адгезия (4,0 H/см), необходимость восстановления прозрачности пробельных элементов подложек из ТАЦ при избирательной металлизации диэлектрика.

Цель повышение адгезии.

Поставленная цель достигается травлением поверхности подложки в 90±1%-ной серной кислоте с добавкой формальдегида в соотношении по весу, равном 1: (20-10), при комнатной температуре в течение 1-4 мин.

Способ осуществляется следующим образом.

П р и м е р 1. Растворяют 20-40 г параформа в 400 г 90%-ной серной кислоты при перемешивании. Подложку на ТАЦ опускают в этот раствор при комнатной температуре и выдерживают 1 мин при непрерывном помешивании, затем промывают в горячей воде, далее в проточной холодной и дистиллированной воде.

Для выявления эффекта от травления на обработанную указанным способом поверхность подложки наносят аммиачный водный раствор гипофосфита меди 0,2-0,4 моль при соотношении Cu²⁺:H₃ 1:2, полученный из сульфата меди, гипофосфита кальция, аммиака и желатина (0,5 г/л), сушат подложку на воздухе или при нагревании не выше 50^оС, затем подвергают избирательной тепловой обработке (термопечатью, ИК-излучением, СО₂-лазером).

Получают темно-коричневое изображение позитивного либо негативного рисунка из металлической меди на подложке с высокой оптической плотностью и плотностью проводников до 10 лин/мм и лучшей однородностью проводящего рисунка, и более высокой адгезией металла к подложке после металлизации в растворах химического меднения.

Примеры с другими параметрами способа сведены в таблицу.

Как видно из таблицы, химическое травление поверхности заявленным способом позволяет повысить адгезию в 2 раза (7,9-8,8 Н/см против 4,0 по прототипу) при определенном соотношении компонент и времени травления. За этими пределами эффект не достигается.

Отличительные признаки от прототипа: травильный р-р содержит 90±1%-ную Н₂SO₄ и формальдегид в соотношении 10-20: 1 (в прототипе: конц. Н₂SO₄, H₃PO₄, вода и добавки из N- и S-содержащиих соединений); комнатная температура (против 10-80^оС, и время травления 1-4 мин против 5-30 мин в известном).

Именно введение иной добавки (формальдегида) в 90 ±1%-ную кислоту без нагревания позволило получить неожиданный эффект: обеспечило возможность травления подложек из триацетилцеллюлозы с получением равномерной шероховатости, что повысило адгезию в два раза и позволило: сократить время травления до 1-4 мин вместо 5-30 мин; повысить адсорбционную емкость подложек по отношению к ионам металла активирующего раствора, что способствует повышению адгезии как первичного слоя частиц активатора (медь при разложении гипофосфита меди), так и осажденного на этот слой вторичного слоя в растворах химической металлизации.

При несоблюдении заявленных оптимальных условий способа (примеры 4-10) наблюдается понижение адгезии и перетравливание поверхности, подложка становится хрупкой.

Обработка подложки из ТАЦ по прототипу (травление в растворе серой и фосфорной кислот с добавкой тиомочевины 50 г/л) с последующей активацией, как в примере 1, приводит не только к потере прозрачности, но и снижению адгезии до 4 Н/см (пример 11). Адгезию определяли у покрытий по величине усилий на отрыв полоски меди шириной 1 см при толщине 30 мкм.

Формула изобретения

СПОСОБ ХИМИЧЕСКОГО ТРАВЛЕНИЯ ПОДЛОЖЕК ИЗ ТРИАЦЕТИЛЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПЕРЕД ХИМИЧЕСКОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ, включающий обработку в концентрированной серной кислоте с добавками, отличающийся тем, что используют 90 + 1%-ный раствор серной кислоты, а в качестве добавки формальдегид в соотношении с кислотой 1 20 10, и процесс травления ведут при комнатной температуре в течение 1 4 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1