Способ беспалладиевой активации поверхности пластмасс

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.

 

Изобретение относится к технологии активирования поверхности диэлектриков перед химической металлизацией и может быть использовано в радиотехнической промышленности, в приборостроении и при изготовлении печатных плат.

Известны способы для предварительной подготовки поверхности диэлектриков перед химической металлизацией, в которых исключается использование дефицитного и дорогостоящего палладия.

В качестве аналога можно предложить способ беспалладиевой электрохимической металлизации отверстий печатных плат, включающий обработку поверхности фольгированного диэлектрического основания с отверстиями в водном растворе кислоты, промывку в воде, активирование в аммиачном растворе гипофосфита меди, термообработку, промывку и электрохимическое меднение, перед операцией активирования вводят дополнительную операцию предварительного смачивания поверхности фольгированного диэлектрика в водном растворе гипофосфита кальция, сульфата аммония и серной кислоты при следующем соотношении компонентов, г/л: гипофосфит кальция - 170-290, сульфат аммония - 130-225, серная кислота - 3-10 (заявка на изобретение №95120834).

Недостатками данного способа являются многостадийность процесса, неоднородность распределения частиц активатора, низкая активирующая способность исходного раствора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ для предварительной обработки поверхности пластмасс перед химическим меднением, включающий следующие этапы.

1. Нанесение активатора на пластмассу, обработка в активирующем растворе, содержащем в своем составе г/л: галогенид меди - 20-80, соляную кислоту (36%) - 50-300, фторсульфоновую кислоту - 20-100 или смесь плавиковой (71%-ной) и серной (96%-ной) кислот и органический растворитель (ацетон) до 1 л.

2. Промывка пластмассы в воде.

3. Обработка пластмассы в течение 1 мин в водном растворе состава, г/л: борогидрид натрия - 1, гидроксид натрия - 50, тиосульфат натрия - 0,001.

4. Затем обработка пластмассы в течение 3 мин в растворе акселерации состава, г/л: формалин 150 мл/л, гидроксид натрия - 300, Hg(OCOCH3)2 - 0,01.

После перечисленных операций пластмассу с нанесенным на ее поверхность слоем активатора помещают в раствор химического меднения состава, г/л:

CuSO4·5H2O - 14

NiSO4·6H2O - 4

NaOH - 28

KNaC4H4O6 - 40

Формалин (40%-ный) - 52 мг/л

(Авторское свидетельство №1130619)

Недостатками данного способа являются: использование в технологическом процессе экологически опасных компонентов, в частности ртутьсодержащих соединений, а также многостадийность.

Задачей настоящего изобретения является исключение из технологического процесса экологически опасных компонентов, в частности ртутьсодержащих соединений, а также снижение количества стадий в технологическом процессе и материальных затрат.

Это достигается предлагаемым способом беспалладиевой активации поверхности пластмассы, включающим нанесение активатора из активирующего раствора, на поверхность пластмассы, обработку поверхности пластмассы в растворе акселерации. Дополнительно проводят сушку активированной пластмассы при температуре 40°C в течение 5 мин и при температуре 90°C в течение 5 мин для получения поликристаллической пленки. Нанесение активатора осуществляют из активирующего раствора при температуре 30-40°C, 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

Затем проводят обработку поверхности пластмассы в течение 2-3 мин в растворе акселерации следующего состава, г/л:

Гидроксид натрия 300
Формалин 15

И осуществляют окончательную термообработку активированной пластмассы при температуре 90°C. Что в конечном результате, по сравнению с прототипом, приводит к снижению стадий технологического процесса.

После проведенной по предлагаемому способу подготовки поверхности диэлектрик помещают в раствор химического меднения.

Выбор в качестве координирующего растворителя диметилформамида обусловлен тем, что он обладает подтравливающим эффектом и тем самым создает необходимую для хорошей адгезии медного покрытия. Введение в состав смолы-анионита АСД-4-5п и поверхностно-активного вещества аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 улучшают адгезию, равномерность распределения на поверхности пластмассы слоя активатора. Раствор для предварительной обработки поверхности пластмассы готовят путем добавления соляной кислоты к хлориду одновалентной меди, затем в полученную смесь вводят последовательно демитилформамид, смолы-анионита АСД-4-5п и поверхностно-активного вещества аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 при перемешивании. Состав рекомендуется использовать при 30-40°C, что обеспечивает наибольшую скорость процесса активирования. Для исключения набухания пластмассы время обработки в растворе для нанесения активатора не должно составлять более 10 мин. Наибольшее влияние на скорость процесса металлизации пластмассы и равномерность слоя металла, полученного при химическом меднении, оказывает величина концентрации хлорида меди и температура обработки в растворе активации. При уменьшении концентрации одновалентного хлорида меди меньше 3 г и температуры процесса активации до 18-20°C приводит к неудовлетворительной микрошероховатости, плохой адгезии (15 МПа) и ухудшению однородности распределения активатора на поверхности диэлектрика (70,5%), к низкой скорости процесса химического меднения. Увеличение концентрации хлорида меди больше 5 г и температуры выше 40°C приводит к относительному ухудшению этих показателей (однородность распределения активатора 90%, скорость химического меднения, адгезия 18 МПа). Повышение температуры процесса активации выше 50°C нежелательно по причине присутствия в растворе для нанесения активатора органического растворителя (диметилформамида).

В таблице 1 представлены технические характеристики медного покрытия, полученного после различных способов активации поверхности АБС-пластмассы.

Сущность способа

Пример 1. Подложку из пластмассы, например АБС-пластмассы, подвергают травлению, обезжириванию, тщательной промывке. Затем обработка АБС-пластмассы включает следующие этапы.

1. Нанесение активатора, при температуре 40°C в растворе, содержащем в своем составе ,г/л:

Хлорид одновалентной меди 80
Соляная кислота 250
Диметилформамид 615
Смола-анионит АСД-4-5п 1
Аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 40

2. Затем проводят двухступенчатую сушку активированной АБС-пластмассы при температуре 40°C в течение 5 минута затем при 90°C в течение для получения поликристаллической пленки.

3. После, проводят обработку АБС-пластмассы 2-3 мин в растворе акселерации следующего состава, г/л:

Гидроксид натрия 300
Формалин 15

4. Далее активированную АБС-пластмассу сушат при температуре 90°C.

После проведенной по предлагаемому способу подготовки поверхности диэлектрик помещают в раствор химического меднения.

Пример 2. По способу по примеру 1, отличающийся, тем, что нанесение активатора проходит в растворе при температуре 30°C.

Пример 3. По способу по примеру 2, отличающийся, тем, что нанесение активатора проходит в растворе следующего состава, г/л:

Хлорид одновалентной меди 60
Соляная кислота 250
Диметилформамид 615
Смола-анионит АСД-4-5п 1
Аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 40

Пример 4. По способу по примеру 1, отличающийся, тем, что нанесение активатора проходит в растворе при температуре 40°C следующего состава, г/л:

Хлорид одновалентной меди 100
Соляная кислота 250
Диметилформамид 615
Смола-анионит АСД-4-5п 1
Аминопропилтриэтоксисилан АГМ-9 40

Использование предлагаемого способа активации поверхности пластмассы позволяет исключить из технологического процесса дорогостоящие вещества и экологически опасные компоненты, в частности ртуть, содержащие соединение, предельно допустимая концентрация которого до 0,001 мг/м3, а также снизить количество стадий в технологическом процессе и материальные затраты, при этом сохранить технические характеристики медного покрытия, полученного после различных способов активации поверхности АБС-пластмассы.

Исключение дефицитных и токсичных реактивов позволяет увеличить экономический эффект.

Способ беспалладиевой активации поверхности пластмасс, включающий нанесение активатора из активирующего раствора на поверхность пластмассы, обработку активированной пластмассы в растворе акселерации, отличающийся тем, что дополнительно проводят 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, а нанесение активатора осуществляют 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

при этом обработку активированной пластмассы проводят в течение 2-3 мин в растворе акселерации при следующем содержании компонентов, г/л:
гидроксид натрия 300
формалин 15

с последующей термической обработкой при температуре 90°C.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области изготовления средств коммутации и отдельных типов изделий для электронной, связной и электротехнической аппаратуры. Технический результат - создание метода изготовления рельефной печатной платы на предельно тонком и гибком изоляционном основании, обладающей значительно меньшей массой и размерами по сравнению с традиционными рельефными печатными платами, достигается тем, что рельеф наносится на термопластик с двух противоположных сторон, один из которых является зеркальным отображением формируемого профиля.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии локализованного нанесения металлических слоев или сложных структур на диэлектрические поверхности.

Изобретение относится к области коммутационной электронной техники и энергетики и может быть использовано для переключения и ограничения токов в бытовых электронных устройствах, бытовых и промышленных электрических сетях, устройствах защитного отключения.
Изобретение относится к области электротехники, в частности к технологии изготовления микрополосковых СВЧ интегральных схем. .
Изобретение относится к производству радиоэлектронной аппаратуры, а именно технологии изготовления печатных плат. .
Изобретение относится к различным областям микроэлектроники и изготовлению печатных плат, в частности к изготовлению многослойных печатных плат. .
Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при изготовлении печатных плат, применяемых при изготовлении радиоэлектронной техники. .
Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в технологии изготовления рельефных печатных плат. .
Изобретение относится к приборостроительной и электронной промышленности, а именно к изготовлению печатных плат. .

Изобретение относится к приборостроительной и электронной промышленности, а именно к изготовлению печатных плат. .
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.

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.

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

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 .

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.

Изобретение относится к области химического нанесения металлических покрытий из растворов. .

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 .
Наверх