SU1161590A1 - Solution for atcivation of dielectrics before chemical deposition of metal - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлизации диэлектриков,' в частности к активирующим составам, используемым при каталитической обработке перед .химической металлизацией. 5The invention relates to the metallization of dielectrics, in particular, to activating compositions used in the catalytic treatment before chemical metallization. five

Цель изобретения заключается в обеспечении равномерного распределения по поверхности активных центров кристаллизации и повышении начальной скорости осаждения металла. ЮThe purpose of the invention is to ensure uniform distribution over the surface of the active centers of crystallization and increase the initial deposition rate of the metal. YU

Изобретение может быть проиллюстрировано следующими примерами.The invention can be illustrated by the following examples.

Примеры 1-3 (по прототипу). Образцы из стеклотекстолита обезжиривают в течение 5 мин при 50-55°С 15Examples 1-3 (prototype). Samples of fiberglass degreased for 5 min at 50-55 ° C 15

в растворе, содержащем,г/л:in a solution containing, g / l:

Карбонат· натрия 30Carbonate · Sodium 30

Фосфат натрияSodium phosphate

трехзамещенный 30triple 30

ОП-7 0,01 20OP-7 0.01 20

5.905.90

промывают горячей проточной водой ’при активном покачивании 5т7 мин,rinsed with hot running water ’with an active swing of 5m7 minutes,

затем обрабатывают при покачивании в 20%-ном растворе персульфата аммония в течение 2 мин и тщательно промывают проточной водой 5 мин, затем обрабатывают 10%-ным раствором.серной кислоты 2 мин, промывают 5 мин проточной водой, обрабатывают раствором соляной кислоты 100 г/л 25 мин и снова промывают водой 5 мин.then treated with shaking in a 20% solution of ammonium persulfate for 2 minutes and thoroughly washed with running water for 5 minutes, then treated with a 10% solution of sulfuric acid for 2 minutes, washed with running water for 5 minutes, treated with hydrochloric acid solution 100 g / l 25 min and again washed with water for 5 min.

Подготовленные таким образом образцы стеклотекстолита обрабатывают в течение 3-5 мин в сенсибилизирующем растворе, содержащем, г/л: двуххлористое олово 22 и соляную кислоту 10, промывают водой 1 мин и активируют в течение 5 мин в одном из растворов, составы которых приведены в табл.1.The fiberglass samples prepared in this way are treated for 3-5 minutes in a sensitizing solution containing, g / l: tin dichloride 22 and hydrochloric acid 10, washed with water for 1 minute and activated for 5 minutes in one of the solutions, the compositions of which are given in table. .one.

Таблица 1Table 1

ПримерExample

Состав активирующего раствора, г/лThe composition of the activating solution, g / l

Внешний вид раствораThe appearance of the solution

Ре 80₄ х7 Н₂0Re 80 ₄ x7 H ₂ 0

СиВО₄ х5 II₂0SVO ₄ x5 II ₂ 0

НС1 37%-наяHC1 37%

ОП-7OP-7

Скорость осаждеция меди, мг/см² Copper deposition rate, mg / cm ²

минmin

1 one 25 25 10 ten 5 five 0,5 0.5 Прозрачный зеленоватоголубой Transparent greenish blue 0,63 0.63 2 2 50 50 20 20 10 ten 10 ten То же Also 1 ,32 1, 32 3 3 75 ' 75 ' ’ 30' ' thirty' 15 15 1,0 1.0 _11_ _eleven_ 1,53 1.53

4040

Учитывая, что введение смачивателей - общепринятый метод повышения смачивающей способности и сорбируемости активирующих растворов, известный активирующий раствор опробован прй наличии в нем смачивателя 011-7.Considering that the introduction of wetting agents is a generally accepted method for increasing the wetting ability and sorbability of activating solutions, the known activating solution was tested by the presence of wetting agent 011-7 in it.

Проактивированные образцы тщательно высушивают и последовательно обрабатывают в растворе, содержащем,The activated samples are thoroughly dried and sequentially treated in a solution containing,

4545

г/л:g / l:

Гидроокись натрия 40Sodium hydroxide 40

Формальдегид (37%) 50Formaldehyde (37%) 50

в течение 2-3 мин и в растворе, содержащем, г/л:within 2-3 minutes and in a solution containing, g / l:

Сернокислая медь 30-35Sulphuric copper 30-35

Сегнетова соль 170-190Segnetovo salt 170-190

Гидроокись натрия 40-60Sodium hydroxide 40-60

Натрий углекислый 30-35Sodium carbonate 30-35

Никель хлористый 4-6Nickel chloride 4-6

5050

5555

Тиосульфат натрия 0,001-0,003 Формальдегид 10-20Sodium thiosulfate 0.001-0.003 Formaldehyde 10-20

Этиловый спирт Ю-20Ethyl alcohol Yu-20

при рН 12,8-13,0 в течение 20-30 мин. Образцы со слоем химически осажденной меди взвешивают, определяют скорость осаждения -меди.at pH 12.8-13.0 for 20-30 minutes. Samples with a layer of chemically precipitated copper are weighed, determine the deposition rate of media.

Примеры 4-6. Обработанные по схеме, описанной в примерахExamples 4-6. Processed according to the scheme described in the examples.

1-3, образцы диэлектриков активируют в течение 5 мин при покачивании в одном из предлагаемых активирующих растворов, составы которых приведены в табл. 2, затем высушивают и последовательно обрабатывают в щелочном растворе восстановителя и растворе химического меднения по схеме, описанной в примерах 1-3.1-3, dielectric samples are activated for 5 min while rocking in one of the proposed activating solutions, the compositions of which are given in table. 2, then dried and sequentially treated in an alkaline solution of a reducing agent and a solution of chemical copper plating according to the scheme described in examples 1-3.

33

11615901161590

4four

4 four 25 25 10 ten 5 five 0,5 0.5 0,15 0.15 Прозрачный . зеленовато-голубой Transparent . greenish blue 2,54 2.54 5 five 50 50 20 20 10 ten 1,0 1.0 0,3 0.3 То же Also 5,45 5.45 6 6 75 75 30 thirty 15 15 1,5 1.5 0,45 0.45 — ^п—.- ⁿ -. 6,35 6.35

Таким образом, приведенные в примерах 1-6 данные показывают, что введение ΪΤΑΑ приводит к повышению активирующей способности предлагаемо-к го раствора, что находит свое выражение в увеличении скорости осаждения меди в 4 раза.Thus, the data given in examples 1-6 show that the introduction of ΪΤΑΑ leads to an increase in the activating ability of the proposed solution, which is reflected in an increase in the rate of copper deposition by 4 times.

Пример 7. Образцы печатных плат с отверстиями после предварительной подготовки поверхности активируют в растворах, состав которых приведен в примерах 1-6, после чего меднят по схеме, описанной в примерах 1-3, и помещают на 1 ч в ванну гальванического меднения состава, г/л:Example 7. Samples of printed circuit boards with holes after preliminary preparation of the surface are activated in solutions, the composition of which is given in examples 1-6, after which it is slowed down according to the scheme described in examples 1-3, and placed for 1 hour in a bath of copper plating, composition / l:

Медь кремнефтористоводородная 250-300Copper silicofluoride 250-300

Кислота кремнефтористоводородная 10-15Acid fluorosilicic acid 10-15

при катодной' плотности тока 4-5 А/дм² и напряжении 6 В. После промывания, высушйвания и доведения плат до готовых изделий их испытывают на число перепаек на контактных площадках и в отверстиях. Результаты приведены в табл.З.at a cathode current density of 4–5 A / dm ² and a voltage of 6 V. After washing, drying and bringing the boards to finished products, they are tested for the number of cuts on the contact pads and in the holes. The results are shown in the table.

Таблица 3Table 3

Число перепаекNumber of packs

-----------.----Раствор для активирования по примеру-----------.---- Solution to activate the example

на контакт- в отверсных площад- тиях кахon contact- in open areas

ИзвестныйFamous

1 1 21 1 2

2 3 32 3 3

3 2 23 2 2

Продолжение табл. 3Continued table. 3

Раствор для. активирования по при- Solution for. activation by Число перепаек Number of packs на ных ках on of kah контактплощад- contact area в отверстиях in the holes Предлагаемый 4 Proposed four 3 3 4 four 5 five 4 four 5 five 6 6 3 3 4 - four -

Из представленных в табл.З данных.From the data presented in the table.

35 следует, что введение полиакриламида в количестве, 0,1-0,45 г/л в активирующий раствор на основе сульфатов железа (11) и меди (11) улучшает качество получаемого слоя металла, что35 it follows that the introduction of polyacrylamide in an amount of 0.1-0.45 g / l in an activating solution based on iron sulfate (11) and copper (11) improves the quality of the metal layer obtained, which

⁴⁰ находит свое выражение в увеличении числа перепаек на" контактных площадках и в отверстиях. ⁴⁰ is reflected in the increase in the number of packs on the pads and in the holes.

Установлено, что при меньшем содержании ПАА активирующая способ⁴⁵ ность раствора невелика, при большем содержании ПАА скорость осаждения металла из ванны химического восстановления очень высока, осаждающийся слой металла - рыхлый с невысокой адгезией.It is found that at lower levels the PAA activating method NOSTA solution ⁴⁵ is small, with a larger content of PAA speed metal deposition from the bath chemical recovery is very high, the metal deposited layer - loose with a low adhesion.

Введение, в активирующий раствор АР других полимеров приводит либо к его разложению (например, поливинилацетат) , либо не улучшает свойств?The introduction of other polymers into the activating AP solution either leads to its decomposition (for example, polyvinyl acetate) or does it not improve its properties?

⁵⁵ активирующего раствора (например, ⁵⁵ activating solution (for example,

'поливиниловый спирт, полиакриловая;polyvinyl alcohol, polyacrylic;

кислота, водорастворимые производныеacid, water soluble derivatives

целлюлозы и др.).cellulose, etc.).

I 1161I 1161

Наиболее предпочтительными являются Сульфаты железа (11) имеди (11) в силу их невысокой стоимости и недефицитности. Однако не исключена возможность использования и других раст- 5 воримых в воде солей. Соль железа (11) играет роль восстановителя, соль меди (11) - поставщика восстанавливаемых ионов. В щелочной среде, в которой обрабатывается активированный и 10 высушенный диэлектрик, протекает следуюгаая реакцияThe most preferred are sulfates of iron (11) and copper (11) due to their low cost and non-deficiency. However, the possibility of using other water-soluble salts is not excluded. Salt of iron (11) plays the role of a reducing agent, salt of copper (11) - a supplier of recoverable ions. In an alkaline environment in which an activated and 10 dried dielectric is processed, the next reaction proceeds

2 Ге²* + Си²* Си⁰ + 2 Ге³* .2 Ge ² * + Si ² * Cu ⁰ + 2 Ge ³ *.

1515

Для подкисленйя раствора целесообразно использовать соляную кислоту, поскольку при высушивании активированного диэлектрика она удаляется полностью. Наличие кислоты· в АР пре- 20 пятствует его разложению за счет протекания указанной выше реакции.For acidification of the solution, it is advisable to use hydrochloric acid, because when the activated dielectric is dried, it is completely removed. The presence of acid in AR prevents its decomposition due to the above reaction.

В качестве смачивается можно использовать любые инертные по отношению к АР неионогенные поверхностно-активные 25 вещества, например из класса полигликолевых эфиров алкилфенолов. Вве590 6As wetted, you can use any inert with respect to the AR nonionic surfactant 25 substances, for example from the class of polyglycolic esters of alkyl phenols. View 590 6

дение смачивателей - общепринятый метод повышения смачивающей способности и сорбируемости АР.The analysis of wetting agents is a generally accepted method for increasing the wetting ability and sorbability of AR.

Введение ПАА в активирующий раствор обеспечивает равномерное распределение компонентов АР по всей поверхности обрабатываемого диэлектрика) в результате чего вся поверхность диэлектрика в одинаковой степени проявляет каталитическую активность и возрастает скорость процесса.The introduction of PAA into the activating solution ensures uniform distribution of the AR components over the entire surface of the dielectric being treated), as a result of which the entire surface of the dielectric exhibits catalytic activity to the same extent and the process speed increases.

При использовании предлагаемого АР диэлектрик покрывается металлом полностью, без отслаивания, вздутий, с более высокой скоростью, чем при использовании АР без добавок, полиакриламида. На образовавшийся слой химической меди осаждаются гальванические покрытия высокого качества, выдерживающие до 4 циклов перепаек.When using the proposed AR dielectric is covered with metal completely, without peeling, blistering, with a higher speed than when using the AR without additives, polyacrylamide. Galvanic coatings of high quality are deposited on the formed layer of chemical copper, which can withstand up to 4 repacking cycles.

Раствор пригоден для активирования различных по природе диэлектрических подложек, стеклотекстолита, гетинакса, АБС-пластмасс, полиэтилентерефталата, полиамида, бумаги, дерева, ткани и др.The solution is suitable for activating dielectric substrates of different nature, fiberglass plastic, getinaks, ABS plastics, polyethylene terephthalate, polyamide, paper, wood, fabric, etc.

Claims (2)

РАСТВОР ДЛЯ АКТИВИРОВАНИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ ПЕРЕД ХИМИЧЕСКОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИЕЙ, включающий сульфаты двухвалентных железа и меди и соляную кислоту, отличающий е я тем, что, с целью обеспечения равно25-75SOLUTION FOR ACTIVATING DIELECTRICS BEFORE CHEMICAL METALLIZATION, including ferrous sulfate sulfate and copper and hydrochloric acid, distinguished by the fact that, in order to ensure equals 25-75 10-3010-30 5-155-15 мерного распределения по поверхности активных центров кристаллизации и повышения начальной скорости осаждения металла, раствор дополнительно содержит неионогенный смачиватель из класса полигликоЛевых эфиров алкилфенолов и полиакриламид при следующем соотношении компонентов, г/л:dimensional distribution over the surface of active crystallization centers and increasing the initial metal deposition rate; the solution additionally contains a non-ionic wetting agent from the class of polyglycLeute alkylphenol ethers and polyacrylamide in the following ratio of components, g / l Сульфат железаFerrous sulfate (11) (семиводный)(11) (seven batch) Сульфат меди (11) (пятиводный)Copper sulphate (11) (five-water) Соляная кислота (37%-ная)Hydrochloric acid (37%) Неионогенный смачиватель из класса полигликолевых эфиров алкилфенолов ПолиакриламидNon-ionic wetting agent from the class of polyglycol ethers of alkylphenols Polyacrylamide 0,5-1,50.5-1.5 0,15-0,450.15-0.45 11615901161590 1one 22 11611161