用于纹饰树脂材料、去污和去除树脂材料的包含氮杂环化合物和二醇的组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含氮杂环化合物和二醇的溶胀剂组合物和使用该组合物的方法。该溶胀剂组合物还可以包含高闪点溶剂和水。溶胀剂组合物用于调节树脂材料以使在树脂材料上刻蚀形成多孔纹饰的表面。多孔纹饰使金属沉积在树脂材料上以便在纹饰的树脂材料和沉积的金属之间形成高亲和力的结合。金属和树脂材料之间的这种结合防止金属和树脂之间的脱层。氮杂环化合物和二醇的溶胀剂组合物还从基体上去除树脂材料污渍。氮杂环和二醇的溶胀剂组合物可以用于处理在印刷线路板制作过程中使用的树脂材料。通过适宜的镀覆方法可以在纹饰的树脂材料上沉积金属。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种包含氮杂环化合物和二醇的用作溶胀剂(a solventswell)的组合物。本专利技术具体涉及包含氮杂环化合物和二醇的组合物，该组合物用作溶胀剂以调节用于多孔纹饰的树脂材料，以及从基体上去污和去除树脂材料。对含有树脂的材料的制孔作业中经常产生布满孔内壁或柱体的树脂污渍。树脂污渍主要是由于在制孔过程中产生或使用的温度超过树脂成分分解温度而造成的。在例如用于制造印刷电路板的环氧树脂浸渍的玻璃纤维层压材料上钻孔时，钻头对材料的摩擦力提高了钻头的温度。所产生的钻头温度通常超过许多树脂体系的分解温度。钻头在穿过被钻材料的过程中带起树脂成分，这种树脂粘连物污染了钻孔内壁。在激光钻孔操作中，为了接触有机绝缘基体中的内部导体，暴露的导体表面上类似的树脂粘连或污渍有增无减。虽然在一些应用中可以忽略孔壁上树脂污渍的问题，但有时例如在印刷线路板的制造中必须将其清除。印刷线路板用于各种电应用并提供节约重量和空间的优点。一块印刷线路板包括一个或多个线路层，通过一个或多个绝缘材料层使每一线路层彼此隔开。通过在聚合物基体上使铜层图案化而形成线路层，接着利用本领域公知的技术，例如，印刷和蚀刻以确定和制造线路轨迹，也就是所要求的电路图案中的间断电路线，在铜层上形成印刷电路。一旦形成线路图案后，就形成了包括被介电层彼此隔开的多个线路层的堆积体，介电层一般是含树脂材料，例如环氧树脂，环氧树脂/玻璃或聚酰亚胺。形成线路层堆积体后，将其进行加热和加压从而形成层压的多层线路板。在制造这种多层线路板时，要在包括多个平行平面金属导体的含有树脂的材料中制孔，孔垂直于两层或多层平行的金属导体并与之连通为了在两层或多层金属导体之间形成导电通道，通常将孔的内壁金属化。在这样的情况下，如果要达到在金属处理的孔壁和金属导体之间的电连接，必须从穿过金属导体的孔壁上去除树脂污渍。因此，当穿过铜包层类聚合物基体或者穿过包含例如在多层线路板中的内部导体平面的叠层将线路板钻孔时，必须除去暴露于孔壁的金属表面上的树脂污渍，以获得金属化处理或镀敷通孔的正常功能。如上所述，镀敷的通孔用于在树脂或塑料叠层的两面上具有金属导体的印刷线路之间或多层板中的两个或多个不同的平面与表面导体层之间的电连接。只有将通孔所裸露金属导体部分的整个内环周面中完全去除树脂材料，才能达到这一功能所需的电学和机械的完整性。有许多种公知的方法用于去除树脂污渍。例如，广泛地使用利用蒸发作用去除树脂成分的等离子体的方法。另一种方法是一种机械的方法，它包括引导干或湿的磨料颗粒流通过这些孔。一种类似的方法利用水压迫使磨料的稠浆通过孔。然而，这些机械的方法慢而且难于控制，很难达到完全去除给定的线路板中的所有孔中的污渍。可使用化学方法除去制造印刷线路板的过程中形成的孔的污渍。最常用的方法是用例如高锰酸钾或高锰酸钠的高锰酸盐溶液处理。这些高锰酸盐溶液一般是碱性的。高锰酸盐处理也用来纹饰(texture)或微糙化处理树脂材料，例如在制造印刷线路板时使用的绝缘材料的表面。尽管无意受到理论的束缚，认为这些纹饰的表面可改良金属特别是铜与树脂材料的粘附力。树脂材料表现出与金属相对低的亲和力，为了促进树脂基体和金属涂层之间较强的结合，本领域经常使用微糙化处理或纹饰树脂表面，在表面和金属涂层之间提供锁紧或固定。因此，用高锰酸盐处理纹饰树脂材料以使在树脂材料上得到金属涂层是至关重要的。高锰酸盐处理包括顺序地使用三种不同的处理溶液。它们是(1)溶胀剂溶液，(2)高锰酸盐去污溶液，和(3)中和溶液。将印刷电路板浸入或以别的方式暴露于每一种处理溶液，并在三种处理溶液的每次处理之间使用水冲洗槽。溶胀剂溶液或组合物一般包括有机溶剂或溶剂的混合物，使树脂材料更易于被高锰酸盐去除。这些溶胀剂组合物一般是碱性的，例如欧洲专利申请EP454929(Retallick等人)公开了一种改善金属和聚酰亚胺基体粘附力的方法，首先用水、丁基卡必醇、乙二醇和氢氧化钠的组合物也就是溶胀剂接触基体，接着与碱性高锰酸盐水溶液接触。美国专利5985040(Carano等人)公开了一种印刷电路板的制造中的高锰酸盐纹饰的步骤，它使用大约10％-大约30％体积的γ-丁内酯和大约70％-大约90％体积N-甲基-2-吡咯烷酮的氮杂环化合物的溶胀剂组合物。美国专利5015339(Pendleton)公开了一种印刷电路板的制造中的高锰酸盐纹饰的步骤。在该339专利中，公开了使用包含碱金属氢氧化物和二醇醚或例如N-甲基吡咯烷酮(“NMP”)的其他溶剂的组合物的溶剂溶胀步骤。优选的组合是碱金属氢氧化物和二醇醚的混合物。美国专利4086128(Sugio等人)公开了在过氧化氢和硫酸蚀刻步骤之前用于溶胀树脂材料的各种溶剂。这些溶剂包括醇，酸和醋酸酯。市售的包含NMP和乙二醇丁基醚混合物的100％非水溶胀剂组合物给传统的具有大约135℃的玻璃化转变温度的FR-4型材料带来良好的纹饰。但是，在标准的操作温度下，对高玻璃化转变温度材料的树脂污渍的去除效果很差。而且，这些配剂有大约60℃的低闪点，最好不要在温度超过约50℃的作业中使用。在提高特别是印刷电路板产量的努力中，人们已经寻找到减少加工步骤的数目，每一加工步骤的时间或两者兼顾的方法。减少每一加工步骤的时间在制造印刷电路板的水平方法中比垂直方法中更重要。由于使用昂贵的装置，水平方法比垂直方法花费更多。因此，在水平方法中溶胀剂和高锰酸盐对树脂材料的停留时间比垂直方法中更短。溶胀剂和高锰酸盐必须在短的时间内有效地去污和纹饰树脂，也就是对于垂直方法小于约60分钟而对于水平方法小于约15分钟。另外，许多在印刷电路板制造中非常理想的树脂材料具有高玻璃化转变温度值，例如从大约150℃至180℃或更高，对许多溶胀剂和纹饰组合物有化学耐性。这些高玻璃化转变温度树脂特别适用于连续装配(sequential build up，“SBU”)应用中。因此，需要溶胀剂技术有效地提高树脂材料的去除或蚀刻速率，同时更彻底去除树脂材料。如上所述，纹饰提高了树脂材料和金属涂层之间的粘附力。树脂和金属涂层之间低的粘附力会使微分尺寸随温度变化，这将导致金属处理的产品翘曲、起泡和开裂。所以，树脂基体和金属层之间强的粘附力在产品经受明显的温度波动的任何应用中都是最基本的。更重要的是，树脂和金属层之间强的粘附力应使产品在使用过程中不发生脱层。因此，延长了产品的寿命。因此，迫切需要一种溶胀剂技术，能快速去除树脂污渍，对明显增加树脂材料的纹饰有效，从而增强树脂材料和金属层之间的粘合。
技术实现思路
本专利技术涉及包含氮杂环化合物和二醇的溶胀剂组合物，和使用该组合物处理树脂基体从而使得该溶胀剂调节树脂基体以便使用刻蚀剂纹饰或微糙化处理的方法。除氮杂环化合物和二醇之外，本专利技术的溶胀剂组合物还可以包含水，高闪点溶剂或它们的混合物。有益的是，包含氮杂环化合物和二醇的溶胀剂组合物含有足够量的氮杂环化合物和二醇以调节树脂基体，从而在蚀刻剂接触调节后的树脂基体时能提供对树脂基体的多孔纹饰。这种多孔的树脂基体提供了一种力的手段，通过该手段使沉积的金属固定在树脂表面上，与树脂形成紧密的结合。这种紧密结合能防止金属化基体的翘曲，起泡和开裂。而且金属树脂的结合不会轻易地脱层。另外，本专利技术的包含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含氮杂环化合物和二醇的溶胀剂组合物，所述氮杂环化合物和二醇的用量足以使得该溶胀剂组合物在与树脂材料接触时调节树脂材料，使得对调节后的树脂材料进行刻蚀能提供调节后的树脂材料的多孔纹饰，所述的二醇包括乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，聚乙二醇，丙二醇，二丙二醇，三丙二醇，聚丙二醇，二醇苯基醚，（Ｃ↓［１］－Ｃ↓［４］）二醇醚醋酸酯和它们的混合物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JE格雷夫斯，V乔翰，DV赫斯特，MA普勒，
申请(专利权)人：希普雷公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]