表面处理剂、表面处理的制品和使用其的化学镀镍方法技术

本发明专利技术的目的是提供一种表面处理剂，其使得例如在铜或铜合金上进行化学镀时降低补充所用的催化剂液体浴液的频率，并且改善这样的表面处理剂的稳定性。该表面处理剂包含通过预先使贵金属化合物与在其分子中含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂混合或反应所获得的液体，并且通过加入氧化剂改善了该试剂的稳定性。此外，本发明专利技术的表面处理剂还具有改善表面润湿性的作用，尤其是改善金属表面润湿性的作用。（*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表面处理剂、一种用所述表面处理剂表面处理的制品、以及在使用所述表面处理剂表面处理的铜或铜合金上化学镀镍的方法。更具体地说，本专利技术涉及一种表面处理剂，其包含通过使贵金属化合物与硅烷偶联剂的混合或反应获得的液体，硅烷偶联剂在其分子中既有捕获用作化学镀的催化剂的贵金属的作用，也有粘附到待镀基体上的作用，一种通过进一步加入氧化剂被改善了液体的稳定性的表面处理剂，本专利技术还涉及表面处理的制品和使用这些试剂的任一种进行化学镀镍的方法。为了在铜或铜合金上进行化学镀镍，催化剂的应用是必需的，并且一般使用一种其中通过浸渍在氯化钯的盐酸溶液中的置换涂层提供钯的方法。但是，在这种方法的情况下，通过置换反应溶解在溶液中的铜逐渐在催化剂液体中累积，因此所溶解的铜会阻碍置换反应，这涉及液体平衡。所以，如果催化剂液体连续用于重复进行催化剂赋予操作某一固定时间，然后在某一时间点，不会再沉积足够进行化学镀镍所需的钯催化剂的量，因此必须补充新的催化剂液体。补充浴液的频率越高，所用的钯量越大，因此需要降低补充浴液频率的方法，因为钯是昂贵的贵金属。而且近年来，作为支撑作为化学镀催化剂的诸如Pd的贵金属的方法，已经提出各种使用硅烷偶联剂的方法，硅烷偶联剂具有一个能与这些贵金属形成络合物的官能团(日本专利公开No.S59-52701、日本专利申请公开No.S60-181294、日本专利申请公开No.S61-194183、日本专利申请公开No.H3-44149)。本专利技术人提出了各种关于使用电镀表面处理剂的方法的建议，这些表面处理剂是通过预先将硅烷偶联剂与贵金属化合物混合或反应在一起获得的(日本专利申请2000-1645、日本专利申请2000-238047)。但是，用其中液体稳定性不足的这些液体存在问题，例如容易随时间而发生变化，并且可能发生沉淀。本专利技术人进行了刻苦研究，结果发现，在表面处理剂中使用含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂可以有效减小补充浴液的频率，因此完成本专利技术。此外，本专利技术人确定，在预先使贵金属化合物和具有捕获贵金属作用的硅烷偶联剂混合或反应所获得的液体中随时间的变化是由于贵金属化合物的还原引起的。作为一种对策，本专利技术人因此发现，通过加入氧化剂可抑制随时间的变化，并因此改善了液体稳定性，因此获得了本专利技术。因此本专利技术如下。1.一种表面处理剂，其包含通过预先使贵金属化合物与在其分子中含有具有捕获金属能力的官能团的硅烷偶联剂混合或反应所获得的液体。2.一种表面处理剂，其包含通过预先使贵金属化合物与在其分子中含有具有捕获金属能力的官能团的硅烷偶联剂混合或反应，并向其中加入了氧化剂所获得的液体。3.在以上(1)或(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，在其分子中含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂是通过在唑化合物与环氧硅烷化合物之间的反应获得的硅烷偶联剂。4.在以上(1)或(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，具有金属捕获能力的官能团是咪唑基团。5.在以上(1)或(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，所述贵金属化合物是钯化合物。6.在以上(1)或(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂和贵金属化合物以下述比例预先混合或反应在一起，1/10＜(硅烷偶联剂/贵金属化合物)＜5/1。7.在以上(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，所述氧化剂是过硫酸盐。8.在以上(2)中所述的表面处理剂，其特征在于，所述表面处理剂的pH值为2.0或更小。9.一种化学镀镍方法，其特征在于用在以上(1)-(7)的任一项中所述的表面处理剂在铜或铜合金表面上预处理，然后进行化学镀镍。10.一种用以上(1)-(7)的任一项中所述的表面处理剂处理的表面处理制品。在本专利技术中，重要的是使用如上所述的硅烷偶联剂。即由于在分子中存在具有金属捕获能力的官能团，可能获得使镀层催化剂有效表现其活性成为可能的电子状态或取向，并且由于使用上述硅烷偶联剂，可以实现对于待镀材料的附着。此外，本专利技术的表面处理剂还具有改善表面(尤其是金属表面)润湿性的作用。用在本专利技术的表面处理剂中的含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂的实例有含有氨基、羧基、唑基、羟基、巯基等的硅烷偶联剂，尽管对这些基团没有限制。其中，含有唑基的硅烷偶联剂是优选的。此外，唑基的实例是咪唑、噁唑、噻唑、硒唑、吡唑、异噁唑、异噻唑、三唑、噁二唑、噻二唑、四唑、噁三唑、噻三唑、地巴唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑等。其中，咪唑基是特别优选的。而且，上述硅烷偶联剂是指除了上述贵金属离子捕获基团以外还含有-SiX1X2X3基团的化合物，其中，X1、X2和X3各自是烷基、卤素、烷氧基等，是使得固定到待镀材料成为可能的官能团。X1、X2和X3相互可以相同或不同。硅烷偶联剂本身是公知的。例如，日本专利申请公开No.H6-256358公开了通过在唑化合物与环氧硅烷化合物之间的反应获得的硅烷偶联剂。此外，作为与含氮杂环唑化合物反应的含环氧基团的硅烷化合物，由下式表示的环氧硅烷偶联剂是优选的 (其中，R1和R2各自是氢或含有1-3个碳原子的烷基，并且n是1-3的整数)。在唑化合物与含环氧基团的硅烷化合物之间的反应可在日本专利申请公开No.H6-256358中所述的条件下进行。例如，在80-200℃下，在每1摩尔唑化合物中，滴入0.1-10摩尔含环氧基团的硅烷化合物，反应进行5分钟-2小时。此时，不特别要求溶剂，但是可以使用诸如氯仿、二噁烷甲醇或乙醇等有机溶剂。在本专利技术中使用的具有金属捕获能力的硅烷偶联剂的其它实例有γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β(氨乙基)γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β(氨乙基)γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等。此外，上述贵金属化合物的实例是钯、银、铂、金等的氯化物、氢氧化物、氧化物、硫酸盐、氨络物如氨盐等，其在从化学镀液体中沉积铜、镍等时呈现催化作用；钯化合物是特别优选的，其中氯化钯是特别优选的。贵金属化合物优选以水溶液形式使用，在处理液中的浓度优选为5-300mg/l。特别地，在从化学镀液体中在铜或铜合金表面上沉积镍的情况下，处理液中贵金属化合物的浓度更优选为5-100mg/l。在使用通过预先使贵金属化合物与在其分子中含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂混合或反应所获得的液体进行将要进行化学镀的基体的表面处理时，该液体可以以溶液形式使用，其中该液体溶解在合适的溶剂中，如水、甲醇、乙醇、2-丙醇、丙酮、甲苯、乙二醇、聚乙二醇、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、二噁烷或其混合物中。特别地，在使用水的情况下，必须根据待镀表面和化学镀条件优化溶液的pH值。对于布或板形式的基体，通常使用其中通过浸渍处理、刷涂等进行表面涂敷然后蒸发溶剂的方法，但是并没有这样的限制，只要所述方法能使得硅烷偶联剂均匀附着在基体表面上即可。对于铜或铜合金，通常使用其中通过浸渍处理进行表面涂敷然后蒸发溶剂的方法，但是没有这样的限制，只要所述方法能使的硅烷偶联剂均匀附着在铜或铜合金表面上即可。根据附着状态，可以只用水洗涤并且省略干燥步骤。此外，对于粉末，除了在浸渍处理后蒸发溶剂迫使溶液中含有的硅烷偶联剂附着到基体表面上的方法以外，也可以由于硅烷偶联剂的均匀成膜能力使硅烷偶联剂在浸渍处理中吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种表面处理剂，其包含通过预先使贵金属化合物和在其分子中含有具有金属捕获能力的官能团的硅烷偶联剂混合或反应所获得的液体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：伊森彻，关口淳之辅，
申请(专利权)人：株式会社日矿材料，
类型：发明
国别省市：JP[日本]