本发明专利技术涉及一种用于非传导基材表面，特别是聚酰亚胺表面的直接金属化方法，其特征在于通过以下工艺步骤：用含有过氧化物的酸性蚀刻溶液蚀刻基材表面；使蚀刻过的基材表面与含有高锰酸盐的酸性处理溶液接触；在含有过氧化物的酸性活化溶液中活化所述处理过的基材表面；使活化过的基材表面与含有至少一种噻吩衍生物和至少一种磺酸衍生物的酸性催化溶液接触；将这样处理过的基材表面在酸性电镀金属化浴中金属化。
【技术实现步骤摘要】
,尤其是聚酰亚胺表面直接金属化的改进方法
本专利技术涉及用于表面，尤其是聚酰亚胺表面的直接金属化的改进方法。特别在现代制造方法范围内的印刷电路板的制造中，的直接金属化起到重要作用。通常，印刷电路板是由玻璃纤维增强的环氧树脂，聚酰亚胺或其他适当的聚合塑料制成的。这样的印刷板通常制成多层电路的形式，其中叠加不同传导图案的多层。单独的连接层必须通过所谓的镀通孔彼此连接。对于通过掩模或其他适当方法施加传导图形和对于在镀通孔内产生足够的传导率，现有技术中不但使用化学铜沉积法，也使用直接金属化方法。除了这些应用外，塑料的直接金属化也用于装饰涂层领域，如在配件技术，珠宝制造或汽车工业领域中。现有技术中，直接电镀涂覆非导电塑料基材表面，而放弃之前的化学金属化，已经是普遍的了。这样的方法例如记载于US-PS 30 99 608和DE-OS 33 04 004。然而，所记载的方法没有在实践中使用过。该是由于只有新制备的溶液才能得到相对有用的结果。在初始的这些之后很快，所得的金属沉积的质量下降，这样就仍得到不满意的结果。由德国公开说明书DE 1 299 740，DE 2 926 335 A1和DE 31 32 218A1，进一步可得知利用传导漆以及随后的电镀或无电金属化方法制备印刷电路的镀通孔的方法。由德国专利DE 38 06 884 C1得知通过将金属层电镀或无电施加到未用导电金属层涂覆的表面上，在聚合载体材料或陶瓷的基底上制造镀通孔的印刷电路板的方法，其特征在于所述的载体是在氧化浴中预处理过的，在通过漂洗除去浴残留物后，将该载体引入到含有以聚合物形式导电的单体，尤其是吡咯或吡咯衍生物的溶液中，之后这样处理过的基材被引入到酸浴中，其中形成聚合吡咯或吡咯衍生物的导电层，需要的化，通过漂洗除去浴残留物，并进行电镀金属化。基于现有技术，本专利技术的目的在于提供用于非传导基材表面，特别是聚酰亚胺表面的直接金属化的改进方法。通过用于非传导基材表面，特别是聚酰亚胺表面的直接金属化方法实现这一目的，其特征在于以下工艺步骤-用含有过氧化物或过硫酸盐的酸性蚀刻溶液蚀刻基材表面-使蚀刻过的基材表面与含有高锰酸盐的酸性处理溶液接触-在含有氧化剂的酸性活化溶液中活化处理过的基材表面-活化过的基材表面与含有至少一种噻吩衍生物和至少一种磺酸或磺酸衍生物的酸性处理溶液接触，和-将这样处理过的基材表面在酸性电镀金属化浴中金属化。这种用于非传导基材表面的直接金属化方法改进了现有技术，使得在明显更经济和更生态的工艺条件下可靠地进行非传导基材表面的直接金属化成为可能。这种工艺步骤特别允许在单独的处理溶液中使用明显更少量的化学品，这减少了环境负担。此外，与现有技术相比，本专利技术的工艺步骤允许在明显降低的处理温度下工作。从而，可获得额外的经济和生态优势。在本专利技术方法的一个实施方式中，蚀刻剂包括约30g/l-约120g/l的过氧化物，和选自硫酸，甲磺酸，甲二磺酸或磷酸的酸。有利的是，在蚀刻步骤中温度可以是室温，从而可省去附加的加热装置和其相关的能耗。适当的过氧化物例如过二硫酸和/或过硫酸的盐。在本专利技术方法的一个有利的实施方式中，使蚀刻过的基材表面与含有高锰酸盐的处理溶液接触，所述的溶液包括约30g/l-60g/l的高锰酸钾或高锰酸钠形式的高锰酸盐，和选自硫酸，磷酸，甲磺酸和甲二磺酸的酸。根据本专利技术，含高锰酸盐的处理溶液的pH值＜pH5，优选＜pH3，更优选约为pH2。根据本专利技术，在使蚀刻过的基材表面与含高锰酸盐的处理溶液接触时，温度可以包括40-70℃，优选50-60℃。随后，使所述与酸性的含有高锰酸盐的处理溶液接触过的基材表面在酸性的含有过氧硫酸盐的活化溶液中活化，所述的活化溶液包括约30g/l-约120g/l的过氧硫酸盐和选自硫酸，甲磺酸，甲二磺酸和磷酸的酸。有利的，活化溶液的组成对应于所述的蚀刻溶液。在本专利技术方法的一个实施方式中，用超声波振荡进行上述活化溶液的活化。为此，可将超声波发生器引入活化浴中，或置于其上。在待金属化的基材表面的活化之后，使其与催化溶液接触，所述的催化溶液包括至少一种噻吩衍生物和至少一种磺酸或磺酸衍生物，且所述的溶液优选包括3，4-乙撑二氧噻吩作为噻吩衍生物和聚苯乙烯磺酸作为磺酸衍生物。随后，可将这样处理过的基材表面在适当的电解液中金属化以电镀沉积金属层。这样的电解液例如可以是用于沉积铜层的酸性含铜电解液。在本专利技术方法的另一个实施方式中，可在电镀涂覆金属层之前，在酸性漂洗溶液中，优选在硫酸漂洗溶液中漂洗处理过的基材表面。在单独的处理步骤之间进行漂洗步骤是在本专利技术范围内的。本专利技术方法的特殊优点在于，除了使基材表面与含有酸性高锰酸盐的处理溶液接触的步骤外，所有的工艺步骤可在室温下进行。这尤其是为什么与现有技术已知的方法相比可以获得显著优势的原因，因为可以省去用于设定工艺溶液温度的附加设备。除了电镀金属化外，单独的工艺步骤的处理时间在约1-3分钟的范围内。已经与含酸性高锰酸盐的处理溶液接触过的基材表面，在含有酸性过氧硫酸盐的活化溶液中的活化甚至可以在小于1分钟内完成。对于在电镀金属化之前，任选地使所述的处理过的基材表面与酸性，优选含硫酸的漂洗溶液接触的步骤同样如此。以下示例性的实施方式是本专利技术方法的示例性的代表，本专利技术不应限于这些示例性实施方式。实施例1将尺寸为600×500mm的聚酰胺基材进行以下的处理步骤。3分钟的蚀刻例如100g/l过二硫酸钠(sodium peroxidisulphate)50g/l硫酸室温漂洗3分钟的调节市售调节剂例如40ml/l调节剂室温高达40℃漂洗3分钟的活化，在含高锰酸盐的酸性溶液中例如50g/l的高锰酸钾甲磺酸用于调节pH值到2.0+/-0.1，50℃漂洗活化用高锰酸盐处理过的表面例如100g/l的过二硫酸钠50g/l的硫酸用超声波振荡辅助室温漂洗使活化过的表面与含有噻吩衍生物的溶液接触2-3分钟例如10ml/l含3，4-乙撑二氧噻吩的溶液10ml/l含苯乙烯磺酸的溶液约2ml/l含磷酸的溶液用于调节pH值到2.0+/-0.1，室温漂洗蚀刻(任选)金属化，例如Envision Cuprostar LP1实施例2将尺寸为600×500mm的聚酰胺基材进行以下的处理步骤。3分钟的蚀刻例如80g/l过二硫酸钠50g/l硫酸室温漂洗3分钟的调节市售调节剂例如40ml/l调节剂室温高达40℃漂洗3分钟的活化，在含高锰酸盐的酸性溶液中例如40g/l的高锰酸钾甲磺酸用于调节pH值到2.0+/-0.150℃漂洗活化用高锰酸盐处理过的表面例如80g/l的过硫酸钠(caroate)50g/l的硫酸用超声波振荡辅助室温漂洗使活化过的表面与含有噻吩衍生物的溶液接触2-3分钟例如7ml/l含3，4-乙撑二氧噻吩的溶液7ml/l含苯乙烯磺酸的溶液约2ml/l含磷酸的溶液用于调节pH值到2.0+/-0.1， 室温漂洗蚀刻(任选)金属化，例如Envision Cuprostar LP1实施例3将尺寸为600×500mm的聚酰胺基材进行以下的处理步骤。3分钟的蚀刻例如80ml/l过氧化氢(33％)50g/l硫酸10ml/l的含苯酚磺酸的溶液室温漂洗3分钟的调节市售调节剂例如40ml/l调节剂室温高达40℃漂洗3分钟的活化，在含本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于非传导基材表面，特别是聚酰亚胺表面的直接金属化方法，其特征在于以下工艺步骤：－用含有过氧化物的酸性蚀刻溶液蚀刻基材表面－使蚀刻过的基材表面与含有高锰酸盐的酸性处理溶液接触－在含有过氧化物的酸性活化溶液中活化所述处理过的基材表面－使活化过的基材表面与含有至少一种噻吩衍生物和至少一种磺酸衍生物的酸性催化溶液接触，和－将这样处理过的基材表面在酸性电镀金属化浴中金属化。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：瓦尔特克罗嫩贝格，于尔根胡佩，
申请(专利权)人：恩通公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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