[發明專利]用于化學鍍金屬化的含有亞氨基二乙酸和衍生物的催化劑

在審

• 申請號: 201410427489.0
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104294240A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: K·M·米魯姆;D·E·克萊利;M·A·熱茲尼克
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯電子材料有限公司
• 主分類號: C23C18/30
• 分類號: C23C18/30;B01J31/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒

技術領域

本發明涉及用于化學鍍金屬化的含有亞氨基二乙酸(iminodiacetic?acid)及其衍生物的催化劑。更具體的，本發明涉及用于在儲存和化學鍍金屬化過程中能保持穩定的用于化學金屬化的含有亞氨基二乙酸和衍生物的催化劑。

發明背景

常規的印刷線路板(PCB)包含層壓的非導電性介電基材，其依賴于鉆和鍍通孔(PTH)在相對兩側和/或線路板的內層之間形成連接。化學鍍是用于在表面上制備金屬涂層的眾所周知的方法。介電表面的化學鍍需要先沉積催化劑。在化學鍍之前，最常用的催化或活化層壓的非導電性介電基材區域的方法是使用酸性氯化物介質中的錫-鈀膠體水溶液處理印刷線路板。膠體包含有錫(II)離子的穩定層包圍的鈀金屬核。[SnCl₃]^-絡合物的殼作為表面穩定基團，以避免懸浮液中的膠體團聚。

在活化步驟中，鈀基膠體吸附到絕緣基材例如環氧或聚酰亞胺上，從而活化金屬化學鍍沉積。理論上，對于金屬化學鍍沉積，催化劑顆粒在從還原劑到鍍液中的金屬離子之間的電子轉移途經中作為載體。盡管化學鍍銅的工藝的性能受到多種因素影響，例如沉積溶液的組成和配體的選擇，活化步驟是控制速率和化學沉積機理的關鍵因素。鈀/錫膠體在商業上用作金屬化學沉積的催化劑已經幾十年，并且它的結構已被廣泛研究。然而，其對空氣的敏感性和高成本給改善和/或替代留下了空間。

盡管膠體鈀催化劑具有良好的性能，隨著印刷線路板的制造質量提高，其具有越來越明顯的諸多缺點。近年來，隨著電子設備尺寸的變小和性能的提高，電子線路的封裝密度變得越來越高，并且因此需要在化學鍍之后沒有缺陷。結果是，越來越需要可靠的替代性的催化組合物。膠體鈀催化劑的穩定性也是一個關注點。如上所述，鈀/錫膠體被錫(II)離子層穩定并且其對離子可以阻止鈀團聚。錫(II)離子很容被易氧化為錫(IV)，因此，膠體不能維持其膠體結構。通過升高溫度和攪拌，可以促進這種氧化。如果使錫(II)濃度降低到接近于0，然后鈀顆粒可能尺寸增加、團聚，并且沉淀。

為了尋找新的，更好的催化劑以付出相當的努力，例如因為鈀的成本高，很多努力致力于發展不含鈀的或雙金屬的替代催化劑。過去，問題包括以下事實：對于通孔電鍍它們不夠活化或可靠性不足，而且這些催化劑通常在存放時活性逐漸降低。這種活性降低使該催化劑不可靠并且對于商業應用來說不實用。相應地，仍然需要鈀/錫的替代催化劑。

發明內容

方法包括提供一種催化劑，包含金屬離子和一種或多種具有下式的化合物或其鹽的絡合物：

其中，R₁，R₂和R₃可相同或不同并且為氫或具有下式的基團：

其中，Y為氫，羧基，羥基，(C₁-C₃)烷氧基，取代或未取代的氨基，取代或未取代的芳基，取代或未取代的脂環基，取代或未取代的雜脂環基或取代或未取代的雜芳基，Z為

n為0-15的整數，m為0-5的整數，以及r為0-5的整數，前提是：

R₁，R₂和R₃中的至少兩個同時為結構式(II)以及Y為羧基，以及R₄，R₅，R₆，R₇，R₈，R₉和R₁₀可相同或不同并且為氫，羧基，羥基，直鏈或支化(C₁-C₅)烷基，直鏈或支化(C₁-C₅)羥基烷基，取代或未取代的氨基或磺酸基；

將催化劑施涂至基材上；向催化劑中施加還原劑；并且將基材浸沒到金屬鍍覆液中，在基材上進行金屬化學鍍。

催化劑基本上由以下物質組成：金屬離子和一種或多種具有下式的化合物或其鹽：

其中，R₁，R₂和R₃可相同或不同并且為氫或具有下式的基團：

其中，Y為氫，羧基，羥基，(C₁-C₃)烷氧基，取代或未取代的氨基，取代或未取代的芳基，取代或未取代的脂環基，取代或未取代的雜脂環基或取代或未取代的雜芳基，Z為