[發(fā)明專利]具有離子催化劑的襯底的無電金屬鍍覆的水平方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710081929.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN107130230B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉鋒;M·瑞茲尼克
• 申請（專利權(quán)）人: 羅門哈斯電子材料有限責(zé)任公司
• 主分類號: C23C18/20
• 分類號: C23C18/20;C23C18/24;C23C18/30
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 陳哲鋒;胡嘉倩

在離子催化劑下無電金屬鍍覆的水平方法已通過減少不希望有的起泡而改善鍍覆性能。減少起泡防止催化劑浴損失離子催化劑并且防止抑制催化劑性能的浮渣形成。水平方法還抑制離子催化劑沉淀并且改善離子催化劑對襯底的粘著性。水平方法可用于鍍覆不同類型襯底的通孔和通道。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有離子催化劑的襯底的無電金屬鍍覆的水平方法，以維持或改善催化劑在無電金屬鍍覆期間的性能并且提供對襯底的良好金屬粘著性。更確切地說，本發(fā)明涉及具有離子催化劑的襯底的無電金屬鍍覆的水平方法，以維持或改善催化劑在無電金屬鍍覆期間的性能，并且通過減少或抑制在水平無電金屬鍍覆方法期間不希望有的起泡和浮渣形成而提供對襯底的良好金屬粘著性。

背景技術(shù)

無電鍍覆是印刷電路板行業(yè)中最重要的金屬化技術(shù)之一。近年來，高密度印刷電路板(如具有微通道和通孔的那些高密度印刷電路板)更經(jīng)常以使用離子催化劑的水平方法模式來加工。這部分歸因于更有利的流體動力學(xué)使得金屬化化學(xué)物質(zhì)到達(dá)微通道(尤其具有1:1和更高的高縱橫比的那些微通道)的底部。

基于離子溶液的催化劑在水平鍍覆系統(tǒng)中具有數(shù)個優(yōu)于膠態(tài)催化劑的重要優(yōu)勢。離子催化劑絡(luò)合物由于不存在外來金屬離子(如錫(II)離子)而本質(zhì)上對氧化環(huán)境(如通常在水平傳送帶化設(shè)備中所見的高速攪拌)具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。此外，離子催化劑絡(luò)合物能夠?qū)崿F(xiàn)高縱橫比微通道底部的滲透和表面活化，同時維持易于方法控制的寬操作參數(shù)。最后，這些催化劑提供降低的殘余導(dǎo)電性，這是這些復(fù)雜設(shè)計中存在的細(xì)線技術(shù)所必需的。對于高密度互連件，鑒于傳送帶化系統(tǒng)可更易于操縱薄核心加工，水平加工是優(yōu)選的技術(shù)。此外，改善的溶液流動可易于通過恒定的催化劑應(yīng)用和化學(xué)處理而滿足復(fù)雜微結(jié)構(gòu)在印刷電路板面板兩側(cè)上的均一性要求。然而，水平系統(tǒng)中的高速溶液攪拌使得含有表面活性劑的溶液起泡并且可能導(dǎo)致氣泡和表面活性劑分子截留在微通道底部內(nèi)，從而產(chǎn)生可靠性問題。

表面活性劑，如烷基苯氧基聚乙氧基乙醇、聚氧化乙烯聚合物和直鏈烷基苯磺酸鹽，已作為濕潤劑用于處理電路板以便較佳吸附離子催化劑以及膠態(tài)催化劑。在水平方法鍍覆模式中，這些表面活性劑水溶液在空氣鼓泡穿過其時起泡。當(dāng)其用作催化劑步驟之前的預(yù)浸溶液時，表面活性劑和泡沫可被拖入催化劑浴中。離子催化劑，如離子鈀催化劑，包括鈀離子和有機螯合劑。離子催化劑浴也由于催化劑部分的寡聚物或聚合物性質(zhì)而在水平方法模式中起泡。拖入離子催化劑浴模塊中的預(yù)浸表面活性劑可使得催化劑泡沫消散更慢并且保持更久，從而在催化劑溶液表面上形成浮渣。這類起泡和浮渣形成可導(dǎo)致催化劑浴損失催化劑。另外，泡沫和浮渣可填塞微通道和通孔，從而產(chǎn)生有缺陷的電路板。因此，需要一種減少或抑制起泡和浮渣形成并且同時使得催化劑能夠良好吸附于襯底表面以便無電金屬化的預(yù)浸調(diào)配物。

發(fā)明內(nèi)容

無電鍍覆襯底的水平方法包括：清潔和調(diào)節(jié)襯底；微蝕刻襯底；提供水性酸性預(yù)浸組合物，其由一種或多種具有下式的化合物：

其中R₁、R₂、R₃、R₄和R₅獨立地選自氫、直鏈或分支鏈(C₁-C₄)烷基、鹵化物、NH₂、NO₂、SO₃H、OH、酰基、(C₁-C₄)烷氧基和苯甲酰基，并且Z是OY或苯甲酰基，其中Y是氫、鹵化物、直鏈或分支鏈(C₁-C₄)烷基、苯基或堿金屬陽離子；和任選地一種或多種緩沖劑組成；將水性酸性預(yù)浸組合物施用于襯底；將離子催化劑施用于襯底；將還原劑施用于具有離子催化劑的襯底；并且將無電金屬鍍覆浴施用于具有催化劑的襯底以便金屬鍍覆襯底。