DE102017006771A1 - Glavanische Kupferabscheidung auf Refraktärmetallisierungen - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur galvanischen Kupferabscheidung auf refraktären Metallisierungen, insbesondere Wolfram und Molybdän.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur galvanischen Kupferabscheidung auf refraktären Metallisierungen, insbesondere Wolfram und Molybdän.
- Kupferschichten mit einer Dicke von mehr als 1 μm werden auf Kunststoff-Leiterplatten auf einer Grundschicht aus stromlos dünn abgeschiedenem Kupfer (Dicke < 1 μm) oder auf keramischen Leiterplatten auf einer Grundmetallisierung aus Wolfram mit stromlos abgeschiedenem Nickel üblicherweise galvanisch abgeschieden.
- Das Kupfer ist in galvanisch arbeitenden Bädern meist als Komplex (z. B. als Kupfertetracyano-komplex) in wässrigen oder nichtwässrigen Elektrolytflüssigkeiten gelöst. Bei den keramischen Leiterplatten ist eine kathodische Abscheidung direkt auf den häufig verwendeten körnig-porösen Grundmetallisierungen aus Wolfram oder Molybdän wegen der geringen Haftfestigkeit bzw. der Bildung von einzelnen nur lose aufwachsenden Kupferkristallen nicht oder nur schlecht möglich.
- Als Alternative werden im Stand der Technik beispielsweise Nickel-Gold- oder Nickel-Palladium-Gold-Abscheidungen (Dicke üblicherweise 2–5 μm) verwendet. Dennoch ist eine preisgünstige galvanische Kupferschicht mit Dicken bis über 50 μm auf einer solchen Refraktärmetallisierungen aus Wolfram für keramische Leiterplatten wegen der guten Leitfähigkeit des Kupfers technisch interessant.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war deshalb die Bereitstellung eines preisgünstigen Verfahrens zur galvanischen Kupferabscheidung (Verkupferung) auf Refraktärmetallisierungen.
- Die zugrundeliegende Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 beschriebene Verfahren gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur galvanischen Kupferabscheidung auf Refraktärmetallisierung umfasst eine besondere Vorbehandlung der Oberfläche der Metallisierung, wodurch die Abscheidung des Kupfers mit ausreichender Haftfestigkeit ermöglicht wird.
- Dabei wird vor der eigentlichen galvanischen Abscheidung von Kupfer eine Vorbehandlung der Refraktärmetallisierung durchgeführt. Die Oberfläche der Refraktärmetallisierung muss so konditioniert werden, dass kathodisch eine gut deckende, haftfeste Kupferschicht abgeschieden werden kann.
- Die Refraktärmetallisierung besteht im Sinne der vorliegenden Erfindung bevorzugt aus Wolfram oder Molybdän. Um diese Refraktärmetallisierung auf die Verkupferung vorzubereiten, wird die Metallisierung bei der Vorbehandlung von Glas und Oxiden befreit.
- Ein Schritt der Vorbehandlung ist die Befreiung der Refraktärmetallisierung von Glas (Entglasung). Dabei wird die metallisierte Keramik in ein Lösemittel, welches Flusssäure umfasst, getaucht. Bevorzugt ist das Lösemittel, in dem die Entglasung durchgeführt wird, verdünnte Flusssäure oder eine Mischung aus Flussäure und einer Kieselsäure. Die Kieselsäure ist bevorzugt Hexafluorokieselsäure. Die Flusssäure greift bekanntlich auch Glas an, sodass die Refraktärmetallisierung ganz einfach entglast werden kann.
- Ein weiterer Schritt der Vorbehandlung ist die Entfernung des Oxids von der Oberfläche der Refraktärmetallisierung. Dabei wird die Metallisierung in einen Elektrolyt getaucht und elektrolysiert, wobei die Refraktärmetallisierung in der Elektrodenanordnung als Kathode (kathodisch) geschaltet ist. Die Elektrolyse wird vorzugsweise bei hohen Stromdichte von mehr als 1 A/dm2 durchgeführt.
- Der sich bei der Elektrolyse an der Kathode durch Reduktion bildende Wasserstoff führt zum Abplatzen der oberflächigen Oxidschicht (Zunderschicht), wodurch die Oxidschicht entfernt wird.
- Der Elektrolyt ist dabei vorzugsweise eine verdünnte Mineralsäure oder in eine nichtwässrige Flüssigkeit. Die verdünnte Mineralsäure ist vorzugsweise 10%ige Salzsäure (HCl). Die nichtwässrige Flüssigkeit vorzugsweise Eisessig. Der Elektrolyt kann auch eine geringe Konzentration an Wolframionen enthalten, die kathodisch zusätzlich zum Wasserstoff reduziert werden und die Metalloberfläche anrauen. Die Wolframionen sind vorzugsweise Parawolframate.
- Zum Verkupfern selber kann jedes im Stand der Technik bekannte Verfahren verwendet werden. Die dafür einzusetzenden Elektrolytbäder, die die Kupferionen enthalten, können handelsübliche cyanidische, ammoniakalische oder saure Bäder sein.
- Die durch das Verfahren entstehende Kupferschicht hat die gewünschten Eigenschaften und weist insbesondere eine Haftfestigkeit von ≥ 25 N/mm2 auf.
Claims (9)
- Verfahren zur galvanischen Kupferabscheidung auf einer Refraktärmetallisierung umfassend die Schritte: Vorbehandlung der Oberfläche der Refraktärmetallisierung, wobei die Metallisierung von Glas und Oxiden befreit wird; und Verkupfern der Refraktärmetallisierung durch galvanische Kupferabscheidung.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Refraktärmetallisierung aus Wolfram oder Molybdän besteht, in bevorzugter Weise aus Wolfram.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung einen Schritt des Entglasens der Oberfläche umfasst, wobei die Refraktärmetallisierung in Lösemittel, welches Flusssäure umfasst, getaucht wird.
- Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel zum Entglasen verdünnte Flusssäure oder eine Mischung aus Flusssäure und einer Kieselsäure ist.
- Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorbehandlung das Entfernen von Oxid umfasst, wobei die Refraktärmetallisierung in ein Lösemittel getaucht wird und als Kathode geschaltet elektrolysiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel eine verdünnte Mineralsäure oder eine nichtwässrige Flüssigkeit ist.
- Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösemittel eine geringe Konzentration an Wolframionen enthält.
- Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Elektrolyse eine Stromdichte von mehr als 1 A/dm2 eingesetzt wird.
- Kupferschicht auf einer Refraktärmetallisierung, herstellbar nach dem Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8.
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DE3133189C2 (de) * | 1981-08-21 | 1984-02-09 | MTU Motoren- und Turbinen-Union München GmbH, 8000 München | "Verfahren zur Aktivierung von Titanoberflächen" |
US4902388A (en) * | 1989-07-03 | 1990-02-20 | United Technologies Corporation | Method for electroplating nickel onto titanium alloys |
WO2003060959A2 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-24 | Semitool, Inc. | Method for applying metal features onto barrier layers using electrochemical deposition |
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