KR910005532B1 - 금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법 - Google Patents

금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR910005532B1
KR910005532B1 KR1019860700048A KR860700048A KR910005532B1 KR 910005532 B1 KR910005532 B1 KR 910005532B1 KR 1019860700048 A KR1019860700048 A KR 1019860700048A KR 860700048 A KR860700048 A KR 860700048A KR 910005532 B1 KR910005532 B1 KR 910005532B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
etchant
composition
plastic
group
Prior art date
Application number
KR1019860700048A
Other languages
English (en)
Other versions
KR860700203A (ko
Inventor
알. 델 고보 안토니
Original Assignee
엔손 인코포레이티드
쥬안 헤이두
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엔손 인코포레이티드, 쥬안 헤이두 filed Critical 엔손 인코포레이티드
Publication of KR860700203A publication Critical patent/KR860700203A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR910005532B1 publication Critical patent/KR910005532B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/40—Forming printed elements for providing electric connections to or between printed circuits
    • H05K3/42—Plated through-holes or plated via connections
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18—Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20—Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22—Roughening, e.g. by etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0055—After-treatment, e.g. cleaning or desmearing of holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0783—Using solvent, e.g. for cleaning; Regulating solvent content of pastes or coatings for adjusting the viscosity
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0786—Using an aqueous solution, e.g. for cleaning or during drilling of holes
    • H05K2203/0789—Aqueous acid solution, e.g. for cleaning or etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0786—Using an aqueous solution, e.g. for cleaning or during drilling of holes
    • H05K2203/0793—Aqueous alkaline solution, e.g. for cleaning or etching
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0779—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing characterised by the specific liquids involved
    • H05K2203/0786—Using an aqueous solution, e.g. for cleaning or during drilling of holes
    • H05K2203/0796—Oxidant in aqueous solution, e.g. permanganate
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/12—Using specific substances
    • H05K2203/122—Organic non-polymeric compounds, e.g. oil, wax, thiol
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은 플라스틱의 금속 도금에 관한 것으로서, 특히 기판을 에칭 및 무전해 금속 도금하기 전에 상태 조절(Conditioning)함으로써 전기회로 기판의 플라스틱 기판에 대한 금속 도금의 부착성을 향상시키는 것에 관한 것이다.
플라스틱 부품의 금속 도금은 플라스틱과 금속 양자의 바람직한 특성이 서로 조합되어 기술적 및 미학적 장점을 제공하기 때문에 상업적으로 상당히 중요한 것으로 알려져 있다. 따라서 광택나는 금속적 마무리(finish)로 도금된 부품은 성형된 플라스틱 부품을 금속으로서 대체함으로써 제공되는 중량과 가격면에서의 경제성을 이용하며, 부가적으로 도금된 마무리는 플라스틱 기판과 도금된 금속간에 화학적(galvanic)반응이 발생하지 않으므로 흠이나 부식이 잘 일어나지 않는다.
한 중요한 공정은 전기회로 기판의 예를들어 에폭시와 같은 플라스틱 기판에의, 통상적으로는 구리인 도전성 금속층의 무전해 도금이 요구되는 전기회로 기판의 제조로서, 편리한 대로 특별히 상기 공정을 하기 설명에 참조한다.
이러한 전기회로 기판은 디자인이 여러 가지이며 각 에폭시 표면(2개의 층면을 댄 전기회로 기판)에 구리층을 갖거나, 또는 복수개의 삽입된 평행한 구리와 에폭시층의 평면을 갖는 다층 전기회로 기판일 수 있다. 양 종류의 기판에서, 구리층상에서의 회로간의 연결을 용이하게 하기 위하여 기판과 도금된 금속에는 관통 구멍이 드릴링 된다. 관통 구멍에는 드릴링 공정에 의해 발생되는 노출된 구리상의 수지 얼룩이 관통 구멍의 금속과 구리층간에 절연체로 작용하기 때문에 부수적인 도금상의 문제점이 있는데, 이를 도금전에 제거해야 한다. 얼룩은 통상적으로 산을 사용하여 제거하는데, 이러한 방법은 관통 구멍의 물리적 강도를 떨어뜨려 금속화를 어렵게 하고 금속 부착에 대한 부착성을 거의 또는 전혀 제공하지 않는다.
기판의 관통 구멍이나 다른 플라스틱 부분의 도금시의 문제점은 종래 기술에 공지되어 있고, 에폭시에 대한 금속 도금의 부착성을 향상시키기 위한 많은 방법이 개발되어 왔다. 이러한 방법은 일반적으로 도금전에 플라스틱의 표면을 에칭하기 위해 산화를 사용하는데, 크롬산, 황산과 산성 및 알칼리성 과망간산염 용액을 포함한다. 크롬화합물의 독성과 물 오염물질로서의 이들의 위험한 잠재성 및 황산의 사용에 필요한 안정예 방책이 과망간산염 용액, 특히 알칼리성 과망간산염 용액의 상업적 사용을 증가시켜 왔으며, 이 분야에 대한 특허도 다수 있다.
[배경 기술]
미합중국 특허 제3,652,351호는 망간산염과 수산기 이온을 함유하는 조성물을 사용하는 아크릴로티느릴-부타디엔-스티렌 인터폴리머(ABS 플라스틱)의 에칭을 보여준다. 미합중국 특허 제4,042,729호 및 제4,054,693호는 망간산염 이온과 과망간산염 이온을 조절된 비율로 함유하며 pH가 11 내지 13인 안정하고 고활성의 에칭액에 관하여 기재되어 있다. 미합중국 특허 제4,425,380호는 특히 망간 잔류물을 저산화상태 즉, SnCL2-HCl 포름알데히드로 환원시키기 위하여 에칭된 프라스틱을 과망간산염에 의해 산화 가능한 수용성 화합물에 접촉시키고 이어서 뜨거운 알칼리성 수산화물에 접촉시킴으로써 도금전에 잔류 망간의 관통 구멍을 청정하게 하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 상기 특허들을 참조한다.
본 발명은 도금전에 특히 에칭전에 에칭 공정의 부착 효과를 더욱 향상시키기 위해 플라스틱 표면을 처리하는 것에 관한 것이다. 상기 공정은 일반적으로 솔벤트-에칭 기법으로 알려져 있으며 프라스틱을 팽창시키는 솔벤트를 사용한다. 미합중국 특허 제3,758,332호는 메틸 에틸 케톤, 테트라 하이드로푸란, 디옥산, 피리딘, 디메틸포름아미드 및 에폭시 수지의 팽창제로서 메틸 에틸 케톤, 에탄올 및 메탄올을 포함하는 알코올 혼합물과 같은 화학약품의 용도에 대해서 설명하고 있다. 미합중국 특허 제4,086,128호는 또한 과산화수소 및 황산으로 에칭하기 전에 알코올, 산, 에스테르, 케톤, 니트릴, 니트로 화합물 및 에틸렌 글리콜, 글리세린 및 1,2-프로필렌 글리콜과 같은 폴리 하이드릭 화합물을 포함하는 유기 용제로 에폭시 수지를 예비처리하는 것에 관한 것이다. 미합중국 특허 제3,865,623호는 에폭시가 산성 에칭을 받아들이게 하도록 디메틸포름아미드와 같은 유기용제에 에폭시 수지를 침지하는 것을 예시하고 있다. 본 발명은 상기 특허들을 참조한다.
[발명의 개시]
이제 프라스틱 기판에 대한 금속 도금, 특히 무전해 금속 도금의 부착성이 우선 하기와 같은 일반식을 갖는 화합물을 포함하는 조성물과 플라스틱 기판을 유효시간 동안 접촉시킴으로써 향상된다는 것이 발견되었다.
[일반식 1]
Figure kpo00001
상기 일반식에서, R1,R2,R3및 R4는 수소원자, 아릴기 및 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기로 구성되는 군에서 독립적으로 선택한 것이고, m은 0 내지 2, n은 2 내지 5로서, 조성물은 중량으로 10(g/1) 내지 포화까지의 화합물(a)와 10g/1 내지 포화까지의 화합물(b)로 구성된다.
조성물의 pH는 적합하게 높은 알칼리성, 즉 10이상 , 더욱 적합하게는 13이상, 즉 14이다. 수산화 알칼리 금속과 같은 수산기 이온원을 사용하는 것이 좋으며, 그 양은 5g/1 내지 200g/1 또는 그 이상 정도이다. 화합물(a)는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 화합물(b)는 디메톡시 테트라에틸렌 글리콜이 적합하며, 화합물(a)와 (b)의 용액중 존재량은 40g/1 내지 120g/1이다.
조성물은 상승된 온도에서 사용되는데, 일반적으로 용액의 비등점보다 낮고 플라스틱의 연화점보다 낮은 약 90℉(32℃)에서 사용한다. 에폭시 기판을 위한 온도는 140 내지 150℉(60 내지 66℃)가 적합하다. (섭씨로 주어진 온도는 화씨 온도에 상당하는 최근접 섭씨온도로서, 단지 독자의 편의를 위해 같이 기재한 것이다.)
유효 접촉 시간은 용액의 농도 및 온도와 처리될 플라스틱 기판에 따라 변하는데, 일반적으로 30분을 초과하지 않으며, 적합하게는 10분이하, 즉 5분이다. 알칼리성 과망간산염 용액으로 에칭할 에폭시 기판을 위한 접촉시간은 약 140 내지 150℉(60 내지 66℃)의 온도에서 약 2 내지 10분이면 우수한 결과를 얻을 수 있다는 것이 발견되었다.
일반적으로 인쇄 회로기판, 특히 관통 구멍을 갖는 기판의 제조에 본 발명에 조성물을 사용하는 공정은 상업적으로 입수가능한 예로서 종이-에폭시 또는 유리-에폭시 재료로 만들어진 적층판 또는 다적층판으로 개시되는 일련의 단계이다. 미리 설계된 일련의 관통 구멍은 어떤 통상의 방법으로 기판에 형성된 다음, 산으로 적합하게 에칭하여 노출된 금속 적층판 표면 위의 에폭시 얼룩을 제거하고 에폭시층을 에치백(etch back)하여 물로 씻어낸다. 이 다음에 본 발명의 조성물에 기판을 접촉시켜 다음의 산화성 에칭 단계의 효과를 증대시킨다. 물로 씻어낸 후 기판을 알칼리성 과망간산염과 같은 산화제로 에칭하고 또 물로 씻어낸다. 그런 다음 그 산화상태를 낮춤으로써 망간 잔류를 용해시키는 위해 환원제로 중화시키고, 물로 씻겨진 기판은 노출된 관통 구멍에 모두 구리층을 갖는 기판을 제공하며, 에칭된 에폭시는 통상의 처리로써 무전해 금속도금할 준비가 된다. 적합한 단계는 예로써 산성 불화물을 사용하여 이제 에폭시내의 유리섬유를 일부분 용해시키는 것과, 탄화수소 오물과 산화물을 제거하기 위해 ENPLATE
Figure kpo00002
PC-475와 같은 조성물로 기판을 세척하고 ENPLATE AD-485와 같은 에칭제를 사용하여 구리를 마이크로 에칭하므로써 기판을 예비처리하는 것이다. 그후 기판은 무전해 구리 도금을 위해 에폭시 표면을 상태 조절하는 주석-팔라듐 용액과 같은 촉매에 침지한다. 엔손 인코포레이티드에서 시판하는 ENPLATE 활성제 444는 이러한 종류의 촉매의 좋은 예이다. 물로 씻겨진 후 적층판은 ENPLATE PA-491과 같은 촉진활성제에 침지하여 기판상의 금속 팔라듐 이온을 유리시켜 촉매를 활성화 시킨다. 물로 씻어낸후 기판을 건조시키고 구리를 표면상 바라는 두께로 도금시키기 위해, 또 적층판 표면 사이의 관통 구멍 접속부를 형성하기 위해 관통 구멍의 표면을 도금시키기에 충분한 시간동안 무전해 구리 도금욕에 침지한다. ENPLATE CU-700 및 다른 유사한 도금용액을 사용해도 좋다. 또 기판을 보다 두껍게 피복할 필요가 있을때에는 통상의 공법으로 전기 도금할 수도 있다.
[발명의 최선실시 형태]
본 발명의 조성물은 다른 적합한 폴리머 수지도 상태 조절 가능하지만 특히 에폭시 수지를 상태 조절하는데 유용한 것으로 밝혀졌다. 전기회로 기판은 상업적으로 입수 가능하고 그 구조와 구성은 공지되어 있는 것으로서, 종이-에폭시와 유리-에폭시 적층판을 포함한다. 일반적으로, 에폭시 수지는 한분자에 적어도 2개의 에폭시기를 함유하는 폴리머 화합물 및 화합물중 에폭시기의 고리열림(ring opening)반응에 의해 형성된 합성수지를 의미한다. 인쇄 회로 업계에서 널리 사용되는 에폭시 수지는 에피클로로-히드린과 비스페놀 A의 축합생성물의 결과인 경화된 에폭시이다. 내화성 에폭시 수지 섬유 유리천 적층판인 FR-4 기판은 본 발명의 방법에 의해 효과적으로 상태 조절되는 것으로 증명되었다.
에폭시 수지는 충전체, 안료, 이형제, 보강재 등으로서 유리섬유, 종이, 합성섬유, 카본블랙, 알루미나분말, 실리카분말, 왁스등을 함유하거나, 또는 페놀수지, 우레아수지, 멜라민수지 및 이와 유사한 것과 함께 사용할 수 있다.
조성물의 알칼리성 pH는 어떤 적당한 공급원에서 제공되는데, 적합한 조성물은 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘 및 테트라알킬 암모늄과 같은 알칼리성 수산화물이며, 이 중에서도 수산화 나트륨이 적합하다. 수산기 이온의 양은 광범위하게 변하는데, 보다 적합하게는 약 40 내지 120g/l, 더욱 적합하게는 약 60 내지 100g/l이다.
일반식
Figure kpo00003
으로 표시된 화합물은 바람직하게는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르이다. 다른 화합물로는 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르와 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르이다. R1은 수소이고, m은 1이며, R2는 메틸, 에틸 및 프로필인 화합물의 혼합물은 만족스러운 결과를 나타냈다. 화합물의 용액내의 존재량은 약 40 내지 120g/l이면 적합하고 더욱 적합하게는 약 60 내지 100g/l이다.
일반식 R3-(OCH2CH2)n-O-R4으로 표시되는 화합물은 바람직하게는 디메톡시 테트라 에틸렌 글리콜이고, 상기 식에서 R3및 R4는 메틸이고, n은 4이다. 테트라 에틸렌 글리콜이 적합하지만, 디메톡시 트리에틸렌 글리콜(n=3)도 만족스러운 결과를 제공한다. 화합물의 용액내의 존재량은 약 40 내지 120g/l이면 적합하고, 더욱 적합하게는 약 60 내지 100g/l이다.
중요한 기준은 알카리성 용액에서 화합물(a)와 (b)이 조합이라는 것을 인식하여 조성물의 성분은 예로서 용해도의 참작에 따라 광범위하게 변할 수 있다는 것은 본 기술분야의 정통한 자들은 인정할 것이다.
다른 첨가제, 예로서 계면활성제를 본 기술분야에서 공지되어 있는 바와 같은 특수목적을 위해 조성물에 사용할 수 있다.
조성물 매질은 바람직하게는 수성이고, 처리될 플라스틱에 대해 거의 화학반응을 일으키지 않는다. 다른 매질도 사용할 수 있는데, 함수 알코올은 경제적 이유와 증명된 효과로 적합하다 할수 있다.
본 발명의 방법을 실시함에 있어서, 플라스틱 기판은 그 표면이 과망간산염 에칭공정에 대해 감수성을 띠기에 충분한 시간동안 상승된 온도에서 조성물과 접촉된다. 접촉처리는 광범위하게 변하는데, 에폭시 수지에 대한 만족스러운 결과는 140 내지 150℉(60 내지 66℃)에서 대략 2 내지 10분 동안 그 부분을 침지시켜 얻는다. 시간과 온도는 본 기술분야에서 인정되고 있는 바와같이 처리될 기판과 용액의 조성에 따라 변한다. 분무와 같은 다른 수단은 플라스틱 부분을 처리하기 위해 사용될수도 있다.
처리된 플라스틱 부분은 이어서 산화성 에칭, 바람직하게는 미합중국 특허 제4,042,729호, 제4,054,693호 및 제4,425,380호에 기재된 바와 같이 고온의 알칼리성 과망간산염 용액으로 에칭될 준비를 하는데, 기본적으로는 표면 부착성을 향상시키기에 충분한 시간 동안 상승된 온도에서 상기 처리된 플라스틱 부분을 과망간산염 용액에 접촉시키는 것을 포함한다. 이어서 에칭된 플라스틱 부분을 세척하여 여분의 용액을 제거하고, 망간 잔류물은 히드라진 및 수산과 같은 환원제를 사용하여 중화 또는 화학적 환원으로 제거한다.
이제 에칭된 프라스틱 부분은, 수용성 염화주석 용액을 사용하여 증감시키고 염화팔라듐으로 활성화시키는 공지방법에 의해 금속 도금을 위해 준비된다. 이제 그 표면이 무전해 도금에 의해 금속막으로 도금될 것이다. 감광용, 활성화용 및 도금용 조성물과 구리금속의 무전해 침착방법은 미합중국 특허 제2,874,072호, 제3,075,855호, 제3,095,309호 및 제3,736,156호에 기재되어 있는데, 본원에서는 상기 특허들을 참조한다. 다른 침착방법, 예로서 진공증착, 전기분해 도금 또는 무전해 도금과 전기분해 도금의 조합등을 사용해도 좋다.
이하 본 발명을 실시예를 참조로하여 상세히 설명한다.
[실시예 1]
다음의 실시예는 황산으로 세척된 에폭시 수지에의 무전해 도금된 구리의 부착성을 향상시키기 위한 조성물의 사용을 예시하는 것이다.
두 면이 있는 구리피복 에폭시-유리 FR-4 적층판을 다음의 절차로 금속을 입혔다.
(a) 실온에서 50% HNO3로 기판의 표면에서 구리피복을 벗긴다.
(b) 물로 씻어낸다.
(c) 실온에서 45초 동안 96% 황산으로 표면을 세척한다.
(d) 5분 동안 물로 씻어내 산 잔류물을 제거한다.
(e) 기판을 145℉(63℃)에서 5분 동안 이하를 포함하는 용액에 살살 휘저으면서 침지시킨다.
NaOH 90g
디메톡시 테트라에틸렌 글리콜 80g
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 80g
물 1000ml
(f) 5분동안 물로 씻어낸다.
(g) 150℉(66℃)에서 10분동안 이하를 포함하는 용액에서 살살 휘저으면서 에칭한다.
KMnO465g
NaOH 50g
물 1000ml
(h) 5분동안 물로 씻어낸다.
(i) 140℉(60℃)에서 5분동안 이하를 포함하는 용액에서 중화시킨다.
히드라진 H2SO425g
HCI(37%, 수용성) 30ml
물 1000ml
(j) 3분동안 물로 씻어낸다.
(k) 145℉(63℃)에서 5분 동안 상태 조절용 청정제 ENPLATE
Figure kpo00004
PC-475에 침지시킨다.
(l) 3분동안 물로 씻어낸다.
(m) 75℉(24℃)에서 5분동안 일단계로 팔라듐 촉매 ENPLATE 활성제 444에 침지시킨다.
(n) 물로 씻어낸다.
(o) 실온에서 5분동안 후활성제 용액 ENPLATE PA-491에 침지한다.
(p) 2분동안 물로 씻어낸다.
(q) 118℉(48℃)에서 30분 동안 무전해, 구리용액 ENPLATE CU-700에서 금속을 입힌다.
(r) 물로 씻어내고 공기 건조시킨다.
금속이 입혀진 층은 금속이 입혀진 표면에 접착성 테이프의 스트립을 견고하게 붙힌 다음 신속한 스냅 동작으로 테이프를 떼냄으로써 부착성을 측정했다. 금속이 입혀진 부착물이 테이프의 이면에 붙어나오는 것은 발견되지 않았다.
[비교예 1]
실시예 1의 절차를 단계(e)(본 발명의 상태 조절 단계)를 제외한 것 외에는 비교적 반복했다. 금속이 입혀진 부착물은 부풀어올랐으며, 접착성 테이프의 이면에 부착물이 상당히 붙어나올 정도로 부착성이 약했다.
[비교예 2]
실시예 1의 절차를 단계(e)에서 사용된 조성물에서 디메톡시 테트라에티렌 글리콜 성분을 제외한 것 외에는 비교적으로 반복했다. 금속이 입혀진 부착물은 접착성 테이프의 이면에 부착물이 상당히 붙어나올 정도로 부착성이 약했다.
[실시예 2]
실시예 1의 절차를 드릴링된 다층 에폭시-유리 FR-4 적층판에 대해 반복했다. ENPLATE AD-485를 사용하는 표준 구리 마이크로 - 에칭 단계를 단계(l)과 (m)사이에 부가했으며, 단계(a)와 (b)는 생략했다. 금속을 입힌후 기판은 표준 산성 구리도금 용액에서 전기 도금하여 두께 약 1mil로 부착시켰다. 그런 다음 기판을 몰로 씻어내 건조시키고 활성화된 로진 플럭스(rosin flux)로 피복했다. 다음에 준비된 기판을 550℉(288℃)에서 10초 동안 용융 주석-납(60-40) 땜납에 부유시켰다. 냉각시킨 후 땜납으로 채워진 구멍을 표준 금속 가공법을 사용하여 그 단면을 잘랐다.. 구리와 에폭시 접촉부의 현미경 시험결과 미세한 수지상(dendritic) 조직의 존재나 분리는 전혀 없었다.
[실시예 3]
실시예 2의 절차를 농축 황산단계(c)를 제외하고 반복했다. 내부층 동박에 대한 구리 도금의 현미경 시험에서 얼룩진 수지가 없는 기계적으로 양호한 결합으로 판명됐다.
[실시예 4]
농축 황산단계(C)를 150℉(66℃)에서 2분 동안의 크롬산 900g/l용액으로 대치하여 실시예 2의 절차를 반복했다. 에폭시 구멍벽의 표면에는 접착성이 강한 도금이 형성됐다.
[실시예 5]
실시예 3의 절차를 플라즈마 탈얼룩 공정에 노출했던 드릴링된 다층 적층판의 시료로 대체하여 반복했다. 에폭시 구멍벽의 표면에는 접착성이 강한 도금이 형성됐다.

Claims (22)

10g/l 내지 포화까지의 하기 일반식으로 표시되는 화합물(a)와 10g/L 내지 포화까지의 하기 일반식으로 표시되는 화합물(b)로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 도금에 대한 플라스틱 기판의 접착성을 향상시키기 위한 알칼리성 조성물
Figure kpo00005
상기 식에서 R1,R2,R3및 R4는 수소원자, 아릴기 및 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기로 구성되는 군에서 독립적으로 선택하는 것이고, m은 0 내지 2 그리고 n은 2 내지 5이다.
제1항에 있어서, 알칼리도는 수산화 알칼리금속으로 제공되며, 그 함량은 5 내지 200g/l인 것을 특징으로 하는 조성물.
제2항에 있어서, 화합물(a)은 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르를 포함하고, 화합물(b)은 디메톡시 테트라 에틸렌 글리콜을 포함하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제3항에 있어서, 40 내지 120g/l의 수산화 알칼리 금속, 40 내지 120g/l의 화합물(a), 40 내지 120g/l의 화합물(b)를 함유하는 것을 특징으로 하는 조성물.
제4항에 있어서, 상기 수산화 알칼리금속은 수산화나트륨인 것을 특징으로 하는 조성물.
표면이 에칭액을 받아들이기에 충분한 시간 동안 플라스틱을 상승된 온도에서 청구범위 제1항의 조성물과 접촉시키는 것을 특징으로 하는 에칭 및 금속화 이전의 플라스틱 기판 처리방법.
제6항에 있어서, 상기 조성물이 청구범위 제3항의 것임을 특징으로 하는 방법.
제6항에 있어서, 상기 온도는 용액의 비등점과 플라스틱의 연화점 보다 낮은 약90℉(32℃)이며, 상기 시간은 30분 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 온도는 약 140 내지 150℉(60 내지 66℃)이며, 접속시간은 약 10분 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
제9항에 있어서, 플라스틱 기판은 그 상부측 및 하부측에 금속도체를 갖는 전기 회로판의 일부이거나, 그 사이에 관통 구멍 연결부가 있고 플라스틱과 금속도체의 삽입층을 갖는 다층 기판인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서, 플라스틱 기판은 유리-에폭시 또는 종이-에폭시인 것을 특징으로 하는 방법.
제11항에 있어서, 처리된 회로기판은 알칼리성 과망간산염, 황산 및 크롬산으로 구성되는 그룹에서 선택한 에칭액에 접촉된 다음, 활성화 및 무전해 도금에 의해 금속화 되는 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 플라스틱 기판은 처리전에 먼저 에칭액에 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
제13항에 있어서, 에칭액은 황산인 것을 특징으로 하는 방법.
(1) 표면이 에칭액에 감수성을 띠기에 충분한 시간동안 상승된 온도에서 기판을 청구범위 제1항의 조성물에 접촉시키는 단계, (2) 플라스틱 층을 에칭하기에 충분한 시간동안 상승된 온도에서 알칼리성 과망간산염, 황산, 크롬산 및 이들의 혼합물로 구성되는 군에서 선택한 에칭액에 단계(1)의 기판을 접촉시키는 단계, (3) 에칭된 기판을 환원제에 접촉시켜 에칭액 잔류물을 제거하는 단계, (4) 기판을 활성화시켜 활성화된 표면을 형성하는 단계, (4) 활성화된 표면을 적합한 무전해욕에 노출시켜 무전해 금속을 부착시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 그 관통 구멍의 벽이 금속화된 인쇄 회로기판 제조방법.
제15항에 있어서, 단계(4)이전에 감광된 표면을 형성하기 위해 단계(3)의 기판을 감광액에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 단계 (1)이전에 기판이 황산, 크롬산 및 그 혼합물로 구성되는 군에서 선택한 에칭액에 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 용액은 pH가 10이상이고, R1과 R2는 수소원자, 아릴기 및 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기로 구성되는 군에서, 독립적으로 선택되며, m은 0 내지 2이고 R3와 R4는 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기와 아릴기로 구성되는
제6항에 있어서, 상기 용액은 pH가 10이상이고, R1과 R2는 수소원자, 아릴기 및 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기로 구성되는 군에서, 독립적으로 선택되며, m은 0 내지 2이고 R3와 R4는 탄소원자를 1 내지 4개 갖는 알킬기와 아릴기로 구성되는 군에서 독립적으로 선택되며, n은 2 내지 5인 것을 특징으로 하는 방법.
제12항에 있어서, 에칭액은 알칼리성 과망간산염 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
제15항에 있어서, 단계(2)에서의 에칭제는 알칼리성 과망간산염 용액인 것을 특징으로 하는 방법.
제19항에 있어서, 회로기판은 처리된후 알칼리성 과망간산염 에칭액에 접촉되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1019860700048A 1984-05-29 1985-05-08 금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법 KR910005532B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US61491284A 1984-05-29 1984-05-29
US614912 1984-05-29
PCT/US1985/000857 WO1985005755A1 (en) 1984-05-29 1985-05-08 Composition and process for conditioning the surface of plastic substrates prior to metal plating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR860700203A KR860700203A (ko) 1986-03-31
KR910005532B1 true KR910005532B1 (ko) 1991-07-31

Family

ID=24463231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019860700048A KR910005532B1 (ko) 1984-05-29 1985-05-08 금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법

Country Status (13)

Country Link
EP (1) EP0187150B1 (ko)
JP (1) JPS61502262A (ko)
KR (1) KR910005532B1 (ko)
AT (1) ATE69352T1 (ko)
AU (1) AU575953B2 (ko)
BR (1) BR8506711A (ko)
CA (1) CA1237558A (ko)
DE (1) DE3584623D1 (ko)
DK (1) DK35786A (ko)
GB (1) GB2175610B (ko)
IL (1) IL75247A (ko)
MX (1) MX166644B (ko)
WO (1) WO1985005755A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0719959B2 (ja) * 1988-04-25 1995-03-06 マクダーミツド インコーポレーテツド 金属被覆化用プリント回路通し孔の製法及び組成物
US5032427A (en) * 1988-04-25 1991-07-16 Macdermid, Incorporated Process for preparation printed circuit through-holes for metallization
US5132038A (en) * 1988-04-25 1992-07-21 Macdermid, Incorporated Composition for preparing printed circuit through-holes for metallization
US5213840A (en) * 1990-05-01 1993-05-25 Macdermid, Incorporated Method for improving adhesion to polymide surfaces
US5221418A (en) * 1992-02-11 1993-06-22 Macdermid, Incorporated Method for improving the surface insulation resistance of printed circuits
DE4221948C1 (de) * 1992-07-02 1993-10-21 Schering Ag Verfahren zur Metallisierung von Kunststoffen und Verwendung
DE4326079A1 (de) * 1993-07-30 1995-02-02 Atotech Deutschland Gmbh Verfahren zur Behandlung von Kunststoffoberflächen und Anquell-Lösung
DE102005051632B4 (de) 2005-10-28 2009-02-19 Enthone Inc., West Haven Verfahren zum Beizen von nicht leitenden Substratoberflächen und zur Metallisierung von Kunststoffoberflächen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5133833B2 (ko) * 1973-03-19 1976-09-22
US4086128A (en) * 1976-03-04 1978-04-25 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Process for roughening surface of epoxy resin
US4515829A (en) * 1983-10-14 1985-05-07 Shipley Company Inc. Through-hole plating

Also Published As

Publication number Publication date
EP0187150B1 (en) 1991-11-06
GB8601875D0 (en) 1986-03-05
AU575953B2 (en) 1988-08-11
JPS61502262A (ja) 1986-10-09
ATE69352T1 (de) 1991-11-15
AU4356885A (en) 1985-12-31
JPH0319301B2 (ko) 1991-03-14
DK35786D0 (da) 1986-01-23
EP0187150A4 (en) 1987-07-23
WO1985005755A1 (en) 1985-12-19
MX166644B (es) 1993-01-25
EP0187150A1 (en) 1986-07-16
IL75247A (en) 1988-08-31
GB2175610B (en) 1988-07-20
KR860700203A (ko) 1986-03-31
CA1237558A (en) 1988-06-07
DE3584623D1 (de) 1991-12-12
BR8506711A (pt) 1986-09-23
GB2175610A (en) 1986-12-03
IL75247A0 (en) 1985-09-29
DK35786A (da) 1986-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR900002864B1 (ko) 알칼리성 과망간산염 용액으로 플라스틱을 처리하기 위한 조성물 및 방법
US4515829A (en) Through-hole plating
US4948630A (en) Three step process for treating plastics with alkaline permanganate solutions
US4775557A (en) Composition and process for conditioning the surface of polycarbonate resins prior to metal plating
CA1229266A (en) Process for preparing a substrate for subsequent electroless deposition of a metal
JP2769954B2 (ja) プラスチック基質上に直接的に金属メッキを電着させるための方法
JPS61176192A (ja) 銅と樹脂との接着方法
US20060225605A1 (en) Aqueous coating compositions and process for treating metal plated substrates
US4751106A (en) Metal plating process
WO2003033764A2 (en) Metallization of non-conductive surfaces with silver catalyst and electroless metal compositions
US4820548A (en) Three step process for treating plastics with alkaline permanganate solutions
KR910005532B1 (ko) 금속 도금전에 플라스틱 기판의 표면을 상태조절하기 위한 조성물 및 그 방법
US5474798A (en) Method for the manufacture of printed circuit boards
US5616230A (en) Method for direct-electroplating an electrically nonconductive substrate
JPH03204992A (ja) 無電解金属前に合成樹脂を前処理するための膨潤剤、全面の金属化された基材の製造方法、全面の金属化された基材、及びプリント配線板、チツプ支持体、ハイブリツド回路、多層積層物半製品及び電磁遮蔽用半製品の製造方法
US4431685A (en) Decreasing plated metal defects
AU580433B2 (en) Process for conditioning the surface of plastic substrates prior to metal plating
US5591488A (en) Process for treating plastic surfaces and swelling solution
US4874635A (en) Method for removing residual precious metal catalyst from the surface of metal-plated plastics
US4693907A (en) Process or non-electrolytic copper plating for printed circuit board
JPH10245444A (ja) ポリイミド樹脂表面への導電性皮膜形成方法
JP3117216B2 (ja) 酸化薄層の選択的形成手段
GB2253415A (en) Selective process for printed circuit board manufacturing employing noble metal oxide catalyst.
JPS63129692A (ja) プリント配線板の製法
JPH04229694A (ja) ポリイミド表面への金属の接着を改良する方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20040702

Year of fee payment: 14

EXPY Expiration of term