RU2081211C1 - Способ металлизации диэлектриков - Google Patents
Способ металлизации диэлектриков Download PDFInfo
- Publication number
- RU2081211C1 RU2081211C1 RU93040783A RU93040783A RU2081211C1 RU 2081211 C1 RU2081211 C1 RU 2081211C1 RU 93040783 A RU93040783 A RU 93040783A RU 93040783 A RU93040783 A RU 93040783A RU 2081211 C1 RU2081211 C1 RU 2081211C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- concentration
- solutions
- mas
- temperature
- formation
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract description 5
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract description 5
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical class [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical class [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000011133 lead Chemical class 0.000 claims abstract description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract 3
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 claims description 12
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 4
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 claims description 3
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052977 alkali metal sulfide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 abstract 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 1
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052976 metal sulfide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 2
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical group [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 description 1
- HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J tin(iv) chloride Chemical compound Cl[Sn](Cl)(Cl)Cl HPGGPRDJHPYFRM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
Abstract
Способ металлизации поверхности диэлектрического материала включает предварительную подготовку поверхности путем последовательной обработки в растворах гидроокиси щелочного металла концентрацией 10 - 30 мас.% при 20-35oC в течение 10-25 мин, перекиси водорода концентрацией 10-20 мас.% при 20-25oC в течение 30-45 мин и перманганата калия концентрацией 5-10 мас.% при 20-35oC в течение 30-45 мин и формирование проводящего слоя путем последовательной обработки в растворах сульфида щелочного металла концентрацией 10-20 мас.% при 20-25oC в течение 20-45 мин и смеси раствором солей металлов из группы растворимых солей меди, никеля или свинца концентрацией 15-25 мас. % с раствором аммиака концентрацией 15-25 мас.% при их соотношении (4-5):1 в течение 20-45 мин при температуре 20-25oC. 4 табл.
Description
Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано при производстве металлизированных изделий, изготавливаемых из диэлектрических материалов.
Известен способ металлизации диэлектриков, включающий предварительную обработку поверхности тлеющим разрядом в вакууме, формирование проводящего слоя путем напыления хрома или титана последующее нанесение металлического слоя электрохимическим методом.
Недостатком этого способа является использование сложного и дорогостоящего вакуумного оборудования для напыления проводящего подслоя, что повышает себестоимость получаемых изделий. Кроме того, указанный способ не позволяет организовать непрерывный процесс производства при металлизации ленточных изделий.
Из известных способов наиболее близким по совокупности существенных признаков является способ металлизации диэлектрического материала, включающий предварительную обработку поверхности в эфире и серной кислоте, формирование проводящего подслоя путем последовательной обработки растворами хлоридов палладия и олова и нанесение проводящего подслоя из раствора на основе сульфата меди. Дальнейшая металлизация поверхности производится известными электрохимическими методами.
Недостатками данного способа является: металлизируемый материал должен иметь определенный состав, чтобы подвергаться обезжириванию и травлению без существенного изменения размеров и свойств и выдерживать высокие температуры раствором (80 95oC), при которых обычно проводится химическая металлизация. Кроме того, необходимость применения палладия значительно увеличивает стоимость металлического покрытия и ограничивает область применения этого способа металлизации.
Задачей изобретения является создание способа металлизации поверхности диэлектрического материала, который позволяет проводить процесс металлизации без применения дорогостоящего палладия, что существенно снижает стоимость процесса металлизации.
Указанный технический результат достигается за счет проведения предварительной обработки последовательно в растворах гидроокиси щелочного металла концентрацией 10 30 мас. при температуре 20 35oC в течение 10 25 мин, перекиси водорода концентрацией 10 20 мас. при температуре 20 - 25oC в течение 30 45 мин и перманганата калия концентрацией 5 10 мас. при температуре 20 35oC в течение 30 45 мин. Формирование проводящего подслоя проводят путем последовательной обработки в растворах сульфида щелочного металла концентрацией 10 20 мас. при температуре 20 25oC в течение 20 45 мин и смеси растворов солей металлов из группы растворимых солей меди, никеля, свинца и т. п. концентрацией 15 25 мас. и аммиака концентрацией 15 25 мас. в соотношении от 4: 1 до 5:1 при температуре 20 - 25oC в течение 20 45 мин, причем произведение растворимости сульфидов используемых металлов не должно превышать 10-24.
Описанная технология беспалладиевой металлизации поверхности диэлектрических материалов, как следует из анализа уровня техники неизвестна, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "новизна".
Заявленное изобретение соответствует изобретательскому уровню, т. к. вся совокупность существенных признаков влияет на достижение указанного технического результата.
Пример реализации способа. Проведена металлизация поверхности пористой пенополиуретановой (поролоновой) пластины согласно предлагаемому способу. Технология металлизации и режимы обработки приведены в табл. 1.
В предложенном способе формирование микрошероховатости исходной металлизируемой диэлектрической поверхности обеспечивается химическим осаждением на исходной диэлектрической поверхности микрочастиц диоксида марганца (MnO2), образуемых в результате взаимодействия перекиси водорода (H2O2) и перманганата калия (KMnO4) (операции 1, 2 и 3).
Оптимальное содержание реагентов и время обработки определяются размером части MnO2 и толщиной осаждающихся на диэлектрическом материале слоев диоксида марганца и сульфида металла (MeS), входящего в раствор N 5. Увеличенная по сравнению с указанной в табл. 1 концентрация реагентов, время и температура обработки приводят к чрезмерному увеличению размера частиц MnO2 и образованию толстого и непрозрачного слоя MnO2 и MeS.
Меньшая концентрация реагентов, время и температура обработки не позволяют образоваться достаточному количеству микрочастиц MnO2 и MeS, что не обеспечивает требуемой прочности сцепления проводящего металлического покрытия с диэлектрическим материалом.
Данные, подтверждающие оптимальность заявленных диапазонов концентраций щелочи, перекиси водорода и перманганата калия, представлены в табл. 2, 3 и 4. В качестве критерия качества обработки выбрано сопротивление проводящего неметаллического подслоя, осажденного при постоянных (одинаковых) условиях выполнения операций 4 и 5 (табл. 1).
Сходных признаков с признаками, изложенными в отличительной части предложенной формулы доступных заявителю источниках информации, не обнаружено.
Таким образом, предложенный способ предварительной обработки исходной металлизируемой поверхности диэлектрического материала является новым по сравнению с известными способами обработки и обеспечивает достижение технического результата сцепления проводящего неметаллического подслоя без предварительного травления поверхности диэлектрика и без применения драгоценного металла (палладия).
Пример. Проводят предварительную обработку металлизируемого диэлектрика (пенополиуретана) последовательно в растворах щелочи (NaOH 25%) в течение 20 мин при 25oC, перекиси водорода (20%) в течение 40 мин при 20oC и перманганата калия (10%) в течение 40 мин при 25oC. Сопротивление проводящего неметаллического подслоя, осаженного путем последовательной обработки в растворах Na2S•9H2O (200 г/л, 30 мин, 20oC) и CuSO4•5H2O (100 г/л) + NH4OH (25% 200 г/л) (40 мин, 25oC) составляло 30 кОм, что вполне приемлемо для дальнейшего электрохимической осаждения металлического покрытия.
Claims (1)
- Способ металлизации поверхности диэлектрического материала, включающий предварительную подготовку, формирование проводящего слоя методом химического осаждения и нанесения металлического слоя электрохимическим способом, отличающийся тем, что предварительную подготовку поверхности ведут путем последовательной обработки в растворах гидроокиси щелочного металла концентрацией 10 30 мас. при 20 35oС в течение 10 25 мин, перекиси водорода концентрацией 10 20 мас. при 20 25oС в течение 30 45 мин и перманганате калия концентрацией 5 10 мас. при 20 35oС в течение 30 - 45 мин, а формирование проводящего слоя проводят путем последовательной обработки в растворах сульфида щелочного металла концентрацией 10 20 мас. при 20 25oС в течение 20 45 мин и смеси растворов солей металлов из группы растворимых солей меди, никеля или свинца, концентрацией 15 25 мас. с раствором аммиака концентрацией 15 25 мас. при их соотношении (4 oC 1) 1 в течение 20 45 мин при 20 25oС.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93040783A RU2081211C1 (ru) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Способ металлизации диэлектриков |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93040783A RU2081211C1 (ru) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Способ металлизации диэлектриков |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93040783A RU93040783A (ru) | 1997-01-20 |
| RU2081211C1 true RU2081211C1 (ru) | 1997-06-10 |
Family
ID=20146431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93040783A RU2081211C1 (ru) | 1993-08-10 | 1993-08-10 | Способ металлизации диэлектриков |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2081211C1 (ru) |
-
1993
- 1993-08-10 RU RU93040783A patent/RU2081211C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Патент США N 3898136, кл. C 25 D 5/56, 1975. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3682786A (en) | Method of treating plastic substrates and process for plating thereon | |
| US5908543A (en) | Method of electroplating non-conductive materials | |
| US3652351A (en) | Processes for etching synthetic polymer resins with alkaline alkali metal manganate solutions | |
| KR101872066B1 (ko) | 비전도성 플라스틱 표면의 금속화 방법 | |
| Charbonnier et al. | Surface plasma functionalization of polycarbonate: Application to electroless nickel and copper plating | |
| Vaškelis et al. | New methods of electroless plating and direct electroplating of plastics | |
| Vorobyova | Adhesion interaction between electrolessly deposited copper film and polyimide | |
| CN104364421B (zh) | 使非导电塑料表面金属化的方法 | |
| US3167491A (en) | Polyfluorinated ethylene polymermetal article and method | |
| US3607350A (en) | Electroless plating of plastics | |
| Koshkarbaeva et al. | Low-temperature gas-phase metallization of dielectrics | |
| US4244739A (en) | Catalytic solution for the electroless deposition of metals | |
| US7754062B2 (en) | Method of pretreatment of material to be electrolessly plated | |
| KR100586206B1 (ko) | 작업재료의 고분자 표면에 금속성 층을 침착하는 방법 | |
| RU2081211C1 (ru) | Способ металлизации диэлектриков | |
| WO2014087004A1 (en) | Process for metallizing nonconductive plastic surfaces | |
| US3697296A (en) | Electroless gold plating bath and process | |
| EP0284626B1 (en) | Process for metallizing non-conductive substrates | |
| US3235392A (en) | Electroless deposition of palladium | |
| US5591488A (en) | Process for treating plastic surfaces and swelling solution | |
| JP2019173112A (ja) | 金属メッキ方法 | |
| US20030183532A1 (en) | Non-cyanide copper plating process for zinc and zinc alloys | |
| JPH0676668B2 (ja) | プラスチツクめつき方法 | |
| US3637472A (en) | Chemical plating baths containing an alkali metal cyanoborohydride | |
| US3694333A (en) | Treatment of articles having metallic core with boron coating |