自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法及化學(xué)鍍銅方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種印制電路板化學(xué)鍍銅活化劑的配置方法及利用其進(jìn)行化學(xué)鍍銅的方法，尤其是涉及一種具有自催化化學(xué)鍍銅活性環(huán)氧樹脂溶液的配置方法及利用其進(jìn)行化學(xué)鍍銅的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在印制電路板(PCB)導(dǎo)電線路制造工藝中主要采用化學(xué)鍍和電鍍技術(shù)來實(shí)現(xiàn)加成法線路制作以及孔金屬化。其原理是先經(jīng)過化學(xué)鍍銅在PCB基板的微孔中或表面沉積一層薄銅，使之具有導(dǎo)電能力，而后利用電鍍技術(shù)加厚，獲得目標(biāo)電子線路或?qū)崿F(xiàn)導(dǎo)通孔的金屬化。
[0003]目前使用最為廣泛的PCB基板材料為環(huán)氧樹脂。化學(xué)鍍銅工藝流程通常包括表面粗化、敏化、活化、化學(xué)鍍銅四個(gè)步驟。表面粗化步驟一般包括機(jī)械粗化和化學(xué)粗化，使用較為廣泛的是化學(xué)粗化，其目標(biāo)是提升鍍層結(jié)合力。在工業(yè)生產(chǎn)中，化學(xué)粗化中使用的化學(xué)粗化液為鉻酐-濃硫酸或堿性高錳酸鉀體系。然而，該化學(xué)粗化工藝所排出的廢水具有高污染性，嚴(yán)重危害人體健康。因此，在印制電路板孔金屬化工藝中引入黑孔技術(shù)。黑孔技術(shù)即將精細(xì)的石墨或炭黑涂料(黑孔液)浸涂在孔壁上通過表面吸附在環(huán)氧樹脂上形成導(dǎo)電層，然后進(jìn)行直接電鍍加厚獲得優(yōu)質(zhì)導(dǎo)電層。其中，黑孔液一般為含有貴金屬離子的有機(jī)乳濁液。然而，該技術(shù)只能應(yīng)用于印制電路板孔技術(shù)，卻無法應(yīng)用于加成法制作印制電路板工藝。因此，人們將研宄目標(biāo)轉(zhuǎn)向具有化學(xué)鍍銅自催化活性的印制電路板基板材料。目前，其研宄方向如下:1.利用接枝技術(shù)在高分子材料的結(jié)構(gòu)中接入羧基、氨基、巰基等，吸附上具有活性的銅、鈀離子，形成實(shí)施化學(xué)鍍銅的活性中心。然后，在樹脂結(jié)構(gòu)上嫁接功能基團(tuán)會改變基板材料的電器性能(如絕緣性、介電常數(shù)等)，影響材料的機(jī)械性能、加工性能，影響多層板的層間結(jié)合力，提升材料的成本等，直接影響印制板的性能與競爭能力。而在高密度、多層印制電路板制作工藝中，其應(yīng)用受到一定的限制。2.開發(fā)具有催化活性的涂層材料，然而，該方法具有鍍層附著力差，基板電氣性能改變、樹脂膜無化學(xué)鍍銅催化活性或離子迀移的缺點(diǎn)。因此，亟需一種新的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液解決上述技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可用于印制電路板制造技術(shù)的自催化活性化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法及利用該溶液進(jìn)行化學(xué)鍍銅的方法，該溶液能夠有效解決活化層與原基板之間結(jié)合力差的問題，同時(shí)能夠有效避免整塊基板使用摻雜活性樹脂帶來的成本提升、基板電氣性能改變、離子迀移等技術(shù)問題。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法，包括以下步驟:
[0006]A.將每0.1?0.5g活性離子源在不斷攪拌的情況下加入到10?20mL有機(jī)溶劑中，并加入一定量的固化催化劑后，充分?jǐn)嚢?，形成均勻的活性劑溶液，所述固化催化劑與有機(jī)溶劑的體積比為1:15?1:30 ;
[0007]B.在不斷攪拌的同時(shí)，將環(huán)氧樹脂按一定比例加入到固化劑中，形成環(huán)氧樹脂有機(jī)溶液，所述環(huán)氧樹脂與固化劑的體積比為1:0.75?1:1.2 ;
[0008]C.將步驟A得到的活性劑溶液在不斷攪拌的情況下緩慢加入到步驟B中制得的環(huán)氧樹脂有機(jī)溶液中，所述活性劑溶液與環(huán)氧樹脂有機(jī)溶液的體積比為0.3:1?1.5:1，形成均勻穩(wěn)定的體系，即得到具有自催化活性化學(xué)鍍銅的環(huán)氧樹脂溶液。
[0009]具體的，所述步驟A中的活性離子源包括可溶于有機(jī)溶劑中的有機(jī)酸鹽、金屬羰基化合物、金屬醇鹽、乙酰丙酮配合物中的一種或多種，所述活性離子源包括乙酸鈀、草酸鈀、苯甲酸銀、乙酸銀、草酸銀、醋酸銀、甲酸銅、乙酸銅、草酸銅、羰基銅、羰基銀、銅醇鹽、銀醇鹽、乙酰丙酮銅或乙酰丙酮銀中的一種或多種。
[0010]具體的，所述步驟A中的有機(jī)溶劑為丙酮、丁酮、環(huán)己烷、乙二醇、聚乙二醇、異丙醇、四氫呋喃、乙酰丙酮中的一種或多種。
[0011]進(jìn)一步的，所述步驟A還包括將分散劑和/或稀釋劑加入到所制得的活性劑溶液中，充分?jǐn)嚢?，形成最終的活性劑溶液，所述分散劑和/或稀釋劑為乙二胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙胺中的一種或多種。
[0012]具體的，所述固化催化劑為四乙基溴化銨、二甲基芐胺、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2，4，6_三(二甲基胺基甲基)苯酚、有機(jī)膦/溴絡(luò)合物中的一種或多種；所述固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫苯二甲酸酐、三乙烯四胺、二乙氨基丙胺、間苯二胺中的一種或多種。
[0013]優(yōu)選的，所述步驟B中的環(huán)氧樹脂為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂或脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂中的一種或多種。
[0014]進(jìn)一步的，所述步驟B中的環(huán)氧樹脂溫度為40?60°C，將其加入到固化劑中的速度范圍為2?5mL/min。
[0015]利用上述步驟配置的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液進(jìn)行化學(xué)鍍銅的方法，包括以下步驟:
[0016]A.清洗印制電路板的基板后進(jìn)行烘烤，將上述自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法制得的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液均勻涂覆在基板上，并將其置于烘箱中固化一定時(shí)間；
[0017]B.將步驟A得到的固化后的基板浸入微蝕液中迅速取出，置于還原性溶液中，浸泡一定時(shí)間后取出，并用去離子水洗凈；
[0018]C.將基板置于化學(xué)鍍銅液中，在30?45°C的溫度下化學(xué)鍍20?45min后取出，用去離子水洗凈并烘干。
[0019]具體的，所述步驟B中的微蝕液為丙酮、丁酮、環(huán)己烷、乙二醇、聚乙二醇、異丙醇、四氫呋喃、乙酰丙酮中、三氯甲烷或乙酸乙酯；所述還原性溶液為硼氫化鈉、水合肼、甲醛、抗壞血酸、氫化鈉、硫代硫酸鈉。
[0020]具體的，所述步驟C中的化學(xué)鍍銅液配方為:氫氧化鈉，8g ;五水硫酸銅，8g ;酒石酸鉀鈉，8g ; 二胺四乙酸二鈉，8g ;聚乙二醇6000，25mg ;碘化鉀，5mg ;濃度為37%的甲醛，6 ?8cm3;水，500cm 3。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明配置的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液，能實(shí)現(xiàn)在低溫下自催化化學(xué)鍍銅，其鍍銅工藝與現(xiàn)有化學(xué)鍍銅工藝相似，因此企業(yè)無需對現(xiàn)有工藝設(shè)備進(jìn)行大規(guī)模的改造即可應(yīng)用，大大節(jié)約成本；該溶液均勻透明，穩(wěn)定型好，適于長時(shí)間保存；由于該溶液的主要成分與環(huán)氧樹脂型PCB基板一致，因此在固化后能夠與基板產(chǎn)生良好的結(jié)合，即使在高溫或潮濕環(huán)境中也不易發(fā)生剝落、翹曲，不會改變基板的電氣性能；在基板表面形成薄膜型活化層中金屬離子可通過還原方法進(jìn)入鍍層中，可降低離子迀移現(xiàn)象對印制電路板壽命的影響，延長器件使用壽命。利用其化學(xué)鍍銅的鍍件表面銅層分布均勻，平整度高，質(zhì)量好。本發(fā)明適用于化學(xué)鍍銅工藝。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置流程圖；
[0023]圖2是本發(fā)明中使用自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液進(jìn)行化學(xué)鍍銅的制備流程圖；
[0024]圖3是采用本發(fā)明的方法化學(xué)鍍后鍍件表面銅層金相顯微鏡圖片。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種新的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法，即將活性離子源在不斷攪拌的情況下加入到有機(jī)溶劑中，并加入一定量的固化催化劑后，充分?jǐn)嚢?，形成均勻的活性劑溶液；而后邊攪拌邊將環(huán)氧樹脂按一定比例加入到固化劑中形成環(huán)氧樹脂有機(jī)溶液；最后在不斷攪拌的同時(shí)，將活性劑溶液按照一定比例要求緩慢加入到環(huán)氧樹脂有機(jī)溶液中形成均勻穩(wěn)定的體系，即得到具有自催化活性化學(xué)鍍銅的環(huán)氧樹脂溶液。
[0027]實(shí)施例1
[0028]本例的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液的配置方法包括以下步驟:
[0029]1.配置新型活性劑溶液。
[0030](I)稱取0.1?0.5g活性離子源，一邊攪拌，一邊將該活性離子源加入到盛有10?20mL有機(jī)溶劑的燒杯中，充分?jǐn)嚢?，形成均勻的活性劑溶液?br>[0031]所述活性離子源是指被還原后能夠形成催化化學(xué)鍍銅粒子的金屬鹽，活性離子源包括可溶于有機(jī)溶劑中的有機(jī)酸鹽、金屬羰基化合物、金屬醇鹽、乙酰丙酮配合物中的一種或多種，活性離子源具體包括乙酸鈀、草酸鈀、苯甲酸銀、乙酸銀、草酸銀、甲酸銅、乙酸銅、草酸銅、羰基銅、羰基銀、銅醇鹽、銀醇鹽、乙酰丙酮銅或乙酰丙酮銀中的一種或多種。有機(jī)溶劑為丙酮、丁酮、環(huán)己烷、乙二醇、聚乙二醇、異丙醇、四氫呋喃、乙酰丙酮中的一種或多種。
[0032]在進(jìn)行配置活性劑溶液中，最終每10?20mL有機(jī)溶劑中包含0.1?0.5g活性離子源。
[0033](2)加入分散劑和稀釋