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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_2

文檔序號:8468987閱讀:來源:國知局
劑。將分散劑和稀釋劑加入到步驟⑴中制得的活性劑溶液中,充分攪拌;
[0034]本技術(shù)方案的必需成分是環(huán)氧樹脂、固化劑、固化催化劑、成分為有機酸鹽的活性離子源和有機溶劑,可添加成分是分散劑和稀釋劑。分散劑和稀釋劑選用可溶解環(huán)氧樹脂及其固化劑低沸點有機胺類的有機配體,具體的,可選用乙二胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、三乙胺中的一種或多種。加入有機配體,起到調(diào)節(jié)樹脂流動性與粘性,以及提升有機酸鹽等活性離子源在有機溶劑中的溶解度,不加入也能實現(xiàn)本技術(shù)方案的技術(shù)效果。
[0035](3) 一邊攪拌,一邊將固化催化劑緩慢滴入步驟(2)得到的溶液中,即可獲得新型活性劑溶液。
[0036]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、有機膦/溴絡(luò)合物中的一種或多種。有機膦/溴絡(luò)合物是型號為AO-4 =HycatTM的一種物質(zhì)。固化催化劑可以在任意步驟中加入,不會影響固化效果。需要的固化催化劑的量很少,但必須加入,不使用固化催化劑,環(huán)氧樹脂無法進行固化。固化催化劑的添加量較少,只需要環(huán)氧樹脂體積的1/20左右,或者選用固化催化劑與有機溶劑的體積比為1:15?1:30也可。
[0037]2.按照配方要求稱取適量環(huán)氧樹脂、固化劑,所述環(huán)氧樹脂與固化劑的體積比為1:0.75?1:1.2,一邊攪拌,一邊將環(huán)氧樹脂緩慢加入到固化劑中,為了防止溶液粘度過大,控制添加環(huán)氧樹脂時的溫度在40?60°C,并控制其加入到固化劑中的速度為2?5mL/
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[0038]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。酸酐類物質(zhì)可以混合在一起,胺類物質(zhì)可以混合在一起。
[0039]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。
[0040]3.將步驟I得到的新型活性劑溶液按照一定比例要求緩慢滴加入步驟2得到的環(huán)氧樹脂有機溶液中,所述活性劑溶液與環(huán)氧樹脂有機溶液的體積比為0.3:1?1.5:1,充分攪拌,得到混合均勻的具有自催化化學(xué)鍍銅活性的環(huán)氧樹脂溶液。
[0041]本例的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液由環(huán)氧樹脂、固化劑、固化催化劑、有機酸鹽/金屬羰基化合物、分散劑和稀釋劑等物質(zhì)組成。該溶液以環(huán)氧樹脂為成膜劑,以金屬有機酸鹽及其配位化合物、金屬羰基化合物等為活性離子源,以丁酮、環(huán)己烷、四氫呋喃、乙二醇、聚乙二醇等有機溶劑為分散劑和稀釋劑,以酸酐或胺類有機物為環(huán)氧樹脂的固化劑,以脂肪族多元胺等有機胺類為金屬有機酸鹽配體、固化催化劑。該方法得到的樹脂溶液透明澄清,具有良好的穩(wěn)定性。
[0042]將配置好的自催化化學(xué)鍍銅環(huán)氧樹脂溶液用流延法或絲網(wǎng)印刷法在印制電路板基板形成均勻涂覆,再經(jīng)過固化、微蝕、還原、化學(xué)鍍等工序,即可得到光亮粉紅色銅鍍層的鍍件,具體如圖2所示:清洗印制電路板的基板后進行烘烤,將自催化化學(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間,烘箱溫度設(shè)定為120?160°C ;將固化后的基板浸入微蝕液中迅速取出,置于還原性溶液中,浸泡一定時間后取出,并用去離子水洗凈;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。最終可得到光亮粉紅色銅鍍層的鍍件,經(jīng)過性能測試樣品的銅層-樹脂結(jié)合力、電導(dǎo)率極佳。
[0043]基板可以選擇FR-4基材。具體的,利用無水乙醇、去離子水超聲清洗印制電路板的基板。微蝕液為對固化環(huán)氧樹脂溶解性高但對離子源溶解性較差的有機溶劑。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、三氯甲烷或乙酸乙酯。有些不同種類的微蝕液混合在一起效果會變差,因此一般選擇一種微蝕液即可。所述還原性溶液可以為硼氫化鈉、水合肼、甲醛、抗壞血酸、氫化鈉、硫代硫酸鈉這幾種還原性比較好的溶液。
[0044]由于成膜劑為印制電路板基板材料、且為有機溶劑體系,可有效解決獲得活化層與原基板之間結(jié)合力差問題,活性體為金屬有機酸鹽及其配位化合物、金屬羰基化合物等可溶解于有機溶劑中的化合物,可保障活性中心分布的均勻性。另外,施鍍時形成的活性中心,部分被埋入活化層樹脂內(nèi)部,不僅可以防止活化中心被氧化,同時也可進一步提升鍍層與基板之間的結(jié)合力。在實際應(yīng)用時,該活化劑在施鍍時只須在需要施鍍的地方形成催化層,可以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。
[0045]環(huán)氧樹脂在固化之后與印制電路基板產(chǎn)生良好的結(jié)合力,鑲嵌在環(huán)氧樹脂中的金屬離子在被還原后形成具有催化化學(xué)鍍銅的活性金屬粒子,從而實現(xiàn)銅的自催化化學(xué)鍍。該環(huán)氧樹脂溶液不僅可用于印制電路板孔金屬工藝,也適合于加成法印制電路板制造工藝中的精細線路制程。
[0046]圖3是化學(xué)鍍后鍍件表面銅層金相顯微鏡圖片,白色部分為銅層,可以看出鍍件上的銅鍍層均勻,銅層與基體結(jié)合較好。
[0047]實施例2
[0048]1.稱取0.1g甲酸銅,加入質(zhì)量為3g的丁酮-乙二醇(I:1)體系中,其中,丁酮-乙二醇的體積比為1: 1,充分攪拌使其混合均勻,并滴加少量乙二胺作為分散劑,滴加環(huán)氧樹脂固化催化劑,并攪拌均勻。
[0049]2.取Ig雙酚A型縮水甘油醚,加入質(zhì)量為0.8g的甲基六氫鄰苯二甲酸酐,機械攪拌20min,形成縮水甘油醚環(huán)氧樹脂溶液。
[0050]3.用滴管將步驟I得到的甲酸銅-丁酮/乙二醇溶液慢慢滴入攪拌下的縮水甘油醚環(huán)氧樹脂溶液中,滴完后繼續(xù)攪拌30min,得到含銅環(huán)氧樹脂溶液。
[0051]4.選取FR-4基板作為印制電路板的基板,將FR-4基板經(jīng)無水乙醇、去離子水超聲清洗,放入100°C烘箱中烘烤I小時,并將步驟3中的含銅環(huán)氧樹脂溶液均勻較薄地涂覆在干燥FR-4基板上,將其置于120°C烘箱中固化lOmin。
[0052]5.將固化后的FR-4基板浸入丁酮中10秒,迅速取出,置于lmol/L弱堿性硼氫化鈉溶液中,浸泡30s后取出,并用去離子水洗凈;而后將FR-4基板置于化學(xué)鍍銅液中,在40°C的溫度下化學(xué)鍍25min后取出,用去離子水洗凈并烘干。
[0053]其中化學(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(攪拌下加入);水,500cm3。
[0054]用四探針法測量樣品方阻,測量范圍在0.01?1.00 Ω.cm,測量得到銅層的方塊電阻為0.10 Ω / □。
[0055]實施例3
[0056]1.稱取0.1g醋酸銀,加入質(zhì)量為3g的丁酮中,充分攪拌使其混合均勻,并滴加少量乙二胺作為分散劑,滴加環(huán)氧樹脂固化催化劑,并攪拌均勻。
[0057]2.取Ig雙酚A型縮水甘油醚,加入質(zhì)量為0.Sg的甲基六氫鄰苯二甲酸酐,機械攪拌20min,形成縮水甘油醚環(huán)氧樹脂溶液。
[0058]3.用滴管將步驟I得到的溶液慢慢滴入攪拌下的步驟2得到的環(huán)氧樹脂溶液中,滴完后繼續(xù)攪拌30min,得到含銀環(huán)氧樹脂溶液。
[0059]4.將FR-4基板經(jīng)無水乙醇、去離子水超聲清洗,放入100°C烘箱中烘烤I小時,并將步驟3中的含銀環(huán)氧樹脂溶液均勻較薄地涂覆在干燥FR-4基板上,將其置于130°C烘箱中固化1min。
[0060]5.將固化后的FR-4基板浸入丁酮中10秒,迅速取出,置于lmol/L弱堿性硼氫化鈉溶液中,浸泡30s后取出,并用去離子水洗凈;而后將FR-4基板置于化學(xué)鍍銅液中,在40°C的溫度下化學(xué)鍍25min后取出,用去離子水洗凈并烘干。
[0061]利用四探針法測量樣品方阻,測量范圍在0.01?1.00 Ω.cm,測量得到銅層的方塊電阻為0.18 Ω / □。
[0062]實施例4
[0063]1.稱取0.1g硝酸銀,加入質(zhì)量為3g的丁酮中,充分攪拌使其混合均勻,并滴加少量1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑作為環(huán)氧樹脂的固化催化劑,并攪拌均勻。
[0064]2.取2g環(huán)氧化聚丁二烯樹脂,加入質(zhì)量為1.5g的甲基六氫鄰苯二甲酸酐,機械攪拌20min,得到脂肪族環(huán)氧樹脂溶液。
[0065]3.用滴管將步驟I得到的溶液慢慢滴入攪拌下的步驟2中的環(huán)氧樹脂溶液中,滴完后繼續(xù)攪拌,得到含銀環(huán)氧樹脂溶液。
[0066]4.將FR-4基板經(jīng)無水乙醇、去離子水超聲清洗,放入100°C烘箱中烘烤I小時,并將步驟3中的含銀環(huán)氧樹脂溶液均勻較薄地涂覆在干燥FR-4基板上,將其置于120°C烘箱中固化1mi
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