一种用于类载板孔金属化的催化液及工艺 |
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| 申请号 | CN201710646218.8 | 申请日 | 2017-08-01 | 公开(公告)号 | CN107484355A | 公开(公告)日 | 2017-12-15 |
| 申请人 | 苏州天承化工有限公司; | 发明人 | 王亚君; 刘江波; 章晓冬; 童茂军; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种用于类载板孔 金属化 的催化液及工艺。本发明的用于类载板孔金属化的催化液，按 质量 浓度计，所述催化液包含以下物质：高锰酸盐10～100g/L； 硫酸 铁 铵0.1～10g/L； 表面活性剂 0.01～2g/L；所述催化液用 硼 酸调节至pH为5～7。本发明的用于类载板孔金属化的催化液，催化处理 温度 低，在60～75℃的温度下，经催化液催化处理的类载板的孔经金属化后形成均匀致密的高分子导电膜，且高分子导电膜 导电性 能优良；相对于采用传统的催化液的催化温度为88～92℃，降低了能耗，且形成的高分子导电膜的导 电能 力 优良。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于类载板孔金属化的催化液，其特征在于，按质量浓度计，所述催化液包含以下物质： |
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| 说明书全文 | 一种用于类载板孔金属化的催化液及工艺技术领域[0001] 本发明属于类载板技术领域，涉及一种用于类载板孔金属化的催化液及工艺。 背景技术[0002] 电子产品的发展越来越智能和小型化，传统的HDI(高密度互连)已经不能满足生产的需求，但是使用IC载板的SAP技术其成本又太贵，业界结合HDI和IC载板技术推出了类载板技术(MSAP:modified SAP or metal SAP)。类载板也是一种PCB硬板，只不过类载板的线宽间距更细面积也更小，可以在消费电子产品内部挤出更多空间，目前智能手机HDI的线宽间距约为50μm/50μm，而类载板的规格需求则是30μm/30μm，在制程上更接近半导体规格。类载板的精度比传统HDI板要高，但精度等级达不到IC载板，是一种性能介于两者之间的产品。此外，用来制造类载板的原材料覆铜板也需要从传统的FR4材质升级到FR5和BT材质。 [0003] 专利US5403467描述了以吡咯为单体，以碱性高锰酸钾溶液为活化液，经过整孔→活化→预浸→成膜→电镀铜，五步在两层之间实现层间的电连接。该专利中活化液的工作温度高达90℃，不但活化槽能耗高，而且槽体必须用耐氧化材料，导致生产成本增加。 [0004] MSAP技术的孔金属化目前还是使用化学沉积铜的技术，化学铜在MSAP技术时对后制程的工艺和生产带来很多困恼和挑战，寻找一种替代化学铜作孔金属化用在MSAP技术上，能很好的解决后制程的工艺的难点。 发明内容[0006] 为达此目的，本发明采用以下技术方案： [0007] 一种用于类载板孔金属化的催化液，按质量浓度计，所述催化液包含以下物质： [0008] 高锰酸盐 10～100g/L； [0010] 表面活性剂 0.01～2g/L； [0011] 所述催化液用硼酸调节至pH为5～7。 [0012] 本发明的用于类载板孔金属化的催化液，在高锰酸盐和硼酸组成的弱酸性(pH控制在5～7)氧化体系中，加入调整添加剂硫酸铁铵0.1～10g/L，以及表面活性剂0.01～2g/L；余量为去离子水，类载板上的玻璃丝和树脂上的有机物吸附层被高锰酸盐氧化，同时生成一层均匀致密的二氧化锰薄膜；通过对所述催化液的组成及配比进行调整，降低了催化处理的操作温度，催化处理的温度为60～75℃，而采用传统的催化液进行活化时，催化温度为88～92℃，改善了节能环保要求。 [0013] 本发明中，所述高锰酸盐为高锰酸钾和/或高锰酸钠。优选地，所述高锰酸盐的质量浓度为10～100g/L，例如高锰酸盐的质量浓度为10g/L、20g/L、30g/L、40g/L、50g/L、60g/L、70g/L、80g/L、90g/L、100g/L；优选为30～70g/L。 [0014] 本发明中，所述硫酸铁铵的质量浓度为0.1～10g/L，例如硫酸铁铵的质量浓度为0.1g/L、0.5g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L、10g/L；优选为3～6g/L。 [0015] 本发明中，所述表面活性剂为异构醇乙氧基化物。优选地，所述表面活性剂为陶氏化工的Tergitol和/或Triton TMN。所述表面活性剂的质量浓度为0.01～2g/L，例如0.01g/L、0.02g/L、0.03g/L、0.04g/L、0.05g/L、0.06g/L、0.07g/L、0.08g/L、0.09g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1g/L、1.1g/L、1.2g/L、 1.3g/L、1.4g/L、1.5g/L、1.6g/L、1.7g/L、1.8g/L、1.9g/L、2g/L；优选地，所述表面活性剂的质量浓度为0.1～0.5g/L。 [0016] 作为本发明的优选方案，按质量浓度计，所述催化液包含以下物质： [0017] 高锰酸盐 30～700g/L； [0018] 硫酸铁铵 3～6g/L； [0019] 表面活性剂 0.1～0.5g/L。 [0020] 本发明的目的之二在于提供一种用于类载板孔金属化的工艺，采用所述的用于类载板孔金属化的催化液，所述工艺为：将所述催化液加入到催化槽中，将带有孔的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理。 [0021] 所述催化处理的温度为60～75℃，例如催化处理的温度为60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃；所述催化处理的时间为1～3min，例如催化处理的时间为1min、1.5min、2min、2.5min、3min。 [0022] 经所述催化处理后，类载板上的玻璃丝和树脂上的有机物吸附层被高锰酸盐氧化，同时类载板的孔的表面形成一层均匀致密的二氧化锰薄膜；优选地，所述二氧化锰薄膜的厚度为0.05～0.5μm，例如0.05μm、0.06μm、0.07μm、0.08μm、0.09μm、0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm。 [0023] 所述工艺的催化处理前还包括调整液整孔的步骤。 [0024] 所述调整液按质量浓度计，包括1～10g/L的强碱以及0.05～5g/L的聚乙烯亚胺类化合物，例如强碱的质量浓度为1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L、6g/L、7g/L、8g/L、9g/L、10g/L；聚乙烯亚胺类化合物的质量浓度为0.05g/L、0.1g/L、0.2g/L、0.3g/L、0.4g/L、0.5g/L、0.6g/L、0.7g/L、0.8g/L、0.9g/L、1g/L、2g/L、3g/L、4g/L、5g/L。 [0025] 在本发明所述的工艺中，所述催化之后还包括成膜的工艺，所述成膜是指：将所述催化后的类载板置于成膜液中，在15～20℃保温1～4min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。成膜液中的活性物质包括噻吩单体和苯胺单体，溶液中的主反应是噻吩单体在二氧化锰的催化作用下生成有导电性的噻吩聚合物导电薄膜，而苯胺单体作为副反应，在二氧化锰的催化作用下生成有导电性的苯胺聚合物导电薄膜，噻吩聚合物导电薄膜与苯胺聚合物导电薄膜形成立体共构的效果，生成的导电膜能经受后制程药液的攻击并保持导电性。 [0026] 作为本发明的优选方案，所述一种用于类载板孔金属化的工艺，包括如下步骤： [0027] 1)调整液整孔：将带孔的类载板置于调整液中40～65℃保温1～3min，所述调整液按质量浓度计，包括1～10g/L的强碱以及0.05～5g/L的聚乙烯亚胺类化合物； [0028] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为60～75℃，所述催化处理的时间为1～3min，所述催化液包含以下物质：高锰酸盐10～100g/L；硫酸铁铵0.1～10g/L；表面活性剂0.01～2g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为5～7； [0029] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在15～20℃保温1～4min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0030] 与现有技术相比，本发明的有益效果为： [0031] 本发明的用于类载板孔金属化的催化液，催化处理温度低，在60～75℃的温度下，经催化液催化处理的类载板的孔经金属化后形成均匀致密的高分子导电膜，且高分子导电膜导电性能优良；相对于采用传统的催化液的催化温度为88～92℃，降低了能耗，且形成的高分子导电膜的导电能力优良。 具体实施方式[0032] 下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 [0033] 实施例1 [0034] 1)调整液调整：将带孔的类载板置于调整液中40℃保温2min，其中，调整液按质量浓度计，包括10g/L的强碱以及5g/L的聚乙烯亚胺类化合物，余量为去离子水。 [0035] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为60℃，所述催化处理的时间为3min，经催化后形成的均匀致密的二氧化锰薄膜的厚度为0.28μm，其中，所述的催化液，按质量浓度计由以下物质组成：高锰酸盐10g/L；硫酸铁铵1g/L；Triton TMN 10 0.2g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为5；余量为去离子水。 [0036] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在15℃保温4min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0037] 本实施例经上述成膜后的类载板，成膜后类载板的表面形成一层均匀致密的高分子导电膜，测试其电阻为20KΩ。 [0038] 实施例2 [0039] 1)调整液调整：将带孔的类载板置于调整液中45℃保温3min，其中，调整液按质量浓度计，包括6g/L的强碱以及2g/L的聚乙烯亚胺类化合物，余量为去离子水。 [0040] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为65℃，所述催化处理的时间为3min，经催化后形成的均匀致密的二氧化锰薄膜的厚度为0.32μm，其中，所述的催化液，按质量浓度计由以下物质组成：高锰酸盐50g/L；硫酸铁铵4g/L；Tergitol XH 0.5g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为7；余量为去离子水。 [0041] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在18℃保温3min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0042] 本实施例经上述成膜后的类载板，成膜后类载板的表面形成一层均匀致密的高分子导电膜，测试其电阻为16KΩ。 [0043] 实施例3 [0044] 1)调整液调整：将带孔的类载板置于调整液中65℃保温1min，其中，调整液按质量浓度计，包括1g/L的强碱以及1g/L的聚乙烯亚胺类化合物，余量为去离子水。 [0045] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为75℃，所述催化处理的时间为2min，经催化后形成的均匀致密的二氧化锰薄膜的厚度为0.48μm，其中，所述的催化液，按质量浓度计由以下物质组成：高锰酸盐80g/L；硫酸铁铵7g/L；Tergitol XH 0.1g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为6；余量为去离子水。 [0046] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在20℃保温2min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0047] 本实施例经上述成膜后的类载板，成膜后类载板的表面形成一层均匀致密的高分子导电膜，测试其电阻为18KΩ。 [0048] 实施例4 [0049] 1)调整液调整：将带孔的类载板置于调整液中55℃保温3min，其中，调整液按质量浓度计，包括3g/L的强碱以及5g/L的聚乙烯亚胺类化合物，余量为去离子水。 [0050] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为70℃，所述催化处理的时间为2min，经催化后形成的均匀致密的二氧化锰薄膜的厚度为0.43μm，其中，所述的催化液，按质量浓度计由以下物质组成：高锰酸盐100g/L；硫酸铁铵9g/L；Triton TMN 10 0.1g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为5；余量为去离子水。 [0051] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在16℃保温3min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0052] 本实施例经上述成膜后的类载板，成膜后类载板的表面形成一层均匀致密的高分子导电膜，测试其电阻为13KΩ。 [0053] 实施例5 [0054] 1)调整液调整：将带孔的类载板置于调整液中45℃保温1min，其中，调整液按质量浓度计，包括2g/L的强碱以及5g/L的聚乙烯亚胺类化合物，余量为去离子水。 [0055] 2)催化：将经步骤1)整孔后的类载板置于催化槽的催化液中进行催化处理，所述催化处理的温度为65℃，所述催化处理的时间为3min，经催化后形成的均匀致密的二氧化锰薄膜的厚度为0.39μm，其中，所述的催化液，按质量浓度计由以下物质组成：高锰酸盐20g/L；硫酸铁铵1g/L；Triton TMN 10 0.5g/L；所述催化液用硼酸调节至pH为6；余量为去离子水。 [0056] 3)成膜：将经步骤2)催化后的类载板置于成膜液中，在15℃保温4min，水洗，烘干，即可在所述类载板的孔内制得所述高分子导电膜。 [0057] 本实施例经上述成膜后的类载板，成膜后类载板的表面形成一层均匀致密的高分子导电膜，测试其电阻为16KΩ。 [0058] 本发明的用于类载板孔金属化的催化液，催化处理温度低，在60～75℃的温度下，经催化液催化处理的类载板的孔经金属化后形成均匀致密的高分子导电膜，且高分子导电膜导电性能优良；相对于采用传统的催化液的催化温度为88～92℃，降低了能耗，且形成的高分子导电膜的导电能力优良。 |
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