[发明专利]具有离子催化剂的衬底的无电金属镀覆的水平方法

说明书

在离子催化剂下无电金属镀覆的水平方法已通过减少不希望有的起泡而改善镀覆性能。减少起泡防止催化剂浴损失离子催化剂并且防止抑制催化剂性能的浮渣形成。水平方法还抑制离子催化剂沉淀并且改善离子催化剂对衬底的粘着性。水平方法可用于镀覆不同类型衬底的通孔和通道。

技术领域

本发明涉及具有离子催化剂的衬底的无电金属镀覆的水平方法，以维持或改善催化剂在无电金属镀覆期间的性能并且提供对衬底的良好金属粘着性。更确切地说，本发明涉及具有离子催化剂的衬底的无电金属镀覆的水平方法，以维持或改善催化剂在无电金属镀覆期间的性能，并且通过减少或抑制在水平无电金属镀覆方法期间不希望有的起泡和浮渣形成而提供对衬底的良好金属粘着性。

背景技术

无电镀覆是印刷电路板行业中最重要的金属化技术之一。近年来，高密度印刷电路板(如具有微通道和通孔的那些高密度印刷电路板)更经常以使用离子催化剂的水平方法模式来加工。这部分归因于更有利的流体动力学使得金属化化学物质到达微通道(尤其具有1:1和更高的高纵横比的那些微通道)的底部。

基于离子溶液的催化剂在水平镀覆系统中具有数个优于胶态催化剂的重要优势。离子催化剂络合物由于不存在外来金属离子(如锡(II)离子)而本质上对氧化环境(如通常在水平传送带化设备中所见的高速搅拌)具有优良的稳定性。此外，离子催化剂络合物能够实现高纵横比微通道底部的渗透和表面活化，同时维持易于方法控制的宽操作参数。最后，这些催化剂提供降低的残余导电性，这是这些复杂设计中存在的细线技术所必需的。对于高密度互连件，鉴于传送带化系统可更易于操纵薄核心加工，水平加工是优选的技术。此外，改善的溶液流动可易于通过恒定的催化剂应用和化学处理而满足复杂微结构在印刷电路板面板两侧上的均一性要求。然而，水平系统中的高速溶液搅拌使得含有表面活性剂的溶液起泡并且可能导致气泡和表面活性剂分子截留在微通道底部内，从而产生可靠性问题。

表面活性剂，如烷基苯氧基聚乙氧基乙醇、聚氧化乙烯聚合物和直链烷基苯磺酸盐，已作为湿润剂用于处理电路板以便较佳吸附离子催化剂以及胶态催化剂。在水平方法镀覆模式中，这些表面活性剂水溶液在空气鼓泡穿过其时起泡。当其用作催化剂步骤之前的预浸溶液时，表面活性剂和泡沫可被拖入催化剂浴中。离子催化剂，如离子钯催化剂，包括钯离子和有机螯合剂。离子催化剂浴也由于催化剂部分的寡聚物或聚合物性质而在水平方法模式中起泡。拖入离子催化剂浴模块中的预浸表面活性剂可使得催化剂泡沫消散更慢并且保持更久，从而在催化剂溶液表面上形成浮渣。这类起泡和浮渣形成可导致催化剂浴损失催化剂。另外，泡沫和浮渣可填塞微通道和通孔，从而产生有缺陷的电路板。因此，需要一种减少或抑制起泡和浮渣形成并且同时使得催化剂能够良好吸附于衬底表面以便无电金属化的预浸调配物。

发明内容

无电镀覆衬底的水平方法包括：清洁和调节衬底；微蚀刻衬底；提供水性酸性预浸组合物，其由一种或多种具有下式的化合物：

其中R₁、R₂、R₃、R₄和R₅独立地选自氢、直链或分支链(C₁-C₄)烷基、卤化物、NH₂、NO₂、SO₃H、OH、酰基、(C₁-C₄)烷氧基和苯甲酰基，并且Z是OY或苯甲酰基，其中Y是氢、卤化物、直链或分支链(C₁-C₄)烷基、苯基或碱金属阳离子；和任选地一种或多种缓冲剂组成；将水性酸性预浸组合物施用于衬底；将离子催化剂施用于衬底；将还原剂施用于具有离子催化剂的衬底；并且将无电金属镀覆浴施用于具有催化剂的衬底以便金属镀覆衬底。