[发明专利]用于在基质上沉积钯催化剂的聚合树脂及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及在基质上沉积钯催化剂用的可调整粘度和pH的聚合树脂、制备它的方法及其用途。

本发明的目的是鉴于通过自动催化浴或无电解浴敷施金属钯而沉积钯催化剂。通常，自动催化浴是通过钯-锡胶体基催化剂而被引发的。为了通过这种催化剂而达到选择性的沉积，必须使用光敏剂。通过PdCl₂预处理基质，通过自动催化浴催化剂完全被金属所覆盖。光致抗蚀剂被涂敷在其上。随后，穿过掩模用紫外光对整体进行辐照。被辐照的抗蚀剂之显影导致形成电路图形。为了减少化学处理步骤的数目，现已提出大量的选择性沉积钯的方法。然而，从钯产物的稳定性、处理步骤的数目和使用所说的产物的适应性等考虑，这些方法显示出某些缺点。

在这方面上，K.Kondo等人在其论文“由吸附的Pd(II)-配离子化学沉积Pd(O)”〔“Photochemical Deposition of Pd(O)fromAdsorbed Pd(II)-Complex Ions”，J.Electrochem.Soc.，Volume139，NO.10，October 1992〕中，钯敏化剂使陶瓷产物、特别是使含96％矾土的陶瓷产物的选择性敷施金属成为可能。这种产物是通过在水中以分子比为5混合二氯化钯(PbCl₂)和配合体例如酒石酸。随后通过添加氢氧化钠将此体系的pH调整到9.3。然后将矾土板在此溶液浸渍十分钟并在去离子水中浸渍三分钟。然后将其在室温下干燥。此后穿过掩模用汞蒸汽灯辐射照此板六分钟，残留的未被辐照产物通过将基质在60℃的盐酸液中浸渍五分钟而被除掉。随后，通过自动催化铜浴按照掩模图形将其镀铜。由此得到的敏化钯溶液之主要缺陷在于它缺乏时间稳定性。还可发现敷施溶液的步骤仍然很多，并且必须透过掩模进行曝晒而曝晒是敷施产物的唯一有效方法。另外的主要缺陷在于Kondo产物既不能被认为是树脂(它们不含聚合物)而宁可被视作溶液，也不能被认为是可调整粘度的产物。事实上，敷施Kondo溶液只通过基质吸附才能进行。

申请人的专利申请说明书WO 93/12267还涉及在基质上沉积金属用的聚合树脂，它包含以在作为溶剂的二甲基甲酰胺或水(视纤维素衍生物和金属化合物的种类而定)中的溶液形式的配位化合物和纤维素衍生物。由使用这些聚合物树脂而引起的主要缺陷在于，事实上它们不适用于某些聚合物基质诸如聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺；并且由于它们仅在254nm的高功率灯下分解，因此使用紫外灯是非常受限制的；还有，它们的粘度仅能在较小的范围内被调整。此外，用于敷施这些树脂的方法也是受限制的。例如喷墨法就不能被使用。此外，不可能添加其他物质。

因此本发明的主要目的之一在于消除上述的缺陷并提供一种在基质上沉积钯催化剂用的可调整粘度和pH的聚合树脂，它在时间上非常稳定，可用许多敷施法诸如喷墨法、旋涂法、标绘笔法、丝网印花法、浸染法、涂刷法、毛笔法、喷涂法等使用，并且它们既可选择性地又可非选择地进行陶瓷产物、塑料或聚合物产物、木材、金属的金属(例如，Cu、Ni、Ag、Au)敷施。

为此，本发明的聚合树脂包含混在一起的钯盐、羧酸或氯化物型的配位剂、含羟基和/或羧基的水溶性聚合物、碱性化合物和选自水、甲醇和乙醇中的溶剂。

根据本发明的一个优选的实施方案，钯盐选自二氯化钯、硫酸钯、硝酸钯、及其混合物，羧酸型配位剂选自羧酸、a-羟基羧酸、羧多酸、及其混合物，氯化物型配位剂选自盐酸和氯化盐，含羟基和/或羧基的聚合物选自纤维素聚合物、丙烯酸类聚合物、及其混合物，碱性化合物选自碱性盐、碱、或其混合物。

根据本发明的另一个优选的实施方案，聚合树脂至少包含润湿剂、着色剂、粘合促进剂、表面活性剂、或消泡剂、或这些试剂的二种或更多种的混合物。

根据本发明的一个特别优选的实施方案，钯盐的浓度为0.05-5％重量而优选为0.1-1.0％重量，羧酸型或氯化物型配位剂的浓度为0.01-5％重量而优选为0.04-2.0％重量，含羟基和/或羧基的聚合物的浓度为0.1-15％重量而优选为0.1-7％重量，当碱性化合物是碱性盐时其浓度为0.01-5％重量而优选为0.01-2.5％重量，当碱化合物是碱时其浓度为0.01-2.5％重量而优选为0.1-1.5％重量，上述各种试剂的可允许的总浓度为0.01-5％重量而优选为0.01-3％重量，其余的重量百分比是由溶剂形成的。

根据本发明的另一特别优选的实施方案，聚合树脂包括作为溶剂的软化水。