SU1130619A1 - Раствор дл предварительной обработки поверхности пластмасс перед химическим меднением - Google Patents

Abstract

РАСТВОР ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТМАСС ПЕРЕД ХИМИЧЕСКИМ МЕДНЕНИЕМ, содержащий галогенид одновалентной меди, сол ную , кислоту и органический растворитель , отличающийс  тем что, с целью повьппени . адгезии медного покрыти  к подложке, он допол- ; нительно содержит фтореульф&новзто кислоту или смесь плавиковой и серной кислот при соотношении 1:1 - 1:5, а - в качестве органического растворита л  - ацетон при следующем содержании компонентов, г: Галогенид; однова20-80 лентной меди Сол на  кислота

Description

00 О 9 , Изобретение относитс  к подготовке поверхности пластмасс перед химическим меднением и может найти при .менение в радиоэлектронике, приборостроении и автомобильной промышленности . Известны растворы дл  предварительной подготовки поверхности пласт масс перед химической металлизацией, в которых исключаетс  использование дефицитного и дорогосто щего паллади ,Издели  из пластмассы последовательно обрабатываютс  в нескольких технологических растворах. Раствор обезжиривани  представл ет собой водный раствор моющих средств. Трав щий раствор состоит из водного рас твора бихромата кали  в серной кислоте . Раствор сенсибилизации содержит водньш сол нокислый раствор хлористого олова, а активирующий рас твор представл ет собой сернокислый раствор сульфата двухвалентного желе за ij .Недостатками этих растворов  вл ютс  нестабильность активирующих рас творов на основе сульфата двухвалентного железа, длительность проце са,что св зано с последовательной об работкой в каждом из перечисленных растворов предварительной подготовки сложность регенерации травильных и а тивирующих растворов, а также сложность очистки сточных вод. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  раствор предварительной подготовки поверхности пластмасс, который позвол ет одновре менно обезжиривать, травить и активи ровать поверхность. Он содержит гало генид одновалентной меди,преимуществе но хлорид меди, по крайней мере один органический растворитель (диметилформамид об зательно), восстановитель , например гипофосфит натри , хлорид двухвалентного одова и сол ную кислоту 2 . К недостаткам известного раствор относ тс  низка  адгези  медного покрыти С 13 МПа) ,:что обуславливаетс  недостаточным протравливающим эффектом композиции (диметилформамид способен частично гидролизоватьс  . что значительно уменьшает протравливаюпр1й . эффект. растворител ) и затрудненна  регенераци  раствора предварительной подготовки. Цель изобретени  - повышение адгезии медного покрыти  к пластмассовой подложке. Поставленна  цель достигаетс  тем, что раствор предварительной обработки поверхности пластмасс перед химическим меднением, содержащий галогенид одновалентной меди, сол ную кислоту и органический растворитель, дополнительно содержит фторсульфоновую кислоту или смесь плавиковой и серной кислот при соотношении 1:11:5 , а в качестве органического растворител  - ацетон, при следующем содержании компонентов, г: Галогенид одновалентной меди20-80 Сол на  кислота 50-300 Фторсульфонова  кислота20-100 или смесь плавиковой (71%-ной) и серной (96%-ной) кислот 20-350 Ацетон До 1 л В качестве галогенида одновалентной меди могут быть использованы эквивалентные соли: хлорид, бромид или иодид меди. Выбор в качестве растворител  ацетона обусловлен тем, что ацетон  вл етс  стабилизатором солей одновалентной меди, восстанавлива  образующиес  иойы двухвалентной меди до одновалентной меди по схеме, наприсцеи + cuci + 7 + CHjCICOCH, при этом использование ацетона исключает введение в раствор предварительной подготовки восстановителей типа гипофосфита натри  либо двухлористого олова, а также тем, что улучшаетс  возможность регенерации активирующих растворов, что св зано с низкой температурой кипени  ацетона (Т 56°С) и с тем, что ацетон  вл етс  единственным органическим растворителем. Предельно.допустима  концентраци  ацетона в рабочей зоне (200 мг/мЪ относительно высока по сравнению с , концентрацией дл  диметилформамида (10 мг/м ). Кроме того, ацетон  вл етс  растворителем, обладающим и )протравливающим и обезжиривающим эффектом . Введение в раствор предварительной подготовки фторсульфоновой кислоты либо смеси плавиковой и серной кислот обеспечивает травлени.е поверхности пластмасс за счет реакции этих кислот с полимерным материалом на основе .стекловолокна. Эпоксидна  смола удал етс  в результате сульфировани  ароматической части ее и сво бодных гидроксильных групп серной и фторсульфоновой кислотами, образу  пол рный сложный сульфированный поли мер, легко удал ющийс  с подложки ацетоном и дальнейшей промывкой. Пла викова  и фторсульфонова  кислоты вступают в реакцию со стекловолокном по схемам: . SiO| + 4HF + 2Н20 SiO,., + + HxjSO. Протекание таких реакций на поверхности пластмасс обеспечивает более глубокое травление, чем использрвание только неводных растворителей и создает микрошероховатость (л/1,5 мкм) поверхности, что необгходимо дл  хор-ошей адгезии медного . покрыти . Травление пластмасс предла гаемым раствором, в который введены фторсульфонова  кислота, либо смесь серной и плавиковой кислот облегчаетс  также и за счет того, что эти кислоты способны образовьшать ком:плексы с ацетоном. Комплексообразова ние происходит по атому фтора. Комплексообразование фторсодержащих кис лот с ацетоном регулирует травление преп тствует перетравливанию полимеров и улучшает адгезию. Использование фторсульфоновой ки лоты предпочтительнее, чем смеси пла виковой и серной кислот. вследствие более эффективного травлени  пластм сы. Однако вследствие относительной дефицитности фторсульфоновой кислоты целесообразно использовать смесь ки Обработку пластмасс в растворе дл  предварительной подготовки осуществл ют следующим образом. Готов т совмещенньй раствор, дл  чего к суспензии галогенида одновалентной меди (20-80 г/л) в ацетоне при нагревании и перемешивании добавл ют 50-300 г/л 36%-ной сол ной кислоты. После осаждени  в полученный гомогенный раствор добавл ют от 20 до 100 г/л фторсульфоновой кислоты либо смесь 71%-ной плавиковой кислоты и 96%-ной серной кислоты в соотношении от 1:1 до 1:5. Образец пластмассы погружают -в приготовленный совмещенный pactBdp на 5-300 с при комнатной температуре. Затем образец промывают водой и (не об зательно ) погружают в восстанавливающий раствор на 1-5 мин. После этого образец погружают на 1-5 мин в раствор акселерации. Образец готов дл  химического меднени  в типовом растворе . Уменьшение концентрации фторсульфоновой кислоты меньше 10 г/л приводит к неудовлетворительной микрошероховатости и плохой адгезии. Увеличение концентрации больше 100 г/л вызывает перетравливание пластмассы, слишком большую микрошероховатость и уменьшение адгезии медного покрыти . Увеличение соотношени  плавиковой и серной кислот более 1:5 приводит к нестабильности раствора предварительной подготовки, а уменьшение соотношени  ниже чем 1:1 не обеспечивает удовлетворительной микрошероховатости . Состав предлагаемого раствора предварительной подготовки перед химическим меднением и его технические характеристики приведены в таблице. В примерах 1 и 2 проиллюстрирован технический процесс подготовки пластмассы к xи шчecкoмy меднению. Пример 1. Подложку из пласт .;массы СТЭФ-1 площадью .10 см на 1 мин погружают в активирующий твор состава, г: . Хлорид меди (1) 40 Сол на  кислота ( 36%-на )200 Фторсульфонова  кислота.20 АцетонДо 1 л Далее подложку промывают в воде и погружают на 1 мин в водный раствор восстановлени  состава, г/л: Na.BH41 NaOH 50 ,001 Затем подложку погружают на 3 мин в раствор акселерации состава, г/л: Формалин150 мл/л NaOH 300 Hg(OCOCH,j)20,01 После этого подложку помещают в раствор хиьшческого меднени  состава, г/л: CuS045H2014 NiS04 iKNaCifHHOg Формалин (40%-ный) Адгези  медного покрыти  20 МПа микрошероховатость (R.) 1,5 мкм, начальна  скорость меднени  40 мг/мин-см Пример 2. Подложку из пласт массы СТЭК-1 площадью 10 см погружают на 5 мин в а:ктивирую1ций раствор состава, г: Иодид меди (I) 30 Сол на  кислота ( 36%-на )100 Плавикова  кислота ( 71%-на ) . ЮЛ Серна  кислота ( 96%-на ).100 Ацетон . До 1 л Раствор готов т следующим образом К суспензии иодида меди (1) в ацетоне (30 г CuJ) при перемешивании и нагревании добавл ют 100 г 36%-ной сол ной кислоты. Образуетс  темнокоричневый комплекс иодид меди (I) ацетон. В отдельной порции к.100 г 96%-ной серной кислоты осторожно добавл ют 100 г 71%-ной плавиковой кис лоты и 300 мл ацетона. Второй раствор выливают в первый и довод т до одного литра ацетоном. После обработ ки в активирукидем растворе образец пластмассы тщательно промывают вначале раствором 5%-ной соды, затем дистиллированной водой, погружают на 5 мин в раствор восстановлени  соста ва, г/л: Тиомочевина После этого подложку погружают в раствор акселерации состава, г/л: Формалин100 NaOH100 ,001 Затем подложку помещают, в раствор химического меднени , состава, г/л: СиЗОц 5Н2014 NiSG jeHjO4 KNaC4H40640 Формалин (40%) 52 мг/л Адгези  покрыти  32 МПа; микрошероховатость (R) 1,5 мкм; начальна  . скорость меднени  42 мг/см-мин. Качество предварительной подготовки поверхности пластмасс перед хими-; ческим меднением оценивают по начальной скорости процесса химического меднени  и по результатам микрошероховатости поверхности. Качество покрыти  оценивают по результатам испытани  на адгезию покрыти  путем Отрыва и с помощью микроскопа. Экономический эффект от применени  предлагаемого раствора предварительной обработки поверхности пластмасс достигаетс  за счет значительного улучшени  адгезии медного покры ти  (на отрыв) с 13 МПа до 19-23 Ша в результате обеспечени  более удовлетворительной микрошероховатости поверхности пластмасс. Использование в качестве растворител  ацетона облегчает регенерацию раствора предварительной подготовки вследствие низкой температуры кипени  ацетона и того, что неводна  среда.рднокомпонентна. . Исключаетс  использование восстановител  в растворе, что обеспечиваетс  высокими стабилизирующими свойствами ацетона.

Claims (1)

1. РАСТВОР ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬ-

   НОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ ПЛАСТМАСС ПЕРЕД ХИМИЧЕСКИМ МЕДНЕНИЕМ, содержащий галогенид одновалентной меди, соляную, кислоту и органический растворитель, отличающийся тем, что, с целью повышения адгезии медного покрытия к подложке, он допол- : нительно содержит фтореульфбновую кислоту или смесь плавиковой и серной кислот при соотношении 1:1 - 1:5, а в качестве органического растворите^ ля - ацетон при следующем содержании компонентов, г:

   Галогенид однова-

   лентноймеди 20-80 Соляная кислота (36%-ная) 50-300 Фторсульфоновая кислота 20-100 или смесь плавиковой (71%-ной) и серной (96%-ной) кислот 20-350 Ацетон, До 1 л '