Раствор для активирования поверхности непроводников
Патент 600210
Авторы
Раствор для активирования поверхности непроводников
Иллюстрации
Реферат
<»i 6002I0
ИСА
О П
Цовоа Яовртскда
Сацналк тнческнк
Республик
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.03.76 (21) 2343475/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 03.05.78 (51) М. Кл. С 23С 3/02//
С 25D 5/56
Государственный коветет
Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.794.4 (088.8) (72) Авторы изобретения
И. В. Гаврилова, М. И. Гельфман, Л. A. Гилева, М. И. Дворкина, В. М. Киселева, Н. А. Кустова, В. И. Леонов, В. В. Разумовский и Л. П. Ткачева (71) Заявители (54) РАСТВОР ДЛЯ АКТИВИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ
НЕПРОВОДНИКОВ с сн3 ct;H 0 ((, 3 н-с- р„
I ", и сн, Изобретение относится к нанесению металлических покрытий на непроводники химическим способом, в частности к металлизации пластмасс, преимущественно сополимеров стирола.
Известны растворы для активирования поверхности непроводников перед химической металлизацией, содержащие соединение благородного металла 1 и VIII групп периодической системы элементов, соль металла IV группы и стабилизирующий анион, образующий комплекс с металлом IV группы.
Известный раствор неустойчив во времени и требует введения специальных стабилизаторов, что усложняет его состав и приготовление.
Наиболее близким к изобретению по составу компонентов и достигаемому результату является раствор для активирования поверхности непроводников, содержащий соединение палладия, например хлорид палладия, и воду.
Однако известный раствор обладает низкой стабильностью во времени.
Предложенный раствор отличается от известных тем, что, с целью повышения стабильности раствора он дополнительно содержит диметилформамид, а в качестве соединения палладия — его комплекс с диметилформамидом структурной формулы
5 при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Комплекс палладия с диметилформамидом 0,08 — 0,12
1о Диметилформамид 40 — 60
Вода Остальное
В данном растворе концентрация комплекса палладия в пересчете на хлорид палладия составляет 0,05 — 0,07 г на 100 мм раствора.
15 Применяемый комплекс палладия с диметнлформамидом является карбамидным соединением с нециклическим лигандом и может быть получен, например, по реакции хлорида палладия с диметилформамидом.
20 Для приготовления комплекса 5 г хлорида палладня растворяют в 50 — 60 мл диметилформамида при нагревании на водяной бане (i — 80 С) в течение 30 мин, после чего отфильтровывают нерастворившийся хлорид
25 палладия и к фильтрату добавляют 150 мл серного эфира.
Выпавший осадок отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают серным эфиром.
Выход комплекса (Рд(ДМФ),1С4 составляет
600210
Таблица 1
Компонент
0,08
40,00
Остальное
0,12
60,00
Остальное
0,1
40,0
Остальное
18
2 — 4
100
18
2 — 4
300
18
2 — 4
100
8 г. Полученный комплекс палладия в твердом состоянии устойчив во времени.
Для приготовления и корректирования предложенного раствора необходимое количество комплекса палладия растворяют в смеси диметилформамида с водой.
Раствор для активирования указанного состава стабилен во времени без снижения его каталитической активности. При содержании комплекса палладия в растворе менее
0,08 вес. % каталитическая активность раствора снижается, что приводит к заметному снижению скорости осаждения металла, например меди, в 1,5 — 2 раза. Дальнейшее снижение содержания комплекса приводит к появлению на поверхности не покрытых металлом у частков.
Увеличение концентрации комплекса выше
0,12 вес. /, не приводит к повышению каталитической активности раствора.
Указанные пределы содержания диметилформ амида обеспечивают его наибольшую стабильность. При содержании диметилформамида менее 40 вес. /О происходит быстрое выделение из раствора темного объемистого осадка и снижение каталитической активности раствора.
Так, после обработки в растворе, содержащем 30 вес. % диметилформамида, который использовали в течение 4 — 5 дней, скорость осаждения меди уменьшается в 2 — 4 раза.
При содержании диметилформамида более
60 вес % каталитическая активность раствора также снижается, но при этом не наблюдается выпадения осадка, что позволяет сделать вывод об отравлении катализатора продуктами разложения диметилформамида.
Стабильность предложенного раствора при суточной обработке в 500 мл раствора 4 дм поверхности и последующем меднении составРаствор для активирования (вес. ч, ): (Pd (ДМ1),1 С1, диметилформамид вода
Раствор для химического меднения, г/л: сернокислая медь сегнетова соль карбонат натрия тиосульфат натрия зтанол (мл/л) формалин 37 — 40-ный (мл/л) 5
4 ляет в среднем 15 суток, после чего раствор необходимо корректировать добавлением
0,05 вес. % комплекса палладия. Индукционный период, т. е. время до начала момента осаждения металла, при использовании предложенного раствора в течение 7 — 10-ти суток составляет в среднем 10 — 15 с и увеличивается до 25 — 40 с при его дальнейшей эксплуатации.
После корректировки каталитическая активность раствора полностью восстанавливается — индукционный период составляет
10 — 15 с.
При аналогичном использовании известного раствора в течение 3 — 4-х суток индукционный период увеличивается в 3 — 4 раза.
После обработки в предложенном растворе на поверхности непроводн иков осаждаются сплошные гладкие покрытия, которые могут быть использованы в декоративных и других целях.
Использование предложенного раствора для активирования поверхности сополимеров стирола перед химическим меднением и никелированием может быть проиллюстрировано следующими примерами.
Пример 1. Образцы пластмасс марок
УПС и УПМ обезжиривают в растворе фосфата натрия с добавкой ОП вЂ” 10, промывают в дистиллированной воде, травят в смеси ацетоуксусного эфира и этанола, промывают этанолом, травят в смеси эфирной и фосфорной кислот с добавкой хромового ангидрида, промывают в дистиллированной воде, нейтрализуют в растворе едкого патра, вновь промывают в дистиллированной воде. Затем активируют в течение 10 мин, подвергают меднению в растворах, составы которых приведены в табл. 1.
Содержание в варианте состава, №
600210
Таблица 2
Количество меди, осажденной за
10 мин, мг/см2
Индукционный
Адгезия, кчс/см
Состав, M период, с
0,5 — 0,6
0,5 — 0,6
0,5 — 0,6
0,2 — 0,3
0,3 — 0,4
0,3 — 0,4
30,0
Формула изобретения
15,0
20,0
СНЗ С1 СН; О !
11- С - 11 — Р а - ; — с 11 ! !
НЗ С1 сне
Составитель Е. Кубасова
Техред А. Камышникова Корректор Н. Федорова
Редактор О. Юркова
Заказ 1372/13 Изд. № 423 Тираж 1198
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2
Условия проведения процесса приведены в табл. 2.
Пример 2. При аналогичной примеру 1 подготовке поверхности и обработке в тех же самых растворах активирования в течение
15 мин образцы подвергают никелированию в растворе, содержащем, г/л:
Хлорид никеля 30
Гипофосфат натрия 25
Лимоннокислый натрий 15 при 65 С в течение 20 мин. Индукционный период после использования составов № 1 № 3 составляет соответственно 30, 40 и 60 с, а количество осажденного за 20 мин никеля для составов № 1 и 2 — 0,2 — 0,3 мг/см, для состава № 3 — 0,2 — 0,25 мг/смв.
Величина адгезии никелевого покрытия
0,5 — 0,6 кгс/см.
Стабильность указанных составов составляет в среднем 20 суток.
Медные и никелевые покрытия, полученные в примерах 1 и 2, гладкие, матовые, сплошные.
Как видно из представленных в примерах 1
5 и 2 данных, для активирования поверхности сополимеров стирола перед химическим меднением предпочтительно использовать состав № 2, а перед химическим никелированием— составы № 1 и № 2.
Раствор для активирования поверхности непроводников перед химической металлизацией, содержащий соединение палладия и воду, отличающийся тем, что, с целью повышения его стабильности, в него дополнительно введен диметилформамид, а в качестве соединения палладия — его комплекс с
20 диметилформамидом структурной формулы при следующем соотношении компонентов, 30 вес. %:
Комплекс палладия с диметилформамидом 0,08 — 0,12
Диметилформамид 40 — 60
Вода Остальное