Медные соли алифатических фторкарбоновых кислот,проявляющие фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлизации диэлектриков

Медные соли алифатических фторкарбоновых кислот,проявляющие фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлизации диэлектриков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В.И.Салоутин. Л.А.Брусницына, Л.Н.Пушкина, И.А.Питерскмк .-. „

Г.А.Китаев, К.И.Паакевич и В.В. Сидоров

/ Ф

Уральский ордена Трудового Красного Знаме политехнический институт им. С.И.Кирова и--Инс туФ" - - »:À химии Уральского научного центра АН СССР (72) Авторы изобретения (7l ) Заявители (54) МЕДНЫЕ СОЛИ АЛИФАТИЧЕСКИХ ФТОРКАРБОНОВЫХ КИСЛОТ, ПРОЯВЛЯЮЩИЕ ФОТОХИИИЧЕСКУЮ АКТИВНОСТЬ В ПРОЦЕССАХ

ФОТОСЕЛЕКТИВНОЙ ИЕТАЛЛИЗАЦИИ ДИЭЛЕКТРИКОВ формулы Н (CV ),„COOL Cu-Н О, где n 2,4 I

Изобретение относится к органическому синтезу, в частности к новым органическим соединениям — медным солям алнфатических фторкарбоновых кислот, проявляющих фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлизации диэлектриков и может применяться в устройствах для записи информации, например, в технологии изготовления микросхем и печатных плат по фотоаддитивной технологии.

Известны медные соли органических кислот, несодержащих ф ора-ацетаты или формиаты, проявляющие фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлизации диэлектриков (1 ).

Недостатком известных соединений является то, что для приготовления на их основе светочувствительных композиций необходимо дополнительно вводить в них еще пять компонентов, таких как дорогостоящий фотосенсибилизатор нлн специальные поверхностноактивные вещества (ПАВ).

Цель изобретения — создание новой химической структуры, проявляющей фо" тохимическую активность в процессах фотоселективной метиллизации диэлектриков и позволяющей упростить состав композиции, а именно исключить введение специального ПАВа и снизить процентное содержание фотосенсибилизатора (натриевой соли антрахинон=2,6-дн-сульфокислоты) .

Указанные свойства определяются новой химической структурой общей

Указанные соединения получают путем взаимодействия (5 -гидрофторкарбоновых кислот с гидроокисью меди в воде. Исходными продуктамн являются тетрафторпропионовая и октафторвалернановая кислоты„ которые получаются

Я57106

3 окислением тетрафторпропанола и октафторпентанола соответственно.

Медные соли фторкарбоновых кислот и фторкарбоновые кислоты устойчивы в кислых и нейтральных средах длительное вре" мя. Они образуют прозрачные растворы в водноорганических, органических и водных средах, устойчивы при хране" нии.

Пример 1,Медь-бис-1,1,1,2,2тетрафторпропиоиат)-гидрат.

В однолитровую двухгорлую колбу померцают 97,56 г (1 моль) гидроокиси меди, колбу снабжают обратным водяным холодильником и капельной воронкой. Затем приливают 100 мл дистиллированной воды и 292 r (2 моля )

1,1,2,2-тетрафторпропионовой кислоты.

Затем реакционную массу экстрагируют дважды эфиром (порциями по 150 мл), Эфирные вытяжки объединяют, эфир упаривают. Остаток растворяют в 200 мл метанола, фильтруют и метанол упаривают, остаток сушат. Получают 315 г медь-бис (1,1,2,2-тетрафторпропионата)

-гидрата. Выход 85%..

Пример 2. Медь-бис(1,1,2,2,3, 3,4,4-октафторвалериат)-гидрат.

В однолитровую двухгорлую колбУ помещают,97,56 r (1 моль) гидроокиси меди, колбу снабжают обратным водяным холодильником и капельной воронкой.

Затем приливают 100 мл дистиллированной воды и 492,5 г (2 моля) 1,1,2,2,3, 3,4, 4-октафторвалериановой кислоты.

Реакционную массу охлаждают до комнатной температуры и экстрагируют дважды эфиром (порциями по 200 мл) .

Эфирные вытяжки объединяют, эфир упаривают, остаток растворяют в 300 мл метанола, фильтруют и метанол упаривают, остаток сушат. Получают 459 г медь-бис(1,1,2,2,3,3,4,4-октафторвапериата)-гидрата. Выход 80%, Данные элементного анализа по примерам 1 и 2 и константы приведены в таблице.

Светочувствительная композиция на основе медных солей полифторированных кислот включает, %:

Медная соль полифторкарбоновой кислоты 1, Вторичный восстановитель — понтаэритрит до 5, ф фотосенсибилизатор 0,01 — 1,6

Интенсификатор процесса усиления изображения- до 4

Растворитель вода

Приготовленный прозрачный водный

5 раствор поливом, вытягиванием из раствора, разбрызгиванием или другим способом наносят на заготовки диэлектрического материала, подготовленного к металлизации. Светочувствительный раствор хорошо распределяется по поверхно"ти диэлектрика, а также в отверстиях заготовки, что является залогом успешного осаждения металлического покрытия на засвеченных участках.

Расход светочувствительной композиции около 1 мл/дм . Высушенную заготовку

2 экспонируют с одной или двух сторон через стеклянный или пленочный фотошаблон. Проявление открытого изображения производится погружением за— готовки в щелочной раствор физического проявления на основе сернокислой меди, сегнетовой соли и формалина д5 или в другой раствор метиллизации.

Проявленный рисунок схемы может быть усилен в растворе толстослойного меднения.

В примерах показаны возможности

gp использования солей (1) в составе светочувствительной композиции для фотоселективной активации диэлектрических материалов.

Пример 3. Готовится свето3> чувствительная композиция следующего состава,X:

Медь -бис(1,1,2,2-тетрафторпропионат) гидрат 0,8

Пентаэритрит 5

Na-Соль антрахинон-2,6-дисульфокислоты 0,8

Лимонная кислота 2

Вода 91,4 и наносится поливом в 2 приема на подготовленную поверхность диэлектрика с адгезивным слоем СТЭФ-1-2 ЛК в количестве 2,5-3,0 мп/д Р . Сушат при температуре 25-30 С в течение

50 10 — 15 мин, экспонируют через пленочный шаблон в течение 5-10 мин, что соответствует обпученности 1.000 Вт/м и проявляют изображение в растворе химического меднения следующего состава, вес.%:

Сернокислая медь 3

К-Na-винокислый 14

Натр едкий 4

857106

Формалин (37Х ) 12

Вода до l л

Металлический рисунок проявляется с двух сторон на засвеченных участках поверхности диэлектрика, ширина металлических линий 0,25; 0,15;

0,10 мм, с таким же расстоянием между ними. После этого толщина покрытия доводится до 20-25 мкм в растворе химического меднения; Адгезия метал- 10 лнческого покрытия, измеренная методом полоскового обрыва под углдм

90, составляет 430 — 15 Гс/мм

+ 2

Пример 4. Готовят светочувствительный раствор, Х.: 15

Медь-бис (1, 1, 2, 2-тетрафторпропионат)-гидрат 1

Пентаэритрит 5

Дннатриевая соль 20 антрахинон- 2,6-дисульфокнслоты 1,0

Лимонная кислота 4

Вода 89,0 н наносят его на подготовленную по- И верхность диэлектрика с отверстиями. диа:етром 0,6 мм окунанием в 2 слоя с промежуточным высушиванием при температуре 18-2. > С под вентилятором.

Экспонирование и проявление проводят 30 согласно примеру 3. Получается четкий двусторонний металлический рисунок, прочно связанный с основой,, со сплошной металлизацией в отверстиях.

Пример 5. Готовят светочувст- д5 вительную композицию следующего соста ва,X:

Медь бнс (1, 1,2,2, 3, 3, 4, 4-октафторвалериат) гндрат 1 40

Пентаэритрит 5

Динатриевая соль-антрахинон-2,6-дисульфокислоты 0,8

Лимонная кислота 0,4 45

Вода 89,2

Светочувствительная композиция наносится, сушится, экспонируются и проявляется согласно примеру 3. Получаются линии микросхеж 0,25; 0,15; 50

0,10 мм с такой же шириной зазора.

Пример 6. Наносимая окунанием на диэлектрик с отверстиями 0,6 мм в 2 слоя светочувствительная композиция представляет собой раствор. ео- 55 держащий. вес.X:

С

Медь -бис (l,l,2,2, 3,3,4,4-октзфторвалериат) гндрата 1,2

Пентаэритрнт 5 йа-соль 2,6-антрахинондисульфокислоты l,0

Лимонной кислоты 2

Воды 90,8

Все последующие процессы нанесения сушки, экспонирования и проявления аналогичны примеру 3.

В растворе толстослойного меднения толщина металлического покрытия доводится до 25 мкм.

Таким образом, из приведенных материалов следует, что медные соли

Ю -гидрополифторкарбоновых кислот являются новыми веществами, проявляющими высокую фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлизации диэлектриков и могут применяться в процессе изготовления микросхем и печатных плат. Применение их позволяет снизить содержание фотосенсибилизатора до 0,8Х по сравнению с известным требующим 1.6Х сенсибилизатора. и устранить применение специальных ПАВов из состава композиции, что приводит к значительному упрощению ее. Применение предлагаемых соединений (1) позволяет металлнзировать отверстия с отношением высоты отверстия к диаметру 2,5-3 при диаметре 0.6 мм. С применением синтезированных соединений (1 У были изготовлены схема на диэлектриках — стеклотекстолита с адгезивньмн слоями из эпоксидной смолы ЭД-8 и эпоксикаучуковой -2 ЛК, ситалле на поликарбонате ПКТ-5 и наполненном полиэтилене.

Разрешение до 80 мкм при зазоре

100 мкм. Ориентировочная стоимость процесса активации с применением пред лагаемых солей меди (1) в составе светочувствительной композиции оценивается в 0,28-0,3 руб. íà 1 м поверхности. а известных 0,35-0,4 руб. Кроме того, немаловажным обстоятельством является то, что использование медных солей Ш -гидрополифторированньм кислот позволяет расширить сырьевую базу производства фотопромоторов при одновременной утилизации малонспользуемого сырья — теломерных спиртов

H(CFg) ЮНИОН (n 1,2) .! л

М л

Ch

О

О л

4ф

4. l о

Г! + б х !

857306

LA !» о!

«ЩО

Ж !!! ъф » !»

wc» о

МООC

w!» о. сЧ 46

» сч О

° I»

«о

° » Q,г g

0»

v o

Е»

«Ф О

° !!!

М ф

М Ю

С 4 !»»

C) л

ГЧ и

СЧ л

М

О

Ф

СЧ

О

СЧ! !

» а о !!! !

»

v ф !

:!, 85710б

Формула изобретения

1 Патент США У 3930963, кл. 204-15, опублик. 1972.

Составитель Е.Уткина

Редактор Н.Лазаренко Текред Н. Ковалева Корректор H. Швыдкая

Заказ 7133/35 Тиран 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Унгород, ул. Проектная, 4

Медные соли фторкарбоновых кислот общей формулы (Н (GFZ}< СОО) Сн Н,О, где п=2,4, 20 проявляющие фотохимическую активность в процессах фотоселективной металлн- . зации диэлектриков