專利名稱：將催化性溶液應(yīng)用于化學(xué)沉積的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在非導(dǎo)電性基材上進(jìn)行傳送帶式化學(xué)沉積的改良方法，其通過在化學(xué) 鍍敷前在基材上使用催化劑，通過延緩周圍氧氣對(duì)催化性溶液的氧化影響(其固有地對(duì)傳 送帶式系統(tǒng)非常不利)而實(shí)現(xiàn)。更具體而言，本發(fā)明涉及在傳送帶單元中使用氮?dú)馊〈?圍氧氣來減緩二價(jià)錫離子的氧化，并降低活化劑溶液中溶解氧的含量。本發(fā)明的方法可用于使金屬沉積在非導(dǎo)電性表面使基材具有導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、更 堅(jiān)固或更堅(jiān)硬、或這些性質(zhì)的組合的功能性應(yīng)用。本發(fā)明的方法還可用于裝飾性應(yīng)用，并且 對(duì)于印刷電路板的制造特別有用。
背景技術(shù)：
使用錫_鈀膠體催化劑(又名為液態(tài)活化劑溶液)將金屬化學(xué)沉積于非導(dǎo)電性基 材上的方法是公知并被使用的。該方法包括使非導(dǎo)電性表面_例如塑料或已固化樹脂-先 與膠體錫_鈀催化劑接觸，并優(yōu)選隨后在另一種溶液中移除錫，以確?；旧鲜菇饘兮Z層 保持吸附在表面上。這種廣泛使用的錫-鈀催化劑溶液以及移除錫的促進(jìn)劑描述于美國第 3，011，920號(hào)專利及美國第3，532，518號(hào)專利，其公開的內(nèi)容以參照的方式全文并入于此。 接著，各種金屬可在使用還原劑(例如甲醛或次磷酸鹽)的化學(xué)鍍液中沉積在基材上。許 多傳統(tǒng)的銅或鎳(或其他化學(xué)金屬鍍液)可用于此步驟。在鎳沉積物的情形中，一種合適 的鍍液描述于美國第2，532，283號(hào)專利的實(shí)施例III、表II中。類似地，一種合適的銅鍍液 公開于美國第3，095，309號(hào)專利的實(shí)施例2中。由于化學(xué)金屬沉積物通常很薄，該方法通 常伴隨著以銅、鎳或其他想要的金屬的傳統(tǒng)電鍍。歷史上，這種方法，特別是催化步驟，是在“垂直的”浸漬槽中進(jìn)行的。在這樣一種 方法中，基材僅是浸漬在含有各溶液或膠體的槽中持續(xù)預(yù)定的一段時(shí)間。然而，已證實(shí)該方 法會(huì)產(chǎn)生有些不均勻的被覆層，特別是在需要均勻的被覆層以得到適當(dāng)?shù)目稍佻F(xiàn)的導(dǎo)電性 的印刷電路板的制造中這是極其不利的。印刷電路板需要具有鉆出來的“通孔”，電流必須 能由此經(jīng)過。這些通孔只不過是鉆穿電路板的數(shù)層的孔，但因?yàn)楦鲗又饕晒袒臉渲?料構(gòu)成，這些通孔并非是導(dǎo)電性的。因此，上述方法用來沉積一層銅到這些孔中以賦予其導(dǎo) 電性。然而，這些孔通常相當(dāng)小，使得使溶液與基材接觸成為更困難的命題。這種難處見于 整個(gè)方法中基材必須接觸到的所有溶液，包括催化性膠體。為了在保留垂直浸置方法的同時(shí)，減輕不均勻被覆層的難處，已使用了各種方法 并授予了它們專利權(quán)。這些方法的范圍包括在混合并攪拌溶液及膠體的機(jī)構(gòu)中、在表面活 性劑的使用中、甚至在快速振動(dòng)基材的復(fù)雜的機(jī)構(gòu)中增加以周期性動(dòng)作移動(dòng)基材的機(jī)構(gòu)， 如美國第5，077，099號(hào)專利所示。然而，這些解決方法之中沒有一個(gè)能像完全舍棄垂直浸 漬法來使用傳送帶式方法那樣，提供被覆層的均勻性、或更具生產(chǎn)性和效率。這些方法越來 越成為主流并為工業(yè)界所期望，因此有一個(gè)要求，那就是對(duì)于整個(gè)方法，從預(yù)催化劑調(diào)理至 化學(xué)鍍敷，可在完全的傳送帶式動(dòng)態(tài)生產(chǎn)線中實(shí)施。動(dòng)態(tài)傳送帶以兩種不同方式作業(yè)。一種使用噴灑型機(jī)構(gòu)，其中基材被傳送通過該單元，并用從主傳送室之下的儲(chǔ)槽泵取的活化溶液或膠體噴灑。在與溶液接觸后，液體吸回 到儲(chǔ)槽室中待再次泵取。第二種傳送的型式并且是本發(fā)明優(yōu)選的使用型式，為動(dòng)態(tài)液流傳 送帶(dynamic flood conveyor)。這種機(jī)構(gòu)描述于美國第4，724，856號(hào)專利?；旧?，基 材經(jīng)過選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)傳送至單元，該機(jī)構(gòu)通常為緊緊地連在一起的兩個(gè)輥。在單元的 內(nèi)部維持著流動(dòng)的活化溶液的“河流”，其自儲(chǔ)槽泵取上來并吸回。使用這些使基材與溶液 接觸的設(shè)備，結(jié)果得到更為一致且均勻的被覆層。液體及基材本身的動(dòng)作使得即使是狹小 的通孔也能夠連續(xù)地與新鮮溶液接觸。此外，傳送帶式系統(tǒng)的使用獲得了大幅增加的生產(chǎn) 性和效率。然而，使用傳送帶式系統(tǒng)，特別是對(duì)使用錫-鈀催化劑的系統(tǒng)，會(huì)引起某些問題， 這 是本發(fā)明所要解決的問題。錫-鈀催化劑中的錫扮演兩個(gè)重要的功能。第一，當(dāng)制造膠 體時(shí)，二價(jià)錫離子將Pd2+離子從氯化鈀中還原為金屬鈀微粒(其將構(gòu)成膠體)，并由此被氧 化成四價(jià)錫離子，其接著以絡(luò)合的四氯化錫的形式變得毫無用處。第二，且對(duì)本發(fā)明最為重 要的是，在還原所有鈀離子之后，剩余的二價(jià)錫離子能夠?qū)⒔饘兮Z穩(wěn)定為膠體形式。其結(jié)果 是得到非常穩(wěn)定的膠體，但如果這些二價(jià)錫離子不存在或被氧化成四價(jià)錫離子，膠體將變 得無用。不幸的是，二價(jià)錫離子對(duì)于氧化相當(dāng)敏感，并且即使在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下仍會(huì)自發(fā) 性地被環(huán)境氧氣所氧化。在垂直浸漬系統(tǒng)中，由于周圍氧氣而損失的二價(jià)錫離子幾乎可以 忽略不計(jì)，因?yàn)槿芤合鄬?duì)于其上的空氣基本上是靜止的。但是，在傳送帶式系統(tǒng)中，溶液由 于被泵取、攪拌并且有時(shí)候噴灑而處于持續(xù)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。此種干擾和擾動(dòng)的結(jié)果是新鮮的氧氣連續(xù)地被混入膠體，結(jié)果造成用于穩(wěn)定金屬 鈀的二價(jià)錫離子被連續(xù)地氧化，而副產(chǎn)物氧化錫沉淀下來。因此，根據(jù)勒夏特列原理(Le Chatlier's Principle)，平衡不利于二價(jià)錫離子，由此其對(duì)商業(yè)方法不利。在本工業(yè)中，在 本發(fā)明之前，該結(jié)果通常被忽視，而該問題的解決方式僅僅是持續(xù)地添加更多的二氯化錫 至膠體，以作為傳送帶的氧化效應(yīng)的補(bǔ)償，或根本不考慮解決該問題。然而，已證實(shí)這是相 當(dāng)昂貴且浪費(fèi)的，而本發(fā)明涉及以花費(fèi)更經(jīng)濟(jì)、保留二價(jià)錫離子而不受大氣有害影響的方 式處理。早已適用現(xiàn)場產(chǎn)生氮?dú)獾难b置來得到純化的氮?dú)饣蜓鯕?，這種設(shè)備公開于美國第 4，011，065號(hào)專利。簡言之，“變壓吸附”(PSA)系統(tǒng)將空氣分離為高純度的氮?dú)饬骱脱鯕?流。該系統(tǒng)通過利用兩種氣體的不同吸附親和力而起作用。例如，特定的硅酸鹽和沸石對(duì) 于從氣體混合物中優(yōu)選吸附氮?dú)馐怯行У?，因此，通過使空氣流經(jīng)填充了沸石的吸附劑，由 于氮?dú)鈺?huì)因吸附而變慢，首先冒出來的氣體是充分富集的氧氣。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，已發(fā)現(xiàn)在將金屬化學(xué)沉積在非導(dǎo)電性基材上的傳送帶式 方法中(該方法包括用含有錫-鈀膠體的催化劑組合物在化學(xué)沉積前處理該基材)，通過噴 入氮?dú)?優(yōu)選由PSA純化氮?dú)獍l(fā)生系統(tǒng)所制造)到膠體溶液中(優(yōu)選經(jīng)由多孔管)，可實(shí)現(xiàn) 催化性鍍液在效率方面的提升。其效果為大幅地延緩用于穩(wěn)定膠體的二價(jià)錫離子的氧化， 其使得膠體得以長時(shí)間作用，而很少補(bǔ)充二氯化錫。特別優(yōu)選將氮?dú)狻肮呐?bubble) ”(噴入)到膠體溶液中，而不是只讓它滲透到室 中在膠體液流上形成“氮?dú)鈱印?。?jù)信通過使溶液連續(xù)地用氮?dú)饧右燥柡停鶕?jù)勒夏特列原理，通過人為地推動(dòng)平衡，氮?dú)馕⒘Ｄ軌蛴行У厝〈芙庥谝簯B(tài)活化劑中的有害氧氣。此外，鼓泡的氮?dú)饨又谟咳氲囊后w上形成保護(hù)層，有效地防止膠體受到更多的環(huán)境氧氣攻
擊O該方法充分使用了選擇性封閉的機(jī)構(gòu)，大多常為兩個(gè)輥，其將單元包圍在內(nèi)，使保 護(hù)性氮?dú)鈱影l(fā)揮完全的效果。此外，該方法還可使用噴灑式傳送帶設(shè)備，優(yōu)選在整個(gè)室中充 滿了純化的氮?dú)猓沟脟姙⒌囊后w微粒不會(huì)與大量的氧氣接觸。如此，本發(fā)明得以實(shí)施非常 優(yōu)越的傳送帶式方法，同時(shí)將昂貴的二價(jià)錫離子的損失減至最少?；罨瘎╁円嚎删S持更久， 并在其壽命期間更佳地催化鍍敷。接著，被催化的基材可非強(qiáng)制地用促進(jìn)劑處理，其移除活化表面上的二價(jià)錫。這是 有利的，因?yàn)殁Z獨(dú)自提供了催化活性，而在基板上額外的錫會(huì)抑制化學(xué)鍍敷。最后，完全催 化的基材可在化學(xué)鍍液中加以處理，而由于傳送帶式處理(其始終用于整個(gè)方法)，其得到 一致且均勻的金屬被覆層。最后一點(diǎn)，該方法與氯化鈀溶液的使用相比，其知悉已久的優(yōu)點(diǎn)在于，在膠體活化 劑中需要的鈀濃度更少。由于像鈀這樣的貴金屬的花費(fèi)巨大，所以這是相當(dāng)重要的優(yōu)點(diǎn)。本 發(fā)明因此對(duì)于印刷電路板中的通孔(特別是具有高深寬比的通孔)的化學(xué)鍍敷相當(dāng)重要。 本發(fā)明能夠使用傳送帶式方法，而沒有使用氯化鈀溶液或必須持續(xù)補(bǔ)充用于穩(wěn)定膠體的二 價(jià)錫離子的昂貴后果。容易了解的是，使用相對(duì)不昂貴的PSA氮?dú)獍l(fā)生器來保護(hù)液態(tài)活化劑溶液，例如 錫_鈀催化劑膠體，是意義重大的創(chuàng)新舉措，其拒絕接受至今工業(yè)界必須被迫接受的大量 且浪費(fèi)的二氯化錫的損失。還提供了用于制造這種設(shè)備的手段，其可有效地將氮?dú)夥稚⒂?活化劑溶液及整個(gè)傳送帶單元本身。


圖1是活化單元的示意性透視圖，該單元具有用于選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)和提供基材 的傳送的輥、用來連續(xù)地用液態(tài)活化劑注滿單元的裝置，其中附有多孔管來將氮?dú)膺\(yùn)送到 涌入的溶液中。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明尤其可應(yīng)用于銅(包括金屬銅、銅合金或銅金屬互化物)在由熱塑性或熱 固性材料、玻璃、陶瓷及其類似物所構(gòu)成的任何合適的非導(dǎo)電性基材上的化學(xué)鍍敷。如前所 述，本發(fā)明尤其可應(yīng)用于在印刷電路板的制造中使用的化學(xué)鍍敷，其中通常遇見的基材基 于環(huán)氧或聚酰亞胺，特別是其玻璃強(qiáng)化的種類。本發(fā)明主要可應(yīng)用于雙面或多層印刷電路 板中的通孔的活化和化學(xué)鍍敷。本發(fā)明以新穎的方式組合了前述技術(shù)而提高了催化性鍍液 的效率。至今尚未知悉通過用另一種脫氧氣體引入有利的取代平衡所得到的脫氧環(huán)境可具 有如此可觀且有利的效果。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，待化學(xué)鍍敷的基材先用適當(dāng)?shù)谋绢I(lǐng)域已知的清潔劑清 潔，接著進(jìn)行適當(dāng)?shù)臎_洗。接著在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，基材置于如美國第4，724，856 號(hào)專利所述的動(dòng)態(tài)液流傳送帶中，待以膠體錫-鈀催化劑(其還被稱為液態(tài)活化溶液)活 化。
該基材穿過選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)(2)進(jìn)入到單元(選擇性關(guān)閉的外殼)(1)中，其 間該基材優(yōu)選通過一系列的輥(3)沿著該外殼的長度進(jìn)行運(yùn)送，并與通過至少一個(gè)排出口 (6)從儲(chǔ)槽(5)泵取到該單元中的錫-鈀催化劑(4)接觸。合適的錫-鈀催化劑可通過依 序添加下列成分并根據(jù)所要的鍍槽的大小上下調(diào)整稱取量而制造配方1 氯化鈀Ig 水600ml濃鹽酸(38%) :300ml二氯化錫50g所得到的膠體可于室溫使用，且根據(jù)改變傳送基材的速度，暴露時(shí)間的范圍可為 1 5分鐘。此外，涌入的錫-鈀催化劑因?yàn)檫x擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)防止其溢出而能夠容納在該 單元中，特別是在引入基材的期間。在外殼中，錫-鈀催化劑中儲(chǔ)槽(5)中被泵取，并通過多個(gè)排出口(6)而分散在整 個(gè)外殼中。此外，在單元本身當(dāng)中最優(yōu)選含有一多孔管(7)，其足夠長，使其延伸至儲(chǔ)槽下方 的錫_鈀催化劑，且最優(yōu)選僅在該管與錫_鈀催化劑接觸處含有多個(gè)孔。還可使用其它手 段，包括噴嘴、非多孔性管、或能夠分散氣體于這種單元的其他任何裝置。該裝置接著連接 至脫氧氣體發(fā)生器。該發(fā)生器必須能夠產(chǎn)生實(shí)質(zhì)上脫氧的氣體，并且如果其產(chǎn)生下列氣體 的任何混合物則可被使用氮?dú)?、氦氣、氬氣、氫氣或二氧化碳。脫氧氣體是所含氧氣濃度低 于大氣中分布的濃度的氣體，優(yōu)選低于約15重量％，更優(yōu)選低于約5重量％，最優(yōu)選低于約 1重量％，在優(yōu)選實(shí)施方案中所使用的氣體為氮?dú)?。氮?dú)鈨?yōu)選通過利用周圍大氣中的氣體的物理性質(zhì)上的差別而從周圍空氣中產(chǎn)生。 如前所述，該方法應(yīng)用變壓吸附法來分離空氣并純化氮?dú)?。取決于精確的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，可輕易 地得到純度范圍為95重量％ 99. 5重量％的氮?dú)?。在?yōu)選的實(shí)施方案中，使用PNEUMATECH PMNG 系列的氮?dú)獍l(fā)生器，其在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下每小時(shí)能夠產(chǎn)生675立方英尺的氮?dú)狻?該發(fā)生器優(yōu)選經(jīng)由氣密管連接至液流傳送帶單元中的多孔管。只要液流傳送帶開始運(yùn)轉(zhuǎn)，并由此混合并泵取錫-鈀催化劑，氮?dú)獍l(fā)生器便會(huì)輸 送氮?dú)獾絾卧?。由于多孔管，氣體鼓泡進(jìn)入到儲(chǔ)槽中的錫-鈀催化劑(4)中，接著分散到 整個(gè)單元中。氮?dú)鈨?yōu)選以約0. 0017 150升/分鐘(0. 1 9，000升/小時(shí))的速率噴入 到錫-鈀催化劑⑷中。應(yīng)用氣密單元-其中外殼內(nèi)的氮?dú)鈮毫κ墙?jīng)過調(diào)節(jié)的-是可能的。 然而，在優(yōu)選的實(shí)施方案中這是不必要的，并且氮?dú)饪呻S著被置換的氧氣而一起逸出。因此，基材最優(yōu)選移動(dòng)經(jīng)過選擇性關(guān)閉的外殼的一端至另一端，與錫_鈀催化劑 (液態(tài)活化劑)接觸30秒 5分鐘的一段時(shí)間，其中氮?dú)庖约s70升/分鐘的速率噴入到催 化劑中。基材接著經(jīng)由另一個(gè)選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)(11)離開此單元，并進(jìn)入該方法的下一步 驟，其優(yōu)選為從基材表面上的錫-鈀催化劑移除二價(jià)錫的促進(jìn)劑溶液。一種優(yōu)選的促進(jìn)劑 溶液描述于美國第4，608，275號(hào)專利的實(shí)施例1中，其基本上為含亞氯酸鈉和碳酸氫鈉的 PH經(jīng)調(diào)整的溶液?；默F(xiàn)在可進(jìn)入化學(xué)鍍液中，其優(yōu)選將銅鍍敷在現(xiàn)在已活化并促進(jìn)的基材上?；?學(xué)鍍液可由任何用于沉積化學(xué)銅的已知鍍液組成，包括甲醛還原鍍液以及次磷酸鹽還原鍍 液。如本領(lǐng)域所知，許多次磷酸鹽還原鍍液通常為非自催化性的，且因此無法獨(dú)自制造大多數(shù)印刷電路板應(yīng)用所需要的鍍層厚度(例如，大于1.0毫米)。因此，在優(yōu)選的實(shí)施方案 中，將使用甲醛還原化學(xué)銅鍍液。此外，可使用改性的次磷酸鹽還原鍍液、或以賦予其自催 化性并因此能得到所需要的鍍層厚度的方式使用。參見例如授予Goldstein等人的美國第 4，265，943號(hào)專利、授予Kukanskis的美國第4，459，184號(hào)專利以及授予Slominski的美國 第4，671，968號(hào)專利。其中期望為非自催化的次磷酸鹽鍍液，雖然其對(duì)于該實(shí)施方案并非 優(yōu)選，典型的鍍液公開于美國第4，209，331號(hào)及第4，279，948號(hào)專利。實(shí)施例1 動(dòng)態(tài)液流單元以前述描述為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案的方式設(shè)置，錫-鈀催化劑根據(jù) 配方1的詳細(xì)說明來制備。但是，氮?dú)饬麝P(guān)閉，且機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)二十四小時(shí)，同時(shí)催化劑以 200升/分鐘或12000升/小時(shí)的速率被泵取至液流室(flood chamber)、分散、并吸回至儲(chǔ) 槽。實(shí)驗(yàn)的目的是測量純粹由于周圍氧氣的氧化而引起的二價(jià)錫濃度的減少。因此，在此 期間不處理基材，如此可達(dá)到準(zhǔn)確的測量。錫_鈀催化劑的樣本在一開始、以及在總運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí) 間二十四小時(shí)期間內(nèi)的每四小時(shí)采取。接著分析這些樣本的二價(jià)錫的濃度。分析是通過用 標(biāo)準(zhǔn)化的碘和淀粉對(duì)樣本定量滴定(本領(lǐng)域公知的方法)來進(jìn)行的。結(jié)果產(chǎn)生下列數(shù)據(jù)^ I運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 二價(jià)錫濃度(小時(shí))(g/L)05. 744. 7483. 78122. 82161. 86201.3240. 88在補(bǔ)充二價(jià)錫的濃度時(shí)并非如前面所給的配方所預(yù)期的那樣為33g/L，因?yàn)椴糠?可能是二價(jià)錫在將鈀離子還原為金屬鈀膠體微粒時(shí)被消耗了。然而，實(shí)驗(yàn)表明，不使用本發(fā) 明，在傳送帶式系統(tǒng)中操作錫-鈀催化劑得到的結(jié)果是二價(jià)錫由于環(huán)境氧氣的氧化而造成 非?？捎^的損失。實(shí)施例2 除了現(xiàn)在允許氮?dú)饬魅胧抑胁娙氲藉a_鈀催化劑中(如本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案所 述)之外，使用與實(shí)施例1所進(jìn)行之相同的方法。噴入到液態(tài)活化劑中的氮?dú)馑俾试O(shè)為在 標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下每小時(shí)450升。進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的分析，數(shù)據(jù)如下所示表 II運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 二價(jià)錫濃度(小時(shí))(g/L)07. 1246. 7285. 98125. 56
165. 04204. 52244. 0
實(shí)施例3 除了現(xiàn)在允許氮?dú)饬魅胧抑胁娙氲藉a_鈀催化劑中(如本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案所 述)之外，使用與實(shí)施例1所進(jìn)行之相同的方法。噴入到液態(tài)活化劑中的氮?dú)馑俾试O(shè)為在 標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下每小時(shí)900升。進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的分析，數(shù)據(jù)如下所示表 III運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 二價(jià)錫濃度(小時(shí))(g/L)06. 1745. 7785. 37124. 97164. 57204. 17243. 77實(shí)施例4 除了現(xiàn)在允許氮?dú)饬魅胧抑胁娙氲藉a_鈀催化劑中(如本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方案所 述)之外，使用與實(shí)施例1所進(jìn)行之相同的方法。噴入到液態(tài)活化劑中的氮?dú)馑俾试O(shè)為在 標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下每小時(shí)1350升。進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的分析，數(shù)據(jù)如下所示表 IV運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 二價(jià)錫濃度(小時(shí))(g/L)06. 1745. 8585. 53125. 21164. 89204. 57244. 25前述分析表明，本發(fā)明的確對(duì)于錫-鈀活化劑膠體中二價(jià)錫的氧化提供了明顯的 保護(hù)。其還表明，將氮?dú)鈬娙?鼓泡)到膠體中更進(jìn)一步地減緩了二價(jià)錫的氧化。結(jié)果為 顯著的成本更經(jīng)濟(jì)的鍍液，同時(shí)滿足今日工業(yè)的傳送帶式標(biāo)準(zhǔn)。由前述說明可清楚得知，本發(fā)明的方法雖然特別對(duì)于用于化學(xué)鍍銅的表面的活化 進(jìn)行了說明(其為制造包含通孔的印刷電路板時(shí)的首要關(guān)注點(diǎn))，但對(duì)用于鍍敷其他金屬、 合金或金屬互化物(例如鎳、金及其類似物)的表面的活化同樣具有適用性。同樣，通過噴 入脫氧氣體而創(chuàng)造的脫氧環(huán)境，可用于其他使用具有選擇性關(guān)閉的外殼的傳送帶系統(tǒng)-其 中涌入該室的液體具有與環(huán)境氧氣反應(yīng)并產(chǎn)生不想要的效果的傾向_的活化方法。
前述說明用來描述并說明本發(fā)明及其優(yōu)選實(shí)施方案， 并非作為本發(fā)明的限制，本 發(fā)明的范圍限定于后附的權(quán)利要求書中。
權(quán)利要求
一種活化表面以在其上接受化學(xué)鍍敷的方法，包括(a)運(yùn)送該表面穿過選擇性關(guān)閉的外殼；(b)提供一裝置以在該選擇性關(guān)閉的外殼中含有液態(tài)活化劑，并在該表面運(yùn)送穿過該選擇性關(guān)閉的外殼時(shí)，泵取該液態(tài)活化劑使該液態(tài)活化劑接觸該表面；以及(c)將實(shí)質(zhì)上脫氧的氣體導(dǎo)入到該選擇性關(guān)閉的外殼中；其中該液態(tài)活化劑溶液包含膠體鈀微粒和二價(jià)錫離子，并且其中該脫氧的氣體抑制液態(tài)活化劑中二價(jià)錫離子的氧化。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該實(shí)質(zhì)上脫氧的氣體是從氫氣、氦氣、氬氣、氮?dú)?、?氧化碳以及前述氣體的混合物中選出的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中該實(shí)質(zhì)上脫氧的氣體包含氮?dú)狻?br> 4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該氮?dú)庖?.1 9，000升/小時(shí)的速率導(dǎo)入。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中通過將氣體鼓泡或噴入穿過液態(tài)活化劑的方式將氮 氣導(dǎo)入。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，包括用多孔管泵取氮?dú)膺M(jìn)入到選擇性關(guān)閉的外殼中的步馬聚ο
7.如權(quán)利要求3所述的方法，包括用噴嘴將氮?dú)鈬姙⒌竭x擇性關(guān)閉的外殼中的步驟。
8.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該氮?dú)馐峭ㄟ^用變壓吸附法來純化周圍空氣的方式 而獲得的。
9.如權(quán)利要求3所述的方法，其中該氮?dú)獾募兌确秶鸀橹辽?5重量％。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在該表面運(yùn)送穿過該選擇性關(guān)閉的外殼時(shí)，泵取 該液態(tài)活化劑以便涌入到該外殼中使該液態(tài)活化劑接觸該表面的步驟。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在該表面運(yùn)送穿過該選擇性關(guān)閉的外殼時(shí)，通過 噴嘴泵取該液態(tài)活化劑使該液態(tài)活化劑接觸該表面的步驟。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中該選擇性關(guān)閉的外殼包括在該外殼的入口及出口 處彼此接觸的兩個(gè)輥。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在該表面離開該外殼后，用化學(xué)鍍液來處理該表面。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其中該化學(xué)鍍液是從銅化學(xué)鍍液、鎳化學(xué)鍍液和錫化 學(xué)鍍液中選出的。
15.一種用于活化待化學(xué)鍍敷的表面的傳送帶式機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)包括(a)用于運(yùn)送該表面的傳送帶；(b)選擇性關(guān)閉的外殼，包括 (i)至少一部分的傳送帶；( )用于容納液態(tài)活化劑的儲(chǔ)槽；(iii)能夠?qū)⒁簯B(tài)活化劑從儲(chǔ)槽運(yùn)送到傳送帶區(qū)域的泵和管；(iv)選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)，其能夠使該表面進(jìn)入并離開該外殼，同時(shí)實(shí)質(zhì)上將液態(tài)活化 劑保留在該外殼中；(ν)將脫氧氣體鼓泡到液態(tài)活化劑中的裝置；和(vi)確立該外殼范圍并實(shí)質(zhì)上容納部件⑴ (ν)的壁面；和(C)脫氧氣體源。
16.如權(quán)利要求15所述的機(jī)構(gòu)，其中該脫氧氣體包含氮?dú)狻?br> 17.如權(quán)利要求15所述的機(jī)構(gòu)，其中該選擇性關(guān)閉的機(jī)構(gòu)包括成對(duì)的夾輥。
18.如權(quán)利要求15所述的機(jī)構(gòu)，其中該脫氧氣體源使用變壓吸附法從環(huán)境空氣中產(chǎn)生氮?dú)狻?br> 19.如權(quán)利要求15所述的機(jī)構(gòu)，其中用于鼓泡脫氧氣體的裝置包括多孔管。
20.如權(quán)利要求16所述的機(jī)構(gòu)，其中該液態(tài)活化劑包含水、膠體鈀微粒和二價(jià)錫離子。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種活化表面以在其上接受化學(xué)金屬鍍敷的改良方法，尤其是用于活化印刷電路基材中的通孔，其中，將在酸性水溶液基質(zhì)中包含鈀錫膠體的活化溶液與氮?dú)庖黄饑娙胍詼p緩其中所含的二價(jià)錫的氧化。還描述了實(shí)施所述活化的動(dòng)態(tài)液流傳送帶式系統(tǒng)。
文檔編號(hào)B05D3/10GK101965229SQ200980108303
公開日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2009年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者J·沃特考斯基, W·德西薩雷 申請(qǐng)人:麥克德米德股份有限公司