ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физическое проявление и химическая металлизация из "Фотохимические процессы в слоях" Метод химической (бестоковой) металлизации был разработан для автокаталитического осаждения металлических пленок (меди, никеля, кобальта) на поверхностях непроводящих субстратов [75]. Каталитические свойства придавали обычно за счет равномерного распределения палладия. В процессе химической металлизации происходит усиление каталитического металлического изображения. Она осуществляется действием специальных растворов на каталитические центры. Эти растворы по составу сходны с физическими проявителями, применяемыми в фотографии. В связи с необходимостью развития фотоселективной металлизации (в осо- бенности, без применения драгоценных металлов) теперь разработаны многочисленные новые растворы, отличные от применяемых в фотографии. [c.86] Основными компонентами физических проявителей и растворов химической металлизации являются ионы металла, подлежащие восстановлению (и осаждению), и восстановитель. В принципе все эти растворы термодинамически нестабильны и обладают тенденцией к некаталитическому осаждению металла в объеме и на поверхностях. Ясно, что эта нестабильность не только создает трудности для приготовления и хранения растворов, но и снижает селективность фотографического процесса в целом. [c.86] Чаще всего растворы химического меднения щелочные и содержат как восстановитель формальдегид (см. например, [78]), а в растворах химического осаждения никеля, кобальта, железа (кислых или щелочных) применяют гипофосфит, гидразин, боргид-риды, аминобораны. Последние используют и при меднении [52, 79]. Как правило, растворы химической металлизации содержат комплексообразователь и буфер. [c.87] Для практического пользования физическими проявителями и растворами химической металлизации важны стабилизирующие добавки. Сильное стабилизирующее действие оказывают катионные ПАВ и их смеси с неионными ПАВ [76]. Сохраняемость проявителей возрастает в 25—30 раз, а начальная скорость проявления не изменяется. Механизм действия катионных ПАВ состоит в том, что, адсорбируясь на поверхности спонтанно возникшей отрицательно заряженной частицы металла, они перезаряжают ее и тем самым препятствуют ее дальнейшему росту. Аналогичное, но более слабое действие оказывают тиоэфиры этиленгликолей и меркаптанов и другие ПАВ, содержащие двухвалентную серу [80]. Последние вещества в растворах химического меднения полезны еще и потому, что осажденная из таких растворов медь обладает высокими механическими свойствами (не хрупкая). [c.87] Обеспечение достаточной механической прочности осажденного металла и хорошего сцепления его с диэлектрической подложкой является важной задачей в технологии печатных плат. Может быть достигнута высокая прочность химически осажденной меди, если скорость осаждения остается ниже некоторой критической величины [81, 82]. По этой причине проводящее металлическое изображение получают последовательной обработкой в двух растворах химической металлизации. В первом, быстродействующем, обычно более концентрированном растворе осаждается относительно небольшое количество металла, которое только гарантирует сохранение первичного скрытого изображения. Во втором, медленнодействующем разбавленном растворе осаждается основное количество металла. Для поддержания этой скорости ниже критической и повышения самой критической величины полезны полиэтиленгликоли и другие ПАВ, содержащие не менее четырех алкоксигрупп. Синер-гистом для этих ПАВ является 1-фенил-5-меркаптотетразол, добавляемый для стабилизации раствора. [c.87] Поскольку физическое проявление и химическая металлизация относятся к гетерогенным процессам на поверхности, состояние последней сильно на них влияет. Поверхность, на которой равномерно распределен фотопромотор, должна быть гидрофильна и обеспечивать хорошую адгезию с осаждаемым металлом.. [c.87] Равномерное распределение способствует высокому разрешению И достигается, например, смачиванием поверхности материала (он может быть покрыт адгезивом) истинным раствором фотопромотора в подходяшем растворителе. [c.88] Гидрофилизация адгезива или непосредственно основы — диэлектрика — может частично обеспечиваться также компонентами светочувствительной композиции, выполняющими и другие функции. Например, в патенте [68] предложено использовать смачиваю-ще-сенсибилизирующие растворы, которые представляют собой стабильные водные коллоидные дисперсии гидроокисей одного или нескольких элементов. Гидрофильность может обеспечивать связующее в фотослое, например поливиниловый спирт [63, 64], или вторичные восстановители — вещества, за счет которых фото-промотор восстанавливается, например глицерин, сорбит и другие многоатомные спирты [61]. [c.88] Неизбирательная металлизация поверхностей в значительной мере может быть связана с наличием на них дефектов, могущих служить центрами восстановления ионов металла (центрами вуали). Снижению каталитической активности этих дефектов служит обработка поверхностными ядами — соединениями серы, селена, мьщ1ьяка и другими, например 2-меркаптобензимидазолом [61,84]. [c.88] Специфична для технологии двуслойных (многослойных) печатных плат обработка поверхности поглощающим актиничный свет веществом (обычно это производное 2-гидроксибензофенона, хорошо поглощающее в УФ-области). Эта обработка препятствует экспонированию фотослоя со стороны подложки, которая обычно достаточно прозрачна [61, 85]. [c.88] В заключение кратко опишем два процесса фотоселективной-металлизации диэлектриков, предложенных для производства печатных плат. [c.89] Наиболее существенным в процессе по патенту Philips [66] является использование для образования первичного металлического изображения Pd, Pt, Au, а в качестве светочувствительного вещества — НОз с различными связующими. Основные этапы процесса следующие нанесение светочувствительной композиции на субстраты травление смесью серной и фосфорной кислот и бихромата натрия нейтрализация кислот, промывка обработка раствором соли металла — катализатора (Pd, Pt, Au) промывка водой экспозиция обработка раствором, препятствующим неизбирательно металлизации (в примерах указаны растворы глицина, предпочтительно pH 3,7) обработка раствором химической металлизации. [c.89] Вернуться к основной статье