RU2829704C1 - Method of preparing a fluoroplastic surface for metallization - Google Patents
Method of preparing a fluoroplastic surface for metallization Download PDFInfo
- Publication number
- RU2829704C1 RU2829704C1 RU2024110615A RU2024110615A RU2829704C1 RU 2829704 C1 RU2829704 C1 RU 2829704C1 RU 2024110615 A RU2024110615 A RU 2024110615A RU 2024110615 A RU2024110615 A RU 2024110615A RU 2829704 C1 RU2829704 C1 RU 2829704C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fluoroplastic
- mol
- substrate
- distilled water
- solution
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к электронной технике, в частности подготовке поверхности диэлектрических материалов к нанесению металлических пленок и направлено на повышение надежности и качества изделий на подложках из фторопласта. The invention relates to electronic engineering, in particular to the preparation of the surface of dielectric materials for the application of metal films, and is aimed at increasing the reliability and quality of products on fluoroplastic substrates.
Применение фторопластов (политетрафторэтилена, Ф-4) в качестве подложечного материала при изготовлении электронных устройств и, в частности, микросхем СВЧ-диапазона связано с его исключительными физико-химическими свойствами. Однако при своей химической инертности они характеризуются чрезвычайно низкой работой адгезии, что затрудняет нанесение на него металлических покрытий, проведение металлизации его поверхности. Для повышения адгезионных характеристик поверхности фторопласта известно несколько способов. Среди них хронологически первой была, вероятно, пескоструйная обработка [Авт. св. СССР № 123380 A1. Способ металлизации тефлона. Боринский И.В., Иванов А.Г. (1959)], обеспечивающая повышение степени шероховатости поверхности. Однако такой прием не является эффективным и технологичным с точки зрения контроля процесса и качества поверхности, ее чистоты. Пескоструйная обработка значительно увеличивает неоднородность рельефа поверхности, загрязняет ее, что не всегда является приемлемым при разработке устройств электронной техники. The use of fluoroplastics (polytetrafluoroethylene, F-4) as a substrate material in the manufacture of electronic devices and, in particular, microwave microcircuits is associated with its exceptional physical and chemical properties. However, despite their chemical inertness, they are characterized by extremely low adhesion work, which complicates the application of metal coatings to them and the metallization of their surface. Several methods are known for increasing the adhesive characteristics of the fluoroplastic surface. Among them, chronologically the first was probably sandblasting [Auth. certificate of the USSR No. 123380 A1. Method of metallization of Teflon. Borinsky I.V., Ivanov A.G. (1959)], which ensures an increase in the degree of surface roughness. However, this technique is not effective and technologically advanced in terms of process control and surface quality, its cleanliness. Sandblasting significantly increases the heterogeneity of the surface relief, pollutes it, which is not always acceptable in the development of electronic devices.
Известны также способы предварительной обработки поверхности фторопласта с целью ее активации в расплавах формиатных или ацетатных солей щелочных металлов при температуре 300-370°С [Авт. св. СССР 474544 Способ термообработки изделий из фторопласта. Гураль В.М.,Тетерский В.А., Сошко А.И. и др. (1975)], либо как вариант обработка при температуре плавления полимера в контакте с медью, железом, хромом, вольфрамом, свинцом, оловом или их оксидами [Авт. св. СССР 479796. Способ подготовки поверхности фторопластов перед склеиванием. Родченко Д.А., Баркан А.И., Егоренков Н.И. (1975)]. Однако такой прием, учитывая относительно высокие температуры процесса, может приводить к нарушению геометрической формы подложки или изделия, локальной неоднородности поверхности и появлению подгаров.Methods are also known for preliminary treatment of the fluoroplastic surface with the purpose of its activation in melts of formate or acetate salts of alkali metals at a temperature of 300-370°C [Author's Certificate of the USSR 474544. Method of heat treatment of fluoroplastic products. Gural' V.M., Tetersky V.A., Soshko A.I. et al. (1975)], or, as an option, treatment at the melting temperature of the polymer in contact with copper, iron, chromium, tungsten, lead, tin or their oxides [Author's Certificate of the USSR 479796. Method of preparing the surface of fluoroplastics before gluing. Rodchenko D.A., Barkan A.I., Egorenkov N.I. (1975)]. However, given the relatively high temperatures of the process, this technique can lead to a violation of the geometric shape of the substrate or product, local surface heterogeneity and the appearance of burn marks.
В [Патент SU 1702678 А1. Способ приготовления раствора для обработки поверхности фторопласта Ф-4. Максанова Л.А. Карпенко Л.В. Маякова В.И. Мурчина И.М. (1989)] был предложен способ обработки поверхности фторопласта Ф-4 с использованием натрий-нафталинового комплекса, получаемого путем смешения нафталина и металлического натрия или его отработанных отходов. Изобретение позволяет снизить себестоимость обработки единицы площади при одновременном сохранении адгезионных свойств поверхности модифицированного фторопласта Ф-4 путем добавления к отработанному раствору натрийнафталинового комплекса тетрагидрофурана при соотношении 1:1 с последующим смешиванием с нафталином и металлическим натрием. Основным недостатком этого способа подготовки является пожаро- и взрывоопасность работ со щелочными металлами. Кроме того, для приготовления комплекса требуется специальная подготовка компонентов, а также последующее гашение непрореагировавших кусочков щелочного металла.In [Patent SU 1702678 A1. Method for preparing a solution for treating the surface of fluoroplastic F-4. Maksanova L.A., Karpenko L.V., Mayakova V.I., Murchina I.M. (1989)], a method for treating the surface of fluoroplastic F-4 using a sodium-naphthalene complex obtained by mixing naphthalene and metallic sodium or its waste products was proposed. The invention makes it possible to reduce the cost of treating a unit area while simultaneously maintaining the adhesive properties of the surface of modified fluoroplastic F-4 by adding tetrahydrofuran to the spent solution of the sodium-naphthalene complex in a ratio of 1:1, followed by mixing with naphthalene and metallic sodium. The main disadvantage of this preparation method is the fire and explosion hazard of working with alkali metals. In addition, the preparation of the complex requires special preparation of the components, as well as the subsequent quenching of unreacted pieces of alkali metal.
Известен способ модификации поверхности фторопласта обработкой в жидком электролите при контакте полимера с тыльной стороной катода в апротонном растворителе (диметилформамиде, диметилсульфоксиде, ацетонитриле), диэлектрическая постоянная которого больше 30, содержащем соли тетрабутиламмония или тетраэтиламмония, или нитрата натрия и дифенила при использовании определенной плотности тока [Патент SU 1669931 А1. Способ модификации поверхности изделий из химически стойких полимеров. Пуд А.А., Шаповал Г.С.,Томилов А.П., Микулина О.Э. (1991)], Недостатком этого способа также является высокая пожароопасность процесса и использование токсичных химических реагентов. A method is known for modifying the surface of fluoroplastic by treatment in a liquid electrolyte with contact of the polymer with the back side of the cathode in an aprotic solvent (dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetonitrile), the dielectric constant of which is greater than 30, containing salts of tetrabutylammonium or tetraethylammonium, or sodium nitrate and diphenyl using a certain current density [Patent SU 1669931 A1. Method for modifying the surface of products made of chemically resistant polymers. Pud A.A., Shapoval G.S., Tomilov A.P., Mikulina O.E. (1991)]. A disadvantage of this method is also the high fire hazard of the process and the use of toxic chemical reagents.
Известен также способ, в котором обработку фторопластовой подложки проводят в плазме высокочастотного разряда с последующим двухстадийным напылением адгезионного подслоя меди перед гальваническим доращиванием основного медного покрытия [Патент РФ 2020777 С1. Способ металлизации подложки из фторопласта. Захаров В.Р., Ростова Г.С., Додонов В.А., Титов В.А. Опубликовано: 30.09.1994.]. Очистку подложки предварительно проводят в органическом растворителе, затем ее обрабатывают в течение 2 - 20 мин в плазме ВЧ-разряда при его мощности 50 - 500 Вт. При этом адгезионный слой наносят в две стадии в среде водорода, удовлетворяющих определенным соотношениям по толщине слоя с использованием металлорганических соединений (МОС) меди или никеля, вводимых в плазму ВЧ-разряда. В плазменном разряде происходит распад МОС на металл и органической лиганд радикального происхождения. A method is also known in which the fluoroplastic substrate is treated in a high-frequency discharge plasma, followed by a two-stage spraying of an adhesive copper sublayer before galvanic growth of the main copper coating [Patent of the Russian Federation 2020777 C1. Method of metallizing a fluoroplastic substrate. Zakharov V.R., Rostova G.S., Dodonov V.A., Titov V.A. Published: 30.09.1994]. The substrate is preliminarily cleaned in an organic solvent, then it is treated for 2-20 minutes in an RF discharge plasma at a power of 50-500 W. In this case, the adhesive layer is applied in two stages in a hydrogen environment, satisfying certain ratios in layer thickness using metal-organic compounds (MOCs) of copper or nickel introduced into the RF discharge plasma. In a plasma discharge, the MOC decomposes into a metal and an organic ligand of radical origin.
Основными недостатками этого способа являются относительно низкий для многих изделий уровень адгезионной прочности, сложность и многостадийность технологии формирования адгезионного металлического покрытия на подложке, использование сложной вакуумной техники и специальных прекурсоров в виде металлорганических соединений. В свою очередь рекомендуемое повышение мощности разряда более 50 Вт приводит к сильному короблению подложек из-за высокой температуры в реакторе и проявлению неравномерностей в свойствах, что в целом ухудшает качество металлизации. Кроме того, использование описанного способа подготовки, обеспечивает адгезионную прочность медной пленки не более 1.2 кг/см.The main disadvantages of this method are the relatively low level of adhesive strength for many products, the complexity and multi-stage nature of the technology for forming an adhesive metal coating on a substrate, the use of complex vacuum equipment and special precursors in the form of organometallic compounds. In turn, the recommended increase in discharge power over 50 W leads to strong warping of the substrates due to the high temperature in the reactor and the appearance of uneven properties, which generally worsens the quality of metallization. In addition, the use of the described preparation method ensures the adhesive strength of the copper film of no more than 1.2 kg/cm.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является низкие адгезионные свойства осаждаемого на фторопласт слоя металлической меди и сложность технологического процесса подготовки поверхности фторопласта к металлизации. The technical problem that the invention is aimed at solving is the low adhesive properties of the layer of metallic copper deposited on the fluoroplastic and the complexity of the technological process of preparing the fluoroplastic surface for metallization.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является увеличение работы адгезии слоя металлической меди к поверхности фторопласта. The technical result that the invention is aimed at achieving is an increase in the work of adhesion of the layer of metallic copper to the surface of fluoroplastic.
Сущность изобретения заключается в следующем. Способ подготовки поверхности фторопласта к металлизации, включающий его обработку при 80 – 85°С в травильном растворе Дэша (HF : HNO3 : CH3COOH = 1: 3 :1), промывку дистиллированной водой с температурой 60-70°С, затем обработку в 10% подкисленном растворе хлорида олова (II) SnCl2, промывку тёплой дистиллированной водой, обработку в 1 М растворе тиомочевины (NH2)2CS), затем после промывки дистиллированной водой проводят химическое осаждение тонкого проводящего слоя Cu2S с использованием предварительно подготовленной реакционной смеси, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. The essence of the invention is as follows. A method for preparing a fluoroplastic surface for metallization, including its treatment at 80–85 °C in a Dash etching solution (HF: HNO3 : CH3COOH = 1:3:1), rinsing with distilled water at a temperature of 60–70°C, then treatment in a 10% acidified solution of tin(II) chloride SnCl2 , rinsing with warm distilled water, treatment in a 1 M solution of thiourea (NH 2 ) 2 CS), then after rinsing with distilled water, chemical precipitation of a thin conductive layer of Cu 2 S is carried out using a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO 4 ] = 3×10 -2 mol/l, [CH 3 COONa] = 2.0 mol/l, [(NH 2 ) 2 CS] = 1.6×10 -2 mol/l.
Подготовленную к металлизации, таким образом, подложку затем помещали в реактор, в котором проводилось гальваническое осаждение слоя меди с последующей оценкой адгезионной прочности его сцепления с фторопластовой подложкой.The substrate prepared for metallization in this way was then placed in a reactor in which galvanic deposition of a copper layer was carried out, followed by an assessment of the adhesive strength of its adhesion to the fluoroplastic substrate.
Изобретение характеризуется ранее неизвестными из уровня техники существенными признаками, заключающимися в том, что:The invention is characterized by previously unknown essential features from the prior art, namely:
- первичную обработку фторопласта проводят в травителе Дэша [Практикум по химии и технологии полупроводников / Под ред. проф. Я.А. Угая. - М.: Высшая школа, 1978. С. 105], состоящим из смеси фтористоводородной, азотной и уксусной кислот, взаимодействие и разложение которых за счет окислительно-восстановительных реакций между ними сопровождается образованием ряда продуктов, среди которых реакционно-активные пары HF [Патент Белоруссии BY 20182 C1. Баранов И.Л., Табулина Л.В., Русальская Т.Г. Способ травления полупроводниковой кремниевой подложки. 2016.06.30], соединения, имеющие в своем составе карбоксильные группы: –COOH, склонные к взаимодействию c поверхностными молекулярными структурами фторопласта - CF2 - CF2 … с формированием в итоге поверхностных адсорбционных комплексов, способных впоследствии играть роль адсорбционных центров; - primary treatment of fluoroplastic is carried out in a Dash etchant [Workshop on the chemistry and technology of semiconductors / Ed. by prof. Ya. A. Ugay. - M.: Vysshaya shkola, 1978. P. 105], consisting of a mixture of hydrofluoric, nitric and acetic acids, the interaction and decomposition of which due to oxidation-reduction reactions between them is accompanied by the formation of a number of products, including reactive HF vapors [Patent of Belarus BY 20182 C1. Baranov I.L., Tabulina L.V., Rusalskaya T.G. Method for etching a semiconductor silicon substrate. 2016.06.30], compounds containing carboxyl groups: –COOH, prone to interaction with the surface molecular structures of fluoroplastic - CF 2 - CF 2 ... with the eventual formation of surface adsorption complexes that can subsequently play the role of adsorption centers;
- проведение последующих после травителя Дэша обработок в 10% растворе хлорида олова(II) SnCl2 и в 1 М тиомочевины, обеспечивающих сначала формирование на поверхности фторопласта ядер конденсации твердой фазы на основе гидроксида олова или его основных солей и их сульфидизацию в растворе томочевины, образование которых значительно облегчается на возникших после обработки поверхности в травителе Дэша адсорбционных центрах;- carrying out subsequent treatments after the Dash etchant in a 10% solution of tin(II) chloride SnCl2 and in 1 M thiourea , which first ensure the formation of solid phase condensation nuclei on the surface of the fluoroplastic based on tin hydroxide or its basic salts and their sulfidization in a thiourea solution, the formation of which is significantly facilitated on the adsorption centers that arise after surface treatment in the Dash etchant;
- заключительную обработку в реакционной смеси, обеспечивающей условия химического осаждения на поверхности фторопласта тонкого (60-100 нм) проводящего подслоя сульфида меди(I) Cu2S, отличающегося относительно высокой адгезионной прочностью; отметим, что низкое (60-900 Ом/см) омическое сопротивление осажденного слоя Cu2S создает условия активной металлизации поверхности обработанного фторопласта, путем наращивания гальвано-химическим способом пленки меди с высокой адгезионной прочностью (не менее 1.4 кг/см), решая, таким образом, заявленную техническую проблему. - final treatment in a reaction mixture that provides conditions for chemical deposition on the fluoroplastic surface of a thin (60-100 nm) conductive sublayer of copper(I) sulfide Cu 2 S, characterized by relatively high adhesive strength; we note that the low (60-900 Ohm/cm) ohmic resistance of the deposited Cu 2 S layer creates conditions for active metallization of the surface of the treated fluoroplastic by building up a copper film with high adhesive strength (at least 1.4 kg/cm) using a galvanochemical method, thus solving the stated technical problem.
Совокупность вышеперечисленных признаков позволяет достичь технического результата, заключающегося в существенном увеличении адгезионной прочности слоя меди на поверхности фторопласта и технологическом упрощении процесса подготовки поверхности фторопласта к металлизации. The combination of the above-mentioned features allows achieving a technical result consisting of a significant increase in the adhesive strength of the copper layer on the surface of the fluoroplastic and a technological simplification of the process of preparing the surface of the fluoroplastic for metallization.
Наличие ранее неизвестных из уровня техники существенных признаков свидетельствует о соответствии изобретения критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».The presence of essential features previously unknown in the state of the art indicates that the invention meets the patentability criteria of “novelty” and “inventive step”.
Настоящее изобретение решает задачу подготовки поверхности фторопласта к металлизации, путем гальвано-химического нанесения слоя меди с высокой адгезионной прочностью при технологическом упрощении процесса. Изобретение может быть реализовано при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности «промышленная применимость».The present invention solves the problem of preparing the surface of fluoroplastic for metallization by galvanochemical application of a layer of copper with high adhesive strength with technological simplification of the process. The invention can be implemented using known means, materials and technologies, which indicates its compliance with the patentability criterion "industrial applicability".
Процесс подготовки поверхности фторопласта к металлизации может быть реализован следующим образом.The process of preparing the fluoroplastic surface for metallization can be implemented as follows.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80 – 85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1:3:1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80-85°С, и выдерживают около 10 мин. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70оС и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова(II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80оС и рН раствора, равном 5.35-5.40, в течение 60-120 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди(I) толщиной 60-100 нм с относительно низким (60-900 Ом/см) омическим сопротивлением. Экспериментально было установлено, что в используемой реакционной смеси за счет восстановительных свойств тиомочевины происходит переход меди в одновалентное состояние с образованием пленки труднорастворимого сульфида меди(I) Cu2S.A substrate made of F-4 grade fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which the Dash etching solution, preheated to 80-85 °C, having the composition HF: HNO3 : CH3COOH = 1:3:1, is poured. The glass is placed in a water bath heated to 80-85°C and kept for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70 ° C and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin(II) chloride SnCl2 , then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50°C. Then the substrate is transferred to a beaker with 1 M thiourea solution at room temperature and kept there for about 2 minutes. After rinsing in distilled water, the substrate is transferred to a Cu 2 S chemical precipitation reactor with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO 4 ] = 3×10 -2 mol/l, [CH 3 COONa] = 2.0 mol/l, [(NH 2 ) 2 CS] = 1.6×10 -2 mol/l. Deposition is carried out in a thermostat at a process temperature of 80 ° C and a solution pH of 5.35-5.40 for 60-120 min. As a result, a copper(I) sulfide layer with a thickness of 60-100 nm with a relatively low (60-900 Ohm/cm) ohmic resistance is formed on the substrate. It was experimentally established that in the reaction mixture used, due to the reducing properties of thiourea, copper transitions to a monovalent state with the formation of a film of poorly soluble copper(I) sulfide Cu 2 S.
Качество подготовки поверхности фторопласта оценивали путем гальванического осаждения на подготовленную подложку слоя меди толщиной около 30 мкм из сернокислой реакционной смеси, имеющей состав: [CuSO4] = 200 г/л, [H2SO4] = 60 г/л при задаваемой плотности тока 2.0-3.0 А/дм2 с последующим измерением адгезионной прочности осажденного слоя меди с использованием разрывной машины РМ-0.5-1 при скорости отслаивания 20 мм/мин.The quality of the fluoroplastic surface preparation was assessed by galvanic deposition onto the prepared substrate of a copper layer approximately 30 μm thick from a sulfuric acid reaction mixture with the composition: [CuSO 4 ] = 200 g/l, [H 2 SO 4 ] = 60 g/l at a given current density of 2.0-3.0 A/dm 2, followed by measurement of the adhesive strength of the deposited copper layer using an RM-0.5-1 tensile testing machine at a peeling rate of 20 mm/min.
Пример 1.Example 1.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80 – 85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1: 3 :1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80 – 85оС, и выдерживают около 10 минут. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70°С и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова(II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80°С и рН раствора, равном 5.35-5.40, в течение 60 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди(I) с омическим сопротивлением около 900 Ом/см. Измеренная адгезионная прочность нанесенного на Cu2S гальванически осажденного слоя меди составила 1.4 кг/см.A substrate made of grade F-4 fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which preheated to 80-85°C Dash etching solution having the composition HF : HNO3: CH3COOH = 1: 3: 1. The glass is placed on a water bath heated to 80 – 85OC, and kept for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70°C and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin(II) chloride SnCl2, then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50 ° C. Then the substrate is moved to a beaker with a 1 M thiourea solution at room temperature and kept in it for about 2 minutes. After rinsing in distilled water, the substrate is transferred to a reactor for chemical precipitation of Cu2S with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO4] = 3×10-2mol/l, [CH3COONa] = 2.0 mol/l, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2mol/l. The precipitation is carried out in a thermostat at a process temperature of 80°C and a solution pH of 5.35-5.40 for 60 min. As a result, a copper sulfide layer is formed on the substrate(I) with an ohmic resistance of about 900 Ohm/cm. The measured adhesive strength of the coating applied to Cu2The S of the galvanically deposited copper layer was 1.4 kg/cm.
Пример 2.Example 2.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80-85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1:3:1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80-85°С, и выдерживают около 10 минут. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70°С и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова(II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80°С и рН раствора, равном 5.35-5.40, в течение 90 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди(I) с омическим сопротивлением около 320 Ом/см. Измеренная адгезионная прочность нанесенного на Cu2S гальванически осажденного слоя меди составила 1.8 кг/см.A substrate made of grade F-4 fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which a Dash etching solution, preheated to 80-85°C, with the composition HF: HNO is poured.3: CH3COOH = 1:3:1. The glass is placed on a water bath heated to 80-85°C, and kept for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70°C and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin(II) chloride SnCl2, then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50 ° C. Then the substrate is moved to a beaker with a 1 M thiourea solution at room temperature and kept in it for about 2 minutes. After rinsing in distilled water, the substrate is transferred to a reactor for chemical precipitation of Cu2S with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO4] = 3×10-2mol/l, [CH3COONa] = 2.0 mol/l, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2mol/l. The deposition is carried out in a thermostat at a process temperature of 80°C and a solution pH of 5.35-5.40 for 90 min. As a result, a layer of copper(I) sulfide with an ohmic resistance of about 320 Ohm/cm is formed on the substrate. The measured adhesive strength of the deposited Cu2The S of the galvanically deposited copper layer was 1.8 kg/cm.
Пример 3.Example 3.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80-85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1:3:1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80-85°С, и выдерживают около 10 мин. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70°С и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова (II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в тёплой дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80°С и рН раствора, равном 5.35-5.40 в течение 120 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди (I) с омическим сопротивлением около 60 Ом/см. Измеренная адгезионная прочность нанесенного на Cu2S гальванически осажденного слоя меди составила 1.6 кг/см.A substrate made of grade F-4 fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which a Dash etching solution, preheated to 80-85°C, with the composition HF: HNO is poured.3: CH3COOH = 1:3:1. The glass is placed on a water bath heated to 80-85°C and kept for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70°C. and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin (II) chloride SnCl2, then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50 ° C. Then the substrate is moved into a glass with a 1 M thiourea solution at room temperature and kept in it for about 2 minutes. After rinsing in warm distilled water, the substrate is transferred to a reactor for chemical precipitation of Cu2S with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO4] = 3×10-2mol/l, [CH3COONa] = 2.0 mol/l, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2mol/l. The deposition is carried out in a thermostat at a process temperature of 80°C and a solution pH of 5.35-5.40 for 120 min. As a result, a layer of copper (I) sulfide with an ohmic resistance of about 60 Ohm/cm is formed on the substrate. The measured adhesive strength of the deposited Cu2The S of the galvanically deposited copper layer was 1.6 kg/cm.
Пример 4.Example 4.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80-85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1:3:1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80-85°С, и выдерживают около 10 мин. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70°С и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова(II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в тёплой дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80°С и рН раствора, равном 5.35-5.40, в течение 150 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди(I) с омическим сопротивлением 33 Ом/см. Измеренная адгезионная прочность нанесенного на Cu2S гальванически осажденного слоя меди составила 1.3 кг/см.A substrate made of grade F-4 fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which a Dash etching solution, preheated to 80-85°C, with the composition HF: HNO is poured.3: CH3COOH = 1:3:1. The glass is placed on a water bath heated to 80-85°C and kept for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70°C. and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin(II) chloride SnCl2, then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50 ° C. Then the substrate is moved into a glass with a 1 M thiourea solution at room temperature and kept in it for about 2 minutes. After rinsing in warm distilled water, the substrate is transferred to a reactor for chemical precipitation of Cu2S with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO4] = 3×10-2mol/l, [CH3COONa] = 2.0 mol/l, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2mol/l. The deposition is carried out in a thermostat at a process temperature of 80°C and a solution pH of 5.35-5.40 for 150 min. As a result, a copper(I) sulfide layer with an ohmic resistance of 33 Ohm/cm is formed on the substrate. The measured adhesive strength of the deposited Cu2The S of the galvanically deposited copper layer was 1.3 kg/cm.
Пример 5.Example 5.
Подложку из фторопласта марки Ф-4 толщиной 1.5-2.0 мм на специальном фторопластовом приспособлении помещают в кварцевый стакан, в который заливают предварительно подогретый до 80 – 85°С травильный раствор Дэша, имеющий состав HF : HNO3 : CH3COOH = 1:3:1. Стакан устанавливают на водяную баню, нагретую до 80-85оС, и выдерживают около 10 мин. Затем подложку промывают дистиллированной водой с температурой 60-70°С и помещают на 3-4 минуты в предварительно подготовленный стакан с 10% водным раствором хлорида олова(II) SnCl2, далее подложку извлекают и тщательно, не менее 30 с, промывают дистиллированной водой с температурой 40-50°С. Затем подложку перемещают в стакан с 1 М раствором тиомочевины комнатной температуры и выдерживают в нем около 2 минут. После ополаскивания в дистиллированной воде подложку переносят в реактор химического осаждения Cu2S с предварительно подготовленной реакционной смесью, имеющей состав: [CuSO4] = 3×10-2 моль/л, [CH3COONa] = 2.0 моль/л, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2 моль/л. Осаждение проводят в термостате при температуре процесса 80°С и рН раствора, равном 5.35-5.40, в течение 45 мин. В результате на подложке формируется слой сульфида меди(I) с омическим сопротивлением более 9500 Ом/см. Измеренная адгезионная прочность нанесенного на Cu2S гальванически осажденного слоя меди составила 1,2 кг/см.A substrate made of grade F-4 fluoroplastic with a thickness of 1.5-2.0 mm is placed on a special fluoroplastic device in a quartz glass, into which preheated to 80-85°C Dash etching solution having the composition HF : HNO3: CH3COOH = 1:3:1. The glass is placed on a water bath heated to 80-85OC, and hold for about 10 minutes. Then the substrate is washed with distilled water at a temperature of 60-70°C. and placed for 3-4 minutes in a pre-prepared glass with a 10% aqueous solution of tin(II) chloride SnCl2, then the substrate is removed and thoroughly, for at least 30 s, washed with distilled water at a temperature of 40-50 ° C. Then the substrate is moved into a glass with a 1 M thiourea solution at room temperature and kept in it for about 2 minutes. After rinsing in distilled water, the substrate is transferred to a reactor for chemical precipitation of Cu2S with a pre-prepared reaction mixture having the composition: [CuSO4] = 3×10-2mol/l, [CH3COONa] = 2.0 mol/l, [(NH2)2CS] = 1.6×10-2mol/l. The deposition is carried out in a thermostat at a process temperature of 80°C and a solution pH of 5.35-5.40 for 45 min. As a result, a layer of copper(I) sulfide with an ohmic resistance of more than 9500 Ohm/cm is formed on the substrate. The measured adhesive strength of the deposited Cu2The S of the galvanically deposited copper layer was 1.2 kg/cm.
Claims (1)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2829704C1 true RU2829704C1 (en) | 2024-11-05 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU158936A1 (en) * | ||||
| RU2020777C1 (en) * | 1991-07-03 | 1994-09-30 | Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Fluoroplastic substrate metallization deposition method |
| US5380474A (en) * | 1993-05-20 | 1995-01-10 | Sandia Corporation | Methods for patterned deposition on a substrate |
| RU2224389C2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа" | Method for metal deposition on substrate made of insulating material |
| RU2529125C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-09-27 | Дмитрий Владимирович Семенок | Solution for laser-induced metallisation of dielectrics |
| JP6041763B2 (en) * | 2013-07-22 | 2016-12-14 | 株式会社タチエス | Vehicle seat with built-in side airbag |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU158936A1 (en) * | ||||
| RU2020777C1 (en) * | 1991-07-03 | 1994-09-30 | Нижегородский научно-исследовательский приборостроительный институт "Кварц" | Fluoroplastic substrate metallization deposition method |
| US5380474A (en) * | 1993-05-20 | 1995-01-10 | Sandia Corporation | Methods for patterned deposition on a substrate |
| RU2224389C2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество Арзамасское научно-производственное предприятие "Темп-Авиа" | Method for metal deposition on substrate made of insulating material |
| RU2529125C1 (en) * | 2013-02-22 | 2014-09-27 | Дмитрий Владимирович Семенок | Solution for laser-induced metallisation of dielectrics |
| JP6041763B2 (en) * | 2013-07-22 | 2016-12-14 | 株式会社タチエス | Vehicle seat with built-in side airbag |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6780467B2 (en) | Plating pretreatment agent and metal plating method using the same | |
| US3682786A (en) | Method of treating plastic substrates and process for plating thereon | |
| US5192590A (en) | Coating metal on poly(aryl ether ketone) surfaces | |
| WO1998033959A1 (en) | Method for electroplating nonconductive material | |
| US4719145A (en) | Catalytic process and systems | |
| US4888209A (en) | Catalytic process and systems | |
| JP2017525850A (en) | Electroplating rack treatment to prevent rack metallization | |
| CN107164951A (en) | A kind of preparation method of silver-plated conductive aramid fiber | |
| JPH05140756A (en) | Hydroprimer for metal treatment of surface of base material | |
| RU2829704C1 (en) | Method of preparing a fluoroplastic surface for metallization | |
| WO2000001862A1 (en) | Pretreating agent for metal plating, and method for metal plating using the same | |
| EP0141528B1 (en) | Conducting or catalysing a chemical reation on a surface especially electroless metal deposition and catalyst systems used therein | |
| CN115505389B (en) | ITO etching solution and use method thereof | |
| KR102033824B1 (en) | Metal catalyst, manufacturing method and application thereof | |
| JP2015537122A (en) | Method for metallizing non-conductive plastic surface | |
| JP6517287B2 (en) | Metal catalysts and their preparation and applications | |
| US4180602A (en) | Electroless plating of polyvinylidene fluoride | |
| EP0625590B1 (en) | Improvement of adhesion of metal coatings to resinous articles | |
| Li et al. | Activation of non-metallic substrates for metal deposition using organic solutions | |
| US3622370A (en) | Method of and solution for accelerating activation of plastic substrates in electroless metal plating system | |
| AU580433B2 (en) | Process for conditioning the surface of plastic substrates prior to metal plating | |
| RU2020777C1 (en) | Fluoroplastic substrate metallization deposition method | |
| US3607353A (en) | Surface treatment for electroplating | |
| JP3026527B2 (en) | Pretreatment method and pretreatment solution for electroless plating | |
| JPS6326375A (en) | Method for starting electroless plating |