[go: up one dir, main page]

DE69003981T2 - Verfahren zur Behandlung von Substraten aus Polyetherimid und daraus hergestellte Artikel. - Google Patents

Verfahren zur Behandlung von Substraten aus Polyetherimid und daraus hergestellte Artikel.

Info

Publication number
DE69003981T2
DE69003981T2 DE69003981T DE69003981T DE69003981T2 DE 69003981 T2 DE69003981 T2 DE 69003981T2 DE 69003981 T DE69003981 T DE 69003981T DE 69003981 T DE69003981 T DE 69003981T DE 69003981 T2 DE69003981 T2 DE 69003981T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
polyetherimide
treating
minutes
substrate
adhesion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69003981T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69003981D1 (de
Inventor
William Vincent Dumas
Donald Franklin Foust
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE69003981D1 publication Critical patent/DE69003981D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69003981T2 publication Critical patent/DE69003981T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/381Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/18Pretreatment of the material to be coated
    • C23C18/20Pretreatment of the material to be coated of organic surfaces, e.g. resins
    • C23C18/22Roughening, e.g. by etching
    • C23C18/24Roughening, e.g. by etching using acid aqueous solutions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/1352Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
    • Y10T428/1355Elemental metal containing [e.g., substrate, foil, film, coating, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31504Composite [nonstructural laminate]
    • Y10T428/31678Of metal
    • Y10T428/31681Next to polyester, polyamide or polyimide [e.g., alkyd, glue, or nylon, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Polyätherimid-Oberflächen zur Verbesserung ihrer Haftungseigenschaften in bezug auf Metall wie Kupfer, nachdem das Metall nicht elektrisch auf die ausgeformten oder extrudierten Polyätherimid-Oberflächen abgeschieden worden ist.
  • WO-A-87/00391 offenbart ein Behandlungsverfahren für Kunststoffe wie Polyätherimide, welches die folgenden Schritte umfaßt: Behandlung mit einer organischen Quellzusammensetzung, enthaltend ein polares Material in einem organischen Lösungsmittel wie einer Glycolverbindung, Behandlung mit einer Ätzzusammensetzung, enthaltend Chromionen und vorzugsweise Schwefelsäure und fakultative Behandlung mit einem Reduktionsmittel zur Entfernung von Spuren der aus der vorausgehenden Stufe verbliebenen Abscheidungen. Anschließend Durchführung der herkömmlichen nicht elektrischen Plattierung. Das in WO-A-87/00391 offenbarte Verfahren umfaßt keine nachfolgenden Ätzstufen mit Schwefelsäure und Alkalipermanganat.
  • US-A-4515829 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Epoxy-Leiterplatten mit einem Verfahren, welches folgende Stufen umfaßt: Entfetten mit Schwefelsäure oder Plasma- Ätzen, Eintauchen in eine alkalische Lösungsmittellösung, Eintauchen in eine alkalische Permanganatlösung und Eintauchen in eine angesäuerte Reduktionslösung. Die so behandelte Leiterplatte wird dann nach einem herkömmlichen elektrodenlosen Plattierungsverfahren plattiert, welches eine Aktivierung mit Zinn/Palladium umfaßt. In US-A-4515829 ist von einer Behandlung eines Polyätherimidträgers nicht die Rede.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Es wäre wünschenswert, ein Verfahren zur Behandlung der Oberfläche eines extrudierten oder ausgeformten Polyätherimids zu schaffen, um damit Metall-Kunststoff-Verbundstoffe zu erzeugen. Es wäre besonders wünschenswert, ein Verfahren zur Herstellung von Metall-Kunststoff-Verbundstoffe durch /nicht elektrische (elektrodenlose) Metallabscheidung zu erzeugen, welches überlegene Haftung zwischen dem elektrodenlos abgeschiedenen Metall und dem Kunststoffträger aufweist. Es wäre ebenfalls wünschenswert, wenn die Verfärbung zwischen den Kupfereinsätzen in den ausgeformten oder extrudierten Polyätherimid- Kunststoffträgern vermieden würde, die auf die Verwendung von Haftungsverbesserern wie Thioharnstoff zurückzuführen ist.
  • Die vorliegende Erfindung basiert auf der Feststellung, daß der nicht-haftende weiße Film, der auf der Oberfläche eines ausgeformten oder extrudierten Polyätherimids gebildet wird, von der Schwefelsäure-Eintauchung resultiert und chemisch modifiziert werden kann durch Spülen des behandelten Polyätherimid-Substrates mit Wasser und einer wäßrigen basischen Lösung wie Alkalimetallhydroxid-Lösung, gefolgt von einer Eintauchung des erhaltenen behandelten Kunststoffträgers in eine wäßrige Alkalimetallpermanganat-Lösung. Nachdem das erhaltene behandelte Substrat einer Wasserspülung unterworfen worden ist, erweist sich dasselbe vollständig frei von dem weißen Rückstand, der normalerweise bei der Schwefelsäurebehandlung gebildet wird. Es bleibt jedoch ein brauner Manganrückstand auf der Kunststoffoberfläche. Dieser braune Manganrückstand wird leicht durch Eintauchen des Polyätherimid-Substrates in eine wäßrige Lösung eines reduzierenden Mittels wie Hydroxylaminhydrochlorid entfernt. Überraschenderweise zeigt das resultierende behandelte Polyätherimid-Substrat ausgezeichnete Haftungseigenschaften zwischen dem elektrodenlos abgeschiedenen Metall wie Kupfer und dem Polyätherimid-Substrat, ohne Verwendung eines haftverbessernden Mittels wie Thioharnstoff.
  • Definition der Erfindung
  • Durch die vorliegende Erfindung wird ein Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche eines Polyätherimidträgers zur Verbesserung seiner Haftungseigenschaften für elektrodenlose Metallabscheidung geschaffen, welches umfaßt:
  • (A) Behandlung der Polyätherimid-Oberfläche mit einem entfettenden Mittel,
  • (B) Modifizierung der entfetteten Polyätherimid-Oberfläche mit Schwefelsäure mit einer Konzentration von 80 bis 99%,
  • (C) Behandlung der modifizierten Polyätherimid-Oberfläche mit einer wäßrigen Base,um einen pH-Wert von 14 oder darüber zu ergeben,
  • (D) Oxidation der entsprechenden Polyätherimid-Oberfläche mit einem Alkalimetallpermanganat, was zur Erzeugung eines Manganoxid-Rückstandes führt, und
  • (E) Bewirkung der Entfernung des Manganoxid-Rückstandes von der Polyätherimid-Oberfläche durch Behandlung der Polyätherimid-Oberfläche mit einem reduzierenden Mittel.
  • Bei der nachfolgenden Verwendung der Bezeichnung "entfettet" wird darunter ein Polyätherimidträger verstanden, dessen Oberfläche frei von Öl, Formverbindungen, Fingerabdrücken oder nicht zugehörigen Materialien ist.
  • Die nachfolgende Verwendung der Bezeichnung "modifiziert mit Schwefelsäure" bedeutet, daß die Oberfläche des Polyätherimids durch Eintauchen, Sprühen, Aufstreichen oder andere Art der Oberflächenbehandlung mit einer wäßrigen Lösung von Schwefelsäure mit einer Konzentration von 80% bis 99% bei einer Temperatur von 0ºC bis 85ºC 10 Sekunden bis 30 Minuten lang behandelt wird.
  • Unter den Polyätherimiden, die für die Verwendung bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung geeignet sind, können Polymere genannt werden, die in den US-Patenten 3,847,867 und 3,803,085 beschrieben sind. Das bevorzugte Polyätherimid, welches bei der praktischen Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird durch Kondensation von 2,2-Bis[4-(3,4-dicarboxyphenoxy)-phenyl]-propandianhydrid mit Metaphenylendiamin in einem Extruderreaktor unter sauberen Bedingungen hergestellt. Das erhaltene Polyätherimid wird leicht im Spritzgußverfahren zu einer Vielzahl von komplexen Formen ausgeformt, einschließlich von Trägern für Leiterplatten oder extrudiert und zu Folien mit den Abmessungen für die Ausbildung eines Filmes mit einer Dicke von 0,0013 bis 0,064 cm (0,5 bis 25 mil.) extrudiert. Die Polyätherimide können verschiedene Mengen von Füllstoffen oder verstärkenden Mitteln wie Talk, Glimmer, Aluminiumsilikat, Zinkoxid, Titandioxid, Ruß, Glasfasern, Glaskugeln, Kohlenstofffasern und Mischungen derselben enthalten. Die Polyätherimide können ebenfalls in der Schmelze mit Silikon-Polyimid- Polymeren gemischt werden. Zusätzlich zu den vorerwähnten Füllstoffen können die Polyätherimide auch zusätzliche Additive wie Pigmente, Ultraviolettstrahlungs-absorbierende Mittel, Schlagmodifizierungsmittel, Weichmacher, Mikrowellen-absorbierende Mittel, Stabilisatoren, Verfahrenshilfsmittel und antistatische Mittel enthalten.
  • Der Polyätherimidträger der vorliegenden Erfindung kann in Form einer gedruckten Leiterplatte vorliegen, welche flache oder gekrümmte Oberflächen aufweist, die Hohlräume, Kupfereinsätze wie Stifte oder Wärmefallen, erhöhte und hinterschnittene Bereiche und durchgehende Löcher aufweist. Darüber hinaus kann das Polyätherimid in Form einer mehrschichtigen Leiterplatte vorliegen oder es können spezielle Ausführungsformen wie Kaffeetassen, dünne Filme oder flexible Schaltkreise oder dünne Filme ausgeformt sein, die als Teil von anderen ausgeformten Teilen darin aufgenommen werden.
  • Das Polyätherimid wird zunächst entfettet und zwar mit einem Entfettungsmittel wie einem Detergenz oder einem geeigneten organischen Lösungsmittel wie beispielsweise einem Halogenkohlenwasserstoff z.B. einem Freon-Lösungsmittel wie 1,1,2-Trichlortrifluoräthan. Nach der anfänglichen Entfettungsstufe wird das Polyätherimid mit konzentrierter Schwefelsäure modifiziert, wie es eingangs definiert wurde.
  • Ein restlicher Film variierender Dicke kann auf der Polyätherimid-Oberfläche während der Schwefelsäurebehandlungsstufe ausgebildet werden. Dieser Film kann selbst nach dem Spülen auf der Oberfläche des Polyimids bleiben. Der Film wird mit einer wäßrigen Base mit einem pH-Wert von mehr als 14, wie beispielsweise einer wäßrigen basischen Lösung von 0,1 Mol bis etwa 10 Mol eines Alkalimetallhydroxids wie Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid behandelt. Zusätzlich zu dem Alkalimetallhydroxid wird auch Tetramethylammoniumhydroxid umfaßt. Die wäßrige basische Hydroxidbehandlung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur durchgeführt. Falls gewünscht, kann auch ein Spülen mit Wasser Anwendung finden.
  • Die Oberfläche des erhaltenen Polyätherimids wird dann in eine wäßrige Lösung aus einem Alkalimetallhydroxid und Alkalimetallpermanganat bei einer Temperatur von 25ºC bis 85ºC 2 bis 20 Minuten lang eingetaucht. Die Verwendung eines Alkalimetallhydroxids, wie es vorstehend definiert wurde, zusammen mit Alkalimetallpermanganat ist optimal. Die Permanganat-Oxidationslösung enthält 1 bis 75 Gramm des Alkalimetallpermanganats pro Liter der Lösung zur Erzielung wirksamer Ergebnisse. Das Substrat kann dann aus dem Bad entfernt werden, um mit Wasser abgespült zu werden. Das Abspülen kann durch Eintauchen des behandelten Substrats in Wasser oder durch Besprühen oder Bürsten erfolgen. Das Alkalimetallpermanganat umfaßt vorzugsweise Kalium oder Natriumpermanganat.
  • Im Anschluß an das Wasserabspülen kann ein brauner manganhaltiger Film auf der Oberfläche des abgespülten Polyätherimidträgers verbleiben. Es hat sich als wirksam erwiesen, wenn das Polyätherimid in diesem Zeitpunkt mit einem reduzierenden Mittel wie einer wäßrigen Lösung von Hydroxylaminhydrochlorid durch Eintauchen des Polyätherimid -Substrates in das reduzierende Bad behandelt wird. Weitere reduzierende Mittel, die hierfür verwendet werden können, sind beispielsweise eine Lösung aus 1 bis 10% Zinnchlorid in 5%iger HCl, eine wäßrige Lösung aus 1 bis 30 Gew.-% Hydrogenperoxid und eine 1 bis 30 %ige Lösung von Natriumbisulfit. Das erhaltene Polyätherimid-Substrat wird dann gespült und trocknen gelassen, um einen Polyätherimidträger mit einer chemisch geänderten Oberfläche zu ergeben, die hydrophil ist. Darüber hinaus wurde gefunden, daß die Oberfläche einen geringfügig erhöhten C-O-Gehalt aufweist, was möglicherweise die erhöhte Bildung von Carbonsäure, Äther und/oder Alkoholgruppen anzeigt. Die modifizierte Oberfläche ist in der Lage, selbst nach einer längeren Zeitperiode mit einem Zinn-Palladiumcolloid in einer standardmäßigen Weise aktiviert zu werden und mit einem Metall wie Kupfer elektrodenlos beschichtet zu werden. Dabei wird eine überlegene Haftung zwischen dem abgeschiedenen Metall und der Polyätherimid-Oberfläche erreicht.
  • Obgleich eine solche Behandlung nicht kritisch ist, so erhöht doch ihre Verwendung die gleichmäßige Abscheidung von elektrodenlos aufgebrachten Metallen auf dem Träger.
  • Die Aktivierungs- und Plattierungsverfahren, die sich für die vorliegende Erfindung eignen, sind in den US-Patenten 3,011,920 und 3,841,881 beschrieben. Im allgemeinen folgt der Aktivierungsstufe eine Spülung mit Wasser.
  • Nach der Aktivierung und Spülung kann die elektrodenlose Abscheidung erfolgen.
  • Die Polyätherimid-Oberfläche kann nach der elektrodenlosen Abscheidung des Metalls einer Hitzebehandlung unterworfen werden. Die Ofenheizung des gesamten Gegenstandes, d.h. des Substrates mit dem darauf abgeschiedenen Metall, ist ausreichend, obgleich ein beliebiges Erhitzungsverfahren geeignet ist. Typischerweise wird die Hitzebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von etwa 50ºC bis etwa 170ºC für die Zeitdauer von 5 Minuten bis etwa 120 Minuten durchgeführt, wobei höhere Temperaturen innerhalb des obengenannten Bereiches im allgemeinen die kürzere Erhitzungsdauer kompensieren und umgekehrt. Obgleich der Mechanismus nicht verstanden wird, so scheint die Wärmebehandlung die für die Erzielung einer optimalen Haftung erforderliche Zeit zu verringern.
  • Ein nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellter Gegenstand besitzt üblicherweise eine nicht-elektrisch aufgebrachte metallisierte Schicht, die etwa 0,25 um (Mikron) bis etwa 2 um (Mikron) dick ist; eine erste elektrolytisch aufgebrachte Schicht von wenigstens etwa 5 um (Mikron), und eine zweite elektrolytisch aufgebrachte Schicht mit einer Dicke von wenigstens etwa 5 um (Mikron).
  • Die Haftung des Metalls an dem Träger wurde durch Messen der Kraft bestimmt, die zum Abreißen von Streifen des Metalls von der Trägeroberfläche erforderlich war. Bei dem Test wurde die Metalloberfläche einer jeden plattierten Probe zu jeweils 0,32 cm (1/8 Inch) breiten Streifen geätzt. Ein Ende eines jeden Streifens wurde an ein Ametek- Digital-Kraftmeßgerät angeschlossen, welches mit einem Computer verbunden war. Die zum Abziehen der Metallstreifen von dem Träger erforderlichen Kräfte wurden durch den Computer in Abzugswerte umgerechnet, die in Pounds pro Inch angegeben sind. Für jeden Streifen wurden mehrere Abzugwerte erhalten und dann gemittelt.
  • Um dem Fachmann die praktische Durchführung der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, werden die folgenden Beispiele angeführt, die indessen nur zur Erläuterung, keineswegs jedoch zur Begrenzung dienen sollen.
  • Beispiel 1
  • Eine ausgeformte Polyätherimid-Plattine mit einem spezifischen Gewicht von 1,27 und den Abmessungen 2,54 cm x 15,2 cm x 0,16 cm ( 1 Inch x 6 Inch x 0,062 Inch) wurde wie folgt behandelt:
  • 2 Minuten in 1,1,2-Trichlortrifluoräthan trocken
  • 0,5 Minuten in konzentrierterSchwefelsäure, 23ºC
  • 2 Minuten Spülen in Wasser
  • 5 Minuten in KOH(5M), 23ºC
  • 5 Minuten in KMnO&sub4; (15/g/L), KOH(1,2N), 75ºC
  • 2 Minuten Spülen in Wasser
  • 5 Minuten in NH&sub2;OH HCl (2,5%), 23 ºC
  • 2 Minuten Spülen in Wasser.
  • Die Polyätherimid-Plattine wurde durch Röntgenstrahl-photoelektronische Spektroskopie bis zu einer Tiefe von etwa 5 um (50 Å) untersucht. Tabelle I Röntgenstrahlen-photoelektronische Spektroskopie-Daten Behandlung Theoretisch unbehandelt Nach H&sub2;SO&sub4; Nach KOH Nach KMnO&sub4; Nach NH&sub2;OH HCl
  • Die Polyätherimid-Plattine wurde dann bei einer Temperatur von 65ºC in Shipley 1175A für 5 Minuten eingetaucht. Es wurden etwa 2 1/2 Volumen-% des Mittels in der Konditionierungsmischung verwendet. Das Substrat wurde dann 2 Minuten in Wasser gespült, dann 1 Minute lang in ein Bad getaucht, welches 270 Gramm Shipley Cataprep 404 pro Liter Wasser enthielt. Das Substrat wurde dann 3 Minuten lang bei 44ºC in ein Bad getaucht, welches 1,5 Volumen Shipley Cataposit 44 pro 100 Volumen des Shipley Cataposit 404-Lösung enthielt. Das Substrat wurde dann 2 Minuten in Wasser gespült.
  • Das behandelte Substrat wurde dann 3 Minuten lang in einem Bad aus 20 Volumen Shipley Cuposit -Beschleuniger 19 pro 100 Volumen des Wassers behandelt. Anschließend wurde das Substrat dann 2 Minuten lang gespült. Das Substrat wurde dann bei 48ºC 30 Minuten lang in ein Bad aus Shipley - Cuposit 250 getaucht, welches aus destilliertem oder entionisiertem Wasser - 81,2 Vol.-%, CUPOSIT 250M - 12,0 Vol.%, CUPOSIT 250A - 3,0 Vol.%, CUPOSIT Z - 2,3 Vol.% und CUPOSIT Y - 1,5 Vol-% bestand. Dabei wurde eine Polyätherimid-Substratzusammensetzung mit nicht-elektrisch abgeschiedenem Kupfer in einer durchschnittlichen Dicke von etwa 1,27 um (0,05 Mils) erhalten.
  • Die Zusammensetzung wurde dann aus dem nicht-elektrischen Plattierungsbad entnommen und 2 Minuten lang in Wasser gespült und dann 2 Stunden land in Wasser auf 95ºC erhitzt. Das gleiche Verfahren wurde wiederholt, um zusätzliche Zusammensetzung aus verschiedenartigem Polyätherimid und nicht-elektrisch abgeschiedenem Kupfer zu erhalten. Die Polyätherimid-Plattinen wurden mit verschiedenartigen Füllstoffen verstärkt. Die unterschiedlichen Zusammensetzungen wurden dann 1 Stunde lang bei 25ºC in ein Elektroplattierungsbad eingetaucht. Das Elektroplattierungsbad bestand aus einer wäßrigen Lösung aus 125 g/Liter CuSO&sub4; 5H&sub2;O, 60 g/Liter H&sub2;SO&sub4; and 50 ppm des Chlorids in Form von HCl. Es wurde mit einer Stromdichte von 36A/sq.ft. betrieben. Die erhaltenen Zusammensetzung hatten etwa 42,4 um (1,67 Mil) elektrolytisch abgeschiedenes Kupfer. Die Zusammensetzungen wurden dann 16 Stunden lang bei 95ºC behandelt. Die Haftung des Kupfermetals auf dem Substrat wurde durch Messen der Kraft bestimmt, die notwendig war um 0,32 cm (1/8 Inch) breite Streifen des Metalls von der Substratoberfläche abzuziehen. Die 0,32 cm (1/8 Inch) breiten Streifen wurden nach einer Schablonentechnik unter Verwendung von Salpetersäure als Ätzmittel hergestellt. Das Ende eines jeden Metallstreifens wurde an ein AMETEK-Digital- Kraftmeßgerät angebunden, wodurch es mit einem Computer in Verbindung stand. Die zum Abheben der Metallstreifen von dem Polyätherimidträger erforderlichen Kräfte wurden durch den Computer in Pfund pro Inch angegeben. Mehrere Abhebwerte wurden für jeden Streifen erhalten. In der nachfolgenden Tabelle II sind die durchschnittlichen Haftungswerte für die entsprechenden Polyätherimid-Mischungen mit verschiedenartigen Füllstoffen angegeben. Tabelle II Adhäsions-Daten Füllstoff (Gew.-%) Durchschnittliche Haftung (lb/in) kg/m Glas Glimmer Silikon-Polyimid
  • Beispiel 2
  • Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt unter Verwendung eines Polyätherimids, welches mit 30 Gew.-% Glasfasern verstärkt war. Vor der nicht-elektrischen Abscheidung des Kupfers zur Bildung der Polyätherimid-Kupferzusammensetzung wurden eine Vielzahl von Reduktionsmitteln verwendet, um die Entfernung des braunen manganhaltigen Filmes nach der Kaliumpermanganat-Oxidationsstufe zu bewirken.
  • Die folgenden Ergebnisse wurden mit Polyätherimid-Kupferzusammensetzung unter Verwendung der gleichen Haftmeßeinrichtung wie in Beispiel 1 erhalten: Tabelle III Adhäsionsdaten für verschiedene Mangan-Entfernungsmittel Verbindung Durchschnittliche Haftung (lb/in) kg/m Nichts Shipley Circuposit MLB Neutralizer 218&spplus;&spplus; Shipley Circuposit MLB Neutralizer 216++ Shipley Neutraclean 68&spplus;&spplus;&spplus;&spplus; +) Mangan wurde nicht entfernt bis zum Eintauchen in das Palladium/Zinn-Colloid ++) Auf Peroxid-Basis +++) Hydroxylamin-Basis ++++) Auf Natriumbisulfit-Basis
  • Die oben aufgeführten Ergebnisse zeigen, daß zusätzlich zum Hydroxylaminhydrochlorid eine Reihe von Reduktionsmitteln zur Erzielung optimaler Haftungsergebnisse verwendet werden können.
  • Beispiel 3
  • Eine nach Beispiel 2 unter Verwendung von NH&sub2;OH HCl Manganentfernungsmittel hergestellte Polyätherimid-Zusammensetzung wurde zunächst mit einer 10 Gew.-%igen Lösung von Schwefelsäure in Wasser gespült. Die Polyätherimid-Zusammensetzung wurde dann elektro-plattiert.
  • Die Zusammensetzungen wurden zunächst in ein elektrolytisches Kupferbad, wie es in Beispiel 1 beschrieben ist, (keine Additive) 60 Minuten lang bei 25ºC eingetaucht. Dabei wurde eine Stromdichte von 36 ASF verwendet. Die Zusammensetzungen wurden ebenfalls nach dem gleichen Verfahren in einem elektrolytischen Kupferbad, welches Lea Ronal Copper Gleam PCM Plus, ein Glanzmittel enthielt, für eine Gesamtelektroplattierungszeit von 60 Minuten elektroplattiert. Die nachfolgenden Adhäsionsergebnisse wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 beschrieben erhalten. Tabelle IV Effekt des elektrolytischen Kupferüberzuges auf die Polyätherimid/nicht-elektrische Kupfer-AdhäsionDicke des nicht-additiven Elektrolyt-Kupfers&spplus; Dicke des Additivs Durchschnittliche Haftung (lb/in) kg/cm Elektrolytisches Kupfer&spplus;&spplus; Eintauchzeit (h) (Mils) um Eintauchzeit (h (Mils) um zeit (h) +) 115 g/LCuSO&sub4; 5H&sub2;O, 60 g/LH&sub2;SO&sub4;, 50 ppm Chlorid ++) Lea Ronal Copper Gleam PCM Plus

Claims (5)

1. Verfahren zur Modifizierung der Oberfläche eines Polyätherimidträgers zur Verbesserung seiner Haftungseigenschaften für elektrodenlose Metallabscheidung, welches umfaßt:
(A) Behandlung der Polyätheroberfläche mit einem entfettenden Mittel,
(B) Modifizierung der entfetteten Polyätherimidoberfläche mit Schwefelsäure mit einer Konzentration von 80 bis 99 %,
(C) Behandlung der modifizierten Polyätherimidoberfläche mit einer wässerigen Base,um einen pH-Wert von 14 oder darüber zu ergeben,
(D) Oxidation der erhaltenen Polyätherimidoberfläche mit einem Alkalimetallpermanganat, was zur Erzeugung eines Manganoxidrückstandes führt und
(E) Bewirkung der Entfernung des Manganoxidrückstandes von der Polyätherimidoberfläche durch Behandlung der Polyätherimidoberfläche mit einem reduzierenden Mittel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Polyätherimid mit Glasfaser verstärkt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, worin das reduzierende Mittel Hydroxylaminhydrochlorid ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Alkalimetallpermanganat Kaliumpermanganat ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1, worin das entfettende Mittel 1,1-2-Trichlorotrifluoroäthan ist.
DE69003981T 1989-04-03 1990-03-26 Verfahren zur Behandlung von Substraten aus Polyetherimid und daraus hergestellte Artikel. Expired - Fee Related DE69003981T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/331,715 US4999251A (en) 1989-04-03 1989-04-03 Method for treating polyetherimide substrates and articles obtained therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69003981D1 DE69003981D1 (de) 1993-11-25
DE69003981T2 true DE69003981T2 (de) 1994-05-19

Family

ID=23295069

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69003981T Expired - Fee Related DE69003981T2 (de) 1989-04-03 1990-03-26 Verfahren zur Behandlung von Substraten aus Polyetherimid und daraus hergestellte Artikel.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4999251A (de)
EP (1) EP0391201B1 (de)
JP (1) JPH0310084A (de)
DE (1) DE69003981T2 (de)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5441770A (en) * 1990-05-18 1995-08-15 Shipley Company Inc. Conditioning process for electroless plating of polyetherimides
US5498440A (en) * 1992-01-21 1996-03-12 General Electric Company Adhesion of electroless coating to resinous articles
US5229169A (en) * 1992-01-21 1993-07-20 General Electric Company Adhesion of electroless coatings to resinous articles by treatment with permanganate
US5290597A (en) * 1992-04-27 1994-03-01 General Electric Company Method of treating halogenated polyimide substrates for increasing adhesion of metal layer thereon
US5264248A (en) * 1992-08-03 1993-11-23 General Electric Company Adhesion of metal coatings of polypyromellitimides
US5897368A (en) 1997-11-10 1999-04-27 General Electric Company Method of fabricating metallized vias with steep walls
JP4491986B2 (ja) * 2001-03-29 2010-06-30 宇部興産株式会社 表面処理方法および金属薄膜を有するポリイミドフィルム
DE10121561A1 (de) * 2001-05-03 2002-11-07 Heidelberger Druckmasch Ag Bebilderung und Löschung einer Druckform aus Polymermaterial mit Imid-Gruppen
DK175025B1 (da) * 2002-09-26 2004-05-03 Inst Produktudvikling Fremgangsmåde til forbehandling af en overflade på et ikke-ledende materiale, der skal pletteres
US20050239295A1 (en) * 2004-04-27 2005-10-27 Wang Pei-L Chemical treatment of material surfaces
JP2006233231A (ja) * 2005-02-21 2006-09-07 Sekisui Chem Co Ltd 樹脂シートの製造方法、絶縁基板用樹脂シート、絶縁基板、及び多層基板
WO2006129526A1 (ja) * 2005-06-03 2006-12-07 Mitsui Chemicals, Inc. ポリイミドフィルム、ポリイミド金属積層体及びその製造方法
US20100155255A1 (en) * 2007-05-22 2010-06-24 Okuno Chemical Industries Co., Ltd. Pretreatment process for electroless plating of resin molded body, method for plating resin molded body, and pretreatment agent
ES2453894T3 (es) * 2009-12-31 2014-04-08 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Polieterimidas con sustitución de cloro que presentan un índice térmico relativo mejorado
JP5311070B2 (ja) * 2010-08-25 2013-10-09 住友金属鉱山株式会社 金属化ポリイミドフィルム、およびその評価方法
EP2938488A4 (de) * 2012-12-31 2016-08-24 Sabic Global Technologies Bv Metallisierungs- und oberflächenbeschichtungslösung auf amorphen hochleistungs-polymerzusammensetzungen für glasfüller
US10000652B2 (en) 2013-07-24 2018-06-19 National Research Council Of Canada Process for depositing metal on a substrate
US10377860B2 (en) 2013-09-13 2019-08-13 Sabic Global Technologies B.V. Polyetherimides, methods of manufacture, and articles formed therefrom
US9382382B2 (en) 2013-09-13 2016-07-05 Sabic Global Technologies B.V. Polyetherimides, methods of manufacture, and articles formed therefrom
WO2021133455A2 (en) * 2019-10-07 2021-07-01 State Research Institute Center For Physical Sciences And Technology Method for increasing surface adhesion in polyetherimide substrates
DE102023120007A1 (de) * 2023-07-27 2025-01-30 Biconex Gmbh Verfahren zur Beschichtung von Kunststoffformkörpern und Mittel zur Realisierung einer mikrostrukturierten Oberfläche der Kunststoffformkörper

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE792310A (fr) * 1971-12-08 1973-06-05 Kalle Ag Procede pour le depot de couches de cuivre sur des pieces moulees en polyimides
DE2239908C3 (de) * 1972-08-14 1979-12-13 Aeg Isolier- Und Kunststoff Gmbh, 3500 Kassel Basismaterial zur Herstellung gedruckter Schaltungen
US4054693A (en) * 1974-11-07 1977-10-18 Kollmorgen Technologies Corporation Processes for the preparation of resinous bodies for adherent metallization comprising treatment with manganate/permanganate composition
JPS5874351A (ja) * 1981-10-30 1983-05-04 東レ株式会社 銅蒸着ポリエステルフイルム
US4425380A (en) * 1982-11-19 1984-01-10 Kollmorgen Technologies Corporation Hole cleaning process for printed circuit boards using permanganate and caustic treating solutions
US4515829A (en) * 1983-10-14 1985-05-07 Shipley Company Inc. Through-hole plating
US4610895A (en) * 1984-02-01 1986-09-09 Shipley Company Inc. Process for metallizing plastics
US4592929A (en) * 1984-02-01 1986-06-03 Shipley Company Inc. Process for metallizing plastics
US4592852A (en) * 1984-06-07 1986-06-03 Enthone, Incorporated Composition and process for treating plastics with alkaline permanganate solutions
US4629636A (en) * 1984-06-07 1986-12-16 Enthone, Incorporated Process for treating plastics with alkaline permanganate solutions
WO1987000391A1 (en) * 1985-06-24 1987-01-15 Enthone, Incorporated Process for conditioning the surface of plastic substrates prior to metal plating
DE3530617A1 (de) * 1985-08-23 1987-02-26 Schering Ag Konditionierungsmittel fuer die behandlung von basismaterialien
US4775449A (en) * 1986-12-29 1988-10-04 General Electric Company Treatment of a polyimide surface to improve the adhesion of metal deposited thereon
US4725504A (en) * 1987-02-24 1988-02-16 Polyonics Corporation Metal coated laminate products made from textured polyimide film
DE3708214A1 (de) * 1987-03-12 1988-09-22 Schering Ag Verfahren zur haftfesten metallisierung von kunststoffen
US4842946A (en) * 1987-09-28 1989-06-27 General Electric Company Method for treating a polyimide surface to improve the adhesion of metal deposited thereon, and articles produced thereby
US4873136A (en) * 1988-06-16 1989-10-10 General Electric Company Method for preparing polymer surfaces for subsequent plating thereon, and improved metal-plated plastic articles made therefrom

Also Published As

Publication number Publication date
US4999251A (en) 1991-03-12
DE69003981D1 (de) 1993-11-25
EP0391201B1 (de) 1993-10-20
EP0391201A1 (de) 1990-10-10
JPH0310084A (ja) 1991-01-17
JPH0329864B2 (de) 1991-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69003981T2 (de) Verfahren zur Behandlung von Substraten aus Polyetherimid und daraus hergestellte Artikel.
DE68908488T2 (de) Verfahren zur Vorbereitung von Polymeroberflächen für eine nachfolgende Plattierung, und daraus hergestellte metallplattierte Kunststoffartikel.
DE69009973T2 (de) Verfahren zur Behandlung einer Polyimidoberfläche im Hinblick auf eine anschliessend darauf aufzubringende Plattierung.
DE3885295T2 (de) SCHALTUNGSPLATTENMATERIAL UND ELEKTROPLATTIERUNGSBAD FüR SEINE HERSTELLUNG.
DE69703798T2 (de) Verfahren zum elektrobeschichten nichtleitender materialien
DE3885054T2 (de) Behandlung einer Polyimid-Oberfläche zur Verbesserung der Adhäsion des darauf abgeschiedenen Metalls und nach diesem Verfahren hergestellte Gegenstände.
DE2610470C3 (de) Verfahren zur stromlosen Abscheidung von Kupferschichten
US3328275A (en) Treatment of copper to form a dendritic surface
DE2160821C3 (de) Verfahren zur Abscheidung von Kupferschichten auf Formkörpern aus Polyimiden
DE69005214T2 (de) Polyimidsubstrat mit texturierter Oberfläche und Metallbeschichtung solch eines Substrates.
DE2623716A1 (de) Verfahren zur chemischen metallabscheidung auf polymeren substraten und dabei verwendete loesung
DE3112217A1 (de) Kupferfolie fuer eine gedruckte schaltung und verfahren zu ihrer herstellung
AT394213B (de) Konditionierung von basismaterialien
EP0060805A1 (de) Herstellverfahren für und nach diesem Verfahren hergestellte Leiterplatten
DE2555257A1 (de) Katalysatorloesung
DE2412709C3 (de) Verfahren zur Vorbehandlung der Oberfläche eines Formkörpers
EP0283771A1 (de) Verfahren zur haftfesten Metallisierung von Kunststoffen
DE2231298A1 (de) Verfahren zur aktivierung der oberflaeche eines polyimidsubstrats
DE60100834T2 (de) Zusammensetzung für die Leiterplattenherstellung
DE3887054T2 (de) Herstellung einer mehrschichtigen gedruckten Schaltungsplatte.
DE1794272B2 (de) Verfahren zur herstellung von mit einer metallschicht ueberzogenen polypropylenformkoerpern
EP0241754B1 (de) Verfahren zur haftfesten Metallisierung von Polyetherimid
DE2425223A1 (de) Verfahren zum verbessern des haftens metallischer schichten auf der oberflaeche eines kunststoffsubstrats
DE3347194C2 (de) Verfahren zur mehrstufigen, stromlosen Verkupferung von Leiterplatten
EP0581823B1 (de) Mittel zur selektiven ausbildung einer dünnen oxidierenden schicht

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee