[发明专利]在衬底表面上提供多层涂料的方法

说明书

本发明涉及在衬底表面上提供多层涂料的方法，其包含以下方法步骤：(i)提供所述衬底；(ii)将至少一种金属氧化物化合物沉积于所述衬底的所述表面上；(iii)热处理所述衬底的所述表面，使得在其上形成金属氧化物；(iv)利用包含至少一种含氮聚合物处理添加剂的处理溶液处理所述衬底的所述表面；(v)利用活化溶液处理所述衬底的所述表面；和(vi)利用金属化溶液处理所述衬底的所述表面，使得在其上沉积金属或金属合金。本发明进一步关于处理添加剂作为用于金属沉积的增强剂的用途。

技术领域

本发明涉及在衬底表面上提供多层涂料的方法。本发明进一步涉及通过此一方法提供的多层系统，其用于在多层系统的下伏第二涂层上实现第三涂层的金属或金属合金的高覆盖率。

背景技术

业内已知各种金属化衬底的方法。导电衬底可通过多种湿化学电镀工艺(例如，电镀或无电电镀)直接用金属涂布。所述方法在业内已经充分确立。通常，在应用湿化学电镀工艺之前将清洁预处理应用于衬底表面以确保可靠的电镀结果。

已知各种将金属沉积于非导电表面上的方法。在湿化学方法中，在适当预处理后，首先活化待金属化的表面，且然后以无电方式金属化，且此后若需要以电解方式金属化。随着更先进技术的引入，迄今为止使用的有机衬底由于其相对差的尺寸稳定性和共面性而较不适宜，此使其在输入/输出(I/O)节距方面受到限制。由硅或玻璃制得的无机中介层允许中介层的热膨胀系数与硅芯片直接匹配。硅具有成熟的制造基地，但与玻璃相比具有一些缺点。特别地，与硅相比，玻璃具有固有优越的电性质且提供了使用更大面积面板大小的可能性，与基于硅晶片的平台向此，此导致显著的成本节省。用于使金属、尤其铜良好粘着至玻璃的可靠电镀技术是在电子封装市场中使用玻璃衬底的关键先决条件。

然而，这是一个挑战，因为表面粗糙度10nm的极光滑玻璃的金属化比在有机衬底上电镀显著更具挑战性。测试仅依赖于衬底粗糙化的机械锚固的方法的粘着性能。然而，此需要衬底表面的强粗糙化，此不利地影响金属化表面的功能性，例如在印刷电子电路或射频识别(RFID)天线中。

利用含有氢氟酸的介质或含热碱金属氢氧化物的介质进行湿化学蚀刻可用于清洁和粗糙化非导电衬底、特别地玻璃或陶瓷型衬底。然后通过粗糙化表面的额外锚固位点提供粘着。或者，可在非导电表面上形成导电聚合物，以提供第一导电层用于表面的后续金属电镀。

EP 2 602 357 A1涉及金属化衬底的方法，所述方法提供沉积金属对衬底材料的高粘着力且由此形成持久结合。所述方法在金属化之前施加包含纳米级氧化物粒子的新颖粘着促进剂。粒子选自二氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、氧化锡和氧化锌粒子中的一或多者，其具有至少一个附接基团，所述附接基团具有适于结合到衬底的化学官能团。将这些纳米级粒子附接到衬底且在将后续金属电镀层附接到衬底表面之前保持化学上无变化。

WO 2015/044091涉及用于金属化玻璃和陶瓷的基本上湿化学工艺，其包含以下步骤：a)在非导电衬底表面的至少一部分上沉积金属氧化物化合物的层，所述金属氧化物化合物选自由以下各项组成的群组：氧化锌、氧化钛、氧化锆、氧化铝、氧化硅和氧化锡或上述者的混合物；以及之后b)加热非导电衬底且由此在衬底表面的至少一部分上形成金属氧化物化合物的粘合层；以及之后c)通过应用湿化学电镀方法金属电镀至少具有金属氧化物化合物的粘合层的衬底表面，以及之后；d)将金属电镀层加热至介于150℃与500℃之间的最高温度。

US 5,120,339揭示制作复合衬底的方法，其包含：A)提供玻璃纤维的衬底；B)向所述衬底施加液体溶胶-凝胶，其中所述溶胶-凝胶包含金属醇盐；C)烧结所述溶胶-凝胶，以将其转化成玻璃相或混合有机-无机凝胶相；以及D)然后将聚合物的涂料施加到在步骤C)中所获得的复合物。步骤D)中的聚合物可为氰酸酯树脂(实例1)。