[发明专利]用于以化学镀制造印刷电路的层压板

说明书

本发明涉及具有嵌埋的催化剂受纳体的层压板，这种受纳体使得层压板更加适于金属化，特别是用化学的方法金属化。

用化学镀的方法制造印刷电路板已经公知，例如在“印刷电路手册”（第二版，C.F.Coombs，Jr.编，McGraw-Hill图书公司出版，纽约州纽约市，1979，第九章）、“微电子学用印刷电路板”（第二版，J.A.Scarlett编，电化学出版公司出版，苏格兰额尔郡，1980，第四章）和“多层印刷电路板手册”（J.A.Scarlett编，电化学出版公司出版，苏格兰额尔郡，1985，第12章）中已经公开了。

对于化学镀法，已经有各种方法来增强基板和被镀金属之间的粘合力，确定电路的布线、通孔和焊盘。

利用机械法、化学法或其它方法使表面粗糙化，然后在此表面上镀敷以提高粘合力的方法是通用的。在美国专利第4110147号中所公开的一个方法，是把热固性塑料基板层压在有微孔的经阳极化处理过的铝上，以便在此基板表面上复制出微观的微孔。在催化及镀敷之前，用化学法除去铝。因此，这种方法局限于热固性基板，而且需要阳极化处理、层压和除去铝箔所造成的额外的花费和操作。

在美国专利3330695中所公开的另一个方法，是在高温下，把坚硬、边缘锋利的惰性无机绝缘材料粉末（例如氧化铝或石英的）嵌埋在聚合物层中，由于存在许多孔隙而产生一个粗糙表面。但是，既没有指出颗粒微孔率的重要性，也没有指出所用的颗粒能够接受化学沉积的金属，仅仅指出用真空溅射法或喷涂法涂覆熔融的金属。由于需要高温，所以这种方法不一定适用于各种各样的塑料基板。

适于改进化学镀层的粘合力用的使塑料基板粗糙化的化学方法，是众所周知的“溶胀浸蚀”法。用一种能溶胀但是却不能溶解所说材料的溶剂或溶剂混合物处理基板。在此已溶胀的条件下，用热的铬-硫酸之类氧化剂化学浸蚀面板，以便在表面产生砂孔。然后，按照已知方法使经粗糙化的基板表面用丝网印刷法或者感光膜图形曝光法形成一层保护层，继而进行敏化和（或）催化以及化学镀敷。也可以在所说的催化步骤之后涂覆所说的保护层。利用这种方法，被镀金属的粘合程度，受粗糙化效果的限制。而粗化过程对于每一种基板材料都是必须经过的。这种溶胀浸蚀法采用的溶剂是挥发性的，而且为了控制操作和干燥期间的溶剂烟雾，需要特殊的操作方法和设备。热的氧化性溶液既具有腐蚀性又危险。此外，在敏化步骤和催化步骤过程中，用于确定电路图形的保护层表面，能够吸取催化剂，这种吸取的催化剂导致不希望的附加镀层，形成被镀金属的小节点或者甚至于造成电路短路，因而限制着可以可靠地获得的电路布线的分辨率。另一方面，如果在涂覆决定电路图形的保护层之前整个基板表面被催化，那么为了防止用这种方法制造高密度电路时可能出现的电击穿，必须剥除保护层、彻底清除处于下面的催化剂。

在美国专利4478883中建议，在催化之前用一些特殊的阳离子共聚物来处理基板，以便促进基板上附着带负电荷的催化剂。虽然具体指出了几种给定的催化剂的效能，但是没有指出有多少种其它类型的催化剂可以使用。

在美国专利3625758和3546011中指出了在电路图形形成之前使表面粗糙化的另外一种方法。其绝缘材料基板含有均匀分布的有机或无机材料，这种材料经氧化性或腐蚀性试剂浸蚀时，优先从所说的基板上浸蚀掉，从而形成镀敷所需的粗糙面。在美国专利4152477中，使丁二烯基橡胶粘合剂从分散在该橡胶中的已硬化的酚醛树脂微胶囊处浸蚀掉，从而提供一种因存在许多曝露的小粒子而增大的表面区域。所有这些浸蚀法的一个共同特点是基板或粘合剂的选择局限于少数填料或基体材料，因而使应用范围局限在少数基板，或者损害着高性能电路所需的其它性能。

另一种方法，例如美国专利3259559和4287253中所公开的方法，是使适于催化化学沉积的颗粒状物质均匀地分散在某种聚合物基体中，然后将其成型为含有均匀分布的催化位点的绝缘材料基板。也可以把这样一种聚合物和催化剂的混合物作为一种单独的粘合剂层涂覆在绝缘材料基板上。在镀敷之前，可以涂覆保护层以便确定此电路图形。在这种方法中，离子或金属态物质永久地存留在所镀的电路布线旁的基体上。对于高密度电路来说这种情况不能令人满意，因为高密度电路需要适于高速微电子应用的、绝缘性能越来越好的材料，以便防止电击穿。此外，除非采用很高的催化剂添加量，否则可以得到的催化位点仅覆盖极小部分的表面区域。这样就造成单位面积上的粘结位点减少，因而限制了被镀电路图形的粘结强度。