專利名稱：改進聚合物對金屬粘合性的方法
背景技術：
本發(fā)明涉及印刷電路，特別是涉及制作多層印刷電路的方法。
含有一個或多個電路內(nèi)層的印刷電路于今主要是因為電子裝置在重量與空間的節(jié)省上有日益增加的需要。
在多層印刷電路的常規(guī)制作中，先以一種方法制成有圖案的電路內(nèi)層，在其中以銅箔包覆的導電基質(zhì)材料依所需的電路圖案的正像用抗蝕劑形成圖案，將外露的銅蝕刻掉。
任何具有特別形式電路圖案的一個或多個電路內(nèi)層，以及可以構成接地面和電源面的電路內(nèi)層，在各電路內(nèi)層之間，夾入一個或多個部分固化的介電基質(zhì)材料層(所謂的“預浸片”層)組合而成為一種多層電路。然后使此復合物接受熱和壓力而固化已部分固化的基質(zhì)材料，并使各電路內(nèi)層因而結合。然后在如此已固化的復合物上鉆通若干個通孔，其又被金屬化而提供一種在所有各電路層導電互聯(lián)的手段。在通孔金屬化程序的過程中，通常所需的電路圖案也將形成于多層復合物外面的各層上。
形成多層印刷電路板的其它途徑是由增添或表面積層電路的技術。這些技術從非導電性基質(zhì)開始，在其上添加而鍍上各電路元件。其它各層是在電路上重復施加可成像的涂層，并于可成像涂層上再鍍上其它電路元件而完成。
長久以來已知在各電路內(nèi)層的銅金屬和與之相接觸的已固化的各預浸層或其它非導電層之間形成的粘合強度存在有待改進之處，其結果是在后續(xù)加工和/或使用之中，己固化的多層復合物或涂層易產(chǎn)生分層。對于此問題，技術人員已研究出在各電路內(nèi)層(在將其與預浸片層疊合在一起形成多層復合物之前)的銅表面上形成一層氧化銅的技術，如通過在銅表面上進行化學氧化。最早在此方面的努力(所謂“黑色氧化物”粘合促進劑)與無氧化銅的情況相比，在最終的多層電路內(nèi)，各電路內(nèi)層與各介電基質(zhì)層間的結合得到很少的改善。隨后對于黑色氧化物技術的演變，包括各種方法，其中例如先在銅表面上產(chǎn)生黑色氧化物涂層，然后以15％硫酸對黑色氧化物淀積層進行后處理以產(chǎn)生“紅色氧化物”作為粘合促進劑，如A.G.Osborne于1984年8月在PC Fab.上發(fā)表的“An Alternate Route To Red Oxide For Inner Layers”，以及涉及直接形成紅色氧化物粘合促進劑的各種變形方案，其獲得了不同程度的成就。在此技術中，授予Landau的美國第4,409,037和第4,844,981號專利取得了最顯著的改進，兩者的教示以其全部列此作為參考，其涉及由比較高的亞氯酸鹽/比較低的苛性銅氧化組合物所形成的氧化物，并對各電路內(nèi)層的粘合性產(chǎn)生實質(zhì)上的改進。
如前所示，所組合并固化的多層電路復合物具有通孔，該通孔需再進行金屬化以供作為用于電路的各個電路層的導電互聯(lián)的手段。通孔的金屬化涉及孔面的樹脂去污漬，催化活化作用，非電銅沉積，電解銅沉積等步驟。這些程序步驟涉及介質(zhì)的使用，如酸，該酸可以將暴露于通孔或接近通孔的電路內(nèi)層部分上的氧化銅粘合促進劑溶解。氧化銅的此種局部溶解可導致多層電路中的局部分層，所述局部溶解通過在通孔周圍形成粉紅環(huán)或暈圈而得到證實(由于處在下方的銅金屬暴露出而呈粉紅色)。
技術人員深切注意此種“粉紅環(huán)”現(xiàn)象，并且擴大努力尋求不易產(chǎn)生此種局部分層現(xiàn)象的多層印刷電路制法。一項建議指出，以厚涂層的形式提供促進粘合性的氧化銅，以在后續(xù)處理中由于大量氧化銅的存在而延緩其溶解。然而，因為較厚的氧化物本質(zhì)上很少有提高粘合性的功效，實際上起反作用。至于用于多層復合物組合的加壓/固化條件的優(yōu)化的其它建議只有有限的成就。
關于此問題的其它途徑，涉及氧化銅粘合促進劑涂層在各電路內(nèi)層與各預浸片層在組合成為多層復合物前的后處理。例如，給予Cordani的美國第4,775,444號專利公開了一種方法，其中使各電路內(nèi)層的銅表面先備有氧化銅涂層，然后在各電路內(nèi)層被配入多層組合之前，與鉻酸水溶液接觸。此項處理用于穩(wěn)定及/或保護氧化銅在隨后的加工步驟中(例如通孔的金屬化)免于在所遭遇的酸介質(zhì)內(nèi)溶解，從而使粉紅環(huán)/分層的可能性減至最小。
授予Akahoshi等人的美國第4,642,161號專利，授予Nakaso等人的美國第4,902,551號專利，及授予Kajihara等人的美國第4,981,560號專利，以及其中所引用的許多參考資料，涉及各種方法，其中各電路內(nèi)層的銅表面，在各電路內(nèi)層配入多層電路組合內(nèi)之前，先經(jīng)處理使備有一種促進粘合性的氧化銅表面涂層，然后用特別的還原劑和條件將如此形成的氧化銅還原成為金屬銅。結果，采用這種電路內(nèi)層的多層組合，因為在后續(xù)的通孔加工中無氧化銅存在以使其發(fā)生局部溶解，及沒有下方的銅局部暴露，而沒有形成粉紅環(huán)的跡象。然而，采用其它技術，此種方法在介電基質(zhì)層和金屬銅電路內(nèi)層之間所可獲得的粘合性有可疑慮之處。這是因為在還原程序中，電路的結合表面不只是金屬銅，而且金屬銅出現(xiàn)于不同的相(即，(1)從氧化銅還原的銅蓋過(2)銅箔的銅)，其間沿著相界面易產(chǎn)生分離/分層。
授予Adler的美國第4,997,722和4,997,516號專利中均涉及氧化銅涂層在電路內(nèi)層的銅表面上的形成，繼以特別的還原溶液還原氧化銅使之成為金屬銅。氧化銅的某些部分顯然不可能完全成為金屬銅(成為含水氧化亞銅或氫氧化亞銅)這些物質(zhì)于其后溶解于非氧化性酸，該酸不攻擊或溶解已被還原成金屬銅的部分。這樣，采用此種電路內(nèi)層的多層組合，因為在后續(xù)的通孔加工中無氧化銅存在以使其發(fā)生局部溶解，及沒有下方的銅局部暴露，而沒有形成粉紅環(huán)的跡象。然而，就各介電層和金屬銅各電路內(nèi)層間的粘合性而言，尚有其它問題，第一因為結合表面是金屬銅，第二因為金屬銅主要是出現(xiàn)于不同的相(即，(1)從氧化銅還原的銅蓋過(2)銅箔的銅)，其間沿著相界面易產(chǎn)生分離/分層。
授予Ferrier等人的美國第5,289,630號專利，其教示在此整個列入?yún)⒖?，其公開了一種方法，其間提高粘合性的氧化銅層形成于電路元件上，繼而控制溶解并以不對局部圖形產(chǎn)生負面影響的程度除去相當量的氧化銅。
McGrath的公開號為WO96/19097的PCT申請(相應于美國第5,800,859號專利)，其教示全部列此作為參考，其中討論用于改善聚合材料對金屬表面粘合的方法。所討論的方法涉及使金屬表面接觸一種促進粘合性組合物，其含有過氧化氫、無機酸、腐蝕抑制劑和一種季銨表面活化劑。
授予Ferrier的美國第5,869,130號專利教示一種增加聚合材料對金屬表面粘合性的方法，包括使金屬表面接觸于一種含有氧化劑、酸、腐蝕抑制劑、鹵素離子源，和非必要的一種水溶性聚合物的促進粘合性組合物。
本發(fā)明提供一種用于改善聚合材料對金屬表面粘合性的方法，尤其對于銅或銅合金的表面。在此所提供的方法特別適合用于多層印刷電路的生產(chǎn)。在此所述方法提供在金屬的表面和聚合物的表面間(亦即在電路和中間的絕緣層之間)的最佳粘合性，與常規(guī)方法比較，減少粉紅環(huán)的產(chǎn)生或?qū)⑵錅p至最少，使操作經(jīng)濟。
發(fā)明概述發(fā)明人在此提供一種用于改善聚合材料對金屬表面粘合性的方法，特別是對于銅或銅含金表面。所提供的方法包括1)使金屬表面接觸一種促進粘合性組合物，所述組合物含有a)一種氧化劑；b)一種酸；c)一種腐蝕抑制劑；d)一種在1位具有一吸電子基的苯并三唑，該吸電子基比氫基吸引電子的能力更強；e)非必要的，一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)為選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮、釩的同多酸或雜多酸，和以上任何物質(zhì)的組合。
2)隨后使聚合材料結合至金屬表面。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)前述方法可改善金屬表面對聚合材料的粘接，尤其是金屬表面含有銅或銅合金時。所提供的方法特別適合多層印刷電路板的生產(chǎn)。
發(fā)明詳述發(fā)明人在此已發(fā)現(xiàn)在結合聚合材料與金屬表面之前，用一種促進粘合性組合物接觸金屬表面而提高金屬表面與聚合材料間的粘合性。因此本發(fā)明提出一種用于增進聚合材料對于金屬表面的粘合性的方法，該方法包含1)使金屬表面接觸一種促進粘合性組合物，所述組合物含有a)一種氧化劑；b)一種酸；c)一種腐蝕抑制劑；d)優(yōu)選的，一種在1位具有一吸電子基的苯并三唑，該吸電子基比氫基的吸電子能力更強，且該吸電子基優(yōu)選選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基；和e)非必要的，一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)為選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮、釩的同多酸或雜多酸，和以上任何物質(zhì)的組合；f)非必要的，一種水溶性聚合物；g)優(yōu)選的，一種鹵素離子源；以及2)隨后使聚合材料結合至金屬表面。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)其所提出的促進粘合性組合物在金屬上產(chǎn)生一種微粗化的轉(zhuǎn)變涂覆(conversion-coated)表面。所產(chǎn)生的表面特別適于與聚合材料結合，在其中所明顯增加的粘合性值優(yōu)于未經(jīng)處理的金屬表面。此外，轉(zhuǎn)變涂覆的(粗化處理的)金屬表面可長久保持所提高的粘接力，并減少在金屬與聚合材料之間因時間長而發(fā)生任何不應有反應的可能性。
所提出的方法特別適合多層印刷電路板的制造。因此，在此種用途中，內(nèi)層的金屬電路(通常為銅)用在此所提出的促進粘合性組合物處理。處理后，用水洗，各內(nèi)層與聚合材料如預浸片或可成像的電介質(zhì)等，結合在一起，成為多層印刷電路板。
待處理的金屬表面可以含有各種金屬如銅、銅合金、鎳和鐵。然而，本發(fā)明方法對含銅或銅合金的金屬表面產(chǎn)生最佳的結果。聚合材料可為各種聚合材料，包括預浸材料、可成像電介質(zhì)、可光成像的樹脂、阻焊劑、粘接劑或聚合物抗蝕刻劑。
在促進粘合性組合物內(nèi)，所用氧化劑可包括在提高粘接力的基體內(nèi)能夠氧化金屬表面的任何氧化劑。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)過氧化氫和過硫酸鹽為用于本發(fā)明的優(yōu)選氧化劑，又以過氧化氫為最佳氧化劑。在促進粘合性組合物中，氧化劑濃度可在每升2至60克的范圍內(nèi)，但優(yōu)選每升3至30克。
在促進粘合性組合物中所用的酸，可為在基體內(nèi)穩(wěn)定的任何酸，然而，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)無機酸特別合適，尤其是硫酸。在促進粘合性組合物中，酸的濃度可在每升5至360克的范圍內(nèi)，但優(yōu)選每升20至110克。
在促進粘合性組合物中所用的腐蝕抑制劑是一種與金屬表面能有效反應生成有保護性復合物層的化合物。優(yōu)選的腐蝕抑制劑是選自包括三唑、苯并三唑、四唑、咪唑、苯并咪唑及以上各種的混合物。特別優(yōu)選苯并三唑。腐蝕抑制劑在促進粘合性組合物內(nèi)的濃度可為每升0.2至20克，但優(yōu)選每升1至12克。
發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)加入在1-位有吸電子基的苯并三唑，且其吸電子基對于電子的吸引力強于氫基，對于所產(chǎn)生涂層和結合后所得粘接力方面具有均勻性的優(yōu)點。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)吸電子基優(yōu)選選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基。最佳的吸電子基為羥基，所以在此方面最優(yōu)選材料為1-羥基苯并三唑，其具有如下的結構 腐蝕抑制劑和在1-位具有吸電子基的苯并三唑可以是同一化合物，例如，1-羥基苯并三唑可以滿足腐蝕抑制劑和在1-位具有吸電子基的苯并三唑兩者的角色。
利用前述各項材料所能獲得的優(yōu)點，在采用下述提高粘合性的物質(zhì)來源以配合前述促進粘合性組合物的材料時最為明顯。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)所提供的結合產(chǎn)生協(xié)同效果。在1位有吸電子基的苯并三唑的濃度為0.2克/升至20克/升，但優(yōu)選0.5克/升至5克/升。
提高粘合性的物質(zhì)來源可為供給物質(zhì)的任何材料，將選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽及其混合物的物質(zhì)，提供給促進粘合性組合物。這些來源包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽的堿金屬鹽及其混合物，如鈉(或鉀)的鉬酸鹽、鎢酸鹽、鈮酸鹽或釩酸鹽；以及鉬、鎢、鉭、鈮或釩的雜多酸或同多酸。所以，含有諸如磷、硅、鈷、錳和鎢的雜原子的鉬酸鹽或鎢酸鹽均可適用。優(yōu)選的來源包括鉬、鎢、鈮、釩及其混合物的同多酸和雜多酸，其如鉬酸、釩酸和鎢酸。提高粘合性的物質(zhì)來源最好是鉬酸。在促進粘合性組合物中提高粘合性的物質(zhì)濃度可在自1毫克/升至500毫克/升的范圍內(nèi)(基于提高粘合性的離子含量)，但優(yōu)選自5毫克/升至200毫克/升。使用提高粘合性的物質(zhì)時，可使用或不使用在1-位具有吸電子基的苯并三唑。
非必要的，促進粘合性組合物也可含有一種水溶性聚合物。如果使用，水溶性聚合物最好不是一種增濕劑或表面活化劑，而是一種低分子量水溶性單體的水溶性均聚物或共聚物。最優(yōu)選的，水溶性聚合物是環(huán)氧乙烷的聚合物，聚乙二醇，聚丙二醇或聚乙烯基醇。其中最優(yōu)選的為環(huán)氧乙烷聚合物或Union Carbide公司以商品名Carbowax出售的聚乙二醇。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)Carbowax 750和Carbowax MPEG 2000特別合適。同樣為特別合適的為BASF公司以Pluronic的商品名出售的環(huán)氧乙烷均聚物。水溶性聚合物在促進粘合性組合物內(nèi)的濃度可在每升1至15克的范圍內(nèi)，但優(yōu)選每升3至6克。
于是，促進粘合性組合物應含有一種酸、一種氧化劑和一種腐蝕抑制劑。該組合物優(yōu)選還含有一種所述在1-位具有吸電子基的苯并三唑，或者腐蝕抑制劑可以為一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑。在任一情況下，組合物最好還含有一種上述提高粘合性的物質(zhì)，而不論是否采用在1-位具有吸電子基的苯并三唑。
促進粘合性組合物最好含有一種鹵素離子源。鹵素離子源可為在促進粘接劑組合物基體內(nèi)提供鹵素離子的任何化合物。優(yōu)選的，鹵素離子的來源為堿金屬鹽如氯化鈉或氯化鉀，氧代鹵化物如氯酸鈉或氯酸鉀，或帶有鹵化基的無機酸如氫氯酸。鹵素離子源優(yōu)選提供氯離子給促進粘合性組合物，更優(yōu)選提供氯酸鹽離子給促進粘合性組合物。鹵素離子源在促進粘合性組合物中的濃度可為每升5至500毫克的范圍內(nèi)，但優(yōu)選每升10至50毫克，均基于鹵素離子的含量。
金屬表面可以用促進粘合性組合物以包括浸入、噴灑、或淹漬等不同方式來處理。在處理當中促進粘合性組合物的溫度為在80°F至150°F的范圍內(nèi)，但優(yōu)選90°F至120°F。處理時間將隨處理溫度和方法而不同，但可在15秒至15分鐘的范圍內(nèi)，且優(yōu)選1至2分鐘。
如下各實施例為本發(fā)明的例證，但不應視為限制如下的循環(huán)周期應用于下述所有處理覆銅板和銅箔的各個實施例中時間(分)5％硫酸，70°F 1冷水清洗1浸漬清潔劑，150°F 2(Metex Brass Soak Cleaner S-426)冷水清洗2預浸漬液(2克/升苯并三唑， 11體積％的50％H2O2)，70°F
測試溶液 1冷水清洗 1強制空氣干燥 1實施例1-15制備基礎的粘合性促進溶液，其包含2體積％的硫酸(98重量％)，0.75體積％的50重量％的過氧化氫，4克/升的苯并三唑，其余為水。每一實施例中，加入按表1所示用量的羥基苯并三唑水合物和鉬酸，并按前述標準周期以特定的測試溶液并以每一實施例所示溫度處理銅箔和板。每一實施例所得試樣的外觀示于表1中。
表1
處理后，板和箔在230°F下烘烤30分鐘，然后在350°F及每平方英寸200磅的壓力下與NELCO 4205-2 B階段(FR-4)材料(可由NELCO公司獲得)層壓45分鐘，該B階段材料由兩片1080玻璃包夾一片7628玻璃構成。層壓后在板上成像以形成一英寸寬的條帶，出去多余的銅。將帶條帶的板在230°F下烘烤2小時，然后浸入550°F的焊錫內(nèi)，經(jīng)過0、10和20秒。通過從樹脂上剝開銅箔條帶來測試銅箔對樹脂的粘結強度，所得結果列于下述表2。
表2
實施例清楚地表明本發(fā)明的方法所獲得的外觀和粘合性的優(yōu)異之處。
實施例16除了在本實施例中將測試溶液中苯并三唑的濃度由4g/L升至7g/L外，重復實施例1的過程。同實施例1一樣，沒有使用1-羥基苯并三唑和鉬酸。結果得到均勻粉紅色的外觀。在550°F的焊錫中分別經(jīng)過0秒、10秒和20秒后，剝離強度為2.8磅/英寸，2.5磅/英寸和2.5磅/英寸。
實施例17加熱含有下述成份的銅處理溶液至約95°F4.6體積％的硫酸，2.8體積％的50％的過氧化氫，6.3g/L的苯并三唑，約15mg/L的氯化鈉，約1g/L的Carbowax MPEG 2000環(huán)氧乙烷，以及21.6g/L的銅離子(用于模擬一種老化或用過的促進粘合性組合物，如促進粘合性組合物用于銅表面時，在溶液中構建銅離子)。制備含有2g/L的苯并三唑和2體積％的50％的過氧化氫的新鮮的預浸溶液。對約1.5英寸寬3英寸高的覆銅樹脂板稱重，然后進行下述處理循環(huán)酸性清潔劑(Metex 9271*)，10％，125°F2分鐘冷水清洗 2分鐘預浸，室溫1分鐘銅處理溶液，95°F 1分鐘冷水清洗 1分鐘強制空氣干燥*可由康涅狄格州沃特伯里的麥克德米德有限公司得到。
經(jīng)處理后，板具有紫色/無光澤之表面。將板稱重，并通過重量損失計算從表面除去的銅的大致厚度。用同樣的循環(huán)處理覆銅樹脂板及1盎司厚度的銅箔。在銅處理溶液中加入50mg/L的鉬酸然后重復實驗。再次加入50mg/L的鉬酸，每次加入后均重復實驗，直至鉬酸的加入總量為150mg/L。將配合好的芯及箔與Nelco4205-2玻璃/環(huán)氧B階段材料一起層壓。層壓后，在板上銅箔側(cè)蝕刻以形成一英寸寬的條帶。將板烘烤后浸入550°F的錫/鉛焊錫內(nèi)，經(jīng)過0、10和20秒。然后測定板在經(jīng)過焊錫浸泡后的剝離強度，得到下列結果
增加系統(tǒng)中鉬酸的濃度，對于未經(jīng)焊錫和經(jīng)過焊錫應力條件的銅/樹脂的剝離強度均有明顯提高。
實施例18制備如下組成的銅處理溶液約3體積％的硫酸，0.75體積％的50％過氧化氫，8g/L的苯并三唑，及30mg/L的氯酸鉀。另制備含2g/L的苯并三唑和1體積％的50％過氧化氫的預浸液。蝕刻該板，以本例的處理浴和預浸液代替實施例1的處理浴和預浸液，并以實施例1的循環(huán)處理芯及箔。實驗在溫度約100°F的處理浴中進行。在處理浴中加入10mg/L的鉬酸然后重復實驗。處理后，將芯及箔同實施例1一樣層壓、蝕刻、烘烤并浸入焊錫中。得到下述結果
再次清楚地看出，在銅處理溶液中加入鉬酸根離子可以改善銅對樹脂的粘結。
權利要求
1.一種增加聚合材料對金屬表面粘合性的方法，其中，金屬表面包含銅，所述方法包括a)使金屬表面同一種促進粘合性組合物相接觸，所述組合物包含1)2～60克/升的過氧化氫；2)5～360克/升的無機酸；3)0.2～20克/升的腐蝕抑制劑；4)一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基；和5)非必要的，一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮或釩的同多酸或雜多酸；和以上任何物質(zhì)的組合的一組；b)將聚合材料結合至金屬表面。
2.如權利要求1所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑為苯并三唑。
3.如權利要求1所述的方法，其中所述吸電子基選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基的一組。
4.如權利要求1所述的方法，其中所述提高粘合性的物質(zhì)包含鉬酸根離子。
5.如權利要求1所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
6.如權利要求1所述的方法，其中所述在1-位具有吸電子基的苯并三唑是具有如下的結構的1-羥基苯并三唑。
7.如權利要求1所述的方法，其中該方法中還含有一種鹵素離子源。
8.如權利要求6所述的方法，其中所述過氧化氫的含量為3～30克/升。
9.如權利要求8所述的方法，其中存在提高粘合性的物質(zhì)，并且該物質(zhì)包含鉬酸根離子。
10.如權利要求9所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述無機酸的含量為20～110克/升。
12.一種組合物，該組合物用于在將聚合材料粘合到金屬表面之前對金屬表面進行處理，所述組合物包括a)2～60克/升的過氧化氫；b)5～360克/升的無機酸；c)一種腐蝕抑制劑；d)一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基；和e)非必要的，一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮或釩的同多酸或雜多酸；和以上任何物質(zhì)的組合的一組。
13.如權利要求12所述的組合物，其中所述過氧化氫的含量為3～30克/升。
14.如權利要求12所述的組合物，其中所述吸電子基選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基的一組。
15.如權利要求14所述的組合物，其中存在提高粘合性的物質(zhì)，并且該物質(zhì)包含鉬酸根離子。
16.如權利要求15所述的組合物，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
17.如權利要求16所述的組合物，其中所述在1-位具有吸電子基的苯并三唑是具有如下的結構1-羥基苯并三唑。
18.如權利要求17所述的組合物，其中該組合物還含有一種鹵素離子源。
19.一種組合物，該組合物用于在將聚合材料粘合到金屬表面之前對金屬表面進行處理，所述組合物包括a)2～60克/升的過氧化氫；b)5～360克/升的無機酸；c)1-羥基苯并三唑；和d)非必要的，一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮或釩的同多酸或雜多酸；和以上任何物質(zhì)的組合的一組。
20.如權利要求19所述的組合物，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
21.如權利要求19所述的組合物，其中所述組合物還含有一種不是1-羥基苯并三唑的腐蝕抑制劑。
22.如權利要求20所述的組合物，其中存在提高粘合性的物質(zhì)，并且該物質(zhì)包含鉬酸根離子。
23.如權利要求22所述的組合物，其中所述過氧化氫的含量為3～30克/升。
24.一種組合物，該組合物用于在將聚合材料粘合到金屬表面之前對金屬表面進行處理，所述組合物包括a)一種氧化劑；b)一種酸；c)一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基。
25.如權利要求24所述的組合物，其中所述吸電子基選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基的一組。
26.如權利要求24所述的組合物，其中所述苯并三唑是1-羥基苯并三唑。
27.一種增加聚合材料對金屬表面粘合性的方法，其中，金屬表面包含銅，所述方法包括a)使金屬表面同一種促進粘合性組合物相接觸，所述組合物包含1)2～60克/升的過氧化氫；2)5～360克/升的無機酸；3)一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基；和b)將聚合材料結合至金屬表面。
28.如權利要求27所述的方法，其中所述吸電子基選自包括羥基、胺基、硝基、腈基、磺酸基、羧酸基、鹵素基、硫醇基和不飽和烷基的一組。
29.如權利要求27所述的方法，其中所述苯并三唑是1-羥基苯并三唑。
30.一種組合物，該組合物用于在將聚合材料粘合到金屬表面之前對金屬表面進行處理，所述金屬表面包含銅，所述組合物包括a)2～60克/升的過氧化氫；b)5～360克/升的無機酸；c)一種腐蝕抑制劑；d)一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮或釩的同多酸或雜多酸；和以上任何物質(zhì)的組合的一組。
31.如權利要求30所述的組合物，其中所述腐蝕抑制劑包含一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基。
32.如權利要求30所述的組合物，其中所述腐蝕抑制劑包含1-羥基苯并三唑。
33.如權利要求30所述的組合物，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
34.一種增加聚合材料對金屬表面粘合性的方法，其中，金屬表面包含銅，所述方法包括a)使金屬表面同一種促進粘合性組合物相接觸，所述組合物包含1)2～60克/升的過氧化氫；2)5～360克/升的無機酸；3)一種腐蝕抑制劑；4)一種提高粘合性的物質(zhì)來源，所述物質(zhì)選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮或釩的同多酸或雜多酸；和以上任何物質(zhì)的組合的一組；并b)將聚合材料結合至金屬表面。
35.如權利要求34所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑包含一種在1-位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基是比氫基強的吸電子基。
36.如權利要求34所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑包含1-羥基苯并三唑。
37.如權利要求34所述的方法，其中所述腐蝕抑制劑選自包括三唑、苯并三唑、咪唑、苯并咪唑、四唑和以上各物的混合物的一組。
全文摘要
本發(fā)明涉及用一種組合物處理金屬表面以增加聚合材料對金屬表面的粘合性的方法，所述組合物含有一種氧化劑、一種酸、一種腐蝕抑制劑、一種在1－位具有吸電子基的苯并三唑，所述吸電子基為比氫基更強的吸電子基，非必要地還包括一種提高粘合性的物質(zhì)來源，選自包括鉬酸鹽、鎢酸鹽、鉭酸鹽、鈮酸鹽、釩酸鹽；鉬、鎢、鉭、鈮、釩的同多酸或雜多酸，和上述任何各物的組合的一組。
文檔編號H05K3/38GK1447846SQ01814523
公開日2003年10月8日 申請日期2001年7月31日 優(yōu)先權日2000年8月22日
發(fā)明者唐納德·費里爾 申請人:麥克德米德有限公司