二縮水甘油醚封端的聚硅氧烷化合物和非芳族多胺的共聚物的制作方法
【專利說明】二縮水甘油雕封端的聚枯氧燒化合物和非芳族多胺的共聚 物 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及二縮水甘油酸封端的聚硅氧烷化合物和非芳族多胺的共聚物。更具體 地說，本發(fā)明設(shè)及化學(xué)鍛金屬化之前用于清洗和調(diào)節(jié)電介質(zhì)的二縮水甘油酸封端的聚娃氧 燒化合物和非芳族多胺的共聚物。
[000引發(fā)明背景
[0003] 為了功能化和美觀的目的，電子工業(yè)界希望在介電材料上進(jìn)行金屬化的涂布。已 經(jīng)應(yīng)用介電材料的金屬化技術(shù)的一個(gè)特別重要的技術(shù)領(lǐng)域是在印刷電路板制造中，其中該 金屬化用于在具有介電材料的基材上提供圖案化的導(dǎo)電電路。介電材料的金屬化在印刷電 路板制造的整個(gè)過程的許多步驟中開始發(fā)揮作用。一個(gè)相當(dāng)重要的領(lǐng)域是通孔的化學(xué)鍛金 屬化。
[0004] 通常情況下，印刷電路板是平面的，并已在兩側(cè)印制電路。該板可W是多層的，并 包含介電基材和導(dǎo)電金屬例如銅的層壓材料，其中該導(dǎo)電金屬的一個(gè)或多個(gè)平行的內(nèi)層是 由介電基材隔開。層壓材料的暴露的外側(cè)面含有印刷電路圖案作為雙面電路板，并且內(nèi)導(dǎo) 電層本身可W包括電路圖案。在雙面及多層印刷電路板中，在電路板的多層或側(cè)面之間或 其中必須提供導(dǎo)電連接。運(yùn)可W通過在電路板上提供金屬化導(dǎo)電通孔與需要電連接的面和 層的連接來實(shí)現(xiàn)。通常，該提供導(dǎo)電通孔的方法是在鉆或沖過板的通孔的介電表面上進(jìn)行 化學(xué)鍛金屬沉積。
[0005] 通常在介電表面的化學(xué)鍛金屬沉積包括在介電表面施加對(duì)化學(xué)鍛覆工藝具有催 化作用的材料。運(yùn)就是已知的通孔表面的"活化"。運(yùn)樣的催化材料可W是貴金屬如鈕。當(dāng) 通孔用銅鍛覆時(shí)，該催化劑通常是鈕和錫化合物的膠體溶液。錫用作催化劑鈕的保護(hù)膠體。 在許多情況下，活化之后是"加速"步驟，其W某種方式暴露或增加活性催化物質(zhì)的暴露。
[0006] 盡管事實(shí)上在通孔表面的形貌可W是運(yùn)樣的，例如，粗糖或有凹痕，W促進(jìn)用于化 學(xué)鍛金屬沉積的催化劑的粘附性，但是介電基材材料的性能將仍然可能導(dǎo)致粘合力差。發(fā) 現(xiàn)的運(yùn)方面的一個(gè)主要的例子是玻璃纖維填充的環(huán)氧樹脂，其作為介電基材廣泛應(yīng)用于印 刷電路板行業(yè)。鈕催化劑的吸附性差導(dǎo)致隨后化學(xué)鍛覆的銅在通孔中的覆蓋不完全或太 薄。對(duì)此，可能的解釋是該玻璃纖維具有較高的負(fù)表面電荷，并且不能吸引同樣承載負(fù)電荷 的常規(guī)錫鈕催化劑。然而，通孔金屬覆蓋較差的問題并不限于含玻璃的介電基材，且還出現(xiàn) 在具有任意量的多種不含玻璃的介電材料的用作電路板基材的基材上。重要的是通孔的金 屬完全覆蓋。
[0007] 為了響應(yīng)環(huán)氧玻璃基材金屬覆蓋差的問題，印刷電路板行業(yè)通過使用在應(yīng)用催化 劑之前稱為"調(diào)節(jié)"的方法解決了運(yùn)個(gè)問題。調(diào)節(jié)劑是用于改善活化材料在基材表面上的 吸附性而改善后續(xù)化學(xué)鍛覆金屬質(zhì)量的化合物或化合物的混合物。暴露的通孔表面涂覆有 該調(diào)節(jié)劑，并且將催化劑累積在該涂層并粘附到表面上。
[0008] 雖然與未進(jìn)行調(diào)節(jié)的通孔相比，調(diào)節(jié)通孔壁可W導(dǎo)致金屬覆蓋得到改善，但是通 孔在玻璃-環(huán)氧基材W及其它類型的許多帶有現(xiàn)有調(diào)節(jié)劑的介電基材的覆蓋并不總是能 滿足工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。因此，仍然需要一種改進(jìn)的調(diào)節(jié)劑用于介電基材的化學(xué)鍛金屬化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 共聚物包括一種或多種二縮水甘油酸封端的聚硅氧烷化合物和一種或多種非芳 族多胺的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0010] 組合物包括一種或多種二縮水甘油酸封端的聚硅氧烷化合物和一種或多種非芳 族多胺的反應(yīng)產(chǎn)物；和一種或多種有機(jī)溶劑。
[0011] 該方法包括：提供一種包含電介質(zhì)的基材；將基材與包含一種或多種二縮水甘油 酸封端的聚硅氧烷化合物和一種或多種非芳族多胺的反應(yīng)產(chǎn)物的組合物接觸；將催化劑施 加到該基材上；和將金屬化學(xué)鍛覆到該基材。
[0012] 調(diào)節(jié)劑組合物和方法為介電材料提供了良好金屬覆蓋。共聚物及方法也可減少不 期望的珍珠環(huán)或空隙，運(yùn)些經(jīng)常在用于電子工業(yè)介電材料的沒有完全金屬鍛覆的通孔壁中 發(fā)現(xiàn)。運(yùn)樣的珍珠環(huán)將導(dǎo)致在電子設(shè)備中的缺陷。
【附圖說明】
[0013] 圖1顯示使用含有3-氨基丙基Ξ乙氧基硅烷和四乙締五胺與二縮水甘油酸封端 的聚（二甲基硅氧烷）的反應(yīng)產(chǎn)物的調(diào)節(jié)劑處理各種覆銅試板的化學(xué)鍛覆銅的通孔的背光 測(cè)量比較；
[0014] 圖2顯示使用7種不同的聚硅氧烷二縮水甘油酸和非芳族多胺的反應(yīng)產(chǎn)物的調(diào)節(jié) 劑處理各種覆銅試板的化學(xué)鍛覆銅的通孔的背光測(cè)量比較。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 作為用于整個(gè)說明書中，除非上下文清楚地指出其它含義，W下給出的縮寫具有 下列含義：g=克；mg=毫克；mL=毫升；L=升；卵m=百萬份；Μ=摩爾，°C=攝氏度；g/ L=克每升；DI=去離子；Mw=重均分子量；Μη=數(shù)均分子量；wt%=重量百分?jǐn)?shù)；Tg=玻 璃化轉(zhuǎn)變溫度；E0/P0 =環(huán)氧乙燒/環(huán)氧丙烷；APTES= 3-氨基丙基Ξ乙氧基硅烷；R0P= 珍珠環(huán)；SR0P=輕微珍珠環(huán)；sev-ROP=嚴(yán)重珍珠環(huán)；LG=看起來不錯(cuò)；R=粗糖；SR=輕 微粗糖；VSR=非常輕微的粗糖；TETA=Ξ亞乙基四胺和ΤΕΡΑ=四亞乙基五胺。
[0016] 術(shù)語"單體"或"單體結(jié)構(gòu)"是指單一分子或化合物，其可W與一個(gè)或更多相同，相 近或不同的分子結(jié)合。術(shù)語"共聚物"指由兩種或更多種不同單體的同時(shí)聚合而制造的聚 合物。術(shù)語"多胺"是指包括至少兩個(gè)胺基團(tuán)的化合物。術(shù)語"烷基胺"包括但不限于：線 性和支化的，環(huán)狀和非環(huán)狀多烷基胺，其包括但不限于：乙二胺，二亞乙基Ξ胺，Ξ亞乙基四 胺，四亞乙基五胺，五亞乙基六胺和贓嗦。術(shù)語"部分（moiety)"是指分子的一部分，它可W 包括整個(gè)官能團(tuán)或官能團(tuán)的部分。術(shù)語"鍛覆"和"沉積"在整個(gè)說明書中可互換使用。術(shù) 語"一個(gè)"和"一種"可W指單數(shù)和復(fù)數(shù)。除非另有說明，所有的量均為重量百分比。所有 的數(shù)值范圍都是包含的和可W任意形式組合的，并且其應(yīng)是合乎邏輯的，運(yùn)種數(shù)值范圍被 限制為合計(jì)達(dá)到100%。
[0017] 共聚物包括一種或多種二縮水甘油酸封端的聚硅氧烷化合物和一種或多種非芳 族多胺的反應(yīng)產(chǎn)物。在介電材料的制備中，該共聚物可用于調(diào)節(jié)劑組合物中用于吸附介電 材料化學(xué)鍛金屬化的催化劑。調(diào)節(jié)劑組合物為介電材料提供良好的金屬覆蓋，其包括例如 在印刷電路板中發(fā)現(xiàn)的通孔和通道的壁。調(diào)節(jié)劑組合物還可W減少通孔和通道壁上的不希 望的"珍珠環(huán)"。珍珠環(huán)是通孔或通道的一部分，其中在化學(xué)鍛覆金屬工藝中金屬?zèng)]有沉積 在其上。他們是空隙，其中運(yùn)些空隙將通孔和通孔的壁圍起來，并可能損害包括印刷電路 板的電子裝置的性能。
[0018] 二縮水甘油基酸封端的聚硅氧烷化合物包括但不限于具有W下通式的化合物：
[0019]
[0020] 其中Ri，R2,R3,R4,Rs和R巧W相同或不同，并選自Η;線性或支化的，取代或未取 代的（Ci-Ce)烷基；m是1至6的整數(shù)，η為1至20的整數(shù)。優(yōu)選Ri，R2,R3,R4,Rs和R6為相 同或不同的，且選自線性或支化的，取代或未取代的（Ci-Ce)烷基。更優(yōu)選Ri，R2,R3,R4,Rs 和Re為相同或不同的，且選自未取代的，線性（C1-C3)烷基。優(yōu)選地，m為1至3的整數(shù)，η 為1至10的整數(shù)。取化基包括但不限于：徑基，線性或支化的徑基（C1-C3)烷基；和線性或 支化的（Ci-Cg)烷氧基。運(yùn)種二環(huán)氧甘油酸封端的聚硅氧烷化合物的Mw為200至7000和 /或Μη為200至7000。二縮水甘油酸封端的聚硅氧烷化合物可W根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中公開的 本領(lǐng)域已知的方法獲得，或可W從供應(yīng)商如Gelest，Inc商購(gòu)獲得。
[0021] 非芳族多胺包括脂族和脂環(huán)族多胺。非芳族多胺包括至少兩個(gè)胺的部分，其可與 二縮水甘油基酸封端的聚硅氧烷化合物反應(yīng)。與二縮水甘油基酸封端的聚硅氧烷化合物反 應(yīng)的胺部分可W是伯或仲胺部分。優(yōu)選該非芳族多胺包括，但不限于具有W下通式的化合 物：
[0022]
[002引其中咕，Rs和R9獨(dú)立地選自Η;線性或支化的，取代或未取代的（C1-Ci。）烷基胺； 線性或支化的，取代或未取代的（Ci-Ci。）烷基；或具有如下通式的部分：
[