專利名稱：用于化學(xué)鍍的穩(wěn)定的不含錫催化劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于化學(xué)鍍的不含錫的鈀催化劑的穩(wěn)定水溶液。進(jìn)一步地，本發(fā)明涉及用于化學(xué)鍍的不含錫的鈀催化劑的穩(wěn)定水溶液、其中催化劑包括鈀金屬的納米微粒和纖維素或纖維素衍生物。
背景技術(shù)：
化學(xué)鍍金屬沉積法是用于基底表面沉積金屬層的眾所周知的方法。絕緣體表面的化學(xué)鍍需要預(yù)先使用催化劑。最常用的催化或激活絕緣體的方法，如用于生產(chǎn)印刷電路板的薄板基底的非導(dǎo)電部分，是用酸性氯化物介質(zhì)中的錫/鈀膠體水溶液來(lái)處理基底。膠體的結(jié)構(gòu)已被廣泛研究過(guò)。通常來(lái)說(shuō)，膠體包括被錫離子(II)的穩(wěn)定層包圍的鈀金屬核，所述錫離子實(shí)質(zhì)上是作為避免懸浮液中膠體聚結(jié)的表面穩(wěn)定基團(tuán)的SnCl3_配合物殼層。在活化方法中，錫/鈀膠體催化劑吸附到絕緣體基底上，如含有環(huán)氧或聚胺的基底，以活化化學(xué)金屬沉積。理論上，催化劑用作電子轉(zhuǎn)移路徑載體，將電子在化學(xué)鍍槽中從還原劑轉(zhuǎn)移到金屬離子上。盡管化學(xué)鍍的性能受諸多因素影響，如鍍層溶液的添加組分，但活化步驟是控制化學(xué)鍍的速率和機(jī)理的關(guān)鍵。近年來(lái)，隨著電子裝置尺寸的減小以及對(duì)其性能需求的增加，在電子電路組裝行業(yè)中對(duì)無(wú)缺陷電子線路的需求在逐漸增加。盡管幾十年來(lái)在商業(yè)上已將錫/鈀膠體用作化學(xué)鍍的催化劑，并提供了可接受的服務(wù)，但隨著對(duì)電子設(shè)備質(zhì)量要求的進(jìn)一步提高，該類催化劑的諸多弊端也逐漸凸顯出來(lái)。錫/鈀膠體的穩(wěn)定性是主要的考慮因素。如上所述的錫/鈀膠體用一層錫離子(II)進(jìn)行穩(wěn)定，其反陰離子能夠阻止鈀的聚結(jié)。催化劑對(duì)空氣敏感、容易氧化成錫(IV)，這樣膠體不能保持其膠體結(jié)構(gòu)?；瘜W(xué)鍍過(guò)程中溫度的升高和攪拌會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)這種氧化。如果錫(II)的濃度降至危險(xiǎn)水平，如接近于零，鈀金屬微粒會(huì)尺寸變大、產(chǎn)生聚結(jié)和沉積，從而失去催化活性。由此便增加了對(duì)更穩(wěn)定的催化劑的需求。另外，鈀的高成本和價(jià)格波動(dòng)也促使行業(yè)上尋求更廉價(jià)的金屬。已付出相當(dāng)多的努力尋找新型的改進(jìn)催化劑。因?yàn)殁Z的成本高，很多努力致力于發(fā)展不含鈀的催化劑，比如膠體銀催化劑。另外一個(gè)研究方向則是開發(fā)不含錫的鈀催化劑，這是因?yàn)槁然a成本高以及氧化的錫需要單獨(dú)的加速步驟。在金屬噴鍍過(guò)程中加速步驟是額外的步驟，該步驟經(jīng)常會(huì)剝落基底尤其是玻璃纖維基底上的催化劑，從而在鍍層基底表面中留下不希望的空區(qū)。然而，這種不含錫的催化劑用于印刷電路板生產(chǎn)中的通孔的鍍時(shí)則表現(xiàn)為活性和可靠性不足。并且，這種催化劑通常在儲(chǔ)存中活性會(huì)逐漸降低，從而導(dǎo)致該催化劑不穩(wěn)定、不適于商業(yè)應(yīng)用。已研究用于錫復(fù)合物的另一穩(wěn)定部分，如聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)和樹狀聚合物。多個(gè)研究團(tuán)體在文獻(xiàn)中已公開了由穩(wěn)定且均一的PVP保護(hù)的納米微粒。文獻(xiàn)中已報(bào)道了其它的金屬膠體，如部分鈀被非貴金屬取代的銀/鈀和銅/鈀；然而，至今為止還沒(méi)有商業(yè)上可接受的替代催化劑。商業(yè)上已開始使用離子鈀催化劑變體，但其需要額外的還原步驟。因此對(duì)穩(wěn)定、可靠的化學(xué)鍍催化劑仍有需求。

發(fā)明內(nèi)容
催化劑水溶液包括一種或多種抗氧化劑，鈀金屬的納米微粒，以及一種或多種選 自具有如下通式的聚合物和以下反應(yīng)產(chǎn)物的化合物
權(quán)利要求
1.一種催化劑水溶液，它包括一種或多種抗氧化劑，鈀金屬的納米微粒，以及一種或多種選自具有如下通式的聚合物和以下反應(yīng)產(chǎn)物的化合物
2.根據(jù)權(quán)利要求1的催化劑水溶液，其中R2,R3, R5, R6和R7中至少一個(gè)是-CH2COOX或-C (O) -CH3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的催化劑水溶液，其中納米顆粒是Inm至lOOOnm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的催化劑水溶液，其中交聯(lián)劑選自一種或多種鹵代環(huán)氧化物或雙環(huán)氧化合物。
5.一種方法，包括 a)提供基底； b)把催化劑水溶液涂覆到基底上，催化劑水溶液包括一種或多種抗氧化劑，鈀金屬的納米微粒，以及一種或多種選自具有如下通式的聚合物和以下反應(yīng)產(chǎn)物的化合物
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中基底包含多個(gè)通孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中化學(xué)鍍槽選自銅，銅合金，鎳和鎳合金槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中R2,R3, R5, R6和R7中至少一個(gè)是-CH2COOX或-C (O) -CH3。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其中交聯(lián)劑選自一種或多種鹵代環(huán)氧化物和雙環(huán)氧化合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的方法,其中納米顆粒是Inm至lOOOnm。
全文摘要
將包含鈀金屬的納米微粒和纖維素衍生物的催化劑用于化學(xué)鍍。鈀催化劑不含錫。
文檔編號(hào)B01J23/44GK103041858SQ201210395248
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者劉鋒, M·A·熱茲尼克 申請(qǐng)人:羅門哈斯電子材料有限公司