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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum direkten Metallisieren freiliegender Flächen an einem isolierenden Material, beispielsweise an einem mit Glasfasern verstärkten Epoxyharz oder an mit Epoxyharzlack (-firnis)
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teilmetallisiertesich die Metallschicht leicht von der Isolierstoffoberfläche, insbesondere, wenn die Unterlage oder der Formkörper Temperaturdifferenzen oder Druckbelastungen ausgesetzt wurde.
Um diesem Mangel abzuhelfen sind verschiedene Verfahren beschrieben und auch praktisch durchgeführt worden. Beispielsweise wurde eine Harz- oder Klebmittelzwischenschicht aufgetragen und die Fläche nachfolgend metallisiert. Für derartige Zwischenschichten eignen sich beispielsweise Harze, die fein verteilte Kautschukpartikel enthalten, welche die Rolle eines Haftvermittlers spielen. Diese Verfahren weisen gewisse Nachteile auf ; beispielsweise lösen sich derartige Klebmittelschichten in den Lösungsmitteln und Lösungen, wie sie bei der anschliessenden Metallisierung, beispielsweise bei der Herstellung gedruckter Schaltungen, Verwendung finden.
Demgegenüber bezweckt die Erfindung die festhaftende Verbindung der Metallschicht mit einer zu metallisierenden Unterlage bzw. mit einem Formkörper ohne Verwendung einer Klebmittelzwischenschicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des isolierenden Materials mit einem vorzugsweise organischen Quellmittel behandelt wird, dass in der Oberfläche durch ein Ätzmittel, beispielsweise ein Oxydationsmittel, insbesondere eine Säure wie in an sich bekannter Weise Chromsäure oder ein Chromsäure enthaltendes Mittel, Mikroporen gebildet werden, dass weiters die Oberfläche mit einem Mittel, vorzugsweise einem Netzmittel, behandelt wird, um in ihr Ionen zu verankern, die wenigstens in einer Richtung einAusmass von wenigstens 20 A Länge aufweisen, wonach die so behandelte Oberfläche mit Me- tallionen, die für die stromlose Metallabscheidung katalytisch wirksam sind, beladen,
gegebenenfalls in an sich bekannter Weise mit einem Edelmetalle enthaltenden Medium für die stromlose Metallabscheidung sensibilisiert bzw. katalysiert wird, und dass schliesslich darauf eine festhaftende Metallschicht stromlos aufgebracht wird.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Formkörper weisen vorzügliche Haftfestigkeit der Metallschicht auf der Isolierstoffträgerschicht auf und sind mit dieser direkt verbunden, ohne dass eine Haftvermittlerschicht erforderlich ist. Dabei kann der Formkörper selbst aus einem beliebigen Material, beispielsweise Kunststoff oder auch Keramik, bestehen und die stromlos abgeschiedene Metallschicht kann auf galvanischem Wege beliebig verstärkt werden.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann die Metallisierung gewünschtenfalls auf allen freien Oberflächen, sowohl auf als auch in einem Formkörper vorgenommen werden.
Die einzelnen Schritte des erfindungsgemässen Verfahrens werden im folgenden näher erläutert.
Die zu metallisierende Oberfläche wird zunächst mit Chemikalien behandelt, welche ihr die Eigenschaft verleihen, Ionen zu verankern. Es handelt sich hiebei um Stoffe, die eine Quellung oder Aufrauhung des Materials bewirken.
Die in einer späteren Verfahrensstufe vorgenommene Behandlung mit einem Netzmittel, welches Ionen bildet, die wenigstens in einer Richtung ein Ausmass von wenigstens 20 A Länge aufweisen, und sogar eine Länge von 100 A haben können, bewirkt, dass die zunächst an der Oberfläche angelagerten, verhältnismässig klei nen Ionen, beispielsweise H-und OH-Ionen, durch die langgestreckten Ionen ersetzt werden.
Die so vorbehandelte Oberfläche wird gleichzeitig oder nachfolgend mit Edelmetallionen in Kontakt gebracht, die durch die zuvor genannten langkettigen Ionen an die Oberfläche gebunden werden.
Nach einer andern Ausgestaltung des gleichen erfinderischen Grundgedankens, können die Edelmetallionen auch selbst als langkettige Komplexe vorliegen, die die Fähigkeit besitzen, sich gegen die kurzen, kleinen Ionen, die zunächst an der Oberfläche gebunden sind, auf der gequollenen, aufgerauhten Oberfläche auszutauschen. Dadurch wird eine gesonderte Behandlung mit langkettigen Ionen überflüssig.
Bei der Durchführung der zweitenAusführungsform (künftig mit b bezeichnet, während die vorher beschriebene Ausführungsform mit a gekennzeichnet werden soll) werden die Bereiche eines Formkörpers mit Chemikalien derart behandelt, dass sie aufquellen oder porös werden ; wenn die die Quellung veranlassenden Chemika-
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schlagenen Metalls auf der Unterlage erzielt.
Nach der beschriebenen Behandlung wird die Oberfläche mit einer stromlos Metall abscheidenden Lösung in Kontakt gebracht. Aus dieser schlägt sich eine festhaftender Metallfilm auf der behandelten Oberfläche nieder. Für den Fall, dass nur ein Teil der Oberfläche oder beispielsweise die Innenwandungen von in das Material gebohrten oder gestanzten Löchern metallisiert werden sollen, werden jene Bereiche, auf denen ein Metallniederschlag unerwünscht ist, sowohl während, wie nach der chemischen Behandlung mit einer Abdeckmaske versehen. Gequollene und poröse unmetallisierte Oberflächenbezirke können durch eine Nachbehandlung mit Schwefelsäure wieder in ihre ursprüngliche Form zurückgeführt werden.
Wie bereits erwähnt, ist das Anwendungsgebiet des erfindungsgemässen Verfahrens sehr gross. Die Erfindung ist jedoch besonders geeignet für die Herstellung gedruckter Schaltungen und soll deshalb an Hand derselben
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unter Bezugnahme auf die Zeichnungen in beispielsweiser Form veranschaulicht werden.
Fig. l der Zeichnungen ist eine graphische Darstellung der Wirkung von Wasser auf Dimethylformamid (DMF), welches in dem erfindungsgemässen Verfahren als Quellsubstanz Verwendung findet, Fig. 2 veranschaulicht die Wirkung von verschiedenem Wassergehalt des Dimethylformamids, gemäss der Erfindung angewendet auf die Haftfestigkeit der niedergeschlagenen Metallschicht, Fig. 3 veranschaulicht die Wirkung verschiedener Zeiten des Tauchens in die Dimethylformamidlösung auf die Haftfestigkeit der Metallschicht, Fig. 4 veranschaulicht die Wirkung verschieden langer Wassertauchzeiten, als Zwischenschritt zwischen Quellung und Niederschlagen des Metalls, auf die Haftfestigkeit, Fig. 5 veranschaulicht die Wirkung verschiedener Schwefelsäuregehalte in der erfindungsgemäss verwendeten Ätzlösung, die Fig.
6 und 6A veranschaulichen die Wirkung des Chromsäuregehaltes in der erfindungsgemäss verwendeten Ätzlösung, Fig. 7 veranschaulicht die Wirkung verschiedener Einwirkungszeiten der erfindungsgemäss verwendeten Ätzlösung, die Fig. 8,9 und 10 sind Mikrophotographien von erfindungsgemäss behandelten Oberflächen in 120-, 1200- und 6000-facher Vergrösserung. Sie zeigen alle Quellerscheinungen und die Mikroporen.
Als Materialien für die Formkörper seien beispielsweise folgende als geeignet genannt : Thermoplastische Harze, wärmeaushärtbare Harze und Mischungen von beiden. Für das unter (a) beschriebene Verfahren eignet sich besonders auch Keramik.
Von den Thermoplasten seien besonders genannt Acetal- und Acrylharze wie beispielsweise Methylacrylate ; Celluloseharze wie Äthylcellulose, Celluloseacetat, Cellulosepropionat, Celluloseacetatbutyrat, Celluloseni-
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polymeren und Copolymeren wie Vinylacetat, Vinylalkohol, Vinylbutyrol (Hydrobuttersäurevinylester), Vinyl- chlorid, Vinylchloridacetatcopolymeren, Vinylidenchlorid und Vinylformal. Unter den wärmeaushärtbaren
Harzen seien die folgenden besonders genannt : Allylphthalat, Melaminformaldehyd und Phenolformaldehyd, Phenolfurfural, Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymeren, Polyacrylsäureester, Silicone, Harnstofformaldehyd, Epoxyharze, Allylharze, Glycerylphthalat, Polyester u. ähnl.
Nach der Ausführungsform (a) können auch die folgenden Stoffe nach dem erfindungsgemässen Verfahren metallisiert werden : Feinverteilte unangreifbare Isolierstoffe wie Aluminiumsilicat, Tone, Silicagel, Asbeste, Siliciumdioxyd, Glimmer, Flint, Quarz, Kryolith, Calciumsulfat, Zement, Kalkstein, pulverförmiges Aluminiumoxyd, Baryt, Pyrophyllit, u. ähnl. Materialien.
Poröse Stoffe, wie Papier, Holz, Fiberglas, Gewebe aus Natur- und Kunstfasern, beispielsweise Baumwollgewebe oder Polyestergewebe u. ähnl. Stoffe, können ebenfalls nach dem erfindungsgemässen Verfahren metallisiert werden. Ganz besonders gut eignet sich die Erfindung für das Metallisieren von Harzen, beispielsweise Epoxyharzen, imprägnierten Hartfasergeweben und Lacken, beispielsweise Epoxylacken und harzimprägnierten Gewebestrukturen.
Wie aus den folgenden Ausführungen noch hervorgehen wird, können für die Herstellung gedruckter Schaltungen auch Basismaterialien verwendet werden, die durch ein spezielles Herstellungsverfahren so geartet sind, dass sich aus stromlos Metall abscheidenden Bädern auf ihnen Metallniederschläge ausbilden. Bei andern Materialien kann wahlweise ein Bekeimen oder eine Bekeimung und ein Sensibilisierungsverfahren angewendet werden, um sie katalytisch wirksam für die Abscheidung von Metall aus stromlos Metall abscheidenden Bädern zu machen.
Der Ausdruck "katalytisch wirksam" wird hier im folgenden so angewendet, dass damit die katalytische Wirksamkeit des Materials auf stromlos Metall abscheidende Bäder gemeint ist, unabhängig von Form oder Dicke des Materials, einschliesslich dünner Filme und Streifen sowie dicker Platten. Die katalytische Wirksamkeit derartiger Materialien beruht darauf, dass diese bereits während des Herstellungsverfahrens entweder gänzlich oder oberflächlich mit einem Stoff versehen wurden, der katalytisch auf die stromlose Metallabscheidung wirkt, beispielsweise mit einem reduzierenden Stoff, durch den Metallionen zu Metall reduziert werden. Es können aber auch Metalle als katalytisch wirksame Stoffe verwendet werden.
Vorzugsweise werden hiezu die Metalle der Gruppe VIII oder Ib des Periodensystems verwendet, wie beispielsweise Nickel, Gold, Silber, Platin, Palladium, Rhodium, Kupfer und Iridium, als auch Verbindungen solcher Metalle, wie Salze und Oxyde.
Die Oberflächen wie die Innenwandungen solcher Materialien sind in der Lage aus stromlos Metall abscheidenden Bädern Metall abzuscheiden, ohne dass hiefür irgendeine Art der Vorbehandlung erforderlich wäre.
Zur Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens eignen sich demnach sowohlkatalytische als auch nichtkatalytische Basismaterialien. Für den Fall der Verwendung nichtkatalytischer Materialien ist vor der Metallisierung ein Sensibilisierungsschritt einzufügen, der die für die Metallisierung vorgesehene Flächen für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern katalytisch macht. Beispielsweise eignet sich hiefür eine Vorbehandlung mit wässerigen Zinn- (II) - Lösungen oder Aminoboranen, beispielsweise mit Dialkylaminoboranen u. ähnl., oder mit Alkaliborhydriden, gefolgt von einer Behandlung mit wässerigen Edelmetallsalzlösungen, wie beispielsweise mit Palladiumsalzlösungen.
Beispielsweise kann man folgendermassen verfahren ; die zur Metallisierung vorgesehenen Bereiche werden erst in eine wässerige Zinn- (II) -Lösung getaucht und anschliessend mit Wasser gewaschen und danach mit einer wässerigen Palladiumchloridlösung behandelt. Statt dessen kann man
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auch in einem einzigen Verfahrensschritt die zu metallisierenden Platten in eine Mischung der beiden Lösungen legen. Für das "Bekeimungsverfahren" eignen sich Edelmetalle wie Platin, Gold, Silber, Rhodium, Osmium und Iridium neben Palladium. Selbstverständlich können auch Mischungen dieser Metalle verwendet werden.
Unabhängig davon, ob es sich von vornherein um katalytische Materialien oder solche handelt, die durch eine besondere Behandlung nachträglich katalytisch gemacht wurden, können auf den freiliegenden Flächen aus stromlos arbeitenden Bädern Metalle wie beispielsweise Kupfer, Nickel und Gold niedergeschlagen werden.
Derartig stromlos Metall abscheidende Bäder sind allgemein bekannt.
Um eine Oberfläche bereits oder fähig für die Ionenverankerung zu machen, kann die Oberfläche beispielsweise durch Behandlung mit anorganischen oder organischen Säuren oder Basen porös gemacht werden.
Für diesen Zweck sind beispielsweise Chrom- oder Schwefelsäurebäder sowie Permanganatlösungen brauchbar. Bei Verwendung von Chromsäure allein werden etwa Lösungen benützt, die 250 bis 500 g/l Chromsäure enthalten, oder in Mischung mit Schwefelsäure verwendet man Lösungen von 80 bis 300 g/l Chromsäure und 65 bis 350 ml/l Schwefelsäure, Im folgenden werden einige Beispiele für erfindungsgemäss verwendbare Ätzlösungen angegeben.
Mischung 1 :
EMI3.1
<tb>
<tb> Chromsäure <SEP> CrOs <SEP> 300 <SEP> g
<tb> konz. <SEP> H2SO. <SEP> 100 <SEP> ml
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen.
<tb>
Mischung 2 und 2a :
EMI3.2
<tb>
<tb> Chromsäure <SEP> CrO, <SEP> 450-500 <SEP> g <SEP> 100 <SEP> g
<tb> konz. <SEP> H2SO-250 <SEP> ml
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> l <SEP> auffüllen.
<tb>
Wahlweise <SEP> Zusatz <SEP> eines
<tb> Fluorkohlenstoffnetzmittels. <SEP> 0,5 <SEP> g/l <SEP> 0,5 <SEP> g/l
<tb>
Mischung 3 :
EMI3.3
<tb>
<tb> Kaliumbichromat <SEP> 137 <SEP> g
<tb> konz. <SEP> H2 <SEP> SO" <SEP> 500 <SEP> ml <SEP>
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen.
<tb>
Mischung 4 :
EMI3.4
<tb>
<tb> Natriumbichromat <SEP> 120 <SEP> g
<tb> konz. <SEP> HSq, <SEP> 600 <SEP> ml
<tb> Wasser <SEP> 500 <SEP> ml
<tb> Falls <SEP> erwünscht,
<tb> Fluorkohlenstoffnetzmittel <SEP> 0,5 <SEP> g/l
<tb>
Im allgemeinen ist die Konzentration der Schwefelsäure nach oben unbegrenzt ;
in der Regel wird 60 bis 700/0 Schwefelsäure verwendet, es kann aber noch stärkere Schwefelsäure, auch rauchende Schwefelsäure, verwendet werden, ohne Schwefelsäure ist die Wärmeentwicklung leichter kontrollierbar, wie beispielsweise bei Mischung 2A. Selbstverständlich können auch andere Säuren, wie konzentrierte Phosphorsäure, verwendet werden.
Die im Vorangehenden erwähnten Ätzlösungen sind nur Beispiele ; selbstverständlich können auch andere Ätzmischungen für den erfindungsgemässen Zweck der Oberflächen-Behandlung verwendet werden, wie beispielsweise Natriumbifluoridlösung, Chlorwasserstoffsäure, Fluorwasserstoffsäure, Fluorborate, Borate und konzentrierte Sodalösung.
Die für die Ätzung anzuwendende Temperatur schwankt je nach Material und Ätzmittel zwischen Raumund Siedetemperatur. Die Ätzzeit ist ebenfalls von der Natur des Ätzmittels und des Materials abhängig, sie kann zwischen wenigen Sekunden und 2 h betragen, in der Regel beträgt sie zwischen 5 sec und 2 : ; min. In den
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meisten Fällen werden vorzugsweise Ätzzeiten zwischen 5 und 20 min angewendet. Die richtige Ätzzeit kann in der Regel am Aussehen der Oberfläche erkannt werden.
Gleichzeitig oder nachfolgend wird die Oberfläche mit einem Quellmittel behandelt. Hiefür werden in der Regel wassermischbare organische Lösungsmittel gewählt. Als solche wären beispielsweise zu nennen : Dimethyl- formamid, Ketone, halogenierte Kohlenwasserstoffe und Amine. Als Ketone seien neben Aceton zu nennen : Methyläthylketon, Methylisobutylketon u. ähnl. Typische Vertreter der halogenierten Kohlenwasserstoffe sind Methylchlorid, Dichloräthan, Chloroform und Tetrachlorkohlenstoff. Typische Vertreter der Amine sind Monopropylamin, Diäthylamin, Dibutylamin, Triäthylamin, Anilin, Äthylendiamin und Diäthylentriamin. Für den Fall, dass wasserunlösliche organische Lösungsmittel verwendet werden, sollte der Quellungsprozess vor der Ätzung stattfinden, und die verwendeten Quellmittel sollten einen Siedepunkt unter 1200C haben.
Wie schon zuvor erwähnt, werden besonders gute Ergebnisse erzielt, wenn das vor dem Ätzen angewendete Quellmittel wenigstens etwas Wasser enthält. Deshalb werden für das erfindungsgemässe Verfahren möglichst solche organische Lösungsmittel gewählt, die wenigstens in gewissem Masse mit Wasser mischbar sind. In der Praxis haben sich hiefür bewährt : Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd (DMSO), Dimethylacetamid (DMAC), N-Methyl-2-pyrrolidon, und Mischungen von diesen, welche 1 bis 300 ! 0 Wasser enthalten müssen. Vorzugsweise wird Dimethylformamid verwendet mit einem Wassergehalt zwischen 3 und 12 Gel.-%.
Es ist selbstverständlich, dass an sich jedes Quellmittel, welches mindestens 10/0 Wasser lösen kann, Verwendung finden kann. Zu diesen gehören beispielsweise die hier zuvor schon erwähnten Ketone, Amine wie auch beispielsweise Azine und Hydrazine. Der Siedepunkt der verwendeten Stoffe sollte zwischen 50 und 2100C liegen.
Die Ionen, die nach dem Quell- und Ätzvorgang in der Oberfläche verankert werden und im weiteren Verlauf"Verankerungsionen"genannt werden sollen, sind im allgemeinen von verhältnismässig kompliziertem Aufbau, Bedingung ist, dass sie Austauscheigenschaften aufweisen und Metallionen binden. Werden sie in der Ausgestaltungsform (a) verwendet, so müssen sie insbesondere in der Lage sein, Edelmetallionen zu binden.
Besonders geeignet als Verankerungsionen sind solche mit langen Ketten, wie sie in den Netzmitteln vorliegen ; dabei ist es gleichgültig, ob diese anionischen, kationischen oder amphoteren Charakter haben. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden langkettige, kationische Netzmittel bevorzugt, die sich an der Oberfläche verankern.
Weiterhin werden solche kationische Netzmittel bevorzugt, die in wässeriger Lösung eine hydrophobe Gruppe anlagern. Hiefür sind besonders diejenigen geeignet, welche eine Stickstoff- oder Phosphorsäuregruppe enthalten, wie diese bei Schwartz & Perry"Surface Active Agents" Voll Interscience PublicationsInc. [ 1949], pp 151 bis 201, beschrieben werden.
Von den stickstoffhaltigen Netzmitteln seien hier die folgenden erwähnt ; quartäre Ammoniumverbindungen, die Sarkosinderivate, Imidazoline, äthyloxylierte Amine und Amide ; kationische Netzmittel, die von heterocyclischen N-Verbindungen abgeleitet sind wie Pyrrole, Pyrrolidine, Piperidine, Pyridine u. ähnl. Von den phosphorhaltigen Verbindungen eignen sich die kationisch oberflächenaktiven, eine Phosphoniumgruppe enthaltenden, am besten. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn der Ionenaustausch nach der Ätzung mit einem kationischen Netzmittel und vor der Sensibilisierung durchgeführt wird.
Unter den kationischen Netzmitteln seien beispielsweise die folgenden erwähnt : primäre, sekundäre und tertiäre Alkylamine oder Aryl-Alkyl-Amine und Polyamine mit verzweigten oder geraden Ketten. Unter den primären Aminen sind die mit geraden Ketten besonders wirksam, ausserdem sind die langkettigen Amine mit 4 bis 50 Kohlenstoffatomen besonders geeignet und ebenfalls die sogenannten Polyamine. Als solche werden hier diejenigen bezeichnet, die zwei oder mehrere Amino-Stickstoffgruppen enthalten.
Ebenfalls brauchbare kationische Netzmittel finden sich unter den Säureamiden und den gesättigten und ungesättigten Carbonsäuren mit 1 bis 17 Kohlenstoffatomen und den Polyamiden, d. h. Verbindungen, die zwei oder mehrere Amido - Stickstoffgruppen enthalten.
Ebenfalls brauchbar als kationische Netzmittel sind z. B. fettsaure Salze des Dehydroabietylamins (Handelsname Rosin Amin D, Firma Hercules).
Ebenfalls brauchbar als kationische Netzmittel sind die Sarkosinderivate, die durch eine Reaktion von Sarkosin (Methylaminoessigsäure) mit einer Fettsäure vorzugsweise Olein-, Palmitin- oder Stearinsäure, gewonnen werden.
Ebenfalls können die Fluorkohlenstoffnetzmittel Verwendung finden. Typische Vertreter dieser Netzmittel-
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Als hydrophile Gruppe "Z" dieser Fluorkohlenstoffnetzmittel kommen Alkalimetallgruppen, Ammoniumgruppen, Aminogruppen, quaternäre Ammoniumsalze, substituierte Amine, Amide, substituierte Amide u. ähnl. in Frage.
Sind die an der Oberfläche befindlichen "kleinen Ionen" kationischer Natur, so werden vorzugsweise anionische Netzmittel verwendet. Ebenfalls kommen unter bestimmten Umständen auch amphotere Netzmittel in Betracht, beispielsweise, wenn sowohl kationische wie anionische Ionen auf der Oberfläche gebunden sind.
Die Behandlung mit dem Netzmittel kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. Vorzugsweise wird dieser Schritt nach dem Ätzen und Quellen durchgeführt. Es kann aber auch die Netzmittellösung mit der Ätzoder Quellösung gleichzeitig verwendet werden, oder sie kann auch der Edelmetall Bekeimungslösung zugesetzt werden, falls es sich um nichtkatalytische Material handelt.
Vorzugsweise wird zwischen dem Quellen und dem Ätzen des Materials dieses sorgfältig gespült, hiedurch wird nachher eine grössere Haftfestigkeit des Metalls auf der Unterlage erzielt. Die Wahl des Spülmittels ist weitgehend gleichgültig und im wesentlichen eine Frage der Wirtschaftlichkeit. Ausserdem ist es günstig, wenn es leicht flüchtig ist.
Die wichtigste Funktion dieses Spülens ist, überschüssiges Quellmittel von der Oberfläche und aus den Löchern zu entfernen um nachträglich keinen unnötigen Verbrauch an Ätzmitteln zu haben. Die besten Erfolge wurden durch Spülen mit einer Mischung von 50 Vol.-% Äthylacetat und 50 Vol.-% Dimethylformamid erzielt.
Die Mischung von Äthylacetat und Methylformamid ist für die meisten Laminate verwendbar, hiebei schwankt der Gehalt an Äthylacetat zwischen 60 und 96'li. Andere Spülmittel werden hier noch später gezeigt.
Es empfiehlt sich, nach dem Quell-, Spul- un Ätzschritt nochmals eine gründliche Spülung vorzunehmen, um alle Reste des Ätzmittels zu entfernen und das Material erst dann in die Netzmittellösung zu tauchen, in der die an der Oberfläche gebundenen Ionen gegen die langkettigen Ionen des Netzmittels ausgetauscht werden, welche in der Lage sind an ihrem negativen Ende Edelmetallionen oder Edelmetallkomplexionen zu binden.
Überschüssige Netzmittellösung wird ebenfalls vor der weiteren Behandlung durch einen Spülvorgang entfernt. Anschliessend wird das zu metallisierende Material, sofern es nicht bereits katalytisch ist, einer Behandlung unterzogen, die es katalytisch wirksam für die stromlose Metallabscheidung macht, wie dies in den folgenden Verfahren A und B näher beschrieben ist.
Das wie beschrieben vorbereitete Material wird zunächst in eine Lösung gebracht, die folgende Zusammensetzung hat :
Verfahren A :
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<tb>
<tb> Zinn- <SEP> chlorid <SEP> 100 <SEP> g
<tb> Salzsäure <SEP> 55 <SEP> ml
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen.
<tb>
Nach einer Zwischenspülung wird das Material in ein weiteres Bad der folgenden Zusammensetzung gebracht :
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<tb>
<tb> Palladiumchlorid <SEP> 1 <SEP> g
<tb> Salzsäure <SEP> 1 <SEP> ml
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen
<tb>
Das Edelmetall wird dadurch auf der vorbehandelten Oberfläche durch Chemisorption gebunden und macht die Oberfläche katalytisch wirksam für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern.
Wahlweise kann auch ein Verfahren angewendet werden, bei welchem die Zinn- (II)-ionen und die Edelmetallösung in saurer Lösung gleichzeitig vorhanden sind.
Verfahren B :
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<tb>
<tb> Zinn- <SEP> (Il) <SEP> - <SEP> chlorid <SEP> 8, <SEP> 4 <SEP> g <SEP>
<tb> Palladiumchlorid <SEP> 4,0 <SEP> g
<tb> Salzsäure, <SEP> 37ig <SEP> 70,0 <SEP> ml
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen.
<tb>
Diese Lösung lässt man 1 h ruhen, wobei diese bemerkenswerte Farbänderungen durchläuft. Die zunächst blauschwarze Lösung wird erst dunkelgrün, dann tiefbraun und schliesslich dunkelbraun. Wenn der letztere Zustand erreicht ist kann man annehmen, dass eine ausreichende Menge aktiven Palladiums vorhanden ist ; das Zinn- (II)-chlorid ist weitgehend zur Komplexbildung verbraucht und ein Zusatz von 50 g Zinn- (II)-chlorid ist erforderlich. Anschliessend wird diese Lösung mit einer salzsauren Zinn- (II)-chloridlösung soweit verdünnt, dass sich die folgenden Konzentrationen ergeben :
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schwarzer Niederschlag, der wahrscheinlich aus einem Zinn-Palladiumkomplex besteht, dieser ist in überschüssiger Salzsäure löslich, und die entstehende Lösung ist auch wieder aktiv.
Zur Aktivierung der Oberfläche sei noch ein weiteres Verfahren erwähnt, welches auf der Photosensibilität der Zinn- (II)-ionen beruht. Wird die Oberfläche mit der im Verfahren A erwähnten Zinn- (II)-lösung behandelt und anschliessend UV-Bestrahlung ausgesetzt. So wandelt sich
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und wenn man die Oberfläche nur zum Teil der Bestrahlung aussetzt, so erhält man ein latentes Bild. Taucht man dieses in eine verdünnte Palladiumchloridlösung, so werden die unbestrahlten Bereiche katalytisch aktiv für die stromlose Metallabscheidung. Dieses Verfahren ist besonders für die Herstellung komplizierter Muster geeignet, beispielsweise für enge Raster. Dieses Verfahren zur Katalysierung wird hier im späteren Verlauf als "optische Sensibilisierung" bezeichnet werden.
Die stromlos arbeitendenMetallisierungsbäder enthalten in der Regel die folgenden Grundbestandteile : ein wasserlösliches Metallsalz des Metalls oder der Metalle, die niedergeschlagen werden sollen, ein Reduktionsmittel für die Metallkationen, einen Komplexbildner für die Metallionen. Die Funktion des letzteren ist, einen wasserlöslichen Komplex zu'bilden, um die Metallionen in Lösung zu halten ; die Funktion des Reduktionsmittels ist, die Metallionen zu Metall zu reduzieren.
Derartige Bäder zur Abscheidung von beispielsweise Kupfer, Nickel und Gold sind dem Fachmann ausreichend bekannt. Ein typisches Beispiel sei hier trotzdem angeführt.
Mischung 5 :
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<tb>
<tb> Kupfersulfat <SEP> 0, <SEP> 03 <SEP> Mol/l <SEP>
<tb> Natriumhydroxy <SEP> 0, <SEP> 125 <SEP> Mol/l <SEP>
<tb> Natriumcyanid <SEP> 0,0004 <SEP> Mol/l
<tb> Formaldehyd <SEP> 0. <SEP> 08 <SEP> Mol/l
<tb> Tetranatriumäthylendiamintetraacetat <SEP> 0, <SEP> 036 <SEP> Mol/l
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> auffüllen.
<tb>
Dieses Bad arbeitet vorzugsweise bei 55 C und scheidet in 51 h 28 ab. Diese Schicht kann galvanisch beliebig verstärkt werden. Die galvanischen Abscheidungsbäder sind dem Fachmann ausreichend bekannt.
Es ist selbstverständlich, dass die Bereiche der Oberfläche, die nicht metallisiert werden sollen, bei diesem Verfahren abgedeckt werden müssen. Hiefür eignen sich verschiedene harzhaltige Materialien, sowie Mastixharze, oder man verwendet das optische Sensibilisierungsverfahren.
In den Beispielen 1 bis 7 wird eine Verbindung verwendet, die den Austausch der Oberflächenionen gegen langkettige Ionen bewirkt und anschliessend ein Edelrnetallüberzug auf die vorbereitete Oberfläche aufgebracht.
Beispiel 1 : l. Mechanisches Vorbereiten des Isolierstoffträgers, z. B. mit Glasfasern verstärktes Epoxydharz, z. B. zuschneiden, bohren, stanzen, reinigen
2. Behandlung mit einer oxydierenden Lösung (Schwefelsäure oder Chromsäure)
3. Spülen
4. Einbringen in eine oder Besprühen mit einer Netzmittellösung
5. Spülen
6. Einbringen in eine oder Besprühen mit einer Sensibilisierungslösung, z. B. Palladiumchlorid-Zinn- (II)-
EMI6.4
2. Quellen der Oberfläche entweder durch Aufsprühen einer oder durch Tauchen in eine Dimethylsulfoxyd- oder Dimethylformamidlösung.
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7. Spülen
8. Eintauchen in eine oder Aufsprühen einer stromlos Metall abscheidenden Lösung.
Falls erwünscht, kann bei dem nach Beispiel 2 benützten Verfahren noch eine Vorbehandlung mit einer oxydierenden Säure vorangehen.
Beispiel 3 :
1. Vorbereiten des Isolierstoffträgers, beispielsweise ein mit Glasfasern verstärktes Epoxyharz, wie bei
Beispiel 1
2. Behandlung mit einer oxydierenden Lösung die ein kationisches Netzmittel enthält, beispielsweise einen
Fluorkohlenstoff
3. Spülen
4. Behandeln des Materials in einer Lösung des Netzmittels
5. Spülen
6. Behandeln des Materials mit einer Sensibilisierungslösung, beispielsweise einer Palladiumchlorid-
Zinn- (II)-chloridlösung
7. Spülen
8. Eintauchen des Materials in eine stromlos Metall abscheidende Lösung.
Beispiel 4 :
EMI7.2
5. Spülen
6. Eintauchen des Materials in eine stromlos Metall abscheidende Sensibilisierungslösung.
Beispiel 5 :
1. Wie 1. in den Beispielen 1 bis 4
2. Überziehen der Oberfläche mit einer dünnen Schicht Epoxyharz
3. Spülen
4. Behandeln mit einer Netzmittellösung
5. Spülen
6. Behandeln mit einer Sensibilisierungslösung wie unter 3,6
7. Spülen
8. Behandeln mit einer stromlos Metall abscheidenden Lösung
Beispiel 6 : l. Wie 1. in 1 bis 5
2. Überziehen der Oberfläche mit einer lichtempfindlichen Schicht, bestehend aus : einer gefärbten licht- empfindlichen Schicht zwischen einer Polyesterfolie und einer Polyäthylenfolie
3. Photodrucken und entwickeln der lichtempfindlichen Schicht, wie vorher beschrieben
4. Behandeln mit einer oxydierenden Lösung, z. B. Chromschwefelsäure, um die Oberfläche an den nicht mehr von der Folie geschützten Stellen aufzurauhen
5. Spülen
6. Behandeln mit Netzmittellösung
7. Spülen
8.
Behandeln mit Sensibilisierungslösung
9. Abdeckfolie entfernen
10. Behandeln mit einer stromlos Metall abscheidenden Lösung
Die Beispiele 1 bis 6 können ebenfalls mit Hilfe der optischen Sensibilisierung durchgeführt werden, indem auf der Oberfläche Zinn-(Il)-Salz absorbiert wird, wie hier schon zuvor beschrieben. Das folgende Beispiel 7 zeigt die entsprechenden Behandlungsschritte :
Beispiel 7 : l. Wie 1. in den Beispielen 1 bis 6
2. Quellen der Oberfläche durch Eintauchen in Dimethylsulfoxyd- oder Dimethylformamidlösung
3. Spülen
4. Behandeln mit einer Netzmittellösung
5. Eintauchen in Zinn- (II)-salzlösung
6. Trocknen
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7. Photodruck mit UV-Licht zur Oxydation des Zinn- (II)-salzes in den Bereichen, die nicht metallisiert werden sollen
8.
Eintauchen in eine Palladiumlösung zur Aktivierung der unbelichteten Bereiche
9. Eintauchen in ein stromlos Metall abscheidendes Bad zur Metallisierung der unbestrahlten Bereiche.
Im folgenden werden Beispiele gegeben für diejenige Ausgestaltungsform der Erfindung, bei der die Ober- fläche gequollen und porös gemacht wird.
Beispiel 8 :
1. Wie l. in den Beispielen 1 bis 7
2. Quellen der Oberfläche durch Eintauchen in eine oder Übersprühen mit einer Dimethylsulfoxyd- oder
Dimethylformamidlösung
3. Spülen
4. Behandeln mit einer oxydierenden Lösung, beispielsweise Chromschwefelsäure
5. Spülen
6. Eintauchen in eine oder Besprühen mit einer Netzmittellösung
7. Spülen
8. Eintauchen in eine oder Besprühen mit einer Sensibilisierungslösung wie unter 3, 6
9. Spülen
10. Einbringen in eine stromlos Metall abscheidende Lösung zur Metallisierung der sensibilisierten Ober- flächen.
In diesem Beispiel kann die Netzmittellösung auch in die Sensibilisierungslösung gegeben werden, besser als in die oxydierende Lösung.
Entsprechend den erfindungsgemässen Verfahren können die anzuwendenden Lösungen auch zuvor gemischt werden.
Beispiel 9 :
Das unter Beispiel 8 angegebene Verfahren kann ebenfalls mit dem unter Mischung 5 angegebenen Kupferbad durchgeführt werden, im 4. Verfahrensschritt wird dann eine oxydierende Lösung, bestehend aus 400 bis 900 g/l Chromsäure ohne Schwefelsäurezusatz verwendet. Beste Ergebnisse bezüglich der Haftfestigkeit werden erzielt, wenn 450 bis 500 g/l Chromsäure gleichzeitig mit einem Fluorkohlenstoffnetzmittel verwendet werden, die Eintauchzeit soll 5 min bei Temperaturen zwischen 45 und 500C betragen.
Beispiel 10 :
Die Wiederherstellung der gequollenen und mit Poren versehenen Oberfläche, im Anschluss an die Behandlung nach Beispiel 8, kann in folgender Weise geschehen.
Das metallisierte Material wird in konzentrierte Schwefelsäure getaucht, u. zw. bei Verwendung von mit Glasfasern verstärktem Epoxharz für 10 bis 20 sec und 10 bis 40 sec für mit Epoxyharz imprägniertes Papier.
Anschliessend wird so lange gespült, bis die rosa Färbung verschwunden ist, und zusätzlich die Oberfläche mit einem Haushaltsreinigungsmittel gebürstet und nochmals gespült. Nach dieser Behandlung ist die Oberfläche wieder voll hergestellt.
Beispiel 11 : Das in dem folgenden Beispiel aufgezeigte Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung gedruckter Schaltungen. l. Wie 1. in allen vorangehenden Beispielen
2. Überziehen der Oberfläche mit einer lichtempfindlichen Schicht
3. Photodruck und entwickeln. Schicht nicht ablösen
4. Quellen der Oberfläche durch Eintauchen in eine oder Besprühen mit einer Lösung von Dimethylsulfoxyd oder Dimethylformamid
5. Spülen
6. Behandeln mit einer oxydierenden Lösung, beispielsweise Chromsäure, zum Aufrauhen der Oberfläche in den bestrahlten Bereichen, die nicht mehr durch die Folie geschützt sind
7. Spülen
8. Behandeln mit einem Netzmittel
9. Spülen
10. Behandeln mit einer Sensibilisierungslösung
11. Entfernen der Schutzfolie in den unbelichteten Bereichen
12.
Behandeln mit einer stromlos Metall abscheidenden Lösung
In den Beispielen 8 bis 11 kann ebenfalls die optische Sensibilisierungstechnik angewendet werden indem, wie schon zuvor beschrieben, Zinn- (11) - ionen auf der Oberfläche absorbiert werden. Im folgenden werden die entsprechenden Verfahrensschritte gezeigt.
Beispiel 12 :
1. Wie 1. in allen vorangehenden Beispielen '2. Quellen der Oberfläche durch Eintauchen in Dimethylsulfoxyd oder Dimethylformamid
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(II)-chloridlösung,fläche zu bewirken
6. Trocknen
7. Photodruck, UV-Bestrahlung zur Umwandlung des Zinn- (II)- in Zinn- (IV)
8. Eintauchen in eine Palladiumlösung zur Aktivierung des absorbierten Zinn- (II)-ions. (An den Stellen, an denen das Zinn- (Il) -chlorid nicht oxydiert wurde, wird eine Aktivierung erzielt).
9. Eintauchen in ein stromlos Metall abscheidendes Bad, zwecks Metallisierung der sensibilisierten Ober- flächenbezirke
Die Beispiele 8 bis 12 beziehen sich ausschliesslich auf nicht von sich aus katalytisch wirksames Material.
Im folgenden wird das erfindungsgemässe Verfahren in seiner Ausgestaltungsform bei der Herstellung gedruckter Schaltungen beschrieben, u. zw. unter Verwendung von katalytischem und von nicht katalytischem Ausgangsmaterial Beispiel 13 : Dieses Beispiel beschreibt das Positivverfahren.
1. Zuschneiden der Schaltungsträgerplatten aus nicht katalytischem mit Glasfasern verstärktem Epoxharz, oder mit Epoxyharz imprägniertem Papier
2. Bürsten der Oberfläche
3. Überziehen der Oberfläche mit einem Acrylharzüberzug (Maskierung)
4. Für 10 min trocknen bei 100 C
5. Bohren oder Stanzen von Löchern
6. Überziehen mit einem lichtempfindlichen Film
7. Photodruck
8. Entwickeln des Bildes durch Besprühen der Oberfläche mit Trichloräthan ; hiedurch wird nicht nur die unbestrahlte photoaktive Schicht sondern gleichzeitig auch der zunächst aufgebrachte Kunstharzüberzug entfernt.
9. Trocknen für 30 min bei 71 C
10. Trocknen für 15 min bei 160 C
11. Tauchen in Dimethylformamid zum Quellen der freigelegten Bereiche
12. 2 min unter fliessendem Wasser spülen
13. Aktivieren in einem Chromsäure-Bad ; enthaltend :
EMI9.2
<tb>
<tb> CrO <SEP> 450 <SEP> bis <SEP> 500 <SEP> g/l
<tb> Wasser <SEP> auffüllen <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> 1
<tb> Fluorkohlenstoffnetzmi <SEP> ttel <SEP> 0, <SEP> 5 <SEP> g/l
<tb>
EMI9.3
nierten Papier genügt ein Eintauchen von 5 min Dauer.
14.5 min unter fliessendem Wasser spülen
15. Für 10 min in eine Lösung von 4 g/l kationischem Netzmittel tauchen
16.2 min unter fliessendem Wasser spülen
17. 1 min in 200/0 Salzsäure tauchen
18. Sensibilisieren in der unter B beschriebenen Sensibilisierungslösung, 10 min
19. Spülen unter fliessendem Wasser für 2 min
20. Ablösen der restlichen Photolackschicht in 901o Ameisensäure, diese zersetzt die Lackschicht in 1 bis
2 min
21. Entfernen von eventuellen Folienfetzen auf der Oberfläche durch Aufsprühen von Wasser
22. Stromlose Metallabscheidung in einem Bad nach der Mischung 5/im Kupfer in den unbedeckten Be- reichen niederzuschlagen
23. Spülen und Lufttrocknen
24. Ablösen der ersten Kunstharzabdeckschicht mit Trichloräthylen
25. Bürsten
26.
Trocknen für 1 h bei etwa 130 C.
Im Beispiel 13 dient der Verfahrensschritt 11., das Eintauchen in Dimethylformamidlösung, zur besseren Ausbildung der Poren in dem nachfolgenden Oxydierungsbad in dem gequollenen Material. Die Quellzeit ist dabei weitgehend vom Material abhängig, sie beträgt zwischen 2 und 10 min, in den meisten Fällen 5 min.
Bezüglich des Verfahrensschrittes 13., der Aktivierung in Chromsäure, werden in der Regel ausgezeichnete Ergebnisse bezüglich der Haftfestigkeit bei einer Einwirkungszeit von 5 min erzielt ; bei Glasfaserlaminaten können aber auch Einwirkungszeiten von 25 min erforderlich sein.
Beispiel 14 : In diesem und dem folgenden Beispiel wird ein positives Bild des Leiterzugsmusters auf
<Desc/Clms Page number 10>
der Unterlage erzeugt und dieses wird dann einem stromlos Metall abscheidenden Bad und schliesslich einem galvanischen Bad ausgesetzt.
1. Zuschneiden des Materials, bestehend aus nichtkatalytischem Epoxyglasfaser-oder Epoxyhartpapier- material
2. Herstellen der Löcher
3. Bürsten der Oberfläche
4.5 min tauchen in Dimethylformamid
5.2 min in fliessendem Wasser spülen
6. Aktivierung in Chromsäure-Aktivator bei 45 C, 15 min tauchen für Epoxyglasfaser-und 5 min für
Epoxy hartpapiermaterial
EMI10.1
<tb>
<tb> Cr03 <SEP> 450 <SEP> bis <SEP> 500 <SEP> g/l
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 1 <SEP> l <SEP> auffüllen
<tb> Fluorkohlenstoffnetzmittel <SEP> 5 <SEP> g/l
<tb> zusetzen
<tb>
7. 5 min unter fliessendem Wasser spülen
8. Eintauchen in eine Benetzerlösung enthaltend 4 g/l eines kationischen Benetzers für 10 min
9. Spülen unter fliessendem Wasser
10. Eintauchen für 1 min in zo HC1
11.
Sensibilisieren in der im Verfahren B angegebenen Lösung, Tauchzeit 10 min
12. Spülen für 2 min unter fliessendem Wasser
13. Eintauchen in die stromlos Metall abscheidende Lösung 5, bis ein Metallüberzug von etwa l Schicht- dicke erreicht ist.
14. Spülen und Bürsten
15. Aufbringen eines Abdecklackes
16. Galvanisches Metallisieren der freiliegenden Oberflächenbereiche
17. Ablösen des Abdecklackes
18. Kurz ätzen zur Entfernung des zuvor stromlos abgeschiedenen Metalls in den nicht zu metallisierenden
Bezirken
19. 1 h bei etwa 1150C trocknen.
Beispiel 15 : Es handelt sich im folgenden Beispiel ebenfalls um ein "Positiv- Verfahren", jedoch auf von sich aus katalytisches Material angewendet.
1. Zuschneiden des Materials bestehend aus Glasfaserepoxymaterial oder aus Epoxyhartpapier, versehen mit einem Füllstoff, der dem Material katalytische Eigenschaften für die Metallabscheidung aus strom- los arbeitenden Bädern verleiht.
2. Herstellen der Löcher
3. Bürsten der Oberfläche
4.5 min eintauchen in Dimethylformamid
5. 2 min spülen unter fliessendem Wasser
6. Aktivierung in Chromsäure-Aktivator bei 45 C, 15 min für das Epoxyglasmaterial und 5 min für Epoxy- hartpapier Aktivatorlösung wie im Beispiel 14
7. 5 min in fliessendem Wasser spülen
8.10 min in einen Benetzer des kationischen Typs eintauchen, die Lösung enthält 4 g/l
9. Stromlose Metallabscheidung aus der gleichen Lösung wie im vorangegangenen Beispiel bis zu etwa l l
Schichtdicke.
10. Spülen und Bürsten
11. Aufbringen des Abdecklackes
12. Galvanisches Metallisieren der freiliegenden Oberflächenbezirke
13. Ablösen des Abdecklackes
14. Kurz ätzen des zuvor stromlos abgeschiedenen Metalles in den nicht zu metallisierenden Bereichen
15. 1 h bei 115 C trocknen Beispiel 19 : Gibt eine Darstellung der erfindungsgemässen Ausgestaltungsform, in welcher dem Quellmittel eine genau dosierte Wassermenge zugesetzt wird.
Eine Epoxyglasfaserplatte wird entsprechend den nachstehend bezeichneten Verfahrensschritten gequollen und geätzt :
1. Eintauchen in eine Dimethylformamidlösung
2. Eintauchen in Wasser
3. Oxydierende-Säureätzung
4. Spülen
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Genauer beschrieben, das Material wird für 5 min in eine Dimethylformamidlösung der Dichte 0,951 bis 0, 960 (Wassergehalt von 3 bis 12 Gew.-%) eingetaucht. Eine frische Dimethylformamidlösung kann benutzt werden und so viel Wasser wird zugesetzt, dass die Dichte von 0, 951 erreicht wird. Der Zusammenhang zwischen spezifischer Dichte und Wassergehalt ist in Fig. 1 verzeichnet.
Anschliessend wird das Material für 15 sec in Wasser getaucht, um an der Oberfläche haftendes Dimethylformamid, aber nicht das in der Oberfläche absorbierte Dimethylformamid zu entfernen. Für den Wassertauchvorgang wird ein einfacher Überflusstank verwendet, ohne Badbewegung. Jedoch wird nach dem Abtropfen des überschüssigen Dimethylformamids das Material im Wasserbad heftig hin-und hergeschwenkt.
Nach dem Wassertauchbad wird das Material in die oxydierende Säureätzung gebracht, diese Lösung bebesteht aus :
EMI11.1
<tb>
<tb> Chromsäure <SEP> 300 <SEP> g/l
<tb> konz. <SEP> Schwefelsäure <SEP> 100 <SEP> g/l
<tb> Fluorkohlenstoffnetzmittel <SEP> 0,5 <SEP> g/l
<tb> Mit <SEP> Wasser <SEP> auf <SEP> 11 <SEP> auffüllen.
<tb>
Diese Operation wird bei Temperaturen zwischen 40 und 500C ausgeführt, bis eine gleichmässige Ätzung erzielt ist, was etwa 17 min dauert. Während des Ätzens wird die Konzentration der Chromsäure auf 250 bis 300 g/l gehalten, die der Schwefelsäure auf 65 bis 100 ml/l. Die Konzentration des Netzmittels wird durch Bestimmung der Oberflächenspannung kontrolliert. Anschliessend wird das Material gründlich gespült, um alle Reste des Ätzmittels zu entfernen. So vorbehandelte Schaltbretter können ohne weiteres eine Woche oder länger aufbewahrt werden. Die Haftfestigkeit des Metalls auf der Unterlage ist bei so vorbehandelten Trägerplatten ausgezeichnet.
Zu den gleichen Ergebnissen wie im Beispiel 19 gelangt man, wenn man statt des Dimethylformamids Dimethylsulfoxyd verwendet. Weiterhin wurde durch Versuchsreihen festgestellt, dass die gute Haftfestigkeit des Metalles auf der Unterlage immer erzielt wurde, wenn der Wassergehalt des Quellmittels zwischen 3 und 120/0 lag ; oberhalb von l'2P/o nimmt die Haftfestigkeit ab, vergleiche hiezu die Kurven in Fig. 2.
Durch weitere Versuche wurde der Einfluss verschiedener Tauchzeiten in die Quellmittellösung untersucht, es wurde beobachtet, dass oberhalb von 5 min ein bedeutender Anstieg der Haftfestigkeit zu verzeichnen ist, oberhalb einer Tauchzeit von 10 min werden unerwünschte Nebeneffekte beobachtet (weisser Belag) (Fig. 3).
Die Versuchsergebnisse verschiedener Wassertauchzeiten gibt Fig. 4 wieder.
Die Wirkung verschiedener Chromsäure- und Schwefelsäurekonzentrationen in der Ätzlösung wird durch Fig. 5,6 und 6A wiedergegeben.
Fig. 7 zeigt den Einfluss verschiedener Ätzzeiten zwischen 0 und 30 min. Ein Optimum wird bei einer Ätzzeit von 17 min erreicht.
Die optische Wiederherstellung der Oberflächenstruktur nach dem stromlosen Metallabscheiden wird wie folgt durchgeführt :
Das mit einer Metallschicht versehene Brett wird für 10 bis 20 sec (für Epoxyglas 10 bis 40 sec) in konzen- trierte Schwefelsäure gebracht, dann wird es so lange von fliessendem Wasser überspült, bis die Rosafärbung entfernt ist. Anschliessend wird die Oberfläche mit einem gewöhnlichen Haushaltreinigungsmittel gebürstet.
Die Haftfestigkeit der Metallschicht in den hier angegebenen Beispielen liegt zwischen 1, 07 und 2, 14 kg/cm im Fabrikationsprozess, nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden zwischen 0, 89 und 1, 07 kg/cm erreicht, bei einer Metallschichtdicke von 4 ij.
Im weiteren Sinne ist die Erfindung nicht auf die Metallisierung von organischen Isolierstoffen beschränkt, es können nach dem erfindungsgemässen Verfahren ebenfalls anorganische Isolierstoffe, wie keramische Massen Gläser und Tone, metallisiert werden.
Brauchbare Spülmittel für die Behandlung in den Verfahrensschritten 3 und 4 im Beispiel 5 sind im allgemeinen Ester, leicht flüchtige Ketone und niedrige Alkohole allein und in Mischung mit kleinen Mengen des Quellmittels.
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