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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtleiterplatte, die aus einer Anzahl von durch Isolierschichten getrennten Leiterschichten besteht, welche stirnseitige elektrische
Verbindungsstellen, beispielsweise metallisierte Durchgangsbohrungen, aufweisen, bei welchem Verfahren zur Bildung der stirnseitigen Verbindungsstellen zunächst eine leitfahige Unterlage aus einem Bad strom- los abgeschieden und hierauf ein Metallbelag galvanisch aufgetragen wird.
Am häufigsten besteht die leitfähige Unterlage aus Kupfer, welches aus einer Alkalilösung seiner Komplexsalze mit Formalin als Reduktionsmittel stromlos abgeschieden wird. Weniger verbreitet ist demgegen- über das Ausfällen von Nickel, Kobalt, Silber oder Palladium aus den jeweiligen Salzlösungen mit Hilfe ent- sprechender Reduktionsmittel. Bei allen bekannten Verfahrensvarianten werden die Isolierschichten vor Be- ginn des Metallisieren sensibilisiert.
Abgesehen vom stromlosen Abscheiden leitfähiger Unterlagen ist es auch bekannt, zur Ermöglichung des
Galvanisierens aufdieStimfLächen der Isolier-und Leiterschichten zu den Verbindungsstellen elektrisch leitende Klebemittel oder Lacke aufzutragen. Dies ergibt allerdings den Nachteil, dass zwischen den Leiterschichten und dem galvanisch aufgebrachten Metallbelag eine Trennschicht geringer Leitfähigkeit verbleibt. Weiters ist bekannt, das Metallisieren von Bohrungen od. dgl. zur Gänze durch stromloses Abscheiden von Metallen aus einem Bad durchzuführen.
Beim stromlosen Metallisieren ist von Nachteil, dass zwischen den Stirnflächen der Leiterschichten und der darauf abgeschiedenen Unterlage zwangsläufig oxydische Trennschichten auftreten, welche die Haftfähigkeit der Unterlage und damit auch die Haftfähigkeit des nachfolgend galvanisch aufgebrachten Metallbelags her- absetzen. Dadurch wird die Festigkeit bzw. Starrheit der ganzen Mehrschichtleiterplatte verringert. Ausserdem bedingen die oxydischen Trennschichten einen relativ hohen, unerwünschten Übergangswiderstand. Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, dass die zur Anwendung gelangenden Lösungen teuer sind und zudem nach Zusatz des jeweiligen Reduktionsmittels mehr oder weniger instabil werden.
Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, dem die oben angeführten Nachteile nicht anhaften, mit dem also eine Mehrschichtleiterplatte unter Verwendung stabiler und preiswerter Metallisierungslösungen herstellbar ist, bei welcher der durch Galvanisieren aufgetragene Metallbelag jeder Verbindungsstelle unmittelbar (also nicht unter Zwischenschaltung einer oxydischen Trennschicht und einer stromlos abgeschiedenen Unterlage) an die Stirnseiten der Leiterschichten angrenzt,
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass die aus dem Bad stromlos auf den gesamten Stirnseiten der Leiter- und Isolierschichten abgelagerte Unterlage vor dem galvanischen Auftragen des Metallbelags von den Stirnseiten der Leiterschich- ten mit Hilfe einer Lösung entfernt wird,
die mit dem Metall der Leiterschichten bzw. mit diesem und mit den auf ihm abgelagerten Abschnitten der Unterlage reagiert.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellten Mehrschichtleiterplatten besitzen eine hohe mechanische Festigkeit und einen sehr geringen, gleichbleibenden Widerstand an den Verbindungsstellen der Leiterschichten.
Von Vorteil ist, wenn das Bad zum stromlosen Abschieden der Unterlage Ionen eines Metalls enthält, welches in der elektrochemischen Spannungsreihe positiver als das Metall der Leiterschichten ist, und die Unterlage auf den Leiterschichten als poröse, auf den Isolierschichten als monolithische Schicht abgeschieden wird. Hiedurch können einerseits die auf den Stirnflächen der Leiterschichten befindlichen Abschnitte der Unterlage leicht entfernt werden, da sie porös sind, anderseits ist der Bedarf an Metallisierungslösung gering, da die Abscheidung des elektrochemisch positiveren Metalls vorwiegend auf die gewünschten Verbindungsstellen lokalisiert ist.
Für diesen Zweck eignet sich ein Bad der Zusammensetzung
Palladiumsalz 0, 005 - 0, 5 mol/l
Kupfersalz 0, 0005 - 0, 5 mol/l und anorganische Säure 0, 001 - 1, 0 mol/1.
Ebenso kann hiezu ein Bad der Zusammensetzung
Silbersalz 0, 0005-0, 5 mol/ ! und NH40H 0, 1 - 12, 5 mol/l Verwendung finden.
In jedemFall empfiehlt es sich, die Stirnseiten der Isolierschichten vor dem stromlosen Abscheiden der Unterlage in an sich bekannter Weise mit einer Sensibilisierungslösung zu behandeln.
Eine weitere Variante des erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass das Bad zum stromlosenAbscheiden der Unterlage lösliche Komplexsalze, Metallsalze, Zusätze zur Regelung des pH-Wertes sowie Chalkogenidbildner enthält, und die Unterlage als Schicht aus wenigstens einem Metallchalkogenid abgelagert wird. Enthält nun das Bad ein vom Material der Leiterschichten verschiedenes Metall, so bil- let sich auf den Stirnflächen der Leiterschichten vorwiegend ein Chalkogenid des Metalls der Leiterschichten, wogegen auf den Stirnflächen der Isolierschichten ein Chalkogenid des Metalls der Metallisierungslö-
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sung abgeschieden wird.
Infolge dieser unterschiedlichen Zusammensetzung der stromlos aufgebrachten, durchgehenden Unterlage, können die auf den Leiterschichten befindlichen Abschnitte leicht entfernt wer- den, wobei die auf den Isolierschichten befindlichen Abschnitte unbeeinflusst bleiben.
Für diese Verfahrensvariante eignen sich Bäder, die Salze von Kupfer, Blei, Nickel u. a. sowie Hydroxylionen, Azetationen u. dgl. m. enthalten. Als Chalkogenidbildner kommen Schwefelwasserstoff, Natriumsulfid,
Selensulfat, Thiosulfat, Selenharnstoff, Thioharnstoff, Thiosemikarbazid usw. in Frage.
Bevorzugt ist ein Bad, das eine Zusammensetzung von
Komplexsalz von Blei 10(T -10- mol/1
Lauge 10-2 - 5 moll und Thioharnstoff 10-3 - 1 mol ; l aufweist.
Weiters empfiehlt es sich, ein Bad mit einer Zusammensetzung von
Kupfersalz 10-3 - 10-1 mol/ !
Natriumacetat 10-1 - 5 mol/ ! und Thioharnstoff 10-3 - 1 mol/ ! zu verwenden.
Bei der Verfahrensvariante, die zur Abscheidung von Metallchalkogeniden führt, ist es zweckmässig, wenn die Stirnseiten der Isolierschichten vor dem stromlosen Abscheiden der Unterlage mit einer Lösung behandelt werden, die Ionen eines Metalls mit wechselnder Wertigkeit enthält.
Ausserdem ist es ratsam, die an den Verbindungsstellen jeweils mit einer durchgehenden Unterlageversehene Mehrschichtleiterplatte vor dem Entfernen der auf den Stirnseiten der Leiterschichten befindlichen Abschnitte der Unterlage einer thermischen Behandlung bei 35 bis 4000C zu unterziehen.
Weiters ist es empfehlenswert, wenn die Mehrschichtleiterplatte vor dem galvanischen Auftragen des Metallbelags auf die Unterlage jeder Verbindungsstelle einer thermischen Behandlung bei 35 bis 4000C unterzogen wird.
Alle erfindungsgemässen Verfahrensvarianten können noch dadurch verbessert werden, dass das stromlose Abscheiden der durchgehenden Unterlage und/oder das Entfernen ihrer auf den Stirnseiten der Leiterschichten abgelagerten Abschnitte in einem Ultraschallfeld erfolgt.
Alternativ kann das stromlose Abscheiden der durchgehenden Unterlage und/oder das Entfernen ihrer auf den Stirnseiten der Leiterschichten abgelagerten Abschnitte in einem elektrischen Wechselfeld erfolgen. Dieses kann durch Anlegen einer Wechselspannung an die äusseren Leiterschichten oder an beidseitig der Mehrschichtleiterplatte angeordneten Elektroden aufgebaut werden.
Im Falle eine Mehrschichtleiterplatte Isolierschichten unterschiedlicher Dicke aufweist, hat es sich für
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lags als zweckmässig erwiesen, wenn im Bereich der stirnseitigen Verbindungsstellen zusätzliche Metallschichten vorgesehen sind, welche mit den eigentlichen Leiterschichten in keinem funktionellen Kontakt stehen, durch deren Einbau aber die jeweilige Stirnseite der Mehrschichtleiterplatte in etwa gleich breite Abschnitte von Metall und Isoliermaterial, unterteilt wird.
Es sei noch erwähnt, dass sich das erfindungsgemässe Verfahren insbesondere für die Massenproduktion eignet, da mit ihm stets gleichwertige Ergebnisse erzielbar sind.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen sowie an Hand der Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen Fig. 1 und 2 zwei verschiedene, nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte, durchgeschnittene Mehrschichtleiterplatten im Schrägriss ; Fig. 3 und 4 veranschaulichen zwei verschiedene Verfahrensvarianten jeweils an Hand von vier Fertigungsstadien.
Die Mehrschichtleiterplatte gemäss Fig. 1 weist Leiterschichten --1-- und Isolierschichten --2-- auf, die stirnseitig (z. B. in einer Bohrung) durch einen galvanisch aufgebrachten Metallbelag-4-elektrisch verbunden sind. Unterhalb des Metallbelags --4-- befinden sich an den Stirnseiten der Isolierschichten --2-noch Reste einer stromlos abgeschiedenen, leitfähigen Unterlage --3--. Mit den Stirnseiten der Leiterschichten-l-steht der Metallbelag dagegen unmittelbar in Verbindung.
Die Mehrschichtleiterplatte gemäss Fig. 2 ist analog aufgebaut, jedoch befinden sich bei ihr im Bereich der stirnseitigen elektrischen Verbindungsstellen (wovon nur eine gezeigt ist) zwischen den Leiterschichten --1-- parallel zu diesen verlaufende, unmittelbar an die Metallbeläge --4-- angrenzende, zusätzliche Metallschichten --1'-- (es ist ebenfallsnureinegezeigt). DerAbstandderMetallschichten--1'--zurjewellsnächstgelegenenLeiterschicht--1-- (bzw. gleichartigen Metallschicht-l'-) entspricht dabei ungefähr der Dicke der dünnsten Isolierschicht, d. i. im dargestellten Beispiel die Schicht --2'--. Die Metallschichten-l'-stehen mit den Leiterschich- ten-l-in keinem funktionellen Kontakt.
Als Material für die Leiterschichten-l-und die Metallschich- ten-l'-kami man Cu, Ag, Zn, AI, Pb, Sn, Ti, Fe oder Ni wählen.
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In den Fig. 3a bis d sind die Fertigungsstandien eines erfindungsgemässen Verfahrens Veranschaulicht, bei welchem eine Unterlage aus einem elektrochemisch positiveren Metall als jenem der Leiterschichten stromlos abgeschieden wird. Hiezu wird die in Fig. 3a gezeigte Marhschichtleiterplatte in eine der drei nachfolgend angeführten Lösungen eingetaucht :
1. Ag NO ;, 0, 0005 - 0, 5 mol/l NH4 OH 0, 1-12, 5 mol/L
2. PdCl2 0, 005 - 0, 5 mol/1 CuCIz 0, 0005 - 0, 5 mol/l
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S04 0, 001 - 1 mol/lgen-5- (Fig. 3b) gelassen, die aus Silber oder Palladium besteht und auf den Stirnseiten der Isolierschichten --2-- monolithisch auf jenem der Leiterschichten --1-- Porös ist.
Vor dem Eintauchen in die jeweilige Lösung ist es ratsam, die Mehrschichtleiterplatte mit einer z. B.
Sn2¯ oder Ti3¯ Ionen enthaltenden Sensibilisierungslösung zu behandeln, wodurch man eine raschere und gleichmässigere Metallabscheidung erhält.
Mitunter erfolgt die Abscheidung der Unterlage --5-- im elektrischen Wechselfeld, das entweder direkt an die äusseren Leiterschichten der Platte oder aber an beidseitig der Platte angeordnete Elektroden angelegt wird. Durch diese Massnahme wird die Abscheidung um ein Vielfaches beschleunigt. Beim direkten Anlegen des Wechselfelds an die äusseren Leiterschichten kommt es zu einer Erw rmung von Platte und Bad ; dies lässt sich hingegen durch Verwendung der Elektroden vermeiden, die gegenüber dem Bad elektrisch isoliert sind.
Die Abscheidungsgeschwindigkeit der Unterlage --5-- hängt auch von der Badtemperatur ab : eine Steigerung der Temperatur beschleunigt den Prozess.
Die Abscheidung der durchgehenden Unterlage --5-- kann auch in einem Ultraschallfeld erfolgen.
Nach erfolgter Bildung der durchgehenden Unterlage --5-- wird die Mehrschichtleiterplatte in eine Lösung getaucht, die selektiv mit dem Metall der Leiterschichten --1-- reagiert, wodurch die auf den Leiterschichten --1-- abgeschiedenen, porösen Abschnitte der Unterlage --5-- abgelöst werden, die auf den Isolierschichten --2-- abgeschiedenen, monolithischen Abschnitte hingegen verbleiben ; die Restabschnitte der Unterlage sind in Fig. 3c mit --3-- bezeichnet.
Falls die Leiterschichten --1-- aus Kupfer bestehen, können folgende Lösungen verwendet werden :
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2H2O H2SO40,01-1mol/l
3. CrO3 0, 005-l mol/1
H2 SO4 0, 01- 1 mol/1
4. NH40H 0, 01-2 mol/1 (NH4)2CO30,01-1mol/l (NH4)2S2O80,05-2,5mol/l.
Das Ablösen der porösen Abschnitte der Unterlage --5-- kann ebenfalls in einem elektrischen Wechselfeld oder einem Ultraschallfeld erfolgen.
Zum Ablösen der porösen Abschnitte der Unterlage --5-- kann auch eine Lösung verwendet werden, die selektiv mit dem Metall der Leiterschichten-l-und den porösen Abschnitten reagiert.
Hiezu kommen folgende Lösungen in Frage :
1. H202 3, 10. 4 - 9 mol/ !
H2SO410-4-2mol/l
2. H2. Û2 3, 10 - 9 mol (NH4)2S2O8 0,005 - 2, 5 mol/1
HC1 0, 003 - 3 mol/l
3. H2O2 3, 10-4 - 9 mol/1
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und in einer verdünnten Säure, beispielsweise in 10%iger H2SO4, dekapiert. Als Ergebnis erhält man voll- ständig von Resten der Unterlage --5-- befreite Stirnseiten der Leiterschichten --1--.
Anschliessend wird die so vorbehandelte Platte in einen beliebigen Elektrolyten getaucht, um einen Me- tallbelag --4-- (Fig. 3d) von gewünschter Dicke galvanisch aufzutragen, der unmittelbar an die Stirnseiten der Leiterschichten-l-angrenzt.
Gemäss einer andern Variante des erfindungsgemässen Verfahrens, die in den Fig. 4a bis d veranschaulicht ist, wird die Mehrschichtleiterplatte (Fig. 4a) in ein Bad getaucht, das lösliche Komplexsalze der Metalle der L bis VIIL Gruppe des Periodensystems, Zusätze zur Regelung des pH-Wertes sowie Chalkogenbildner (d. h. Verbindungen, die Elemente der VIb-Gruppe enthalten) aufweist. Hiezu eignen sich folgende Bäder :
1. Pb (CH3 COO) 2 10-3 -lO' mol/1
KOH 10 - 5 mol
CS (NH2)210-3-1mol/l
2. CuSO4 . 5H2O 10-3 - 10-1 mol/l
NaCH3COO10-15mol/l
CS (NH2) 10-3 - 1 mol/1
In einem solchen Bad wird die Platte 5 bis 60 min lang gehalten, bis eine Unterlage-6- (Fig. 4b) ge- wünschter Dicke abgeschieden wurde, die aus Kupfersulfid bzw. Bleisulfid besteht.
Enthält das Bad Ionen eines Metalles, das nicht gleich dem Metall der Leiterschichten-l-ist, so bildet sich an den Stirnseiten der Isolierschichten--2-- ein Chalkogenid des Metalles des Bades, wogegen sich an den Stirnseiten der Leiterschichten --1-- vorwiegend ein Chalkogenid des Metalles der Leiterschichten --1-- bildet.
Auch hier kann die stromlose Abscheidung der Unterlage --6-- in einem elektrischen Wechselfeld oder einem Ultraschallfeld erfolgen.
Nach beendigter Abscheidung wird die Platte gespült und an der Luft getrocknet. In manchen Fällen wird die Platte nach Herausnahme aus dem Bad einer thermischen Behandlung bei 35 bis 4000C in der Dauer von 10 bis 90 min unterzogen ; Temperatur und Haltezeit hängen dabei von der Qualität der Unterlage --6-- und von den Materialeigenschaften der Isolierschichten --2-- ab.
Danach wird die Mehrschichtleiterplatte in eine Lösung getaucht, die selektiv mit dem Metall der Leiterschichten --1-- reagiert. Falls die Leiterschichten --1-- aus Kupfer bestehen, hat die Lösung folgende Zusammensetzung :
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- 17 mol/ !Leiterschichten-l-befindlichen Abschnitte der Unterlage --6-- entfernt, wogegen die auf den Stirnseiten derIsolierschichten--2-- befindlichenAbschnitte verbleiben. Man erhält somit eine Mehrschichtleiterplatte, die eine leitende Unterlage --3-- gemäss Fig. 4c aufweist.
Falls das Metall der Leiterschichten-l-mit dem im Bad enthaltenden Metall nicht übereinstimmt,
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--1-- undgleichmässigere und bessere Reinigung der Stirnseiten der Leiterschichten --1--. Besteht die Unterlage --6-- aus Bleisulfid und sind die Leiterschichten-l-aus Kupfer, so verwendet man eine Lösung der Zusammensetzung : (NH4 g 4, 10-3-2 mol/1 (NH4)2CO310-2-1mol/l
NH40H 10, 10-2 - 3 mol/ !
NH4CL2,10-2-10mol/l
Die Behandlung dauert 5 bis 60 sec und erfolgt bei 10 bis 30 C. Anschliessend wird die Mehrschichtleiterplatte gespült, dekapiert und an der Luft getrocknet. Eventuell wird eine thermische Behandlung bei 35 bis 400 C in der Dauer von 10 bis 90 min durchgeführt.
Auf die so vorbereitete Platte wird schliesslich auf galvanischem Weg ein Metallbelag --4-- aufgebracht, der unmittelbar an die Stirnseiten der Leiterschichten-l-angrenzt (Fig. 4d).
Die Erfindung wird weiters an Hand einer Anzahl konkreter Ausführungsbeispiele erläutert, bei denen Mehrschichtleiterplatten in Form von mit Bohrungen versehenen gedruckten Leiterplatten behandelt wur-
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Sie bestand aus 4Kupferschichten gleicher Dicke von 0,035 mm und aus 3 ungleich dicken Glasepoxydschichten, die 0, 1 mm, 0, 5 mm und 0,8 mm stark waren. Die Platte wies 1000 Durchgangsbohrungen mit 1 mm Durchmesser auf, deren Wandungen demnach aus aufeinanderfolgenden Kupfer- und Glasepoxydschichten bestanden. Die äusseren Oberflächen der Kupferschichten wiesen eine Schutzschicht aus Nitrocelluloselack auf.
Die Platte wurde bei 250C 10 min lang in ein Bad der Zusammensetzung :
PdCl2-5,10-3mol/l Cucul2 5H2O - 5, 10-2 mol/l
H2SO4-1,2. 10-1mol/l wodurch sich an den Wandungen der Bohrungen eine durchgehende Unterlage aus Palladium bildete, die an den Stirnseiten der Kupferschichten porös, an jenen der Glasepoxydschichten monolithisch war. Die Stärke der monolithischen Abschnitte war geringer als 200 nm. Danach wurde die Platte 1 min lang mit fliessendem kalten Wasser gespült und in eine Lösung der Zusammensetzung : Hz Oz 4 mol/l H2 SO4 10- mol/1 bei 300C 20 sec lang eingetaucht. Hiedurch wurden die porösen Abschnitte der Unterlage vollständig entfernt, die auf den Stirnseiten der Glasepoxydschichten befindlichen Abschnitte der Palladiumschicht blieben dagegen unversehrt.
Die elektrische Leitfähigkeit der Bohrungswandungen blieb ebenfalls erhalten.
Die Platte wurde danach 2 min lang mit fliessendem Wasser gespult. Anschliessend wurden die schützen-
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piert und mit Wasser gespült. Als letzter Arbeitsgang erfolgte 45 min lang ein elektrolytisches Verkupfern in einem Borfluorwasserstoffbad bei einer Kathodenstromdichte von 3A/dm2. Alle Bohrungen wiesen nach dieser Behandlung einen Kupferbelag von 0,045 mm auf, der an den Stirnseiten der Kupferschichten direkt anlag, von den Stirnseiten der Glasepoxydschichten jedoch durch die Palladiumunterlage getrennt war.
Beispiel 2 : Sämtliche Arbeitsgänge erfolgten wie in Beispiel 1, jedoch wurde die Platte vordem Eintauchen in das Metallisierungsbad 2 min lang bei 250C in eine Sensibilisierungslösung der Zusammenset- zung :
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Stärke von zirka 3,5 mm, bestehend aus 16 Schichten, in die 3000 Bohrungen mit einem Durchmesser von 0, 8 mm geschaffen wurden, deren Wandungen eine ungleiche Zahl von Stirnseiten ungleichmässig verteilter Anschlüsse der Leiterplatte aufwiesen und ferner Kupferstirnseiten enthielten, die mit der Schaltung nicht verbunden waren und in Form von separaten, zusätzlichen Kontaktflächen in allen Schichten der Leiterplatte so verteilt waren, dass die Bohrungswandungen eine ungleichmässige Aufeinanderfolge von Stirnseiten der Kupferschichten mit einer Stärke von 0,035 mm und von Stirnseiten der Glasepoxydschichten mit einer Stärke von 0,
5 mm aufwiesen, wurde in einer Sensibilisierungslösung wie in Beispiel 2 behandelt, wonach man die Leiterplatte in fliessendem Wasser spülte und in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung eintauchte: AgNOg 5, 10-2 mol/l NE4 OH 7 mol/l.
In dieser Lösung wurde die Platte bei 200C bis zur Bildung einer durchgehenden Silberschicht gehalten, die einen porösen Aufbau an den Stirnseiten des Kupfers und einen monolithischen Aufbau an den Stirnseiten des Dielektrikums aufwies.
Danach wurde die Leiterplatte aus der erwähnten Lösung herausgenommen, gespült und in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung eingetaucht :
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blieb in allen Bohrungswandungen der Leiterplatte eine elektrisch leitende Unterlage aus Silber in Form einer monolithischen Silberschicht an den Stirnseiten des Dielektrikums, da nur die porösen Abschnitte der ursprünglich durchgehenden Silberschicht von den Stirnseiten der Kupferschichten der Bohrungswandungen entfernt wurden. Dabei ist die elektrische Leitfähigkeit der Bohrungswandungen erhalten geblieben, so dass
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ein elektrolytisches Auftragen von Kupfer wie in Beispiel 1 erfolgen konnte.
Als Ergebnis wurden elektroly- tisch ausgefällte Kupferbeläge erhalten, die unmittelbar mit den Stirnseiten der KupferschichtenindenBoh- rungswandungen verbunden waren, so dass die Leiterplatte über ihre gesamte Fläche durch die alle Schich- ten durchsetzenden Metallbeläge zusätzlich versteift war.
Beispiel 4 : Eine gedruckte Mehrschichtleiterplatte mit den Abmessungen 200 x 200 mm und einer
Stärke von zirka 2, 2 mm, bestehend aus 10 Schichten eines elektrischen Schaltbildes mit 800 Bohrungen vom Durchmesser 1 mm, deren Wandungen aus aufeinanderfolgenden Stirnseiten von Kupfer und eines Polyamiddielektrikums bestanden, wurde in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung getaucht : Pb (CH3 CO0) 2 10-1 mol/1
KOH 1 mol/l CS (NH2 h 5, 10 mol I.
Sie wurde bei 25 C 30 min lang in dieser Lösung gehalten. Als Ergebnis dieser Behandlung wurden die Stirnseiten des Dielektrikums in den Bohrungswandungen mit einer elektrisch leitenden, 200 nm dicken Bleisulfidschicht überzogen, wogegen die Stirnseiten der Kupferschichten vorwiegend mit einer Kupferpolysulfidschicht bedeckt wurden.
Danach wurde die Leiterplatte gespült und in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung getaucht :
CuCl2. 2H2O1,8mol/l HCI 2 mol/L
Sie wurde bei 250C 10 min lang in dieser Lösung gehalten. Diese Behandlung führte nur zur Reinigung der Kupferschichten in den Bohrungswandungen, wobei eine elektrisch leitende Unterlage verblieb, die aus Bleisulfid bestand und sich nur über die Stirnseiten der Polyamidschichten erstreckte.
Anschliessend wurde die Leiterplatte mit fliessendem Wasser gespült, mit einer 10%igen Schwefelsäurelösung dekapiert und zum Verkupfern 50 min lang in einen Siliciumfluorwasserstoff-Elektrolyten bei einer Stromdichte von 3 A/dm2 eingetaucht. Wieder wurden elektrolytisch ausgefällte Kupferbeläge erhalten, die unmittelbar mit den Stirnseiten der Schichten des Schaltbildes verbunden waren.
Beispiel 5 : Die in Beispiel 3 erwähnte Mehrschichtleiterplatte wurde in einer Sensibilisierungslösung wie in Beispiel 2 behandelt, wonach man sie in eine Lösung folgender Zusammensetzung tauchte :
CS (NH2)21mol/l
KOH 10-2 mol/1.
Sie wurde in dieser Lösung 30 min lang bei 250C gehalten. Danach wurde diese Leiterplatte mit fliessendem Wasser gespült und in eine Lösung von nachstehender Zusammensetzung getaucht : CuSO. 5H2O 10-2 mol/l NaCH3COO 1 mol/l . CS (NH2) 2 10 moll.
Sie wurde in dieser Lösung 56 min lang bei 54 C gehalten. Als Ergebnis dieser Behandlung bildete sich an den Bohrungswandungen eine durchgehende elektrisch leitende Schicht, die aus Kupfersulfid mit einer Stärke von 150 nm und einem spezifischen Widerstand von 500 2/cm2 bestand.
Danach wurde die Leiterplatte mit fliessendem Wasser gespült, an der Luft 15 min lang getrocknet und in einem Trockenschrank untergebracht, wo sie bei 800C 60 min lang gehalten wurde. Als Ergebnis dieser thermischen Behandlung sank der Widerstand der Kupfersulfidschicht auf 100 2/cm 2.
Dann wurde die Leiterplatte in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung getaucht : (NH4 h S20a 10-2 mol/l (NHCO3 10-2 mol/1 NH40H 10-1 mol/ !
NH4Cl10-2mol-L
Sie wurde in dieser Lösung 10 sec lang bei 25 C gehalten. Als Ergebnis wurde das Kupfersulfid nur von Sen Stirnseiten der Kupferschichten durch Ätzen des Kupfers mit Hilfe der erwähnten Lösung entfernt. Dalach wurde die Leiterplatte mit der derart gebildeten, elektrisch leitenden Unterlage in einer 10%igen Schwe- Eelsäurelösung dekapiert und zum Verkupfern 50 min lang in einenBorfLuorwasserstoff-Elektrolytenbei einer Stromdichte von 2A/dm2 getaucht.
Wieder wurden als Ergebnis elektrolytisch abgeschiedene Kupferbelä-
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der Mehrschichtleiterplatte angrenz-Beispiel 6 : Die in Beispiel l beschriebene Mehrschichtleiterplatte wurde in ein Bad zum Auftra- ren einer durchgehenden Palladiumschicht wie in Beispiel 1 getaucht. Im Bad wurde mittels eines Magneto-
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striktionsgeräts ein Ultraschallfeld erzeugt. Die Gerätedaten waren :
Frequenz der Feldschwingungen 18 kHz
Magnetisierungsstrom 18 A
Anodenspannung 4,5 kV
Ausgangsspannung 250-280 V.
Durch diese Behandlung erfolgte eine gleichmässige Bildung der durchgehenden elektrisch leitenden
Schicht an den Bohrungswandungen, wobei die Bildungsdauer der Schicht die gleiche war wie in Beispiel 1, wogegen sich die Stärke auf etwa 1/5 verringerte. Danach wurde die Platte wie in Beispiel 1 behandelt.
Beispiel 7 : Die in Beispiel 1 beschriebene Mehrschichtleiterplatte mit den auf alle Stirnseiten der Leiter-und Isolierschichten aufgetragenen, elektrisch leitenden Palladiumschichten wurde in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung getaucht : (NH4) 2 S2 08 1 moi/i H2 S04 10-1 mol/ !.
Die Lösung befand sich dabei in einem Ultraschallfeld unter Betriebsverhältnissen wie in Beispiel 6. Die erwähnte Behandlung führte zur gleichmässigen Reinigung der Stirnseiten der Kupferschichten von porösen Abschnitten der durchgehenden Palladiumschicht, wobei sich die Reinigungsdauer der Kupferstirnseiten bis auf 5 sec verringerte. Das nachfolgende elektrolytische Auftragen eines Metallbelages wurde wie in Beispiel 1 durchgeführt.
Beispiel 8 : Eine Mehrschichtleiterplatte mit den Abmessungen 100 x 100 mm, bestehend aus 5 aufeinanderfolgendenKupferschichten mit einer Stärke von 0, mm und 4 Schichten eines keramischenDielektrikums mit einer Stärke von 1 mm, die 20 durchgehende Bohrungen mit einem Durchmesser von 1 mm aufwies und bei der die zwei äusseren Kupferschichten mit einer Lackschicht überzogen waren, wurde mit diesen Schichten an eine Wechselstromquelle angeschlossen und in eine Lösung mit folgender Zusammensetzung getaucht :
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selfeldes mit folgenden Daten :
Feldfrequenz 5 Hz
Spannung 2,5 V
Strom 1 A.
Als Ergebnis dieser Behandlung bildete sich eine durchgehende, elektrisch leitende Palladiumschicht mit einer Stärke von 100 nm binnen 2 min.
Danach wurde die Platte mit Wasser gespült, die porösen Abschnitte des Palladiums von den Stirnseiten der Kupferschichten entfernt und ein elektrolytischer Überzug wie in Beispiel 1 aufgetragen.
Beispiel 9 : Die in Beispiel 1 beschriebene Mehrschichtleiterplatte wurde in ein Bad zum Auftragen einer durchgehenden elektrisch leitenden Palladiumschicht wie in Beispiel 1, jedoch diesmal zwischen zwei parallel liegende, vergoldete Netzelektroden aus Kupfer mit den Dimensionen 200 x 300 mm, die an eine Wechselstromquelle angeschlossen waren, getaucht. Die Platte wurde parallel zu den Elektroden in einer Entfernung von jeweils 20mm angeordnet Den Elektroden wurde ein 4, 5 A-Wechselstrom bei einer Spannung von 4, 8 V zugeleitet, und die Platte wurde in der Lösung bei 200C gehalten.
Diese Behandlung führte zur Steigerung der Temperatur in der Lösung und zu einer gleichmässigen Bildung einer durchgehenden elektrisch leitenden Palladiumschicht an den Bohrungswandungen mit einer Stärke von 200 nm in 3,5 min. Danach wurde die Platte unter Betriebsverhältnissen wie in Beispiel 1 behandelt.
Beispiel 10 : Die gedruckte Mehrschichtleiterplatte, die in Beispiel 4 beschrieben wurde, wurde in ein Bad zum Auftragen einer durchgehenden Palladiumfolie wie in Beispiel 1 getaucht. Sie wurde zwischen 2 parallel liegendenNetzelektroden aus lackiertem Kupfer u. zw. in deren unmittelbarer Nähe angeordnet. Den von der Lösung durch den Lack isolierten Elektroden wurde ein Wechselstrom von 500 V zugeleitet, und die Leiterplatte wurde unter den erwähnten Bedingungen bei 25 C gehalten. Als Ergebnis bildeten sich an den Bohrungswandungen der Leiterplatte gleich starke Palladiumschichten mit 200 nm innerhalb von 4,7 min. Die weitere Behandlung der Leiterplatte erfolgte wie in Beispiel 1.