CH543218A

CH543218A - Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung auf einem Metallkern

Info

Publication number: CH543218A
Application number: CH926871A
Authority: CH
Inventors: H Chadwick Donald; T Apodaca Ruben; A Mueller William
Original assignee: Int Electronic Res Corp
Priority date: 1968-11-01
Filing date: 1971-06-24
Publication date: 1973-11-30
Also published as: FR2022401A1; SE360001B; US3558441A; GB1276526A; NL7108456A; NL6916570A; BE768885R

Description

Im Hauptpatent Nr. 518 049 ist ein Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung auf einem Metallkern beschrieben, welches gekennzeichnet ist durch die Schritte: Ätzen der den Metallkern bildenden Metallplatte in einer Ätzlösung und chemisches Reinigen mindestens eines Teils ihrer Oberfläche; Überziehen des genannten Teils der Plattenoberfläche durch Auftragen einer Primerschicht und darauffolgendes Auftragen mehrerer Kunstharzschichten zwecks Bildens einer Kunstharzisolierschicht; Aushärten der genannten Kunstharzisolierschicht durch Wärmeeinwirkung; mechanisches Aufrauhen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht, wobei diese mit Vertiefungen versehen wird, und anschliessendes chemisches Behandeln der Oberfläche, um im Grunde der Vertiefungen sich nach unten erweiternde Taschen zwecks Aufnahme einer metallischen Verankerung zu bilden;

Eintauchen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht in ein Metallsalzbad und Ablagern von Metallkernen in den genannten Taschen; Einsetzen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht in ein Nickelbad, um darauf stromlos eine Nickelbasisschicht abzuscheiden, und Behandeln dieser Nickelbasisschicht mit einer sauren Lösung; und Herstellen der gedruckten Schaltung, bestehend aus mindestens einer nickel- und/oder kupferhaltigen Schicht, die auf der genannten Nickelbasisschicht aufgebracht ist.

Bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen auf einem Metallkern besteht das Hauptproblem darin, sicherzustellen, dass sich die die Schaltung bildenden Schichten während ihrer Lebensdauer nicht vom Metallkern ablösen.

Daher besteht die Forderung einer einwandfreien Haftverbindung zwischen Metallkern und den aufeinander aufgetragenen Metallschichten der gedruckten Schaltung. Bisher bestand der Vorgang der Herstellung solcher Schaltungen im Überziehen des Metallkerns mit einem Kunstharzbelag und nachfolgendem mechanischem Aufrauhen des Kunststoffbelages, um eine Oberfläche bereitzustellen, die ein zuverlässiges Haften der darauf aufgetragenen Metallschichten sicherstellt.

Das mechanische Aufrauhen erfolgt üblicherweise mit feinkörnigem Material, welches gegen die Kunstharzoberfläche geblasen wird. Während die auf diese Weise behandelte Oberfläche gute Voraussetzungen für das Anbringen der darauffolgenden Metallschichten bietet, schafft sie gleichzeitig ein erhebliches Problem, da das beim Aufrauhungsvorgang verwendete körnige Material wieder vollständig entfernt werden muss.

Dieser Reinigungsschritt ist sehr zeitraubend und kostspielig, weil bei nicht vollständigem Entfernen des körnigen Materials, allenfalls zurückgebliebene Teile davon das Kunstharzmaterial schädigen und durch Mischungsbildung die Haftung zwischen den aufgetragenen Metallschichten und der behandelten Oberfläche des Kunstharzmaterials nachteilig beeinflussen können, oder bei der Einbettung in die aufeinanderfolgend aufgetragenen Metallschichten deren mechanische und elektrische Eigenschaften beeinträchtigen.

Aus diesem Grunde wird in Weiterentwicklung des im Hauptpatent beschriebenen Verfahrens vorgeschlagen, das mechanische Aufrauhen zu eliminieren und durch eine chemische Behandlung zu ersetzen, welche die Oberfläche des Kunstharzüberzuges wirksam verändert und eine neue Oberflächenschicht darauf erzeugt. Diese Oberflächenschicht soll dann ein wirksames Haften der darauffolgend aufgetragenen Metallschichten ermöglichen.

Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung auf einem Metallkern einschliesslich der Schritte: - Ätzen der den Metallkern bildenden Metallplatte in einer Ätzlösung und chemisches Reinigen mindestens eines Teils ihrer Oberfläche; - Überziehen des genannten Teils der Plattenoberfläche durch Auftragen einer Primerschicht und darauffolgendes Auftragen mehrerer Kunstharzschichten zwecks Bildens einer Kunstharzisolierschicht; - Aushärten der genannten Kunstharzisolierschicht durch Wärmeeinwirkung; - Aufrauhen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht; - Ablagern einer katalytisch wirksamen Menge eines Edelmetalls auf die aufgerauhte Oberfläche der Kunstharzisolierschicht;

; - Einsetzen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht in ein Nickelbad, um darauf stromlos eine Nickelbasisschicht abzuscheiden, und Behandeln dieser Nickelbasisschicht mit einer sauren Lösung; und - Herstellen der gedruckten Schaltung, bestehend aus mindestens einer nickel- und/oder kupferhaltigen Schicht die auf der genannten Nickelbasisschicht aufgebracht ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass - das Aufrauhen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht durch eine chemische Behandlung erfolgt, wodurch diese Oberfläche geätzt wird und auf diese geätzte Oberfläche die genannten Metallschichten aufgebracht werden; und - dass nach dem Erstellen der gedruckten Schaltung die von der Nickelbasisschicht befreiten Partien der Kunstharzisolierschicht so lange erwärmt werden, bis die Oberflächenrauhung an diesen Stellen abgebaut ist.

Das Rückführen dieser Kunstharzoberflächenabschnitte bewirkt, dass sie praktisch keine Feuchtigkeit mehr aufnehr men. Dabei wird auch die Kunstharzschicht im Bereich des Schaltungsmusters weiter gehärtet, so dass ein haltbareres Produkt resultiert.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 in perspektivischer Darstellungsweise einen Teil eines Metallkerns nach dem Bohren und Bearbeiten,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines Teils einer gedruckten Schaltung entlang der Linie 2-2 in Fig. 1, wobei ein Abschnitt zur Sichtbarmachung des Metallkerns nach dem Überziehen desselben mit einer Isolierschicht weggebrochen ist,
Fig. 3 einen Ausschnitt nach der Linie 3-3 in Fig. 2 nach dem chemischen Aufrauhen,
Fig. 4 ein Ausschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3 nach dem chemischen Ätzen,
Fig. 4A einen perspektivisch dargestellten Ausschnitt ähnlich wie Fig. 4, der aber die Folge der Schichten zeigt, wenn eine über einer zusätzlichen Schicht auf dem Metallkern angebrachten Deckschicht aus Isoliermaterial vorgesehen ist.

Fig. 5 einen Partialschnitt durch die Deckschicht im Zustand wie er im Schnitt nach dem in Fig. 4 dargestellten Verfahrensschritt vorliegt,
Fig. 6 ein Partialschnitt, aus dem die Isoliermaterialschicht nach dem Auftragen der ersten leitenden Schicht hervorgeht,
Fig. 7 eine perspektivische Partialdarstellung der Schaltungskarte nach dem Aufbauen aller Materialschichten,
Fig. 8 eine perspektivische Partialdarstellung ähnlich derjenigen nach Fig. 7, welche den Herstellungsschritt nach dem jenigen gemäss Fig. 7 zeigt,
Fig. 9 eine Partialschnittdarstellung im Bereich einer Bohrung, im Herstellzustand nach Fig. 8, wobei der Aufbau des Schaltmusters ergänzt ist,
Fig. 10 in perspektivischer Partialdarstellung eine zweite Ausführungsform der Schaltungskarte im gleichen Herstellzustand wie in Fig.

7 gezeigt,
Fig. II und 12 perspektivische Partialdarstellungen ähnlich der Fig. 10, die weitere Herstellschritte zeigen, und
Fig. 13 einen Teil einer fertigen gedruckten Schaltung.

Im folgenden wird eine Ausführungsform einer gedruck ten Schaltung mit einem Metallkern beschrieben, welche auf beiden Seiten der Schaltungskarte ein elektrisch leitendes
Schaltungsmuster aufweist. Dieses Schaltungsmuster besitzt
Verbindungselemente, die sich durch Löcher in der Karte er strecken. Man wird jedoch erkennen, dass das Herstellverfah ren leicht auf eine einzige Oberfläche angewendet werden kann, wenn ein einzelnes Schaltungsmuster auf einer Seite mit oder ohne Löcher genügend Platz hat.

Gewöhnlich muss die Dicke einer gedruckten Schaltung, nachdem das Schaltungsmuster aufgebracht ist, einem be stimmten Grössenmass entsprechen. Daher wird eine Platte, welche in diesem Fall eine Metallplatte ist, ein wenig dünner als die vorgesehene Enddicke gewählt, um auf einer der bei den Seiten Leitermaterial aufzunehmen, woraus sich die end gültige Dicke ergibt. Ganz allgemein beträgt die Dicke einer gedruckten Schaltung ca. 0,8 mm. Jedoch sind auch andere
Dicken üblich, aber das Vorgehen beim Vorbereiten und An bringen des elektrischen Schaltbildes bleibt, unabhängig von der bezüglichen Enddicke, im wesentlichen gleich.

Bei der gewählten Ausführungsform mit der vorgesehe nen Enddicke von ca. 0,8 mm, besitzt die Metallplatte eine
Dicke von 0,65 mm, um mehrere Schichten aufbringen zu können. Andererseits kann die Plattendicke doppelt, dreimal oder sogar viermal so gross oder auch dünner sein. Platten mit einer Dicke von weniger als 0,8 mm können ohne weite res verwendet werden. Der Grenzwert ergibt sich aus dem
Verhältnis von Lochgrösse zur Kartendicke. So ist bei einer
Plattendicke von 0,65 mm die Lochgrösse auf 0,5 mm be grenzt. Die Eigenschaften der elektrisch nicht leitenden
Deckschicht ist so, dass die Lochdurchmesser, welche grös ser als 0,5 mm sind, eine dünnere Platte zulassen würden.

Die Metallplatte besteht wegen der mechanischen Festig keit, der Wärmeleitfähigkeiten oder wegen anderen physikali schen Eigenschaften, welche sie leicht zu verarbeiten gestat ten, vorzugsweise aus Aluminium. Andere Metalle können na türlich auch verwendet werden. Eine Metallplatte 10 wird zu nächst in der gewünschten Grösse zugeschnitten und hernach gebohrt, um Löcher 11 zu erhalten, welche zum Verbinden des Schaltungsmusters auf der Gegenseite der Platte notwendig sind und welche es ermöglichen, elektrische Drähte von auf der einen Seite der Karte befestigten elektrischen
Elementen durch die Karte hindurchzuführen und mit dem auf der Gegenseite gelegenen Schaltungsmuster zu verbinden. In der Platte 10 sind nur ein Paar der Löcher 11 dargestellt.

Es ist aber zu beachten, dass eine genaue Anordnung der Löcher notwendig ist, damit das letztlich aufgetragene Schaltungsmuster die Löcher an ihren anfänglich gebohrten Stellen umschliesst.

Es ist sehr wünschenswert, die Platte, bevor irgendein Verfahrensschritt unternommen wird, vorzubereiten, d. h. die Löcher zu bohren und irgendwelche Schlitze und Schnitte anzubringen oder sonstige Gestaltungsmassnahmen zu treffen.

Hierzu gehören z. B. Schlitze 12, Ausschnitte 13 und ausgeschnittene Ecken 14. Diese ausgeschnittenen Partien beziehen sich nur auf dieses Beispiel, da jede Schaltungsplatte dies bezüglich individuell zugeschnitten werden muss, damit sie letztlich in ein dafür vorgesehenes Gehäuse passt. In der nun folgenden Weiterverarbeitung wird die Platte in einer Ätzflüssigkeit geätzt und dann anodisiert. Das Anodisieren gehört zur chemischen Oberflächenbehandlung mit dem Ziel, eine chemische Reinigung der Oberfläche zu bewirken, welche der nachfolgenden Bearbeitung vorangeht. Das An odisieren ist z. B. für die Bearbeitung von Aluminium geeignet. Chemische Umwandlungsüberzüge, wie die verschiedenen Chromatüberzüge, z. B. Iridite, sind ebenfalls anwendbar.

Andere Metalle, wie Kupfer, Kupferlegierungen, Titan, Stahl, Magnesium, Lithium-Magnesium-Legierungen oder andere Metalle und Legierungen erfordern andere oder ähnliche Oberflächenbehandlungen, um eine aufnahmefähige Oberfläche zu erhalten und um eine gute Haftung der Schicht auf dem Metall zu erreichen.

Nun ist die Platte bereit, mit einer elektrisch nicht leitenden Schicht 15 überzogen zu werden, welche im vorliegenden Fall die Eigenschaft haben soll, dem Wärmeübergang auf die Platte einen minimalen Widerstand darzubieten. Im gewählten Beispiel werden beide Seiten der Platte 10 bedeckt, um auf beiden Seiten ein Schaltungsmuster anbringen zu können. Zunächst wird auf beiden Hauptflächen der Platte 10 eine Primerschicht aufgebracht und über diese Schicht werden aufeinanderfolgend relativ dünne Schichten eines synthetischen Kunstharzes mit geeignetem Härter aufgetragen, dessen Konsistenz dünn genug ist, dass jede Schicht sehr dünn wird.

Obschon die Anzahl der aufeinanderfolgenden Schichten aus synthetischem Kunstharz nicht kritisch ist hat es sich praktisch erwiesen, nicht weniger als drei Schichten aufzutragen und in der Regel deren zehn davon vorzusehen, um die notwendigen physikalischen Eigenschaften: Elektrisch nichtleitend, dafür thermische Leitfähigkeit, zu erhalten. Diese Eigenschaften sind für eine gedruckte Schaltung der beschriebenen Art notwendig. Selbstverständlich werden auch die Wände der Löcher 11 mit der gleichen Anzahl Schichten aus synthetischem Kunstharz versehen. Ein speziell vorteilhaftes Kunstharz ist Polyurethan, und für die Primerschicht eignet sich ein katalytischer Primer, der gemäss MIL-P-15328B oder MlL-P-14504A festgelegt ist.

Andere Kunstharze mit ähnlichen Eigenschaften sind Epo xyharze, Polyamide, Diallylphthalate, Polyester, Polyurea, Melamin-Formaldehyde und Siliconharze. Ein mit einem geeigneten Füllmaterial oder Pigment gut vermischtes Harz ist ebenfalls geeignet. Geeignete Füllmaterialien sind Metalloxyde wie Aluminiumoxyd oder Berylliumoxyd, ebenso anorganische Oxyde oder Salze, die die thermische Leitfähigkeit verbessern, aber die elektrischen Isoliereigenschaften nicht verschlechtern.

Nachdem eine oder mehrere Schichten aus Kunstharz aufgebracht sind, wird die gesamte Platte stabilisiert. Diese Stabilisierung besteht in einer Wärmebehandlung im Temperaturbereich von 150 bis 220 0C während ungefähr 72 Stunden. Diese Behandlung festigt das Kunstharz und gewährt ihm auch eine vorzügliche Dichtheit. In der Praxis hat es sich gezeigt, dass bei nach diesen Angaben behandelten Schichten die Enddicke noch etwa 50 bis 60 /0 der ursprüngli chen Dicke ist.

Da das synthetische Kunstharz verantwortlich ist für die Isolierung des Metallkernes gegenüber den Leitermaterialien des Schaltungsmusters und da es auch als Basis für das aufzubauende Schaltungsmuster dient, muss die Kunstharzschicht an sich beständig und der gestellten Aufgabe gewachsen sein, d. h. das Kunstharzmaterial muss mechanisch stabil sein und nicht leicht beschädigt oder entfernt werden können.

Die Schaltungskarte wird vollständig gereinigt, z. B. mittels eines Sprühverfahrens oder eines mechanischen Reinigungsverfahrens, worauf ein alkalisches Reinigungsmittel zum Entfernen allfällig noch an der Oberfläche anhaftender Öle oder Fette eingesetzt wird, dem ein weiteres Spülen mit klarem Wasser folgt.

Über der äussersten Kunstharzschicht kann dann ein abschliessender Überzug 15A gemäss Fig. 4A aus einem andern, schnell härtenden Kunstharz aufgebracht werden. Die gebräuchliche Dicke einer solchen Schicht beträgt ungefähr 0,08 mm. Die Behandlungsschritte für die Oberflächendeckschicht sind die gleichen wie beschrieben, es sei denn, dass der spezielle Überzug als die letzte Isoliermaterialschicht aufgetragen worden ist, oder diese letzte Schicht bestehe aus dem gleichen Material wie die darunterliegenden Schichten.

Der nächste Schritt besteht darin, das so gebildete Substrat leitfähig zu machen, damit ein gewünschtes Schaltungsmuster auf seine Oberfläche elektroplattiert werden kann.

Dies kann auf verschiedene Art geschehen, wie z. B. durch Metallisieren im Vakuum, Auftragen einer leitfähigen Lackschicht, Plasmabesprühung oder stromloser Metallauftragung.

Im beschriebenen Beispiel wird die Oberfläche einer gesteuerten Aufrauhung durch einen chemischen Angriff vorgenommen. Eine geeignete Chemikalie ist eine Mischung aus Ätzkali und Permanganat, wie Kaliumpermanganat und Natriumhydroxyd, das geeignet ist, auf eine gewisse Tiefe in das Kunstharzmaterial einzudringen. Eine andere geeignete Chemikalie ist eine in Lösung vorliegende Chromatmischung.

Wenn die oben beschriebene chemische Behandlung angewendet wird, so wird die Schaltungskarte anschliessend einer alkalischen Spülung unterworfen, um alle Ätzflüssigkeit zu entfernen und um die Karte zu reinigen und zu neutralisieren.

Zweck#dieses chemischen Ätzens ist, Aushöhlungen, die mit 17', 18' bezeichnet sind, auf dem Grund der Taschen 16, 17. 18 zu bilden. Diese Aushöhlungen dienen zum Halten des in ihnen abzulagernden Materials und ermöglichen das auf dem Kunstharz aufzubauende Material zu verankern. Praktisch ist es so, dass die Kunstharzoberfläche normalerweise nicht benetzbar ist. Der oben beschriebene Schritt dient indessen dazu, sie zeitweise benetzbar zu machen, um die darauf aufzubauenden Materialien anbringen zu können.

Die Oberfläche wird anschliessend sensibilisiert. Dies besteht darin, dass die Oberfläche für das nachfolgende stromlose Auftragen einer leitfähigen Metallschicht aus einer Metallösung aufnahmefähig gemacht wird. Das Sensibilisieren im vorliegenden Beispiel kann dadurch ergänzt werden, dass die mit einer Isolierschicht überzogene Schaltungskarte in ein Metallsalzbad gebracht wird, das Agenzien enthält, um das Metall zu veranlassen sich als reines Metall auf die Oberfläche und insbesondere in die taschenförmigen Löcher 17', 18' abzulagern, welche Löcher beim Aufrauhen erzeugt worden sind. Das Ziel des Sensibilisierens ist, wie beschrieben, kleine Keime 20 aus reinem Metall in den genannten taschenförmigen Löchern, welche nach ihrem Anbringen aufgeweitet wurden, einzulagern.

Hierfür geeignet sind gewisse Metalle, wobei Palladium in Form von Palladiumchlorid als gutes Beispiel angeführt werden kann. Dieses wird beispielsweise als Lösung mit einem pH-Wert von 0,1 bis 5 verwendet. Palladium ist sehr stabil und bildet ein langlebiges Metallsalz. Obwohl es teuer ist, liefert es wegen der kleinen Menge, die für das Sensibilisieren einer Schaltungskarte der beschriebenen Art notwendig ist, nur einen kleinen Anteil an die Gesamtkosten.

Nach dem Einlagern des genannten Edelmetalles als Haftunterlage beginnt der Aufbau der einzelnen Metallschichten auf dem Kunstharz. Zuerst wird stromlos Nickel abgelagert.

Dabei wird die vorbehandelte Oberfläche einem Nickelbad ausgesetzt, bis eine Schichtdicke vorliegt, die eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit besitzt. Sodann wird diese mit 25 bezeichnete Schicht auf eine Temperatur von 110 0C erwärmt und mit einer Lauge gereinigt und einem Salzaktivierungsmittel ausgesetzt.

Diese Nickelschicht 25 besitzt eine Dicke von ungefähr 0,25 x 10 3bis 1,3 x 10--3 mm.

Dann folgt ein weiterer Verfahrensschritt, bei dem eine zweite Metallschicht 27, vorzugsweise Kupfer, durch Elektroplattierung in einer Dicke von ca. 25 x 10 4 mm aufgetragen wird. Diese Metallschicht wird allgemein als Schutzschicht bezeichnet und bildet die Grundlage für den nachfolgenden Schichtaufbau durch Elektroplattierung.

Hierauf wird auf die genannte Schutzschicht eine Kupferschicht aus einer Pyrophosphatkupferlösung mit ungefähr 0,19 Ampere pro cm2 während so langer Zeit niedergeschlagen, bis die gewünschte Schichtdicke von 0,025 bis 0,075 mm erreicht ist. Diese dickere Kupferschicht ist mit 28 bezeichnet. Die allenfalls mit einer weitern Kupferschicht 29 versehene Platte wird nun mit reinem Wasser gereinigt, abgebürstet und mit einem feinen Schleifmittel geschliffen, und erneut durch eine Sprühbehandlung gewaschen.

Wenn die beschriebenen Verfahrensschritte zeitlich unterbrochen werden und das Erzeugnis mittlerweile unter Bildung von Oxyden gelagert wird, muss die Karte wiederum gereinigt werden, so etwa mit einem feinen Schleifmittel behandelt, erneut abgespritzt und in Säure eingetaucht, nochmals gespritzt, desoxydiert wieder abgespritzt und mit Luft getrocknet, d. h. erneut gereinigt und desoxydiert werden.

Das Auftragen von Metallschichten kann unterbrochen werden, wenn die letztgenannte Kupferschicht 29 in der gewünschten Dicke als oberste Schicht gebildet ist.

Darauf wird eine Schutzschicht 36, welche für alle folgenden Behandlungslösungen undurchdringbar ist, auf die gereinigte Kupferoberfläche an jenen Stellen aufgetragen, wo elektrische Leiter verlaufen sollen. Es ist zweckmässig, zu diesem Verfahrenszeitpunkt das Erzeugnis während einiger Minuten bis zu einer Stunde bei ca. 90 CC zu trocknen.

Typische Mittel zur Erzeugung der Schutzschicht 36 sind z. B. die für den Siebdruckauftrag entwickelten Photoemulsionen KPR (nasses Verfahren) von Eastman Kodak oder Riston (trockenes Verfahren) von Du Pont. In einigen Fällen wird das Schaltungsmuster mittels einer für die gedruckten Schaltungen entwickelten Technik durch Photonegative auf die Schutzschicht gebracht.

Was bisher für die Anwendung des Schutzschichtmaterials auf der Oberfläche angeführt wurde, gilt in gleichem Masse für die Löcherstellen. Je nach der Art des Schutzschichtmaterials wird das Loch beim Siebdruckauftrag bedeckt oder bei der Anwendung von Riston überbrückt.

Vor dem Wegätzen der Metallschichten muss man auf den nicht leitenden Flächenpartien die Schutzschicht entfernen. Sobald dies geschehen ist, können die Kupfer- und Nikkelschichten weggeätzt werden, wobei das mittels Eisenfluorid während 3 Minuten bei Erhitzung auf 38 0C geschehen kann. Das zum Vorschein kommende Kunstharz wird dann einem Säurebad ausgesetzt, mit einer weichen Bürste abgerieben, dann wieder gespült, in Säure getaucht und mittels eines Luftstromes getrocknet.

Sofern es erwünscht ist, kann eine Überzugsplattierung 35 aus Zinn, Zinn-Blei-Lötmaterial oder Nickel auf der Kupferplattierung aufgebracht werden. In diesem Fall wird die Schutzschicht 36 anstatt auf Kupfer auf diese Plattierung angebracht.

Gewöhnlich besteht eine solche Plattierung aus 60140-Zinn-Blei-Lot, wobei ein Strom von ungefähr 0,03 Am pere pro cm2 benützt wird und eine Schichtdicke von unge fähr 0,0076 bis 0,013 mm aufgetragen wird.

Wenn eine Überzugsplattierung mit 60/40-Zinn-Blei-Lot angebracht wird, wird vor der Eisenchloridätzung eine At zung mit Fluorwasserstoffsäure und mit 30 /Oigem Wasser stoffsuperoxyd vorgenommen, wobei die Verweilzeiten in die sen Bädern von den spezifischen Eigenschaften der im Han del erhältlichen Stoffe abhängen.

Der beschriebene Ätzvorgang ist nicht spezifisch für das erfindungsgemässe Verfahren, denn andere Ätzsubstanzen, wie Ammoniumpersulfat, Chromschwefelsäure usw., können ohne Schwierigkeit verwendet werden.

Die Schutzschicht über dem Schaltungsmuster 37 wird alsdann mittels eines gebräuchlichen Schutzschichtentfer ners weggenommen, so dass die Oberfläche der Kupfer schicht 29, die unter dieser Schutzschicht aufgetragen wurde, freigelegt wird. Wenn eine Überzugsplattierung aufgetragen worden ist, wird, anstatt der Kupferschicht 29, die Überzugsplattierung freigelegt. Die Oberfläche wird dann abgespült, um sicher zu sein, dass die Schutzschicht ganz entfernt ist.

Über der Kupferoberfläche kann auch eine 60/40-Zinn Blei-Schicht 35 mit einer Dicke von 7,5 x 1O-3 bis 12,5 x 10-3 mm, wie die Fig. 7 und 8 zeigen, durch Elektroplat tierung aufgetragen werden, wobei ein Strom von Q0215 Ampere pro cm2 während ungefähr 5 Minuten fliessen soll. Nach her wird die Zinn-Blei-Schicht mit einem feinen Schleifmittel abgerieben und darauf die Schutzschicht 36 aufgebracht. Sodann folgen die vorher beschriebenen Verfahrensschritte zum Reinigen der Oberfläche.

In der vorangehenden Beschreibung wurde ein Verfahren erläutert, das allgemein als Plattenplattierung bekannt ist. Dieses Verfahren kann selbstverständlich durch den Aufbau der einzelnen Plattierungen innerhalb der genauen Abgrenzungen der Stromkreise variiert werden. Diese Verfahrensvariierung wird allgemein als Musterplattierung bezeichnet. Es unterscheidet sich vom grundlegenden Verfahren nur in der Art und der Folge, in welcher die Schutzschicht exponiert und aufgetragen wird. Im vorliegenden Fall wird die Schicht mittels eines Photopositivs exponiert. Alle zwischen den Stromleitbahnen gelegenen Flächen bleiben bedeckt und die Stromleitbahnen werden für jedes für die Plattierung geeignete Grundmetall freigelegt. Die Fig. 10, 11, 12 und 13 zeigen eine Folge von übereinanderliegenden Schaltungsplattierungen, z. B. über den Schichten 25 und 27, wobei diese aus Nickel bestehen.

Die Schaltungsplattierung beginnt mit einem Kupferbelag als Basisschicht, auf welche eine 60/4SZinn-Blei-Lotschicht nur auf den freigelegten Stromleitbahnen aufgebaut wird. Die Variationsmöglichkeiten sind mannigfaltig: Ein stromlos aufgetragener Nickelbelag, ein aus Nickelsulfat aufgebauter Belag, oder die Kupferschicht können als basisches Metall vorgesehen werden, und Zinn, Gold, Nickel oder Rhodium können sowohl bei der ersten als auch bei der zweiten Verfahrensvariante darüber aufgebaut werden. Schliesslich kann eine Überzugsschicht angebracht werden, die dem spezifischen Ätzmittel widersteht oder die freigelegten Stromleitbahnen können nochmals mit einer Schutzschicht versehen und mit Eisenchlorid geätzt werden, wie dies früher bereits beschrieben wurde.

Das so aufgebaute Substrat oder die gedruckte Schaltungskarte wird in diesem Verfahrenszeitpunkt einer Wärmebehandlung bei rund 177 0C während etwa 15 Minuten bis zu 1 Stunde unterworfen, bis die Oberflächenabschnitte des elektrisch nicht leitenden Materials in ihren ursprünglichen Zustand zurückgekehrt sind, nämlich in jenen, bei dem die ursprünglichen physikalischen Eigenschaften des Kunstharz überzuges wieder erstellt und diese Partien erneut unbenetzbar sind.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zum Herstellen einer gedruckten Schaltung auf einem Metallkern, einschliesslich der Schritte - Ätzen der den Metallkern bildenden Metallplatte (10) in einer Ätzlösung und chemisches Reinigen mindestens eines Teils ihrer Oberfläche; - Überziehen des genannten Teils der Plattenoberfläche durch Auftragen einer Primerschicht und darauffolgendes Auftragen mehrerer Kunstharzschichten zwecks Bildung einer Kunstharzisolierschicht (15); - Aushärten der genannten Kunstharzisolierschicht (15) durch Wärmeeinwirkung; - Aufrauhen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht (15), - Ablagern einer katalytisch wirksamen Menge eines Edelmetalls auf die aufgerauhte Oberfläche der Kunstharzisolierschicht (15);

; - Einsetzen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht (15) in ein Nickelbad, um darauf stromlos eine Nickelbasisschicht (25) abzuscheiden, und Behandeln dieser Nickelbasisschicht mit einer sauren Lösung; und - Herstellen der gedruckten Schaltung, bestehend aus mindestens einer nickel- und/oder kupferhaltigen Schicht (27, 28, 29) die auf der genannten Nickelbasisschicht aufgebracht ist, dadurch gekennzeichnet, dass - das Aufrauhen der Oberfläche der Kunstharzisolierschicht (15) durch eine chemische Behandlung erfolgt, wodurch diese Oberfläche geätzt wird und auf diese geätzte Oberfläche die genannten Metallschichten (25, 27, 28, 29) aufgebracht werden; und - dass nach dem Erstellen der gedruckten Schaltung die von der Nickelbasisschicht (25) befreiten Partien der Kunstharzisolierschicht (15) so lange erwärmt werden, bis die Oberflächenrauhung an diesen Stellen abgebaut ist.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeich.

net, dass die Kunstharzisolierschicht (15) ein Metalloxyd oder ein Salz als Füllmaterial enthält.

2. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein anorganisches Salz ist.

3. Verfahren nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllmaterial ein aus einer Gruppe von Aluminium- und Berylliumoxyden ausgewähltes Oxyd ist.