DD153308A1 - PROCESS FOR PRODUCING COATED SUBSTRATES FOR THICK-CIRCUIT CIRCLES - Google Patents
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Abstract
Das Ziel und die Aufgabe der Erfindung besteht in der oekonomisch vertretbaren Herstellung beschichteter Substrate mit verbesserten Eigenschaften fuer die Dickschichttechnik. Das mit Alind2Oind3 beschichtete Substrat fuer Dickschichtschaltkreise wird erfindungsgemaess in einem waessrigen alkalifreien Elektrolyten vorzugsweise der Zusammensetzung 0,3-0,6 m NHind4F; 0,4-0,8 m (NHind4)ind2COind3; 0,3-0,6 m (NHind4)ind3POind4 mit und ohne Zusaetze von Aminen durch anodische Oxydation unter Funkenentladung hergestellt, ist alkalifrei, elektrisch gut isolierend, gut waermeleitend und haftvermittelnd. Die zum Grundmaterial haftfeste Alind2Oind3-Schicht wird auf Aluminium bzw.-legierungen, Aluminium - Eisen - Verbunden abgeschieden oder aus auf Eisen bzw. -legierungen befindlichen aluminiumoxid - hydroxydischen Verbindungen hergestellt. Auf das beschichtete Substrat kann der Schaltkreis beidseitig aufgebracht werden. Die so hergestellten Substrate sind oekonomisch vertretbare Loesungen. Solche Dickschichtschaltkreise auf mit Alind2Oind3-beschichtetem Substratmaterial finden Einsatz z.B. in elektronischen Konsumguetern und in der Medizintechnik.The object and the object of the invention is the economically feasible production of coated substrates with improved properties for thick film technology. The Alind2Oind3 coated substrate for thick-film circuits is according to the invention in an aqueous alkali-free electrolyte preferably of the composition 0.3-0.6 m NHind4F; 0.4-0.8 m (NHind4) ind2COind3; 0.3-0.6 m (NHind4) ind3POind4 with and without additions of amines produced by anodic oxidation under spark discharge, is alkali-free, good electrical insulating, good heat-conducting and adhesion-promoting. The Alind2Oind3 layer, which adheres to the base material, is deposited on aluminum or alloys, aluminum-iron composites or made of aluminum oxide-hydroxydic compounds based on iron or alloys. On the coated substrate, the circuit can be applied on both sides. The substrates thus produced are economically acceptable solutions. Such thick film circuits on Alind2Oind3 coated substrate material find use, e.g. in electronic consumer goods and in medical technology.
Description
Verfahren zur Herstellung beschichteter Substrate für DickschichtschaltkreiseProcess for the preparation of coated substrates for thick film circuits
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung beinhaltet'ein Verfahren zur Herstellung beschichteter Substrate für Dickschichtschaltkreise mit verbesserten elektrischen Isolations-, thermischen und mechanischen Eigenschaften, Solche Dickschichtschaltkreise auf beschichtetem Substratmaterial finden Einsatz z.B, in elektronischen Konsumgütern und in der MedizintechnikeThe invention includes a process for making coated substrates for thick film circuits having improved electrical isolation, thermal, and mechanical properties. Such thick film circuits on coated substrate material find use, for example, in consumer electronics and medical technology
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es ist bekannt, Dickschichtschaltkreise auf hochreiner AIoO-. - Keramik herzustellen, .wie es beispielsweise in der DE - AS 1690255 beschrieben wird. Die Nachteile bestehen darin, daß die entsprechende Verlustwärme ungenügend über das Substratmaterial abgeleitet wird. Weiterhin wirft diese ' Lösung ökonomische Problerne auf,- da der Aufwand für die Herstellung der AlpO-, ~ Keramik sehr hoch ist0- Um diese .Nachteile zu eliminieren, wurden emaillierte Stahlsubstrate, wie es in den Erfindungsanmeldungen US - PS 3809797 und DB - AS 1614390 beschrieben wird, entwickelt· "Das emaillierte Stahlsubstrat, weist zwar eine gute Wärmeleitung auf, be-=· sitzt aber Nachteile bezüglich der Substratwelligkert und der Haftfestigkeit aufgedruckter Schaltkreisstrukturen. In den Erfindungsanmeldungen US - PS 3638506, CH - PS 518048 und AT - PS 297628 wird als Substratmaterial anodi-It is known that thick-film circuits on high-purity AloO-. - Produce ceramics, as described for example in DE - AS 1690255. The disadvantages are that the corresponding heat loss is derived insufficiently over the substrate material. Furthermore, this' solution raises economic Problerne, - because the cost of production of the ALPO, ~ ceramic is very high 0 - To this .Nachteile eliminate were enameled steel substrates in the invention applications US as - PS 3,809,797 and DB - Although the enamelled steel substrate has good heat conduction, it has disadvantages with respect to the substrate waveguide and the adhesive strength of printed circuit structures. In the patent applications US Pat. No. 3,638,506, CH-PS 518048 and AT- PS 297628 is used as substrate material anodic
siertes Aluminium verwendet, dessen Aluminiumoxidschicht aber sehr porig ist, " ....used aluminum whose aluminum oxide layer is very porous, "....
In der Erfindungsanmeldung US - PS 4075756 wird das Anodisieren von Mob beschriebene Die erhaltene FD2O1- - Schicht ist sehr dicht und hat für diesen Einsatz günstige Eigenschaften. Dieses .Verfahren ist aber aus ökonomischen Gründen abzulehnen.The anodizing of Mob is described in the patent application US Pat. No. 4,075,756. The resulting FD 2 O 1 - layer is very dense and has favorable properties for this use. However, this method is to be rejected for economic reasons.
Ziel, der Erfindung . 'Aim of the invention. '
Bs ist Ziel der Erfindung, diese Nachteile zu beseitigen und ein- ökonomisch vertretbares beschichtetes Substrat für Dickschichtschaltkreise mit verbesserten Eigenschaften herzustelleno 'It is the object of the invention to eliminate these disadvantages and to produce an economically acceptable coated substrate for thick film circuits with improved properties.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein beschichtetes Substrat für die Dickfilmtechnik herzustellen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß auf Aluminium bzw· -legierungen oder Eisen bzw0 -legierungen eine alkalifreie., p©renarme, elektrisch gut isolierende, haftvermittelnde AIpO., - Schicht aufgebracht wird, auf 'die man den Schaltkreis aufdruckt» Durch Verwendung von Metall als Substratmaterial wird die Verlustwärme.des in Betrieb befindlichen Schaltkreises schnell abgeführt. Es hat sich gezeigt, daß so hergestellte beschichtete Substrate auf Grund der sehr guten \Yärmeleitung der aufgebrachten Oxidschicht und des Metalls beidseitig bedruckt werden können, was ein Vorteil des Verfahrens ist.The invention has for its object to produce a coated substrate for thick film technology. According to the invention the object is achieved in that on aluminum or · alloys or iron or 0 alloys an alkali-free, p © renarme, electrically highly insulating, adhesion-promoting AIPO, -.. Layer is applied on 'which are imprints the circuit "By Using metal as a substrate material dissipates the heat loss of the operating circuit quickly. It has been found that coated substrates produced in this way can be printed on both sides due to the very good adhesion of the applied oxide layer and the metal, which is an advantage of the process.
Auf Aluminium bzw. -legierungen erfolgt das Aufbringen der AlpO-3 - Schicht in einem wäßrigen Elektrolyten durch anodische Oxydation unter Funkenentladung nach DD - WP 142360« Erfindungsgemäß wird ein alkalifreier wäßriger Elektrolyt vorzugsweise der Zusammen se tzu.ng O4 3 ~ O5.6 m MiJP; 0,4 0 >8 π) (UH4)J2CO3; O5 3 - 0,6'ra (NH.) „PO. mit und ohne Zusätze von Aminen insbesondere Methyl-, Äthyl- und / oder Äthanol« amine bis zur Sättigungskonzentration verwendet.On aluminum or alloys, the application of the AlpO-3 - layer in an aqueous electrolyte by anodic oxidation under spark discharge according to DD - WP 142360 "According to the invention an alkali-free aqueous electrolyte is preferably the Zusammenzu tzu.ng O 4 3 ~ O 5 . 6 m MiJP; 0.4 0> 8 π) (UH 4 ) J 2 CO 3 ; O 5 3 - 0.6'ra (NH.) "PO. with and without additions of amines, in particular methyl, ethyl and / or ethanolamines up to the saturation concentration.
- 3 - "223858.- 3 - "223858.
Die Arbeitsspannung liegt bei > 170 V", die Beschichtung,?- stromdichte bei 4 A / dm «The working voltage is> 170 V ", the coating,? - current density at 4 A / dm«
Die erhaltenen beschichteten Substrate haben ein weißes, porzellanartiges Aussehen und sind nicht nur günstig in ihren Wärmeleit- und elektrischen Isolationseigenschaften, sondern gleichseitig auch ein sehr guter Haftgrund für aufzudruckende -Schaltkreise ο . ·The coated substrates obtained have a white, porcelain-like appearance and are not only favorable in their thermal conductivity and electrical insulation properties, but on the same side also a very good primer for circuits to be printed o. ·
Die anodische Oxydation des Aluminiums unter Funkenentladung kann auch mit dem erfindungsgemäßen Elektrolyten auf einem' Aluminium - Eisen - Verbund durchgeführt werden* Die erhaltenen Al2O., - Schichten sind gut haftfest und hafVermittelnd für den aufzudruckenden Schaltkreis, gut wärmeleitend und elektrisch isolierend.The anodic oxidation of the aluminum under spark discharge can also with the inventive electrolyte in a 'aluminum - iron - Composite be performed * The obtained Al 2 O., - layers are well adherent and hafVermittelnd to be printed circuit good thermally conductive and electrically insulating.
Auf Eisen bzw. -legierungen wird vor der anodischen Oxydation unter Funkenentladung eine Abscheidung von aluminiumoxidischen bzw. aluminiumhydroxidischen Bestandteilen aus einem wäßrigen Aluminatelektrolyten nach DD - WP 142359 durchgeführt.On iron or alloys, a deposition of aluminum oxide or aluminum hydroxide components from an aqueous aluminate electrolyte according to DD - WP 142359 is carried out before the anodic oxidation under spark discharge.
Diese erhaltenen Schichten sind aber noch stark wasserhaltig und als Substrat für Dickschi'chtschaltkreise ungenügend geeignet« Wach einer Zwischenbehandlung der so beschichteten Substrate in deionisiertem Wasser wird eine' Funkenentladung in dein, erfindungsgemäßen Elektrolyten durchgeführt. Dadurch werden die wasserhaltigen Schichtbestandteile entwässert und haftfest auf der Sisenoberfläche verdichtet. Die so erhaltenen beschichteten Substrate haben ein grauweißes Aussehen, weisen ein gutes Wärcieieit- und elektrisches Isolationsverhalten auf und sind ein guter Haftgrund für aufzudruckende Schaltkreise βHowever, these layers obtained are still highly hydrous and insufficiently suitable as a substrate for thick-film circuits. "Wake an intermediate treatment of the thus coated substrates in deionized water is a 'spark discharge carried out in your inventive electrolyte. As a result, the aqueous layer constituents are dehydrated and compacted adherent to the Sisenoberfläche. The coated substrates obtained in this way have an off-white appearance, have a good heat conductivity and electrical insulation behavior and are a good primer for printed circuits β
-4- 223Ü5Ö-4- 223Ü5Ö
Ausführungsbeispiel " · ·Embodiment "·
Die Erfindung soll nachstehend an drei "Ausführungsbeispielen erläutert werden«The invention will be explained below on three "embodiments"
Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1
Bin Substrat aus Al 99»5 wird metallisch blank gebeizt und anschließend in einem Elektrolyten bestehend aus 0,5 m NH4F; 0,5 m (EH4)2CO3; 0,5 m (M4)OPO4 und 0,01 m Triätha-A substrate of Al 99 »5 is pickled bare and then in an electrolyte consisting of 0.5 m NH 4 F; 0.5 m (EH 4 ) 2 CO 3 ; 0.5 m (M 4 ) OPO 4 and 0.01 m trieth-
nolamin bei einer Spannung von 180 Y und einer Stromdichtenolamin at a voltage of 180 Y and a current density
2 von 4 A / dm in einer elektrolytischen Zelle anodisch be~ schichtet,, Die Temperatur des Elektrolyten beträgt 250C. Nachdem die anodische Oxydation unter Funkenentladung be~ endet,ist, wird das beschichtete Substrat aus der elektro~ Iytischen Zelle entnommen, gut mit deionisiertem V/asser gespült und getrocknet.2 of 4 A / dm anodically coated in an electrolytic cell. The temperature of the electrolyte is 25 ° C. After the anodic oxidation is ended by spark discharge, the coated substrate is removed from the electrochemical cell, good rinsed with deionized water and dried.
Das so hergestellte beschichtete Substrat ist beidseitig mit Schaltkreisen bedruckbar.The coated substrate thus produced can be printed on both sides with circuits.
Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2
Ein mit 10 /Uiu allseitig mit Aluminium überzogenes Substrat aus Eisen wird in dem Elektrolyten wie im Ausführungsbeispiel 1 beschrieben bei einer Stromdichte von 3 A / dm anodisch unter Funkenentladung beschichtete Das erhaltene beschichtete Substrat wird gut in deionisiertem Wasser gespült und getrocknet und ist mit Dickschichtschaltkreioen bedruckbaroAn iron substrate coated with aluminum on all sides is electrolytically sputter-coated in the electrolyte as described in Embodiment 1 at a current density of 3 A / dm. The obtained coated substrate is well rinsed in deionized water and dried, and is printable with thick film circuits
Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3
Ein Stahlblech (StTZu) wird metallisch blank gebeizt und anschließend in einer wäßrigen Lösung von ca» O345 ni Aluminat'j ca. 0,17 m Zitronensäure; ca« 7,5 · 10"^ m Glukonat bei 250C in einer elektrolytischen Zelle anodisch behan-. ' delte Die Gleichspannung wird kontinuierlich von 0 « 75 VA steel sheet (StTZu) is pickled bare metallic and then in an aqueous solution of ca "O 3 45 ni Aluminat'j about 0.17 m citric acid; ca '' delte 7.5 x 10 "^ m gluconate anodically behan- at 25 0 C in an electrolytic cell. The DC voltage is continuously from 0« 75 V
V-5- 2 2 3858V-5-2 2 3858
mit einer Spannungsvorschubgeschwindigkeit yon vorzugsweise 85 V / min. erhöht.with a tension feed rate of preferably 85 V / min. elevated.
Das so beschichtete Substrat wird nach den Parametern in Ausführungsbeispiel 1 weiterbehandelt, wobei die Blektrolyttemperatur 100C beträgt. Die grauweiße porzellanartige Schicht ist als Träger für Dickschichtschaltkreise geeignet.The thus coated substrate is further treated according to the parameters in Example 1, wherein the Blektrolyttemperatur 10 0 C. The greyish white porcelain-like layer is suitable as a carrier for thick film circuits.
Claims (1)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DD22385880A DD153308A1 (en) | 1980-09-12 | 1980-09-12 | PROCESS FOR PRODUCING COATED SUBSTRATES FOR THICK-CIRCUIT CIRCLES |
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DD153308A1 true DD153308A1 (en) | 1981-12-30 |
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DD (1) | DD153308A1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3520945A1 (en) * | 1985-06-12 | 1986-12-18 | Anton Piller GmbH & Co KG, 3360 Osterode | Support element for holding electrical and/or electronic components and/or circuits |
WO1998030667A1 (en) * | 1997-01-09 | 1998-07-16 | Advanced Technology Materials, Inc. | Semiconductor wafer cleaning composition and method with aqueous ammonium fluoride and amine |
US8293694B2 (en) | 1997-01-09 | 2012-10-23 | Advanced Technology Materials, Inc. | Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate |
-
1980
- 1980-09-12 DD DD22385880A patent/DD153308A1/en unknown
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US9109188B2 (en) | 1997-01-09 | 2015-08-18 | Advanced Technology Materials, Inc. | Aqueous cleaning composition containing copper-specific corrosion inhibitor for cleaning inorganic residues on semiconductor substrate |
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