DE10043526C1 - Verfahren zur haftfesten Metallbeschichtung und metallbeschichtetes Funktionselement - Google Patents

Verfahren zur haftfesten Metallbeschichtung und metallbeschichtetes Funktionselement

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines haftfest metallbeschichteten Funktionselements, das einen Grundkörper und eine darauf aufgetragene Metallbeschichtung umfasst, wobei die Metallbeschichtung nicht direkt auf den Grundkörper aufgebracht wird, sondern auf eine zuvor auf den Grundkörper mit Hilfe einer Plasmapolymerisation eines acrylnitril-haltigen Gases oder Dampfes aufgetragene dünne Zwischenschicht, sowie ein metallbeschichtetes Funktionselement, das die vorstehend genannten Merkmale aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines metallbeschichteten Funk­ tionselements, das einen Grundkörper und eine dar­ auf aufgetragene Metallbeschichtung umfasst, wobei die Metallbeschichtung nicht direkt auf den Grund­ körper aufgebracht wird, sondern auf eine zuvor auf den Grundkörper mit Hilfe einer Plasmapolymerisa­ tion eines acrylnitril-haltigen Gases oder Dampfes aufgetragene Zwischenschicht, sowie ein metallbe­ schichtetes Funktionselement, das die vorstehend genannten Merkmale aufweist.
Aus Kunststoff hergestellte Gegenstände werden häu­ fig mit Metallschichten versehen, wobei eine solche Kunststoff-Metallisierung aus unterschiedlichsten Gründen erfolgen kann. Beispielsweise sind mit einer Metallschicht versehene Kunststoff-Gegen­ stände bei gleicher Funktion häufig leichter und auch kostengünstiger herzustellen als Gegenstände, die vollständig aus Metall bestehen. Eine Metalli­ sierung kann den Kunststoff auch vor Korrosion, das heißt vor dem Angriff chemischer oder elektrochemi­ scher, physikalischer oder biologischer Faktoren, oder vor der Einwirkung von Lösungsmitteln, Öl oder Feuchtigkeit schützen. Eine Metallbeschichtung kann jedoch auch zur ästhetischen Aufwertung von Kunst­ stoffgegenständen erfolgen, beispielsweise bei Rah­ men, Blenden und Gehäusen von Haushalts- und Rundfunkgeräten, bei bestimmten Funktionsteilen in der Automobilindustrie oder aber zur Herstellung von Modeschmuck oder in der Textilindustrie. Die Kunst­ stoff-Metallisierung kann auch zur Herstellung von Verbundwerkstoffen eingesetzt werden, deren chemi­ sche oder physikalische Eigenschaften die der Ein­ zelkomponenten übertreffen. Solche Verbundwerk­ stoffe, zu denen auch die sogenannten Schichtpress­ stoffe gerechnet werden, werden als Hochleistungs-, insbesondere Hochtemperaturwerkstoffe in der Flug­ zeug- und Automobilindustrie, im Anlagen- und Appa­ ratebau, aber auch in der Haushaltstechnik verwen­ det.
Es gibt jedoch auch Anwendungsgebiete, bei denen ein Kunststoff hauptsächlich als Trägermaterial für ein metallisches Material als den eigentlichen Funktionsträger eines Gegenstandes verwendet wird. Ein Beispiel dafür sind Leiterplatten oder Leiter­ platinen, die unentbehrlicher Bestandteil elektro­ nischer Einrichtungen sind. Leiterplatten bestehen aus einem elektrisch nicht-leitfähigen Trägermate­ rial, auf dem eine sogenannte gedruckte Schaltung aus einem elektrisch besonders leitfähigen Mate­ rial, insbesondere Kupfer oder Kupferlegierung, an­ geordnet ist. Die Leitungsbahnen der gedruckten Schaltung dienen zur elektrischen Verbindung der an der Leiterplatte angebrachten elektronischen Bau­ teile sowie zu deren Befestigung zum Beispiel durch das Löten oder Verkleben. Als Trägermaterialien werden vor allem polymerhaltige Werkstoffe, aber auch andere Isolatoren, zum Beispiel Keramiken, verwendet. Für sogenannte flexible Leiterplatten werden vorzugsweise Kunststoff-Folien verwendet, die aus organischen Polymeren, wie Polyimiden oder perfluorierten Polymeren bestehen.
Im Stand der Technik sind verschiedenste Verfahren zum Beschichten eines Materials, zum Beispiel Kunststoffs, mit einem Metall, das heißt zum Auf­ bringen einer dünnen fest haftenden Metallschicht, bekannt. Grundsätzlich kann man zwischen physika­ lischen und chemischen Abscheidungen unterscheiden, wobei die physikalischen Abscheidungsverfahren als Vakuumabscheidungsverfahren oder Metallspritzen und die chemischen Abscheidungsverfahren als Abschei­ dungsverfahren aus der Gasphase (CVD) oder als nasschemische Abscheidungsverfahren ausgeführt sein können. Nasschemische Abscheidungsverfahren können in Form von galvanischen oder außenstromlosen Ab­ scheidungsverfahren ausgeführt sein.
Zu den physikalischen Abscheidungsverfahren gehören beispielsweise das Metallspritzverfahren, bei dem ein als Draht oder Pulver zugeführtes niedrig schmelzendes Metall in Spritzpistolen geschmolzen, durch Druckgase zerstäubt und als Nebel auf den zu überziehenden Kunststoff-Gegenstand aufgebracht wird. Die zum Schmelzen notwendige Wärme wird dabei elektrisch oder im Lichtbogen zugeführt.
Mit Vakuum-Bedampfungsverfahren (PVD) lassen sich sehr dünne Metallschichten auf Gegenstände aufbrin­ gen. Oft werden dabei die Schichten zusätzlich auf­ galvanisiert, um die erforderliche Schichtdicke zu erhalten.
Unter Galvanisieren versteht man im allgemeinen die elektrochemische Oberflächenbehandlung von Werk­ stoffen, das heißt die elektrochemische Abscheidung von Schichten. Dabei muss der zu beschichtende Ge­ genstand elektrisch leitend gemacht werden, bei­ spielsweise durch chemische Niederschlagung oder Aufdampfung von Metallen, und wird dann mittels einer externen Spannungs- oder Stromquelle als Ka­ thode in der Galvanisierflüssigkeit mit dem abzu­ scheidenden Metall überzogen.
Eine hohe wirtschaftliche Bedeutung besitzen auch sogenannte außenstromlose nasschemische Verfahren, die insbesondere zum Aufbringen von Cu-, Ni-, Au- oder Ag-Schichten verwendet werden. Dabei werden Metallverbindungen in der Nassphase mit Hilfe von Reduktionsmitteln (auto-)katalytisch oder durch Austauschreaktion mit dem Substratmetall reduziert und die Metalle scheiden sich auf der Substratober­ fläche ab. Außenstromlos erzeuge Metallschichten dienen häufig als Grundlage für weitere galvanische Beschichtungsverfahren.
Besondere Anforderungen werden bei der Herstellung von Leiterplatten gestellt, da deren Versagen an einer einzelnen Stelle zum Versagen des ganzen elektronischen Systems führen kann.
Die Leiterbahnen werden zahlreichen Belastungen ausgesetzt, wie thermischen Schocks beim Löten. Insbesondere flexible Leiterplatten werden häufig unter extremen Bedingungen eingesetzt, zum Beispiel als flexible Kabel, im Auto-, Militär- oder Luft­ fahrtbereich, und müssen Vibrationen sowie häufigen Feuchte- und Temperaturänderungen standhalten. Be­ sonders wichtig für die Zuverlässigkeit von Leiter­ platten ist die Haftung zwischen den metallischen Leiterbahnen und dem Substrat.
Derzeit werden solche flexiblen Leiterplatten her­ gestellt, indem eine Kunststoff-Folie mit Kupferfo­ lie laminiert wird, wobei beide Folien mit einem Klebstoff verklebt werden. In der Regel werden dazu Polyimide als Substrat verwendet, da sie gute di­ elektrische Eigenschaften, ausreichende chemische und hervorragende mechanische und thermische Be­ ständigkeit haben. In speziellen Anwendungen, ins­ besondere in der Ultrahochfrequenztechnik, werden Perfluorpolymere eingesetzt, die sehr gute di­ elektrische Eigenschaften mit einer hohen thermi­ schen und chemischen Beständigkeit kombinieren.
Die Festigkeit einer durch Verklebung hergestellten Verbindung hängt unter anderem von der Adhäsion, das heißt der Haftwirkung zwischen den zu verkle­ benden Materialien, und der Kohäsion, das heißt der inneren Festigkeit der Klebstoffe ab. Diese sind von mehreren Faktoren abhängig, zu denen zum Bei­ spiel die Oberflächenspannung der Klebstoffe, die Grenzflächenspannung zwischen Klebstoff und Sub­ strat, deren chemische Reaktivität, Polarität und Struktur der zu verklebenden Oberflächen und physi­ kalische Eigenschaften des Klebfilms, wie Reiß­ festigkeit und Dehnungsverhalten, gehören.
Problematisch ist vielfach das Verkleben von Fluor- und Silicon-Polymeren.
Das Verkleben von Kunststoff mit Metallfolien weist eine Reihe von Nachteilen auf. Aus technologischen Gründen muss die zu verklebende Metallfolie eine bestimmte Mindestdicke aufweisen, die für die spä­ tere Funktion der aus der Metallfolie herausgeätz­ ten Leiterbahnen jedoch nicht immer unbedingt er­ forderlich sein muss. Dadurch wird zum Teil mehr Metall auf die Trägerfolie aufgebracht, als tat­ sächlich erforderlich ist. Weiterhin werden immer dünnere Trägerfolien verwendet, um das Gewicht zu reduzieren (was insbesondere in den mobilen Anwen­ dungen, wie zum Beispiel Mobiltelefonen, wichtig ist). Da aber die Klebeschicht aus technologischen Gründen eine gewisse Mindestdicke von etwa 10 bis 20 µm aufweisen muss, trägt Kleber erheblich zum Gesamtgewicht des Gerätes bei.
Ein direktes Auftragen des Metalls auf einen Kunst­ stoffträger, wie eine Polyimidfolie, mit Hilfe von Beschichtungsverfahren im Vakuum würde demgegenüber einige technische und wirtschaftliche Vorteile bie­ ten, da es diese Verfahren prinzipiell ermöglichen, Metallschichten geringer Dicke aufzutragen. Eine Verwendung dieser Verfahren ist jedoch bislang dar­ an gescheitert, dass beispielsweise Kupfer auf einem Kunststoff wie Polyimid nur mangelhaft haf­ tet. Durch die Verwendung einer Zwischenschicht aus Ti oder Cr oder ähnlichen Metallen konnte zwar die Haftungsfähigkeit von Kupfer auf Polyimid-Folien verbessert werden, beim nachfolgenden Ätzen der Leiterplatinen ergaben sich jedoch große Schwierig­ keiten, da diese Metalle gegenüber Kupferätzlösun­ gen sehr beständig sind, und ein zusätzlicher Ätz­ prozess notwendig wäre. Deshalb werden Zwischenschichten aus derartigen Metallen bei der indu­ striellen Fertigung von Leiterplatinen nicht ver­ wendet.
Bei den sogenannten Resin Coated Copper (RCC)- Folien wird eine Kupferfolie mit flüssigem Prepoly­ mer beschichtet und nachfolgend polymerisiert. Die so erzeugten Metall-Polymer-Verbunde sind durch gute Haftfestigkeiten gekennzeichnet, besitzen je­ doch den wesentlichen Nachteil, dass keine mit kom­ merziellen Polymerfolien vergleichbare und für elektronische, insbesondere Hochfrequenz-Anwendun­ gen notwendige Schichtdicken-Homogenität erreicht wird.
Die Verwendung von plasmapolymerisierten Acrylniti­ ril zur Verbesserung der Haftung in Kompositmate­ rialien, zum Beispiel zwischen Kohlefasern und Epo­ xidmatrices ist bekannt (B. Harris et al., "The surface treatment of carbon fibres by electro­ polymerization and plasma polymerization", Pla­ stics, Rubber and Composites Processing and Appli­ cations, Bd. 18 (1992), 221-240). Die beschriebenen Anwendungen beschränken sich jedoch ausschließlich auf nicht-metallische Systeme.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, mit dessen Hilfe es möglich ist, den Grundkörper eines Funktionsele­ ments mit mindestens einer Metallschicht zu verse­ hen, das die Nachteile der im Stand der Technik be­ kannten Verfahren überwindet und zu einer bessern Haftung der aufgetragenen Metallschicht(en) an der Oberfläche des Grundkörpers und, in bevorzugter Ausführung, zu (einer) homogenen Schichtdicke(e) der aufgetragenen Materialien führt.
Zur Lösung der vorstehend genannten Aufgabe sieht die vorliegende Erfindung vor, dass die Metall­ schicht nicht direkt auf die Oberfläche eines Grundkörpers aufgetragen wird, sondern auf eine vorher auf dem Grundkörper, insbesondere dessen Oberfläche, aufgebrachte Zwischenschicht, die er­ hältlich ist durch Plasmapolymerisation eines Acrylnitril-haltigen Gases, Dampfes oder deren Ge­ misch, wobei im Verlauf der Plasmapolymerisation ein Polymer auf der Oberfläche des Grundkörpers ab­ geschieden wird. Erst danach wird die Metallschicht auf die so aufgebrachte polymere Zwischenschicht aufgetragen, beispielsweise mit Hilfe von ther­ mischem Verdampfen, Elektronenstrahl-Verdampfen, Sputtern oder CVD. Gegebenenfalls kann die Metall­ schicht anschließend verstärkt werden, um die für den späteren Verwendungszweck erforderliche Schichtdicke zu erreichen. Eine Verstärkung der Me­ tallschicht kann beispielsweise mit Hilfe galvani­ scher Metallisierungsverfahren erfolgen. Die Zwi­ schenschicht kann den Grundkörper vollständig oder teilweise bedecken, zum Beispiel in Form von Bah­ nen, Leitungen, Flächen oder Mustern. Ebenso kann die Metallschicht die Zwischenschicht vollständig oder teilweise bedecken. Im Falle, wenn der Grund­ körper nur teilweise mit der Plasmapolymer- Zwischenschicht bedeckt ist, kann die Metallschicht sowohl die mit der Zwischenschicht bedeckten als auch die nicht-bedeckten Bereiche der Oberfläche bedecken.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbe­ sondere zur Herstellung flexibler Leiterplatten, deren Grundkörper eine Polymer-Folie umfasst, die mit einer Metallschicht, zum Beispiel Kupfer­ schicht, versehen werden soll, aus der in einem späteren Verfahrensschritt die gedruckte Schaltung hergestellt wird.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Abscheidung von Plasmapolymer aus Acrylnitril führt überraschender­ weise zu einer deutlichen Verbesserung der Haftung von Metallen insbesondere von Kupfer auf Kunst­ stoffoberflächen. So werden Haftungen von 5 N/cm erreicht.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird vorgesehen, dass das Acrylnitril-haltige Gas ein Gemisch aus Acrylnitril und einem nicht-polymeri­ sierbaren Gas, insbesondere Stickstoff, ist, wobei in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eine niedrige Konzentration von Acrylnitril eingesetzt wird. Erfindungsgemäß kann mit einem Gemisch aus Stickstoff und Acrylnitril eine besonders hohe Haf­ tung von bis zu 13 N/cm im Abzugstest erzielt wer­ den. Ohne durch die Theorie beschränkt sein zu wol­ len, ist es denkbar, dass bei einer Polymerisation im Stickstoff-Acrylnitril-Plasma, insbesondere un­ ter den erfindungsgemäßen Bedingungen, nicht nur Polymerisation an der C=C-Doppelbindung, sondern auch eine Polymerisation an der Dreifach-Bindung C/N stattfindet, so dass ringförmige stickstoffhal­ tige Strukturen entstehen können. Denkbar erscheint es, dass Stickstoff aus dem N2 in das Plasmapolymer eingebaut wird, so dass N2 nicht nur die passive Rolle eines Trägergases spielt.
Die erfindungsgemäß hergestellten Metallbeschich­ tungen, insbesondere Kupferbeschichtungen, zeigen eine erheblich verbesserte Korrosionsbeständigkeit als direkt auf Polyimid abgeschiedenes Kupfer. So bleibt die Farbe des Kupfers bei erfindungsgemäßer Vorgehensweise in einem Klimatest (7 Tage bei 85°C und 85% relativer Feuchte) unverändert, während bei herkömmlich auf Polyimid abgeschiedenem Kupfer eine deutliche Korrosion zu sehen ist, was durch eine dunklere Kupferfarbe an der Grenzfläche zwi­ schen Metall und Polyimid deutlich wird. Auch die Haftungswerte liegen selbst nach Durchführung des Klimatestes immer noch erheblich über der herkömm­ lich abgeschiedenen Kupfers, insbesondere bei 8 bis 12 N/cm. Die erfindungsgemäß beobachtete Inhibition der Korrosion ist auch als deutlicher Hinweis dafür zu werten, dass eine starke chemische Bindung zwi­ schen dem Kupfer und dem Plasmapolymer stattgefun­ den hat.
In der erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform, das heißt die Verwendung eines N2-Acrylnitril-Ge­ misches mit niedriger Acrylnitril-Konzentration, weist die Erfindung den weiteren wesentlichen Vor­ teil auf, dass eine deutlich geringere Staubbildung durch Polymerisationsprodukte zu beobachten ist. Staubbildung ist ein in vielfacher Hinsicht negati­ ver Effekt, der, wenn sich der Staub auf das Sub­ strat absetzt, zu Defekten bei der Metallisierung führen kann. Zum andern wird bei starker Staubbil­ dung eine häufige Reinigung der Beschichtungsvorrichtung notwendig, wobei Plasmapolymerstaub ge­ sundheitsgefährdend sein kann.
Erfindungsgemäß wird ferner beobachtet, dass die Wachstumsrate des Plasmapolymers auf dem Substrat, trotz der starken Monomerverdünnung, überraschend hoch ist, so dass schon wenige Sekunden der erfin­ dungsgemäßen Behandlung für den Aufbau einer haft­ vermittelnden Schicht ausreichen. Die Verwendung eines Acrylnitril-haltigen Gases, aus dem ein Plas­ mapolymer abgeschieden wird, insbesondere eines Ge­ misches aus Acrylnitril und Stickstoff, führt daher zu einer verbesserten Haftung der Metallschicht, zu einer erhöhten Korrosionsbeständigkeit, zu einem geringeren Monomerverbrauch und zu einer geringeren Staubbildung.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einem Funktionselement ein Element verstan­ den, das entweder allein oder als Bauteil einer komplexeren Vorrichtung, das heißt zum Beispiel im Zusammenhang mit weiteren ähnlichen oder anders ge­ arteten Funktionselementen, mindestens eine defi­ nierte Funktion ausübt. Ein Funktionselement kann mehrere Bestandteile umfassen, die aus gleichen oder unterschiedlichen Materialien bestehen können. Die einzelnen Bestandteile eines Funktionselementes können innerhalb eines Funktionselementes unter­ schiedliche Funktionen ausüben und können in unter­ schiedlichem Maße oder in unterschiedlicher Art und Weise zur Gesamtfunktion des Elements beitragen. In der vorliegenden Erfindung umfasst ein Funktions­ element insbesondere einen Grundkörper, eine Zwi­ schenschicht und eine Metallschicht.
Unter einem Grundkörper wird derjenige Bestandteil eines Funktionselementes verstanden, der hauptsäch­ lich das Volumen und die äußere Gestalt des Funkti­ onselementes bestimmt. Der Grundkörper kann eine beliebige Größe und eine beliebige Form aufweisen, beispielsweise die einer Kugel, eines Zylinders, einer Stange, eines Drahtes, einer Platte oder einer Folie. Flächige Grundkörper können sowohl einseitig als auch beidseitig beschichtet werden. Der Grundkörper kann sowohl ein Hohlkörper als auch ein Vollkörper sein. Mit einem Vollkörper ist dabei ein Körper gemeint, der im Wesentlichen keine Hohl­ räume aufweist und der vollständig aus einem Mate­ rial oder einer Kombination von Materialien beste­ hen kann. Der Vollkörper kann auch aus einer Schichtabfolge gleicher oder unterschiedlicher Ma­ terialien bestehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht der Grund­ körper aus einem beliebigen Material. In bevorzug­ ter Ausführung besteht die Oberfläche, insbesondere die zu metallisierenden Bereiche der Oberfläche, aus einem elektrischen Isolator, zum Beispiel einem Kunststoff, also einem makromolekularen Werkstoff, zum Beispiel einem Polymer, insbesondere Polyimid oder einem perfluorierten Polymer, oder enthält dieses in wesentlichen Anteilen. Unter einem Kunst­ stoff werden erfindungsgemäß gleichermaßen natürli­ cherweise vorkommende und synthetisch hergestellte Polymere verstanden. Gegebenenfalls kann der Grund­ körper auch einen Kernbereich aus beliebigem Mate­ rial und einen Überzug aus einem elektrischen Iso­ lator, zum Beispiel Kunststoff umfassen.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wer­ den unter Kunststoffen Materialien verstanden, deren wesentliche Bestandteile aus makromolekularen organischen Verbindungen bestehen, die entweder synthetisch oder durch Abwandlung von Naturproduk­ ten hergestellt werden. Die Makromoleküle von Kunststoffen können linear, verzweigt oder vernetzt sein. Lineare Kunststoff-Makromoleküle besitzen keine Seitenketten, wobei eine ideale Linearität jedoch selten erreicht wird. Verzweigte Kunststoff- Makromoleküle sind durch Seitenketten unterschied­ licher oder gleicher Länge charakterisiert, die ko­ valent an die Hauptkette gebunden sind. Eine Ver­ netzung liegt vor, wenn benachbarte Kunststoff- Makromoleküle intermolekular verknüpft sind. Bei Kunststoffen handelt es sich vornehmlich um orga­ nische Polymere.
Unter Polymeren werden in der Erfindung Verbindun­ gen verstanden, die aus einheitlichen Makromolekü­ len bestehen, wobei sich die Makromoleküle jedoch hinsichtlich solcher Merkmale wie Kettenlänge, Mol­ masse und Polymerisationsgrad unterscheiden. Die unterschiedlich großen Makromoleküle eines Polymers sind aus vielen gleichen oder ähnlichen niedermole­ kularen Bestandteilen aufgebaut. Polymere können mittels üblicher Polyreaktionen, wie Polyadditio­ nen, Polykondensationen und Polymerisationen, her­ gestellt werden. Unter "Polymerisation" werden da­ bei die Reaktionen verstanden, bei denen aus Mono­ meren, die reaktive Mehrfachbindungen oder Ringe enthalten, Polymere stufenlos gebildet werden. Der Grundkörper umfasst insbesondere Polymere, die im nativen festen Zustand, das heißt, wie sie bei der Polymerisation geeigneter Monomere anfallen, ausge­ sprochene elektrische Isolatoren sind. Die Erfin­ dung betrifft daher auch Verfahren zur Metallisie­ rung von Materialien beliebiger Zusammensetzung, insbesondere von Grundkörpern mit einer Oberfläche bestehend aus oder enthaltend Oberflächen aus elektrischen Isolatoren, zum Beispiel aus Kunst­ stoffen oder Polymeren, wobei auf die Kunststoffe oder Polymere eine Zwischenschicht eines Plasmapo­ lymers aus einem Acrylnitril-haltigen Gas oder Dampf abgeschieden und darauf eine Metallschicht, zum Beispiel mittels PVD, abgeschieden wird, die gegebenenfalls durch ein nass-chemisches Verfahren verstärkt werden kann.
"Oberfläche, die aus einem elektrischen Isolator, zum Beispiel Kunststoff, besteht oder diesen in we­ sentlichen Anteilen enthält" bedeutet, dass die Oberfläche(n) des Grundkörpers oder die zu metalli­ sierenden Bereiche davon vollständig aus einem der vorstehend genannten Kunststoff-Materialien be­ steht/bestehen oder diese(s) in wesentlichen Antei­ len enthält oder vollständig aus einer Kombination dieser Materialien besteht/bestehen oder diese in wesentlichen Anteilen enthält/enthalten. Die Ober­ fläche(n) beziehungsweise die zu beschichtenden Be­ reiche der Oberfläche umfasst dabei zumindest zu etwa 50%, 60%, vorzugsweise zu etwa 70%, bevor­ zugt zu etwa 80%, 90%, 95% und insbesondere zu etwa 100% eines der vorstehend genannten Kunst­ stoff-Materialien oder eine Kombination solcher Ma­ terialien.
In bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht die Oberfläche des Grundkörpers des Funktionselements aus Polyimiden oder perfluo­ rierten Polymeren und liegt in Form von Folien vor.
Unter Polyimiden werden Polymere mit Imid-Gruppen als wesentliche Struktureinheiten der Hauptkette verstanden. Imid-Gruppen können dabei sowohl als lineare als auch als cyclische Einheiten vorliegen.
Zu den Polyimiden gehören im allgemeinen auch Poly­ mere, die in der Hauptkette neben Imid-Gruppen Amid-Gruppen (Polyamidimide), Ester-Gruppen (Poly­ esterimide) und Ether-Gruppen (Polyetherimide) ent­ halten. Polyimide zeichnen sich im allgemeinen durch hohe Festigkeit in einem weiten Temperaturbe­ reich, hohe Wärmeformbeständigkeit, Thermostabili­ tät und Flammwidrigkeit und gute dielektrische Eigenschaften aus.
Bei perfluorierten Polymeren handelt es sich um Po­ lymere, bei denen alle Wasserstoff-Atome mit Aus­ nahme funktioneller Gruppen durch Fluor-Atome er­ setzt sind. Der Ersatz aller Wasserstoff-Atome in einer organischen Verbindung durch Fluor-Atome be­ wirkt, dass diese Verbindung eine erhöhte Stabili­ tät gegenüber Chemikalien besitzt. Perfluorierte Polymere wie Polytetrafluorethylen zeichnen sich durch hervorragende dielektrische Eigenschaften aus.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer Metallbeschichtung eine Beschichtung verstanden, deren zum Grundkörper zugewandte Seite oder Grenzfläche aus Metall besteht. Dabei können auch infolge einer chemischen Reaktion vom Metall an dem Interface weitere, insbesondere nicht- metallische, chemische Verbindungen entstehen. In besonders bevorzugter Ausführungsform handelt es sich bei dem eingesetzten Metall um Kupfer oder eine Kupferlegierung.
In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen ist vor­ gesehen, dass die Kupferschicht nicht direkt auf die Kunststoff-Folie aufgebracht wird, sondern auf die vorher auf dem zum Beispiel als Kunststoff- Folie ausgeführten Grundkörper abgelagerte dünne Zwischenschicht aus einem Acrylnitril-Plasmapoly­ mer, dass heißt ein Material, das mittels Plasmapo­ lymerisation aus einem Acrylnitril-haltigen Gas an der Kunststoffoberfläche abgeschieden wird. Das in einem späteren Verfahrensschritt abgelagerte Kupfer kann an dieser Plasmapolymer-Schicht wesentlich besser haften als an der Oberfläche eines Polyimids oder eines perfluorierten Polymers. So können er­ findungsgemäß Haftungswerte von 12 N/cm auf Polyi­ mid und 4,5 N/cm auf Hyflon (TFE/Perfluoromethyl- vinylether-Copolymer) erreicht werden. Ohne durch die Theorie gebunden zu sein, beruht die erfin­ dungsgemäße Haftverbesserung unter anderem auf der Bildung von chemischen Verbindungen an der Grenz­ fläche zwischen Metall, insbesondere Kupfer, und dem Plasmapolymer.
Im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung wird unter einer Plasmapolymerisation ein Verfahren zur Erzeugung von Polymeren in einem Plasma verstanden. Eine Plasmapolymerisation kann im Niederdruckplasma durchgeführt werden. Eine Plasmapolymerisation er­ folgt, indem ein Plasma durch Gleichstrom oder einen (Hochfrequenz)-Wechselstrom erzeugt wird. Die Plasmapolymerisation führt auf der Oberfläche fester Substrate zur Bildung eines dichten Polymer­ films, der sich bei geeigneter Prozessführung durch hervorragende Haftfestigkeit auf den Substratober­ flächen auszeichnet. Da die aufgebrachten Filme sehr geringe Schichtdicken haben, in der Regel unter 0,1 µm, bleiben wichtige Eigenschaften der beschichteten Substrate weitgehend unverändert.
Unter einem Plasma wird in der vorliegenden Erfin­ dung ein teilweise ionisiertes Gas verstanden, des­ sen Eigenschaften durch die Aufspaltung der Mole­ küle und Atome in Ionen und Elektronen bestimmt werden. Ein Plasma kann nebeneinander positive und negative Ionen, Radikale, angeregte und nicht- angeregte Neutralteilchen enthalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegen den Erfindung wird das Plasma durch eine Hochfre­ quenzentladung erzeugt. Während der genannten Plas­ mapolymerisation beträgt die Plasmaleistung vor­ zugsweise 0,05 W/cm2 bis 0,3 W/cm2.
In bevorzugter Ausführung liegt die Temperatur des Grundkörpers bei der Plasmabehandlung in einem Be­ reich über 50°C, insbesondere 70°C bis 150°C. Der Gasdruck des für die Plasmapolymerisation einge­ setzten Gases beträgt vorzugsweise 0,1 mbar bis 2 mbar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Acrylnitril­ haltige polymerisierbare Gas neben Acrylnitril ein weiteres an sich nicht-polymerisierbares Gas, ins­ besondere Stickstoff, enthält. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform liegt die Konzentra­ tion von Acrylnitril in dem eingespeisten Gas bei weniger als 20%, insbesondere etwa 3% bis etwa 10%.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberfläche des Grundkörpers vor der Ablagerung des mittels Plasma­ polymerisation erzeugten Acrylnitril-Polymers mit einem nicht-abscheidenden Plasma behandelt wird. Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Er­ findung sieht vor, dass die Oberfläche des Grund­ körpers vor Aufbringen der polymeren Zwischen­ schicht mit einem Stickstoff-Plasma behandelt wird, was zur Reinigung und Aktivierung der Oberfläche und damit zur Haftungsverbesserung führt. Während der Behandlung mit dem nicht-abscheidenden Plasma wird bevorzugt eine Plasmaleistung von 0,05 W/cm2 bis 0,3 W/cm2 eingesetzt.
Die vorstehend genannten Plasmabehandlungen können kontinuierlich oder semikontinuierlich oder diskon­ tinuierlich durchgeführt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass nach dem Aufbringen der aus einem Acrylnitril-Polymer bestehenden Zwischen­ schicht auf die Oberfläche des Grundkörpers die Me­ tallschicht, insbesondere die Kupferschicht, mittels eines physikalischen Vakuum-Beschichtungsver­ fahrens auf diese Zwischenschicht aufgebracht wird. Vorzugsweise liegt die Dicke der mittels eines sol­ chen Verfahrens abgeschiedenen Metallschicht, ins­ besondere Kupferschicht, zwischen 100 nm und 500 nm. Vorzugsweise liegt der bei der Vakuum- Abscheidung eingesetzte Druck bei 10-6 mbar bis 10-1 mbar. Das Metallbeschichtungsverfahren kann kontinuierlich, insbesondere ohne Vakuumunterbre­ chung als Folgeschritt nach der Plasmapolymerisa­ tion in der gleichen Anlage, oder semikontinuier­ lich oder diskontinuierlich durchgeführt werden. Die Abscheiderate kann vorzugsweise von 0,5 nm/s bis 50 nm/s betragen.
Unter Vakuum-Beschichtungsverfahren, die auch als PVD(Physical Vapour Deposition)-Verfahren bezeich­ net werden können, werden in der vorliegenden Er­ findung Verfahren zur Herstellung dünner Schichten verstanden, wobei das Beschichtungsmaterial mit Hilfe physikalischer Verfahren in die Gasphase überführt wird und anschließend auf einem Substrat abgeschieden wird. Im wesentlichen lassen sich drei erfindungsgemäß besonders bevorzugt einsetzbare Grundtypen von PVD-Verfahren unterscheiden. Beim thermischen Aufdampfen wird das Beschichtungsmate­ rial bis zum Übergang des festen oder flüssigen Be­ schichtungsmaterials in den gasförmigen Zustand er­ hitzt. Die erforderliche Erwärmung wird beispiels­ weise über elektrische Widerstandsheizungen zuge­ führt. Beim Zerstäuben (Sputtern) führt der Be­ schuss des Beschichtungsmaterials mit energie­ reichen Ionen, wie Edelgas-Ionen, zum Abtrag von Oberflächenatomen. Als Ionenquelle dient häufig ein Edelgasplasma. Je nachdem, ob das Plasma durch ein Gleichstrom- oder ein Wechselstromfeld angeregt wird, unterscheidet man DC-Sputtern beziehungsweise RF-Sputtern. Auch mittels Elektronenstrahl-Ver­ dampfen kann die Oberfläche des Beschichtungsmate­ rials abgetragen und auf der Oberfläche eines Sub­ strats, das heißt Grundkörper, abgeschieden werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Verwendung von PVD-Verfahren, die zu einer Ionisation der Metall­ partikel führen, beispielsweise Sputtern, die zu beschichtende Kunststoff-Folie mit einer Vorspan­ nung beaufschlagt wird. Als Vorspannung können vor­ zugsweise sowohl eine negative Gleichspannung, eine bipolar gepulste Spannung oder eine Wechselspannung verwendet werden. Dies führt zu einer Beschleuni­ gung der positiv geladenen Metall-Ionen auf das mit einer Vorspannung beaufschlagte Substrat, das heißt den Grundkörper, und zu einem erhöhten Energieein­ trag in die wachsende Schicht. Dadurch und durch eine dadurch veränderte Schichtstruktur kann eine Haftungsverbesserung erreicht werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die mittels eines PVD-Verfahrens auf die polymere Zwischenschicht aufgebrachte Metallschicht verstärkt wird. Zur Ver­ stärkung dieser Schicht kann prinzipiell jedes ge­ eignete Verfahren eingesetzt werden, das heißt so­ wohl nicht-galvanische als auch galvanische Verfah­ ren, wobei jedoch die Verstärkung der Metall- Zusatzschicht mit Hilfe eines galvanischen Metalli­ sierungsverfahrens besonders bevorzugt ist, insbesondere unter Verwendung von Pulsströmen. Insbeson­ dere ist eine kathodische Metallabscheidung unter Verwendung von Pulsströmen mit einer Pulsfrequenz von 10 Hz bis 1000 Hz und Pulsstromdichten von etwa 20 A/dm2 bevorzugt. Unter Verwendung dieses Verfah­ rens kann die Dicke der aufgebrachten Kupferschicht in bevorzugter Ausführung auf 0,5 µm bis 150 µm, insbesondere 1 µm bis 100 µm, verstärkt werden.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die erfindungsgemäße Verfahrensweise beim Aufbau von Leiterzugstrukturen eingesetzt werden, insbesondere im Rahmen von Fo­ lienmetallisierungen mittels der Semiadditivtech­ nik. Die Semiadditivtechnik wird üblicherweise beim Aufbau von Leiterzugstrukturen für Verdrahtungsträ­ ger dazu verwendet, die Vorteile des kostengünsti­ gen und schnellen galvanischen Metallisierungsver­ fahren mit selektivem Leiterbildaufbau zu verknüp­ fen. Üblicherweise wird dabei von einer dünnen ganzflächigen Metallisierung auf einem Substrat ausgegangen. Erfindungsgemäß wird vorgesehen, eine dünne ganzflächige Metallisierung in erfindungsge­ mäßer Verfahrensweise, das heißt durch Plasmapoly­ merisation eines Acrylnitril-haltigen Gases und an­ schließender Metallisierung, beispielsweise mittels Sputtern, auf einem Substrat durchzuführen. Die auf diese Art und Weise hergestellte Schicht dient als Leitschicht für die galvanische Verstärkung. An­ schließend wird ein Resistfilm aufgebracht und das zu erstellende Leiterbild mittel eines Fotolitogra­ fieschrittes geöffnet. Bei der folgenden galva­ nischen Beschichtung werden die Öffnungen im Galva­ noresist bis zur erforderlichen Strukturhöhe aufgefüllt. Nach dem Entfernen des Galvanoresist wird die Leitschicht zurückgeätzt. Ein entscheidender Vorteil gegenüber dem Subtraktivverfahren, bei dem die Leiterbildstruktur ausschließlich mittels nass­ chemischen Ätzen durch eine Ätzschutzmaske reali­ siert wird, die ebenfalls mittels eines Fotoli­ tografieschrittes erzeugt wird, besteht in der er­ findungsgemäß ermöglichten wesentlich geringeren lateralen Unterätzung. Die in Kauf zu nehmende Unterätzung liegt bei isotropen Ätzverfahren in der Größenordnung der zu ätzenden Schichtdicke, zum Beispiel 9, 18 oder 36 µm und bedingt somit techno­ logische Grenzen für die Subtraktivtechnik im Feinstleiterbereich. Strukturbreiten unter 100 µm sind so nicht zu realisieren. Bei Anwendung der er­ findungsgemäß vorgesehenen Vorgehensweise unter Einsatz der vorgenannten Semiadditivtechnik können für die Leitschicht Basisdicken von 500 nm erreicht werden, so dass im Rückätzschritt eine laterale Unterätzung von insgesamt 1 µm auftritt, was eine ausgezeichnete Flankengeometrie gewährleistet. Er­ findungsgemäß wird es also ermöglicht, eine erheb­ lich dünnere Leitschicht aufzubringen, die in der Konsequenz eine erheblich verringerte Unterätzung mit sich bringt. Durch die erheblich geringere Salzfracht, eingetragen durch Oxidationsmittel und Aufkupferung, wird die Ökobilanz einer erfindungs­ gemäß durchgeführten Strukturierung erheblich ver­ bessert.
Die Erfindung betrifft auch die vorzugsweise mit­ tels der erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Funktionselemente, insbesondere umfassend einen Grundkörper, der mindestens eine auf einer wie vorstehend definierten Zwischenschicht abgeschiedene Metallschicht aufweist, wobei die Zwischenschicht ein aus einem Acrylnitril-haltigen Gas abgeschie­ denes Plasmapolymer darstellt, der Grundkörper vor­ zugsweise eine Oberfläche oder einen zu metalli­ sierenden Oberflächenbereich aus einem elektrischen Isolator, insbesondere einem Kunststoff beziehungs­ weise Polymer, aufweist und die Metallschicht durch zum Beispiel PVD-Verfahren auf der Zwischenschicht abgeschieden wurde.
Derartige erfindungsgemäße Funktionselemente können Wafer, gedruckte Schaltungen, Leiterbahnen, Leit­ flächen, Chips oder ähnliches sein.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Be­ schreibung.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Beispie­ len näher beschrieben:
Beispiel 1 Prozessstufe 1 Plasmabehandlung
Polyimidfolie (Marke Kapton®) wird zwei Stunden bei atmosphärischem Druck bei 130°C temperiert, an­ schließend in einen Plasmapolymerisationsreaktor übertragen und evakuiert. Es wird ein Parallelplat­ tenreaktor mit einem Elektrodenabstand von 12 cm verwendet. Die PI-Folie wird an einer beheizten Elektrode befestigt. Die Temperatur dieser Elektro­ de beträgt 80°C.
Die Folie wird in einem Plasma aktiviert:
Gas: N2
Gasfluss: 0,03 sccm pro cm2 Elektroden­ fläche
Druck: 0,4 mbar
RF-Frequenz: 13,6 MHz
RF-Leistung: 0,15 W/cm2
Dauer: 3 Min
Anschließend erfolgt die Plasmapolymer-Abscheidung:
Gas 1: N2
Gasfluss 1: 0,06 sccm pro cm2 Elektroden­ fläche
Gas 2: Acrylnitril-Dampf
Gasfluss 2: 0,004 sccm pro cm2 Elektroden­ fläche
Druck: 0,2 mbar
RF-Frequenz: 13,6 MHz
RF-Leistung: 0,15 W/cm2
Dauer: 3 Min
Prozessstufe 2 PVD-Kupferabscheidung
Der Auftrag einer dünnen Kupferschicht auf die plasmabehandelte Polyimidfolie erfolgt gemäß einer Variante (Variante 1) durch thermisches Aufdampfen im Vakuum.
Abscheidungsrate: 6 nm/s
Schichtdicke: 200 nm
Alternativ kann die plasmabehandelte Polyimidfolie auch gemäß folgender Variante 2 mit Kupfer be­ schichtet werden. Der Auftrag einer dünnen Kupfer­ schicht erfolgt demgemäß durch DC-Magnetron-Sput­ tering.
Leistung: 0,5 kW
Argondruck: 0,004 mbar
Abstand zum Target: 15 cm
Dauer: 5 Min
Prozessstufe 3 Galvanische Verstärkung
Die wie vorstehend beschrieben erhaltenen kupferbe­ schichteten Polyimidfolien gemäß Variante 1 oder 2 können mittels einer galvanischen Verstärkung zum Beispiel gemäß einer der folgenden Varianten A, B, oder C weiterbehandelt werden.
Variante A
Die galvanische Verstärkung erfolgte in dem Verkup­ ferungsbad Cuprapulse S4 der Atotech Berlin GmbH.
Die mit circa 200 nm Kupfer beschichtete Folie wird kathodisch polarisiert ohne weitere Vorbehandlung in das Verkupferungsbad getaucht und auf Soll­ schichtdicke von 10 µm galvanisch verstärkt. Die Beschichtung wird über eine spannungsgesteuerte Stromquelle mit Gleich- und Pulsstrom derart realisiert, dass bei einer Gleichstromdichte von 1 A/dm2 die Schicht auf 1 µm verstärkt wird und danach mit bipolaren Rechteckpulsen im selben Elektrolyten weitere 9 µm Kupfer abgeschieden werden. Bei einem Taktverhältnis kathodisch: anodisch von 20 : 1 be­ trägt die kathodische Pulsdauer 10 ms, das Amplitu­ denverhältnis 0,4 : 1 sowie die mittlere Stromdichte 3 A/dm2. Nach der Beschichtung wird in entsalztem Wasser gespült und an Luft getrocknet. Die so her­ gestellten Schichten sind homogen, spannungsarm und duktil. Die Schichten besitzen eine ausgezeichnete Haftung von 13 N/cm, bestimmt durch Peeltest nach IPC-TM-650.
Variante B
Die galvanische Verstärkung erfolgt analog zu Gal­ vanisierungs-Variante A in dem Elektrolyten Cop­ pergleam PPR der Fa. ShipleyRonal bei Verwendung folgender Pulsparameter:
Taktverhältnis kathodisch: anodisch 20 : 1
Abscheidungspulsdauer 10 ms
Amplitudenverhältnis kathodisch: anodisch 0,3 : 1
Gesamtstromdichte 2 A/dm2
Auch mit diesem Elektrolyten werden haftfeste duk­ tile und spannungsarme Schichten erzielt.
Variante C
Für eine elektronische Schaltung werden die Ver­ drahtungsstrukturen nach dem oben beschriebenen Verfahren in Semiadditivtechnik aufgebaut und strukturiert. Dazu wird vor der galvanischen Verstärkung ein Fotoresist aufgebracht und struktu­ riert. Die Resiststruktur wird analog Galvanisie­ rungs-Variante A bis zur Sollschichtdicke galva­ nisch mit Kupfer aufgefüllt und anschließend der Resist vollständig entfernt. Die nun freiliegende Kupferoberfläche wird kurz in eine Kupferätzlösung getaucht und nach dem Rückätzen der Startmetalli­ sierung gespült und getrocknet.

Claims (34)

1. Verfahren zur Herstellung eines metallbeschich­ teten Funktionselements, umfassend einen Grundkör­ per und mindestens eine auf dessen Oberfläche auf­ getragene Metallbeschichtung, wobei mindestens eine mit Hilfe einer Plasmapolymerisation eines acryl­ nitril-haltigen Gases oder Dampfes erhältliche Zwi­ schenschicht auf den Grundkörper und anschließend darauf die mindestens eine Metallschicht aufgetra­ gen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche des Grundkörpers aus mindestens einem elektrischen Isolator, insbesondere Kunststoff, besteht oder diesen in wesentlichen Anteilen enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das acryl­ nitril-haltige Gas ein Gemisch aus Acrylnitril und einem nicht-polymerisierbaren Gas ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das acryl­ nitril-haltige Gas ein Gemisch aus Acrylnitril und Stickstoff ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das acrylnitril-haltige Gas eine Acryl­ nitril-Konzentration von weniger als 20% aufweist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei das acryl­ nitril-haltige Gas eine Acrylnitril-Konzentration von 3% bis 10% aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wo­ bei ein Gasdruck von 0,1 mbar bis 2 mbar verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wo­ bei das Plasma durch eine Hochfrequenzentladung er­ zeugt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wo­ bei eine Plasmaleistung von 0,05 W/cm2 bis 0,3 W/cm2 erzeugt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wo­ bei vor dem Auftragen der mindestens einen Zwi­ schenschicht auf den Grundkörper die Oberfläche des Grundkörpers mindestens einmal mit einem nicht- abscheidenden Plasma behandelt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Ober­ fläche des Grundkörpers mit einem Stickstoff-Plasma als nicht-abscheidendem Plasma behandelt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei wäh­ rend der Behandlung mit dem nicht-abscheidenden Plasma eine Plasmaleistung von 0,05 W/cm2 bis 0,3 W/cm2 eingesetzt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei während mindestens einer Behandlung mit dem Plasma die Temperatur des Grundkörpers über 50°C gehalten wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei während der Behandlung mit dem Plasma die Temperatur des Grund­ körpers bei 70°C bis 150°C gehalten wird.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei eine Metallschicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung aufgetragen wird.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die mindestens eine Metallschicht mit­ tels PVD- oder CVD-Verfahrens auf die Zwischen­ schicht aufgetragen wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die mindestens eine Metallschicht mit Hilfe eines Vakuum-Beschichtungsverfahrens oder aus einer Gasphase auf die Zwischenschicht auftragen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die minde­ stens eine Metallschicht mit Hilfe von thermischem Verdampfen, Elektronenstrahl-Verdampfen oder Sput­ tern auf die Zwischenschicht auftragen wird.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die Abscheiderate beim Vakuum-Beschich­ tungsverfahren von 0,5 bis 50 nm/s beträgt.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei an den mit dem Metall zu beschichtenden Grundkörper eine Vorspannung angelegt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Vorspan­ nung eine negative Gleichspannung, eine bipolar ge­ pulste Spannung oder eine Wechselspannung ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, wobei die PVD-Beschichtung bei einem Druck von 10-6 mbar bis 10-1 mbar durchgeführt wird.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei das Beschichtungsverfahren kontinuier­ lich, semikontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei bei dem Vakuum-Beschichtungsverfahren die mindestens eine Metallschicht in einer Dicke von 100 nm bis 500 nm abgeschieden wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die mindestens eine aufgetragene Metall­ schicht verstärkt wird.
26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei die Metall­ schicht mittels eines galvanischen Metallisierungs­ verfahrens verstärkt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 26, wobei die galva­ nische Metallisierung mit Hilfe von Pulsströmen er­ folgt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, wobei Pulsströme mit einer Pulsfrequenz von 10 Hz bis 2000 Hz ver­ wendet werden.
29. Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, wobei Puls­ ströme mit Pulsstromdichten von etwa 5 A/dm2 bis 100 A/dm2 verwendet werden.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei eine Metallschicht in einer Gesamtdicke unter Berücksichtigung der Metallschichtverstärkung von 0,5 µm bis 150 µm, insbesondere 1 µm bis 100 µm erhalten wird.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, wobei die Metallschichtverstärkung im semiad­ ditiven Verfahren, das heißt nach dem Aufbringen und Strukturieren eines nichtleitenden Maskenmate­ rials, aufgetragen wird.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper und/oder dessen Oberfläche aus einem Polyimid oder einem perfluorierten Polymer besteht.
33. Verfahren nach Anspruch 32, wobei der Grundkör­ per in Form einer Folie vorliegt.
34. Metallbeschichtetes Funktionselement, umfassend einen Grundkörper, mindestens eine darauf mittels Plasmapolymerisation eines acrylnitril-haltigen Ga­ ses oder Dampfes aufgetragene nicht-metallische Zwischenschicht und mindestens eine darauf aufge­ tragene Metallschicht, das mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-33 hergestellt wurde.
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