DE1521306B2 - Verfahren zum elektrolytischen oder chemischen aufbringen von elektrischen leitungszuegen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum elektrolytischen oder chemischen Aufbringen von elektrischen Leitungszügen auf einer Trägerschicht unter Verwendung einer mit von ihrer sonst undurchlässigen Oberfläche ausgehenden, dem Leitungsmuster nachgebildeten Öffnungen versehenen, isolierenden Maske.

Bei den bekannten Verfahren zum elektrolyti'schen Aufbringen von Leitungszügen wird die Maske;auf der als Kathode verwendeten Trägerschicht erzeugt. Beispielsweise wird die Kathode zunächst mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen und entsprechend dem Leitungsmuster belichtet und entwickelt. Nach erfolgtem elektrolytischem Prozeß müssen dann die Reste der lichtempfindlichen Schicht, also die eigentliche Maske, von der Trägerschicht getrennt werden.

Diesen bekannten Verfahren hängen große Nachteile an. Jede Maske kann nur-einmal verwendet werden, da sie bei der Ablösung von der Trägerschicht zerstört wird. Für jedes einzelne nach diesem Verfahren hergestellte Leitungsmuster muß demnach eine Maske hergestellt werden. Die Größe und Gestalt der in der Maske erzeugten Öffnungen sind auf der belichteten Seite der Maske exakt bestimmt. Es hat sich aber gezeigt, daß sich mit zunehmender Schichtdicke durch das Entwicklungsverfahren die Größe und Gestalt der Öffnungen auf der der belichteten Seite gegenüberliegenden Seite verändern. Aus diesem Grunde ist die Ausdehnung der auf der Kathode niedergeschlagenen Leitungszüge nicht ge-' nau bestimmbar.

Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Maske mit der Fläche, von der aus die Maskenöffnungen hergestellt wurden, die Öffnungen abdichtend auf die Trägerschicht gedrückt wird, die zumindest beim elektrolytischen Verfahren einen dann als Kathode dienenden dünnen Metallüberzug trägt, daß anschließend die Leitungszüge auf den durch die mit der Lösung des verwendeten Bades in Verbindung stehenden Öffnungen begrenzten Bereichen niedergeschlagen werden und daß schließlich die Maske von der Trägerschicht entfernt und der dünne Metallüberzug abgeätzt wird.

Durch diese Maßnahmen werden größere Genauigkeit der Abmessungen der niedergeschlagenen Leitungszüge erzielt, die Maske kann mehrmals verwendet werden und muß nicht jedesmal neu hergestellt werden.

Insbesondere wird vorgeschlagen, daß die Öffnungen der Maske in an sich bekannter Weise durch eine das gewünschte Leitungsmuster nachbildende Belichtung und Entwicklung einer lichtempfindlichen, isolierenden Schicht erzeugt werden und anschließend die Schicht mit der belichteten Seite auf der Trägerschicht angebracht wird.

Es wird außerdem vorgeschlagen, daß die lichtempfindliche Schicht vor der Belichtung auf eine Unterlage gebracht wird und durch die Entwicklung bis zur Unterlage reichende Öffnungen erzeugt werden. Besondere Vorteile ergeben sich dadurch, daß als Unterlage für die lichtempfindliche Schicht eine für einen nachfolgenden elektrolytischen Prozeß als Anode dienende Metallschicht verwendet wird.

Weiterhin hat es sich als günstig erwiesen, daß vor dem elektrolytischen Prozeß durch die Öffnungen Einschnitte in die als Anode dienende Metallschicht ein»eätzt werden. Diese Einschnitte und die mit ihnen in Verbindung stehenden Öffnungen der Maske dienen der Aufnahme der Elektrolytflüssigkeit.

In Weiterführung dieses Gedankens wird vorgeschlagen, daß die Unterlage für die lichtempfindliche Schicht aus porösem und/oder mit Kanälen versehenem Material hergestellt wird, so daß die für die nachfolgenden Prozesse erforderlichen Flüssigkeiten in die Öffnungen gelangen können.

Weiterhin wird, vorgeschlagen, daß die Unterlage ίο als Zylinder ausgebildet und von der Maske und der daraufliegenden Trägerschicht umschlungen wird. Die letztgenannte Maßnahme eignet sich insbesondere dazu, das erfindungsgemäße Verfahren zu automatisieren.

Weitere Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der an Hand der F i g. 1 bis 11 erfolgenden Beschreibung. Es zeigt

F i g. 1 einen vergrößerten Ausschnitt einer Anordnung im Querschnitt, bei der das erfindungsgemäße Verfahren angewendet ist,

F i g. 2 wie Anode, Kathode und Maske bei der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusammengedrückt werden,

F i g. 3 a und 3 b eine beispielsweise Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

F i g. 4 a, 4 b und 4 c wie elektrisch leitende Querverbindungen durch Bohrungen zwischen zwei auf verschiedenen Seiten einer Schaltungsplatte angeordneten Leitungen hergestellt werden,

F i g. 5 a bis 5 e die Querschnitte einer Anzahl von Leiterelementen, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt sind,

F i g. 6 den Querschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte, zusammengesetzte Schaltung,

Fig. 7 die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer weiteren Anordnung,

Fig. 8, 9 und 10 wiederum eine Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 11 eine Anordnung zur Automatisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

F i g. 1 zeigt eine aus zwei Schichten bestehende Anode 14 und eine aus zwei Schichten bestehende Kathode 15. Die Anode 14 besteht aus einer Metallplatte 16, auf der eine isolierende Schicht als Maske 17 angebracht ist. Die sonst undurchlässige Maske 17 weist eine Öffnung 18 auf. In der Metallplatte 16, die auch porös sein kann, befindet sich ein Einschnitt 20, der mit der Öffnung 18 in der Maske 17 in Verbindung steht. Die Kathode 15 besteht aus einer aus Isoliermaterial bestehenden Grundplatte 22, auf der eine dünne Metallschicht 23, beispielsweise Kupfer, mittels eines der gebräuchlichen Verfahren niedergeschlagen ist.

Die Anode 14 und die Kathode 15 befinden sich in einem in der F i g. 1 nicht dargestellten elektrolytischen Bad und werden so zusammengepreßt, daß die Oberfläche 19 der Maske 17 dicht auf der Metallschicht 23 anliegt und der Elektrolyt somit nur in die Öffnung 18 und den Einschnitt 20 eindringen kann. Der gebildete Raum ist nach unten durch die Metallschicht 23 abgegrenzt. Über die in F i g. 1 schematisch dargestellten, mit der Metallplatte 16 und der Metallschicht 23 verbundenen elektrischen Leitungen fließt ein Strom von der Metallplatte 16, die den löslichen Teil der Anode darstellt, über den

Elektrolyten in der Öffnung 18 und den Einschnitt 20 zur Metallschicht 23, die einen Teil der Kathode darstellt. Auf diese Weise gelangt Metall vom Elektrolyten und von der Metallplatte 16 zur Metallschicht 23, wird dort niedergeschlagen und bildet den in der F i g. 1 dargestellten metallischen Niederschlag 25. Die Wandungen 26 der Öffnung 18 in der Maske 17 wirken als Schablone für die Ausdehnung und Form des Niederschlages 25. Voraussetzung ist,

Besteht beispielsweise der lichtempfindliche Überzug aus einer auf die Metallschicht aufgeklebten Folie, so muß darauf geachtet werden, daß beim Entwicklungsprozeß der Klebstoff in den Durchbrüchen völlig entfernt wird. Nur dann kann das Metall mit dem Elektrolyten in den Durchbrüchen in Berührung kommen. Besteht die Metallplatte 16 nicht aus dem für den Niederschlag gewünschten Material, so kann die Metallplatte durch die in der lichtempfindlichen

daß die Oberfläche 19 der Maske 17 mit der Metall- io Schicht gebildeten Öffnungen ausgeätzt und anschlieschicht 23 besonders im Bereich der Begrenzungs- ßend das gewünschte Metall elektrolytisch an diesen linien der Öffnung 18 in enger Verbindung steht und Stellen niedergeschlagen werden, dadurch eine abdichtende Wirkung entsteht. An Stelle des lichtempfindlichen Materials für die

Die Anode 14 wird z. B. auf folgende Weise her- isolierende Maske kann natürlich auch nicht lichtgestellt. Auf eine Kupferplatte wird eine isolierende 15 empfindliches, isolierendes Material verwendet werlichtempfindliche Schicht aufgebracht. Diese Schicht den. Zum Beispiel kann die Maske aus einer Kunstwird an bestimmten Stellen belichtet und dann ent- stoff schicht hergestellt werden, in die die Durchwickelt. Dabei werden die nicht belichteten Teile brüche vor dem Aufbringen auf die Metallplatte 16 entfernt. In' einem darauffolgenden Ätzverfahren eingestanzt werden. Andererseits kann die Maske werden in der Kupferplatte an den bei der Entwick- 20 zunächst in Form eines Kunststoffüberzuges auf die lung entstandenen Öffnungen 18 der lichtempfind- Metallplatte aufgebracht und dann mechanisch oder liehen Schicht Einschnitte 20 ausgeätzt. Die Größe mit einem Elektronen- oder Laserstrahl angerissen und Gestalt der Öffnung 18 wird auf der der Kupfer- werden.

platte abgewandten Seite exakt durch die Belichtung Weiterhin kann die Anode aus einer Reihe von

bestimmt. Die Größe der Öffnung 18 verringert sich 25 Metallplatten aufgebaut sein, zwischen denen isolieaber allmählich in Richtung auf die Kupferplatte, rende Platten angeordnet sind. Die isolierenden d.h., die Wandungen26 sind nach innen geneigt. Platten enden in einer gemeinsamen Ebene, während Dieser Effekt hängt mit der lichtempfindlichen die Metallplatten kurz vor dieser Ebene enden, so Schicht und mit dem Entwicklungsverfahren zusam- daß Einschnitte zwischen den isolierenden Platten men und ist um so ausgeprägter, je dicker die licht- 30 und den Metallplatten gebildet werden. In diesem empfindliche Schicht ist. Die Größe und Gestalt der' " Falle erstrecken sich die Metallplatten und die öffnung 18 an der Kupferplatte 16 kann somit nicht isolierenden Platten senkrecht zur wirksamen Obergenau vorherbestimmt werden. Daher ist dieses Ver- fläche.

fahren immer dann besonders geeignet, wenn in Die in F i g. 3 a gezeigte Anlage kann dazu benutzt

erster Linie die Querschnittsfläche des Niederschlages 35 werden, gleichzeitig auf beiden Seiten Leitungszüge, 25 von Bedeutung ist. also metallische Niederschläge, aufzubringen. Die

In Fig. 2 ist im Querschnitt eine Anordnung dar- Anlage besteht aus einem Behälter 40, dessen Deckel gestellt, mit der die Anode 14 und die Kathode 15 41 mit Schrauben 42 befestigt wird. Der Deckel 41 zusammengepreßt werden. Der Elektrolyt befindet weist eine Öffnung 43 auf, die von einem in das sich in einem Raum 30. Über zwei Rohre 31 und 32 40 Behälterinnere zeigenden Flansch 44 begrenzt wird, wird unter Druck Flüssigkeit oder Gas, beispiels- An diesem Flansch ist ein Rahmengestell 45 (s.

Fig. 3b) befestigt. Über das Gestell ist ein flexibler, beispielsweise aus Gummi oder synthetischem Kunststoff bestehender Beutel 46 gezogen. Er ist etwas größer als das Rahmengestell 45 und ist durch nicht gezeigte Mittel dicht mit dem Flansch 44 verbunden. Der Behälter 40 mit dem Deckel 41 und dem Beutel 46 begrenzen einen dicht abgeschlossenen Raum 47. Ultraschallschwinger 48 und 49 und ein durch einen

rechter Richtung voneinander getrennt und anschlie- 50 Thermostaten geregelter Erhitzer 50 sind in den ßend gewässert. Die Kathode 15 wird darauf einem Wänden des Behälters 40 eingebaut. Eine am Deckel Ätzprozeß ausgesetzt, der gerade ausreichend ist, 41 befestigte Röhre 52 steht in Verbindung mit dem die Teile der Metallschicht 23, auf denen sich kein abgeschlossenen Raum 47. An diese Röhre 52 ist metallischer Niederschlag 25 befindet, zu entfernen. außer einem Druckmesser 53 das Einlaß- und Aus-Ein besonderer Vorteil dieses Verfahrens ist, daß 55 laßrohr 54 und 55 angeschlossen, die mit einem die Anode 14 viele Male verwendet werden kann, Absperrventil versehen sind. Am Deckel ist außerohne daß die Maske 17 erneuert werden muß. Falls
erwünscht, kann das nach einer oder mehrmaliger
Verwendung der Anode in den Einschnitten 20 elektrolytisch abgetragene Metall in einem zusätzlichen 60
Verfahrensschritt wieder in einem elektrolytischen

weise Wasser oder Luft, zugeführt, so daß zwei Gummimembranen 33 und 34, die dicht mit den • - Außenwänden 35 und 36 abschließen, gegeneinandergedriickt werden.

Nach erfolgtem Niederschlag wird der Strom abgeschaltet und die Rohre 31 und 32 drucklos gemacht. Anode 14 und Kathode 15 werden nunmehr zusammen aus dem Elektrolyten entfernt, in senk-

B ad ersetzt werden, ohne die Maske 17 von der Metallplatte 16 zu trennen. Zu diesem Zweck wird die Anode eine bestimmte Zeit lang als Kathode verwendet.

■ Als Material für die isolierende Maske 17 erweist sich für komplizierte Muster von Öffnungen am besten eine lichtempfindliche Folie oder Schicht.

dem ein Überflußstutzen 57 angebracht, dessen Innenraum 58 mit dem Inneren des Beutels 46 in Verbindung steht.

Im Gebrauch wird der Behälter 40 mit Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, gefüllt und der Deckel 41 befestigt. Die Elektrolytflüssigkeit wird dann in den Beutel 46 geschüttet, bis der Flüssigkeitsspiegel den Flansch 44 erreicht. Daraufhin wird in den Beutel 46, d.h. in den Elektrolyten, ein Kathodenteil 59, umgeben von zwei Anodenteilen 60 und 61, in loser Anordnung eingelegt. Die Teile sind durch in der Figur nicht dargestellte Führungsstifte in ihrer Lage

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zueinander justiert. Beispielsweise trägt die Kathode teilen 75 und 76 angeordnet, die beide aus einer mit diese Führungsstifte, während die Anode Führungs- Kupfer beschichteten synthetischen Kunststoff-Folie löcher aufweist, so daß Kathoden- und Anodenteil bestehen. Die Anordnung der Anodenteile erfolgt so, etwas voneinander getrennt werden können. Der daß die jeweils kupferbeschichtete Seite auf einer Kathodenteil besteht aus einer isolierenden Schicht, 5 Maske zu liegen kommt. Auch im Anodenteil 75 sind die auf beiden Seiten metallisiert ist. Jeder Anoden- nicht dargestellte Bohrungen für die Stifte 68 vorteil ist so, wie bereits an Hand der F i g. 1 erläutert, handen, so daß sämtliche Teile 64, 72, 65 und 75 ausgebildet. Die elektrischen Zuleitungen sind in der aufeinandergepreßt werden können. Auch der An-F i g. 3 a schematisch angedeutet. odenteil 76 wird in erfindungsgemäßer Weise wäh-Die Ultraschallschwinger 48 und 49 werden erregt, io rend des Niederschlagprozesses gegen die Maske 64 um etwa vorhandene Luftblasen aus dem Elektro- gepreßt.

lyten zwischen Anoden- und Kathodenteil zu ent- Die in dieser Weise zusammengepreßten Teile fernen. Der abgeschlossene Raum 47 wird nun über werden in der bereits beschriebenen Weise im Bedas Einlaßrohr 54 unter Druck gesetzt, so daß die halter 40 der F i g. 3 a untergebracht und behandelt. Wände des Beutels 46 nach innen gegen die Anoden- 15 Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet auch teile gepreßt werden. Die beiden Anodenteile werden Leitungszüge mit veränderlichem Querschnitt auf dadurch fest gegen die metallisierten Oberflächen des einer Schaltungsplatte aufzubringen. Dazu erhält die Kathodenteils gedruckt und die überschüssige Elek- Maske Durchbrüche, die ein Negativ der gewünschtrolytflüssigkeit sammelt sich im-Uberflußstutzen 57. ten Form der Leiter darstellen. Mit anderen Worten, Der Erhitzer 50 hält den Elektrolyten auf einer ge- 20 die Durchbrüche in der Maske entsprechen exakt eigneten Temperatur, während den Teilen 59, 60, 61 der gewünschten Form der Leiter. Bedingung ist über einen vorbestimmten Zeitraum hinweg Strom jedoch, daß sich der Querschnitt stets nach oben hin, zugeführt wird. Schließlich wird die Auslaßröhre 55 also von der Schaltungsplatte weg, verjüngen muß, an Stelle der Einlaßröhre 54 mittels ihres Ventils mit da sich sonst die Maske nach dem Niederschlagen dem Innenraum 47 verbunden, so daß der Elektrolyt 25 der Leitungszüge nicht mehr zerstörungsfrei abaus dem Uberflußstutzen 57 in den Beutel 46 zurück- nehmen ließe. Einige solcher Leiterelemente sind fließt und die Teile 59, 60, 61 nicht mehr zusammen- in F i g. 5 dargestellt. Es ist sofort zu ersehen, daß gepreßt werden. Die Teile werden zusammen heraus- sich die Masken nach dem elektrolytischen Prozeß gezogen und in senkrechter Richtung voneinander leicht vom Kathodenteil trennen lassen, getrennt, ehe der Kathodenteil gewässert und, wie 30 F i g. 5 a zeigt einen T-förmigen, F i g. 5 b einen bereits beschrieben, einem kurzen Ätzprozeß unter- L-förmigen und F i g. 5 c einen trapezförmigen Querzogen wird. schnitt des Leiters. F i g. 5 d stellt eine Leiterfiäche

Die Fig. 4a, 4b und 4c zeigen, wie durch das mit einem Stift und Fig. 5e einen Leiter mit ver-

erfindungsgemäße Verfahren zwischen auf beiden änderlicher Dicke dar.

Seiten einer Schaltungsplatte niedergeschlagenen 35 Weiterhin gestattet das erfindungsgemäße Verfah-Leitungszügen elektrisch leitende Querverbindungen ren die Herstellung mehrlagiger gedruckter Schalhergestellt werden können. In F i g. 4 a sind zwei aus tungen. F i g. 6 zeigt einen Schaltkreis, bei dem die Kunststoff bestehende Masken 64 und 65 dargestellt, leitenden Teile mit dem Bezugszeichen 82 und 88 in denen sich mehrere auf mechanischem Wege her- bezeichnet sind. Die Leiterteile werden auf einem gestellte Schlitze 66 befinden. Die Maske 65 trägt 40 Kathodenteil 89 in einem dem an Hand der zwei aus Isoliermaterial bestehende Stifte 68. Diese Fig. 5 a, 4d und 4c beschriebenen Verfahren aufpassen in die Bohrungen 69 in der Maske 64, so daß gebracht. Die Leiterteile 82 bis 85 entsprechen beidie beiden Masken in ihrer Lage zueinander justiert spielsweise dem in Fig. 5d gezeigten. Die Leiterwerden, beispielsweise so, daß die vergrößerten teile 82, 83 und 84, 85 bilden zwei Kapazitäten, kreisförmigen Ausnehmungen der Schlitze 66 über- 45 Mit dem Bezugszeichen 86 ist eine leitende Quereinanderliegen. Außerdem lassen sich die Masken verbindung zwischen den Leiterteilen 87, 88 bemit den Stiften 68 bzw. den Bohrungen 69 über einen zeichnet, die auf gegenüberliegenden Seiten des kurzen Bereich in senkrechter Richtung zueinander Kathodenteils 89 angebracht sind, bewegen. Nach der Fertigstellung der Leiterelemente 82

Fig. 4b zeigt die Anordnung der Masken 64 und 50 bis 88 und der leichten Abätzung des Kathodenteils 65 zusammen mit anderen Teilen vor dem eigent- zur Entfernung der Metallschicht, auf der kein liehen Niederschlagprozeß. Die Stifte 68 wurden aus Kupfer niedergeschlagen wurde, werden die Zwi-Vereinfachungsgründen weggelassen. Der gezeigte schenräume zwischen den Elementen 82 bis 88 mit Querschnitt erstreckt sich entlang zweier entsprechen- ungehärtetem Kunstharz 90 aufgefüllt und das Kunstder Schlitze 66. Eine Kathode, bestehend aus einer 55 harz ausgehärtet. Die Oberflächen des Schaltungs-Folie aus synthetischem Kunststoff, ist zwischen den blockes werden geschliffen, poliert und gereinigt, so Masken 64 und 65 angeordnet. Aus dem Kathoden- daß das Kunstharz 90 und die Leiterelemente 82 teil 72 sind den kreisförmig vergrößerten Ausneh- bis 88 ebene Oberflächen bilden. Daraufhin werden mungen der Schlitze 66 entsprechende Bohrungen 73 die gegenüberliegenden Flächen des Schaltungsausgestanzt. Außerdem befinden sich zwei weitere, 60 blockes metallisiert und die Leiterelemente 91 bis 96 in der Figur nicht dargestellte Bohrungen im Katho- in einem zusätzlichen erfindungsgemäßen Verfahren denteil 72, die zusammen mit den Stiften 68 die aufgebracht.

richtige Lage des Kathodenteils 72 bezüglich der Diese Technik kann auch dazu benutzt werden,

Masken 65 bestimmen. Schließlich werden beide »gedruckte Spulen« oder Mehrplattenkondensatoren

Seiten und die Wände der Bohrungen 73 beispiels- 65 herzustellen.

weise durch Aufdampfen oder chemisches Nieder- Die Anordnung gemäß F i g. 7 besteht aus einem

schlagen verkupfert. Die Masken 64 und 65 und der Behälter 100, an dessen einer Seite eine flexible Mem-

Kathodenteil 72 werden nun zwischen zwei Anoden- bran 101 dicht angebracht ist. Die Membran 101

kann über eine Röhre 102 aufgebläht werden. Eine gitterartige, durchlässige Zwischenwand 103 erstreckt sich in senkrechter Richtung durch den Behälter 100. Sobald die Membran 101 aufgebläht wird, drückt sie einen Kathodenteil 104 gegen eine Maske 105, die durch die Zwischenwand 103 in ihrer Lage festgehalten wird. Der Kathodenteil 104 entspreche der an Hand der F i g. 1 beschriebenen Anordnung. Die Maske 105 setzt sich aus einer Unterlage, die aus

wird der Elektrolyt während des Niederschlagprozesses ständig umgewälzt und ihm gleichzeitig die zusätzlichen Mittel ständig hinzugefügt, so daß deren Konzentration gleichbleibt.

Der Elektrolyt gelangt über die poröse Trägerschicht 122 oder 126 an den Anodenteil. Falls erforderlich, können weitere Kanäle in der dem Anodenteil gegenüberliegenden porösen Trägerschicht 122, 126 angebracht werden, so daß der Elektrolyt direkt durchlässigem synthetischen Kunststoff besteht und io in Kontakt mit dem Anodenteil kommt. Durch die der eigentlichen isolierenden Maske 108 zusammen. Umwälzung des Elektrolyten ergibt sich der Vorteil, Die Unterlage 107 kann auch aus gesintertem, durch- daß die Stromdichte erhöht und damit die für eine lässigem Gas bestehen. Zur Herstellung der Maske bestimmte Metallmenge notwendige Niederschlagszeit wird auf die Unterlage 107 eine Schicht lichtpoly- verkürzt werden kann. Außerdem kann der Ansaugmerisierenden Kunststoff materials aufgebracht, ge- 15 teil der nicht dargestellten Pumpe mit den beiden eignet belichtet und entwickelt. Auf diese Weise Einlaßkanälen 130 verbunden und der Behälter 115 können Masken verhältnismäßig dicker hergestellt bis über das untere Ende der Kanäle 131 mit dem werden, als dies bei lichtempfindlichen Schichten der Elektrolyten gefüllt gehalten werden. Der hierbei ent-FaIl ist. Die Unterlage 107 und die eigentliche Maske stehende Sog bewirkt dann zusätzlich, daß die Masken 108 müssen selbstverständlich so angeordnet sein, 20 121 und 125 gegen den Kathodenteil 124 gepreßt daß der sich im Behälter 100 befindliche Elektrolyt werden.

durch die durchlässige Unterlage in die Durchbrüche Weiterhin gestattet die Anordnung gemäß der

der Maske eindringen kann. F i g. 8 bis 10 aus chemisch neutralem, unlöslichem

Mit einer Anordnung gemäß Fig. 7 kann auf elek- Material, wie Platin oder Graphit, bestehende Antrolytischem Wege ein Metall auf dem Kathodenteil 25 odenteile zu verwenden. Als Elektrolyt werden nachniedergeschlagen werden, das gegen das nachfolgend einander mehrere verschiedene Lösungen verwendet,

so daß nacheinander verschiedene Metallionen auf dem Kathodenteil niedergeschlagen werden. Auf diese Weise kann beispielsweise zunächst Kupfer und 30 dann Gold über dem Kupfer niedergeschlagen werden. Die verschiedenen Elektrolyte und die Waschlösung befinden sich in getrennten Vorratsbehältern, die über Rohre und Ventile mit der Pumpe bzw. dem Behälter 115 in Verbindung stehen. Da sich in dietrieb pressen die Membranen folgende Teile zusam- 35 sem Falle die Anoden nicht auflösen, würde sich die men, einen Anodenteil 120, eine Maske 121, be- Konzentration der Elektrolyten während des Niederstehend aus einer porösen Unterlage 122, auf der die
die Maske bildende Schicht 123 aufgebracht ist, einen
Kathodenteil 124, eine Maske 125, bestehend aus
einer porösen Unterlage 126, auf der die die Maske 40
bildende isolierende Schicht 127 aufgebracht ist und
einen Anodenteil 128. Die Masken 121 und 125
können grundsätzlich so wie die bereits an Hand der
F i g. 7 beschriebenen Maske 105 hergestellt werden,

nur daß beide poröse Unterlagen 122 und 126 je 45 Fachmann keine Schwierigkeiten bereiten. Betrachtet einen Einlaßkanal 130 (Fig. 9 und 10) haben, der man beispielsweise die Anordnung gemäß Fig. 8 mit den parallel zueinander verlaufenden, engen Ka- bis 10, so müßten in diesem Falle die Anodenteile nälen 131 in Verbindung steht. Die Kanäle 131 lie- 120, 128 weggelassen werden und der Kathodenteil gen in der die Maske bildenden Isolierschicht 123 124 wäre nicht mit einer Metallschicht versehen, son- oder 127 gegenüberliegenden Fläche. Die öffnungen 50 dem würde nur aus einer Trägerschicht bestehen, in den Masken stehen mit einem oder mehreren der Beim elektrolytischen und chemischen Niederschlagen Kanäle 135, wie der Durchbruch 132 in Fig. 10 können die porösen Unterlagen 122 und 126 der Anzeigt, in Verbindung. Ordnung gemäß der F i g. 8 bis 10 mit Kanälen 131 Der Kathodenteil 124 ist auf beiden Seiten metalli- versehen sein, sie müssen aber so passend durch gesiert. Die elektrischen Zuleitungen zu den Metall- 55 eignete Mittel zusammengehalten werden, daß die jeschichten des Kathoden- und Anodenteils sind in der weils verwendete Lösung stets vom einen Rand zum F i g. 10 schematisch dargestellt. gegenüberliegenden Rand der Unterlage fließt.

Bei Inbetriebnahme wird zunächst der Elektrolyt Die in Fig. 11 gezeigte Anordnung eignet sich zur

zum Einlaßkanal 130 jeder Maske gepumpt, von wo Massenproduktion von gedruckten Schaltungen. Die er in den Behälter 115 abfließt. Bevor der Elektrolyt 60 Anordnung besteht aus einem Behälter 135, in dem nach dem Prozeß wieder in die Einlaßkanäle 130 ge- sich eine Kupfersulphatlösung als Elektrolyt befindet, pumpt wird, wird er gefiltert und die während des Der Behälter ist umgeben von vier Rollen 136, 137, Niederschlags verlorengegangenen Bestandteile er- 138 und 139, um die ein endloses Band geschlungen setzt. Verwendet man als Elektrolyten eine Kupfer- ist. Das Band 140 bewegt einen Zylinder 141, der sulphatlösung, der glanzfördernde Mittel zugesetzt 65 zwischen den Rollen 136 und 137 angeordnet ist, sosind, so kann man einen blanken Kupferniederschlag bald das Band durch einen auf die Rolle 137 wirerhalten. Da diese zusätzlichen Mittel in einem kenden Motor 134 angetrieben wird. Der Zylinder ruhenden Elektrolyten sehr schnell verbraucht wären, 141 ist so angeordnet, daß bei seiner Drehung seine

zur Entfernung der Metallschicht auf der Kathode an den Stellen, an denen kein derartiges Metall elektrolytisch niedergeschlagen wurde, benutzte Ätzmittel widerstandsfähig ist. .. -

Die in den F i g. 8 bis 10 gezeigte Anordnung besteht aus einem Behälter 115, der auf zwei gegenüberliegenden Seiten über Rohre 118 bzw. 119 aufblähbare Membranen 116 und 117 aufweist. Im Beschlagprozesses verändern, wenn nicht geeignete Materialien fortwährend in geeigneter Menge hinzugefügt würden.

Selbstverständlich läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren auch auf das rein chemische Niederschlagen von Metall anwenden. Die an den im vorhergehenden beschriebenen. Anordnungen in diesem Fall erforderlichen Veränderungen dürften dem

Achsenlage erhalten bleibt. Auf der Vorratsrolle 143 befindet sich flexibles, streifenförmiges Material 142, das den isolierenden Träger für das niederzuschlagende Metall darstellt und das auf der dem Zylinder

141 zugewandten Fläche mit einer dünnen Kupferschicht bedampft ist. Das streifenförmige Material

142 läuft von der Vorratsrolle 143 zwischen dem Band 140 und dem Zylinder 141 zu einer Aufnahmerolle 144. Eine mit dem negativen Pol einer Gleichstromquelle verbundene Rolle 145 steht mit der me- ίο tallisierten Oberfläche des streifenförmigen Materials 142, das also die Kathode darstellt, in leitender Verbindung. Eine Kupferanode 146 taucht in den Elektrolyten und ist mit dem positiven Pol der Gleichstromquelle verbunden. Der Zylinder 141 besteht aus einer porösen, zylindrischen Unterlage 150, auf der eine zylindrische, aus isolierendem Material bestehende Maske 151 befestigt ist. Die Maske weist wiederum, wie iin vorhergehenden, bereits beschrieben, Öffnungen auf, so daß der Elektrolyt durch die poröse, zylindrische Unterlage 150 und die Öffnungen in der Maske 151 an die metallisierte Oberfläche des streifenförmigen Materials 142 gelangen kann. Die Geschwindigkeit des endlosen Bandes 140 und des Stromes kann theoretisch oder experimentell vorausbestimmt werden. Das in diesem Prozeß beispielsweise mit Leitungszügen versehene, streifenförmige Material 142, das auf der Aufnahmerolle 144 gesammelt wird, muß noch leicht abgeätzt und gewässert werden. Selbstverständlich kann das streifenförmige Material vor dem Aufrollen durch entsprechende Bäder geleitet werden.

Die in Fig. 11 gezeigte Anordnung kann auch dazu verwendet werden, zusätzlich auf der äußeren Oberfläche des streifenförmigen Materials einen metallischen Niederschlag aufzubringen. In diesem Fall muß das streifenförmige Material aber entweder umgewendet oder auf beiden Oberflächen mit einer Metallschicht versehen werden. Außerdem muß das Band 140 aus isolierendem Material hergestellt und als Maske ausgebildet sein. Die Kupferanode ist dann außerhalb des Zylinders 141 anzuordnen.

Die Anordnung gemäß Fig. 11 kann auch dahingehend verändert werden, daß die Rollen 138 und 139 nicht außerhalb, sondern innerhalb des Behälters 135 angeordnet werden. Man erreicht dadurch, daß das Band 140 beim Übergang von der Rolle 137 auf die Rolle 136 nicht um den Behälter läuft. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß sich auf dem Band kein Stoff auskristallisieren kann.

Selbstverständlich können auch metallische Niederschläge auf unregelmäßigen Oberflächen erzeugt werden. Die Gestalt der Maske ist dann der unregelmäßigen Oberfläche nachzubilden.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum elektrolytischen oder chemischen Aufbringen von elektrischen Leitungszügen auf einer Trägerschicht unter Verwendung einer mit von ihrer sonst undurchlässigen Oberfläche ausgehenden, dem Leitungsmuster nachgebildeten Öffnungen versehenen, isolierenden Maske, dadurch gekennzeichnet, daß die Maske mit der Fläche, von der aus die Maskenöffnungen hergestellt wurden, die Öffnungen abdichtend auf die Trägerschicht gedrückt wird, die zumindest beim elektrolytischen Verfahren einen dann als Kathode dienenden dünnen Metallüberzug trägt, daß anschließend die Leitungszüge auf den durch die mit der Lösung des verwendeten Bades in Verbindung stehenden öffnungen begrenzten Bereichen niedergeschlagen werden, und daß schließlich die Maske von der Trägerschicht entfernt, und der dünne Metallüberzug abgeätzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen der Maske in an sich bekannter Weise durch eine das gewünschte Leitungsmuster nachbildende Belichtung und Entwicklung einer lichtempfindlichen, isolierenden Schicht erzeugt werden und anschließend die Schicht mit der belichteten Seite auf der Trägerschicht angebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht vor der Belichtung auf eine Unterlage gebracht wird und durch die Entwicklung bis zur Unterlage reichende Öffnungen erzeugt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Unterlage für die lichtempfindliche Schicht eine für einen nachfolgenden elektrolytischen Prozeß als Anode dienende Metallschicht verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem elektrolytischen Prozeß durch die öffnungen Einschnitte in die als Anode dienende Metallschicht eingeätzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage für die lichtempfindliche Schicht aus porösem. und/oder mit Kanälen versehenem Material hergestellt wird, so daß die für die nachfolgenden Prozesse erforderlichen Flüssigkeiten in die öffnungen gelangen können.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Zylinder ausgebildete und von der Maske und der daraufliegenden Trägerschicht umschlungene Unterlage verwendet

- wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen