DE1521723C2 - Verfahren zum Ätzen des Kupferbelages von Isolierstoffplatten für gedruckte Schaltungen - Google Patents
Verfahren zum Ätzen des Kupferbelages von Isolierstoffplatten für gedruckte SchaltungenInfo
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Description
Der Gegenstand· der Erfindung ist das Auflösen
bzw. Ätzen des Kupferbelages von .Isolierstoffplatten für gedruckte Schaltungen.
In der Technik ist das Auflösen bzw. Ätzen von Kupfer weit verbreitet. So werden z. B. bei der Herstellung
von gedruckten Schaltungen auf Kupferfolien von 35 oder 70 μηι Stärke, welche auf ein nichtleitendes
Basismaterial aufgeklebt sind, zunächst Leiterzüge nach dem Siebdruckverfahren oder mittels
fotomechanischer Übertragung mit einer ätzmittelfesten Druckfarbe oder einer Fotoemulsion aufgebracht.
Anschließend entfernt man das ungeschützte Kupfer in geeigneten Vorrichtungen und erhält das
gewünschte Leitungsmuster der Schaltung.
Bei der Herstellung von Kleinbauteilen, wie sie z. B. in der Uhrenindustrie Verwendung finden und
wo eine mechanische Bearbeitung wegen der geringen Größe schwierig und aufwendig ist, geht man mehr
und mehr,zu dem Ätzverfahren über, wobei die gewünschten Kleinteile aus einer größeren Kupferplatte
herausgeätzt werden. Eine mechanische Nachbearbeitung, wie sie z. B. bei gestanzten Teilen erforderlich
ist, kann dann entfallen.
Nach dem gleichen Verfahren werden auch neuerdings Druckplatten aus dem Kupfer für den Fotodruck
hergestellt.
Zum Ätzen werden starke Säuren, wie Schwefelsäure, Salpetersäure oder Salzsäure, verwendet. Auch
Lösungen von Chromsäure, Eisen-3-chlorid oder Ammoniumpersulfat werden häufig benutzt. Diese
Agenzien haben jedoch eine Reihe von Nachteilen. So greifen z. B. Säuren die Abdecklacke an, so daß
die Druckkanten nach dem Ätzprozeß unscharf sind. Außerdem sind säurefeste Apparaturen sowie Abzugsvorrichtungen
erforderlich, da die Säuredämpfe giftig sind und die Arbeiter belästigen. Auch Eisenchloridlösungen
zeigen diese Erscheinungen, wenn auch in geringerem Ausmaß.
Bei der Herstellung einfacher gedruckter Schaltungen aus Isolierstoffplatten mit einem Kupferbelag
lassen sich die oben beschriebenen Nachteile durch den Einsatz von Ammoniumpersulfatlösungen weitgehend
beseitigen.
In den Fällen jedoch, wo die Kupferleiter noch einen vergütenden Überzug von Gold, Silber, Zinn,
Lot (Sn/Pb), Rhodium u. a. erhalten sollen, der galvanisch und vor dem Ätzen aufgebracht wird,
muß man einen umgekehrten Weg der Bedruckung beschreiten und die sogenannte Negativdrucktechnik
anwenden. Hierbei wird zunächst umgekehrt das abzuätzende Kupfer auf dem Wege über ein Druckverfahren
abgedeckt. Danach bringt man die Platten in ein galvanisches Bad, z. B. ein Zinnbad, und
scheidet auf den ungeschützten Kupferleitern das Zinn in der gewünschten Stärke ab. Daran anschließend
entfernt man die schützende Druckfarbe und ätzt das jetzt freigelegte Kupfer ab, wobei die auf
den Leiterzügen abgeschiedenen Metallschichten als Schutz gegen die Einwirkung des Ätzbades dienen
ίο sollen.
Dieses Verfahren kann nicht angewendet werden, wenn man starke Säuren oder Eisenchloridlösungen
als Ätzmittel einsetzen würde, da diese die galvanisch aufgebrachten Metallschichten schnell angreifen und
as zerstören. Mit Ammoniumpersulfatlösungen lassen
sich zwar goldplattierte sowie nach Zusatz von Schwefelsäure zum Bad auch lotplattierte Schaltungen
ätzen, jedoch greifen diese Lösungen Zinn- und Silberplattierungen merklich an.
so Durch die USA.-Patentschrift 25 61065 ist es
bekannt, Chlorit-Cyanid-Lösungen zum Abätzen von Metallen, wie Zink, Silber, Cadmium, von metallischen
Grundflächen abzuätzen. Bei der Anwendung einer solchen Lösung zum Ätzen von Kupfer von
gedruckten Schaltungen würde die Lösung auch andere Metalle auflösen und Lacke und Isolierstoffe
zerstören.
Es wurde nun gefunden, daß man die geschilderten Nachteile der bekannten Verfahren dadurch vermeiden
kann, daß man zum Ätzen des Kupferbelages auf Isolierstoffplatten für gedruckte Schaltungen wäßrige
Natriumchloritlösungen verwendet, die Ammoniak und/oder Ammoniumsalze enthalten, wobei in einem
pH-Wert-B ereich von 8 bis 11, vorzugsweise in einem
pH-Wert-Bereich von 9, gearbeitet wird. Als Ammoniumsalze können z. B. Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat,
Ammoniumbikarbonat, Ammoniumacetat, Ammoniumphosphat u. a. oder Mischungen der genannten Salze zugesetzt werden.
In den Ätzbädern aus Natriumchlorit mit Ammoniumsalzen wirkt das Natriumchlorit als Oxydationsmittel
und die Ammoniumsalze als lösende Agenzien, um das Kupfer in Form von Kupfer-Ammoniak-Verbindungen
in Lösung zu halten. Mit diesen Bädern, wie sie z. B. in den nachstehenden Beispielen
beschrieben werden, lassen sich nicht nur die obenerwähnten vergüteten Schaltungen ätzen, sondern
auch die üblichen einfachen Kupferschaltungen. Die Natriumchlorit-Ätzbäder sind somit in allen Fällen
anwendbar, so daß ein Betrieb, der verschiedene Arten von gedruckten Schaltungen herstellt, nur ein
Ätzmittel für alle Ätzarbeiten bereitstellen muß.
Beispiel 1
In einem Ätzbad der Zusammensetzung
In einem Ätzbad der Zusammensetzung
160 g NaClO2
250 g Ammoniumsulfat
150 g Ammoniak (3 5°/oig)
je Liter
wurden bei 25° C in einer Sprühätzmaschine einfache Kupferschaltungen mit 35 μηι Kupferauflage geätzt.
Die Ätzzeit betrug 3 Minuten. Gegenüber einer Vergleichsschaltung, die in einem üblichen Eisenchloridbad
geätzt worden war, zeigten die mit NaClO2 geätzten Platten keine Unterschiede bezüglich der
Kantengenauigkeit. Der Grad der Unterätzung war sogar geringer als beim Vergleichsmuster.
Beispiel 2 In einem Tauchtank wurde folgendes Bad bereitet:
180 g NaClO2 1
250 g Ammoniumkarbonat > je Liter
150 g Ammoniak (35°/oig) J-
Hierin wurden bei 20° C gedruckte Schaltungen mit Silberplattierung geätzt. Die Ätzzeit betrug
6 Minuten. Ein Angriff der Silberschicht war nicht feststellbar.
Der Behälter einer Schaufelätzmaschine wurde mit einem Bad folgender Zusammensetzung gefüllt:
165 g Natriumchlorit
111 g Ammoniumphosphat
88 g Ammoniumsulfat
95 g Ammoniak (35°/oig)
111 g Ammoniumphosphat
88 g Ammoniumsulfat
95 g Ammoniak (35°/oig)
je Liter
Hierin wurden zinnplattierte Schaltungen bei einer Badtemperatur von 35° C geätzt. Während eine zum
Vergleich in einem Ammoniumpersulfatbad geätzte Musterplatte eine mit Zinnsäure überzogene Oberfläche
aufwies, zeigten die in obigem Bad geätzten Platten eine blanke und nicht angegriffene Zinnschicht.
In den Details waren diese Platten besser ausgeätzt, wobei eine Unterätzung kaum feststellbar
war. Die Ätzzeit betrug 4 Minuten.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zum Ätzen des Kupferbelags von Isolierstoffplatten für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß man wäßrige Natriumchloritlösungen verwendet, die Ammoniak und/oder Ammoniumsalze enthalten, wobei in einem pH-Wert-Bereich von 8 bis 11, vorzugsweise in einem pH-Wert-Bereich von 9, gearbeitet wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DED0047114 | 1965-04-24 | ||
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Publications (2)
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| DE1521723B1 DE1521723B1 (de) | 1970-07-02 |
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