DE1665151B1

DE1665151B1 - Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen

Info

Publication number: DE1665151B1
Application number: DE19671665151D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Dr Rer Nat Eicker
Original assignee: MONTAN FORSCHUNG DR HANS ZILLE
Current assignee: MONTAN FORSCHUNG DR HANS ZILLE
Priority date: 1967-08-08
Filing date: 1967-08-08
Publication date: 1970-12-17

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten, bei .dem in eine kupferkaschierte Isolierstoffplatte zunächst die erforderlichen Löcher gebohrt und metallisiert werden, anschließend das Leiterbild aus ätzfestem Material als Positiv aufgebracht wird und sodann die Platte geätzt und danach das ätzfeste Material wieder entfernt wird.
Bei derartigen Herstellungsverfahren ist es bereits bekanntgeworden, in eine kupferkaschierte Isolierstoffplatte zunächst die erforderlichen Löcher zu bohren und anschließend zu metallisieren. Dann wird das Leiterhild aus ätzfestem Material als Positiv aufgebracht und die bereits metallisierten Löcher mit einem Füllmittel ausgefüllt, anschließend geätzt und danach das Füllmittel aus den Löchern und die Ätzschutzfarbe von der Oberfläche entfernt. Ein solches Verfahren ist umständlich, da viele einzelne Arb°itsgänge erforderlich sind und außerdem meist überschüssige Farbreste durch zusätzliche mechanische Arbeitsgänge von der Platte entfernt werden müssen. Auch durch eine Behandlung der metallisierten Löcher durch Gold- oder Zinnauftrag wird das Verfahren nicht vereinfacht. Es besteht vielmehr die Gefahr, daß die beiden verschiedenartigen Abdeckmittel sich nicht verbinden und so an den Lochkanten Anätzungen auftreten.
Nach einem anderen Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen ist es bekanntgeworden, ätzfestes Material in Form des Leiterbildes durch ein zlektrostatisches Verfahren auf eine kupferkaschierte Isolierstoffplatte aufzubringen, um eine Kopie einer gedruckten Schaltung herzustellen. Jedoch geschieht dies dort derart, daß das Pulver zunächst auf ein Muster aufgebracht wird und dann erst elektrostatisch auf die kupferkaschierte Isolierstoffplatte übertragen wird.
Die Erfindung sieht zur Verbesserung der vorgenannten Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen bestimmte Verfahrensschritte für ihren Herstellungsgang vor unter Verwendung eines an sich bekannten elektrostatischen Spritzverfahrens oder eines elektrophonetischen Verfahrens. Hierdurch wird die gestellte Aufgabe der Erfindung voll gelöst, indem die metallisierten Löcher und die Leiterzüge in einem Arbeitsgang mit einer Schutzschicht aus ätzfestem Material versehen werden, so daß Anätzungen an den Lochrändern vermieden werden. Dazu soll sich das Verfahren besonders zur Anwendung in vollautomatischen Takt- und Bandstraßen zur Herstellung von gedruckten Schaltungen eignen, indem nur eine geringe Zahl von Verfahrensschritten ausgeübt und auch nur solche Verfahrensschritte angewendet werden, die mit Sicherheit im Tauch-oder Druckverfahren ein einwandfreies Leiterbild größter Genauigkeit sowohl bei einseitigen oder zweiseitigen durchplattierten Schaltungen gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Leiterbild aus ätzfestem Material mittels einer Maske durch ein elektrostatisches Sprühverfahren oder elektrophonetisch aufgebracht wird.
Der erfindungsgemäße Verfahrensschritt der elektrophonetischen bzw. elektrostatischen Beschichtung ist absolut sicher und zuverlässig für die Abdeckung aller durch die Negativschablone nicht abgedeckten metallischen Teile der Metallgrundschicht. Der besondere Vorteil liegt außerdem darin, daß die Abscheidung des ätzfesten Materials gleichzeitig, und zwar mit großer Sicherheit auch innerhalb der durchplattierten Bohrungen oder anderen Verbindungsdurchbrüchen stattfindet und so zusammen mit dem Leiterbild eine einheitliche Schutzschicht bildet. Auch verfahrensmäßig ist das Aufbringen einer solchen Schicht einfach und in vollautomatischen Takt- und Bandstraßen .in der Weise durchführbar, daß in entsprechenden Tauchbecken die Kupferkaschierung der Leiterplatte als Anode geschaltet wird, wogegen der aufzubringende Farbstoff elektrisch geladen ist. Von besonderem Vorteil ist auch die Schnelligkeit derartiger Verfahren, da nach Einschalten des Stromes die Abscheidung in Sekundenschnelle auf allen freien Kupferteilen der Leiterplatte erfolgt.
Für dieses Verfahren kann als Negativmaske wie bei den bisher bekannten Verfahren entweder eine Lackschicht, eine filmartige oder eine feste Schicht verwendet werden. Das Verfahren gestattet es, auch als Negativschablone eine dünne Metallplatte zu verwenden.
Ein weiterer Vorteil der elektrophonetisch bzw. elektrostatisch aufgebrachten Schutzschicht ist noch der, daß solche Schichten außerordentlich scharfrandg abgeschieden werden und selbst das Herstellen feinster Leiterzüge gestatten. Entgegen den vorbekannten Verfahren kann bei einer elektrophonetischen bzw. elektrostatischen Lackabscheidung keine Unterwanderung z. B. beim Lösen bestimmter Schutzschichten erfolgen und somit die Präzision des Leiterbildes beeinflussen. Es ist deshalb verfahrensmäßig einfach und von Vorteil, daß die Negativschablone einerseits und die elektrophonetisch bzw. elektrostatisch aufgebrachte Schutzschicht andererseits in verschiedenen Lösungsmitteln gelöst werden, wobei durch das betreffende Lösungsmittel jeweils nur die eine Schicht indirektem Angriff gelöst wird, während die andere Schicht darin unlösbar ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird in der folgenden Beschreibung und in den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt F i g. Leinen kupferkaschierten Isolierstoffkörper mit einer durchplattierten Bohrung, F i g. 2 .die gleiche Platte nach Aufbringen der Negativschablone, F i g. 3 diese Platte mit galvanisch verstärkten Leiterbahnen und Bohrung, F i g. 4 diese Schichten mit erfindungsgemäß aufgebrachter Schutzschicht und F i g. 5 die fertig hergestellte Schaltung.
Die Leiterplatte nach F i g. 1 besteht aus einer Isolierstoffplatte 1, auf der die KupferkaschierunJ 2 üblicherweise aufgeklebt ist. Eine solche Platte weist bereits Löcher 3 auf, die ihrerseits durchplattierte Innenwände 4 besitzen. Auf eine so beschaffene Leiterplatte wird gemäß Fi g. 3 der galvanische Auftrag f an den freigebliebenen Stellen der Negativschablone 5 erfolgen.
Auf diese Leiterplatte wird gemäß F i g. 4 elektrophonetisch bzw. elektrostatisch die Schutzschicht 7 aufgebracht, die sich randscharf auf den frei zutage tretenden Kupferschichten abscheidet. Es ist ein besonderer Vorzug des Verfahrens, daß diese Abscheidung auch innerhalb der Löcher 3 erfolgt, besonders gut auch an den Kanten 8 und Vorsprüngen 9. In diesem Zustand kann das Entfernen der Negativschablone ungehindert erfolgen. Besteht z. B. die Negativschablone aus einer Ätzschutzfarbe, so kann die Entfernung mit einem kohlenwasserstoffhaltigen Lösungsmittel vorgenommen werden. Unbeschadet davon bleibt die Schutzschicht 7 auf den metallischen Leiterbahnen 6 und innerhalb der Löcher 3 erhalten, so daß die Platte in bekannter Weise dem nun erforderlichen Ätzvorgang unterworfen werden kann.
Nach Entfernen der elektrophoretisch bzw. elektrostatisch aufgebrachten Schutzschicht erhält man dann die gewünschte Form der Leiterplatte gemäß F i g. 5, bei der auf der Isolierstoffplatte 1 nur noch die Leiterzüge 6 mit dem durchplattierten Loch 3 vorhanden sind.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten, bei dem in eine kupferkaschierte Isolierstoffplatte zunächst die erforderlichen Löcher gebohrt und metallisiert werden, anschließend das Leiterbild aus ätzfestem Material als Positiv aufgebracht wird und sodann die Platte geätzt und danach das ätzfeste Material wieder entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterbild aus ätzfestem Material (7) mittels einer Maske (5) durch ein elektrostatisches Sprühverfahren oder elektrophoretisch aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei .der elektrophoretischen bzw. elektrostatischen Beschichtung die Kupferkaschierung der Leiterplatte als Anode geschaltet wird und der aufzubringende Farbstoff elektrisch geladen ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrophoretische oder elektrostatische Abscheidung nur auf den durch die Maske (5) nicht abgedeckten Teilen (6) der Kupferkaschierung und gleichzeitig in den durchplattierten Bohrungen und/oder Verbindungsdurchbrüchen (3) erfolgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Maske (5) entweder eine Lackschicht, eine filmartige oder eine feste Schicht, z. B. aus einer dünnen Metallplatte, verwendet wird.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer Lackschichtbestehende Maske (5) einerseits und die elektrophoretisch bzw. elektrostatisch aufgebrachte Schutzschicht aus ätzfestem Material (7) andererseits so beschaffen sind, daß sie in verschiedenen Lösungsmitteln gelöst werden können, wobei durch das Lösungsmittel jeweils nur die eine Schicht gelöst wird, während die andere Schicht darin unlösbar ist.