DE1696602C - Fur die stromlose Metallabschei dung geeignetes Substrat - Google Patents

Description

pen. das dadurch gekennzeichnet ist, daß es nut einem oder mehreren Metallen der Gruppe IB und VIII des Periodensystems beladene Ionenaustauscher, insbesondere in feinverteihem. pulverförmigem Zustand, als Füllstoff enthält oder mit derartige Füllstoffe enthaltenden überzügen versehen ist und gegebenenfalls an der Oberfläche teilweise metallisiert UtT

Da cie durch und durch katah tischen Substrate nach der Erfindung ihrer Natur nach Nichtleiter sind, sind

z. B. Aluminiumoxyde. z. D. Montmcrillonii. oder Natrium-, Kalium-. Calcium- und andere Betonite; ferner Hektonte. Saponite. Hüte. Zeolithe. Vermiculite und Attapulgiie. Alle diese Mineralien sind durch ein ungesättigtes Kristallgitter charakterisiert, das eine negaiise ÜberschuOladung aufweift, welche normalerweise durch anorganische Kanonen neutralisiert ist. Die Austauschkapazität derartiger Tonmineralien reicht in der Regel von 15 bis 150 Milliäqui\alent aus-

!".•!spielsweise dann, wenn das herzusie'Ier.ä«; Produki mii Löchern oder Schhizen versehen werden mul5, deren Innenwandungen ebenfalls metallisiert werden sollen. Die Oberfläche eines solchen Substrats kann katalytisch wirksam sein, muß es jedoch nicht; dies •längt im wesentlichen von der Konzentration des f.atalytischen Füllstoffs sowie vom verwendeten Herstellungsverfahren ab. Die Oberfläche kann katalytisch gemacht werden durch Aufrauhen, z. B. durch Sand strahlen oder Ätzen, oder auch durch Anlösen mil organischen Lösungsmitteln. Vorzugsweise wird zu diesem Zweck die Oberfläche mit starken anorganischen Säuren, z. B. Salpeter-, Schwefel- oder Chromsäure behandelt. Eine weitere Möglichkeit, öct Ober-

sie zur Herstellung von gedruckten Schaltungen sowohl i° tauschbarer Kationen pro 100 g Ton. und praktisch nach dem negativen als auch dem positiven Masker.- alie Austauschermaterialien mit einer Ausiauschserfahren besonders gut geeignet. kapazität \on 15 und darüber sind erfindungsgemäß

Für zahlreiche Anwendungsgebiete ist. '.;e bereu-, verwendbar.

erwähnt, ein Substrat wünschenswert, das auch im Erfindungsgemäß verwendbar sind ferner die natür-

hineren durchweg katahusche Eigenschaften, besitzt. 15 liehen und synthetischen kristallinen Aluminiumsilikaie.

die auch M'olekularsiebe oder kristalline Zeolithe ge nannt werden. Em bedeutsames Merkmal dieser kristallinen Aluminiumsil·' lte ist. daß sie dehydriert werden können, ohne dcß ihre Knstallkonfiguration verändert wird.

Die Kristallstruktur derartiger Moiekülsiebe besieht aus einem dreidimensionalen Guter von SiO₁- und AlO^Tetraedern. die untereinander durch Sauerstoff atome verbunden sind. Die freie Elektronenvalenz des aluminiumhaltigen Tetraeders wird durch Aufnahme eines Kations in das Kristallgitter ausgeglichen. Erfindungsgemäß erweist sich die Verwendung von fein verteilten Metallalumimumsihkaten mit dreidimensio-

^ __ nalem Gitter mit einer bestimmten Anordnung von

fläche die gewünschten katalvtischen Eigenschaften zu 30 Hohlräumen, die untereinander durch Poren von einer geben, besteht darin, diese mit einer zusätzlichen Größe zwischen 3 bis 15 Angström verbunden sind. Schicht zu versehen, die aus einem organischen Kleb- als vorteilhaft.

stoff besteht, in dem der katalytische Füllstoff in Sowohl die natürlichen als auch die synthetisch

feinverteilter Form vorliegt. hergestellten Aluminiumsilikaie des angegebenen Typs

Bei den in Form von Überzügen und Niederschlägen 35 enthalten ein austauschbares Alkali- oder Lrdalkali- aufzubringenden Metallen kann es sich um jedes der atom. Beim Kationenaustausch gegen ein Kanon der bekannten leitfähigen Metalle handeln, z. B. um Kupfer, Silber, Gold, Nickel, Rhodium, Aluminium oder deren Mischungen und Legierungen.

Die erfindungsgemäß verwendbaren katalvtischen Füllstoffe bestehen aus einem Stoff, welcher aus vorzugsweise im pulverförmicen Zustand mit dem Kation eines oder mehrerer der Metalle der Gruppe IB oder VIII des Periodischen Systems, vorzugsweise mit Gold, Platin, Palladium, Rhodium, Zinn, Kupfer oder Iridium, zur fraktion gebrachten Kationen-Austauschern besteht.

Erfindungsgeniäß werden katalytische Füllstoffmaterialien aus natürlichen oder synthetischen Stoffen --^

solchen Typs hergestellt, die Kationen enthalten, z. B. 50 gemäß werden solche synthetischen Kat.onen-Aus-Alkali- oder Erdalkali- oder Ammoniumionen, welche tauscherharze bevorzugt, der™ funktionell C.nippen gegen Kationen der Gruppe IB oder VIII, die katalytisch auf Metallabscheidungen wirken, austauschbar

sind, worauf die auf diese Weise hergestellten Reak- — _ - -

tionsprodukte als Füllstoff für Substratmaterialien be- 55 wirksamen Substrats wird der Ionen-Austausche- in nutzt werden, so daß diese ohne weitere Scnsibilisie- eine wäßrige Lösung eines Salzes eines Metalls der rung mit Hilfe eines Abscheidungsbades metallisier- Gruppe IB oder Viii eingebracht. Dabei kann die bar sind Konzentration der Salzlösung in weiten Grenzen

Typische geeignete Ausgangsstoffe sind z. B. orga- variiert werden. Vorzugsweise wird das Metallsalz, nische oder anorganische Ionenaustauscher. Nach 60 verglichen mtt der Aufnahmefähigkeit des Austauscnererfolgtcm Kationenaustausch sind die austauschbaren harzes, in großem Überschuß verwendet. Das Harz Kationen durrh Kationen der Elemente der Grup- wird so lange in der Salzlösung belassen, bis moglicnst pen IB oder VIJI ersetzt, so daß das erhaltene Material alle austauschbaren Ionen ersetzt sind, wobei dieser dann katalytisch auf die stromlose Metallabscheidung Vorgang durch Erwärmen beschleunigt werden kann, wirkt. Bei die*™ Austauschvorgang werden die be- 65 Die zur Anwendung gelangenden Temperaturen liegen treffenden KaÜonenchemisch im Austauschermaterial zwischen Zimmertemperatur bis zu dcrjerigen emgebunden. pcratur, bei der noch keine WarmezersU_=| d^s

Typische geeignete Austauschermaterialien sind

αιυιιι. w^ai*. »&·*.....< ..ν er t_-

Gruppe IB oder VIII des Periodensystems werden entweder alle oder nur ein Teil der vorhandenen Alkali- oder Erdalkaliatome ersetzt.

Erfindungsgemäß verwendbar sind ferner zahlreiche organische Kationen-Austauscherharze, die aus drei dimensionalen Gittern mit geladenen Gruppen, die von beweglichen Ionen entgegengesetzter Ladung neutralisiert werden und austauschbar sind, bestehen.

Derartige Austauscherharze werden im Handel in großer Zahl und in verschiedenen Qualitäten, z. B. in bezug uuf Poren- und Korngröße, angeboten. Du.· Zahl der Quervernetzungen zwischen <*en Ketten bestimmt das Quellvermögcn der Harze. Errindungs-

lau».il^-uaiLv f., . _v. ~.—_o., —w _ _tm

aus Sulfonsäuren Phosphorsäure-, Carboxy I- oder Phenolgruppen bestehen. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen katalytisch

pcraiur, oci uer uuv.u ntmc T₁ an..— ^

Austauscherharzes stattfindet. Nach der Behandlung

in der Salzlösung wird das Austauschermaterial mit destilliertem Wasser nachgewaschen.

Der Austauschvorgang kann bei normalem Druck oder verringertem Druck oder unter überdruck durch* geführt werden, und es kann kontinuierlich oder chargenweise gearbeitet werden. Die zur Behandlung verwendete Salzlösung wird langsam durch das Austauschermaterial fließen gelassen.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Substrate

tenfalls in bestimmten Bezirken der Oberfläche Metall aus stromlos arbeitenden Metallisierungsbädern niederschlägt. Katalytisch wirksam gemachte Druckfarben sind zum Aufdrucken von positiven Masken S verwendbar, da sie in vorteilhafter Weise nicht leitfähig sind.

Besteht das ieolierstofTgrundmaterial für das erfindunggemäße Substrat aus Kunstharzen, so können die katalytisch wirkenden Füllstoffe vor dem Versind die verschiedensten Verbindungen der Metalle io pressen eingearbeitet werden, oder es kann ein filmder Gruppen IB und VIII des Periodensystems ge- artiges Material mit dem Füllstoff versetzt werden, eignet. Die zur Verwendung kommenden Verbindun- worauf dieses anschließend laminiert, d. h. zu einem gen müssen löslich in dem für die Austauschreaktion Schichtston* verarbeitet wird. In diesem Fall kann das gewählten flüssigen Medium sein. In der Regel werden imprägnierte Grundmaterial z. B. aus Laminaten aus Chloride, Nitrate oder Sulfate der entsprechenden 13 Hartpapieren oder Glasfasern bestehen. Metalle verwendet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin-

Zur Herstellung der katalytisch wirksamen Sah- dung kann der katalytisch wirkende Füllstoff in einer strate nach der Erfindung können verschiedene Tech- Druckfarbe fein verteilt und anschließend z. B. im niken angewendet werden. So können z. B. die käta- Siebdruckverfahren auf ein Substrat aufgedruckt und Iytisch wirksamen Partikeln in dem Harz verteilt »o dann ausgeheizt werden.

werden, worauf dieses zur Imprägnierung von Preß- Gemäß einer weiteren wichtigen Ausführungsform

stoffen, z. B. Hartpapieren. Holz. Fiberglas, Poly- wird der Füllstoff mit einem entsprechenden Har.· estern oder porösen Preßstoffen vergleichbaren Typs gemischt, worauf das gewünschte Formstück hergcverwendet wird. Zum Imprägnieren können die an- stellt wird. In diesem Fall ist das ganze Substrat durch gegebenen Stoffe z. B. in ein Harz getaucht werden, as und durch katalytisch. V/ird ein solches Substrat mit das derartige katalytisch wirksame Partikeln enthält. Leitern oder Schlitzen versehen, so bildet sich nach oder eine solche Harzmischung kann auf die Ober- *" " fläche dieser Stoffe aufgesprüht werden. Nach diesem Tauch- oder Sprühvorgang kann der imprägnierte

Stoff im Ofen getrocknet werden. Nachdem die ge- ao Diese Ausführung$fnrm ;·» K₅₅₀₁JjI.- _.^ül:_ »κ. j._c samte Flüssigkeit verdampft ist, wird das erfindungs- Herstellung gedruckter Schalungen,³ weiu'n diesem

Eintauchen in ein stromlos Metall abscheidendes Bad ein Metallfilm sowohl auf der Oberfläche als auch auf den inneren Wandungen der Löcher und Schlitze

gemäße Substrat erhalten. Gewütvschtenfalls können in Form von einzelnen Platten erhaltene Substrate aufeinander geklebt werden, so daß Substrate jeder beliebigen Stärke erzielbar sind. 3$

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats ist es ferner möglich, die katalytischen Partikeln im Harzgemisch zu dispergieren und erst anschließend dem Substrat die gewünschte Form zu geben.

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Substrats ist es ferner möglich, die katalytisch wirksamen Partikeln bereits in das noch nicht polymerisierte Harzausgangsgemisch zu bringen und dieses erst danach weiterzuverarbeiten.

Fall eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Metallniederschlag auf der Oberfläche und dem Inneren der Trägerplatte besteht.

Die katalytischen Füllstoffe eignen sich somit sowohl als Zusatz zu Photolacken als auch zur Imprägnierung von Harzen und Harzgemischen für alle Arten von Plastikmaterialien sowie für keramische Massen und Tone, die metallisiert werden sollen.

Mit .katalytisch« wird ein Material bezeichnet, welches katalytisch auf die Reduktion von Metallkationen in stromlos Metall abscheidenden Bädern wirkt. Die Menge an Katalysator, die dem Grundmaterial zugesetzt wird, hängt vom Typ des Kataly-

Derartige katalytische Füllstoffe können auch in 45 sators sowie vom verwendeten Verarbeitunesverfahren der Weise in ein Harz eingearbeitet werden, daß sie ab und kann zwischen0,001 «/„bis80·/ variWt werden

.als Gieß- und Preßharzgranulaf in das Harz eingc " ■ ^{/o S8U} '' ^{vaniert werden}·

arbeitet werden und dieses zu den gewünschten Gegenständen verformt wird.

Der das katalytische Substrat aufbauende Grund- so stoff braucht nicht notwendigerweise ein organisches Material zu sein, sondern kann auch aus anorganischen Stoffen, z. B. Tonen. Mineralien, beispielsweise kera mischen Massen, Ferrits, Ca'borundum, Gläsern und

Vorzugsweise werden zwischen 0,1° r-d 5O°/o, bezogen auf die Menge an Grundmaterial oder Klebstoff für Überzüge, verwendet.

Typische zur Hersteilung des katalytischen Grundmaterial* un<J Klebstoffs verwendbare organische Grundstoffe sind z. B. wärroeaushlrtbare und thermoplastische Harze sowie deren Gemische.

Herstell ung gedruckter Schaltungen enthält der Steatit bestehen, in diesen Fällen wird ein anorgani- S5 gegebenenfalls verwendete katalytische Klebstoff in der

scher Füllstoff verwendet, der dem Grundmaterial vor Regel ein flexibles Klebharz, das entweder für sich

dem Brennen zugesetzt wird. " ' ~ Die katalytisch wirksamen Füllstoffe können somit

allein oder im Gemisch mit wärmeaushärtbaren Har-

VQrlijjol Tvnäe**f%A mmian<*f^

in einem das Substrat bildenden Isoliermaterial fein flexible Klcbharze sind t B. flexible EpoxyharzeTpolv

verteilt werden und so sowohl das Innere wie auch 6o vinyhcetalharze. Polyvinytalkohoiharze und PoIy-

die Oberfläche eines Formstücks katalytisch machen vinylacetate.

für die Reduktion von Metalikationen, so daß beim Als Klebharze werden vorzugsweise natürliche oder

Eintauchen in ein stromlos Metall abscheidendes Bad synthetische Gummis verwendet, z. B. chlorierte

die Innenwandungen der Löcher metallisiert werden. Gummis, oder chlorosulfonierte PolyäthyWnbutadiene,

Ferner können die katalytischen Füllstoffe in Druck- 6$ Akrylonitril-Mischpolymerisate und Acrylpolymeri-

farben eingearbeitet werden, und mit diesen kann d" Oberfläche von Substraiplattcn überzogen werden, so daß sich auf der gesamten Oberfläche oder gcwünsch-

sate und -mischpolymerisate.

Klebharze des angegebenen Typs enthalten polare Gruppen, z. B. Nitrite, Epoxyde. Acetale und Hvdro-

7 8

xyle. Derartige Harze mischpolymerisieren und plasti- In F i g. 1 wird eine Platte gezeigt, welche ein

fixieren jedes wärmeaushärtbare Harz, welches im erfindungsgemäßes Substrat aufweist, das mit kata-

Gemisch mit ihnen vorhanden ist, wobei die vorliegen- lytisch wirksamem Füllstoff imprägniert ist, so daß

den polaren Gruppen die guten Klebeeigenschaften dieser auf die Reduktion von Metallkationen zu Metall

solri"jr Harzgemische bewirken. 5 in stromlosen Bädern katalytisch wirkt.

Die katalytischen Kleber enthalten neben den an· Der katalytische Füllstoff 12 liegt fein verteilt m

gegebenen Klebharzen in darin fein verteilter Form dem Grundmaterial 10 vor, und die Oberfläche des

ein oder mehrere katalytisch wirksame Stoffe des an- Grundmaterials ist mit einem dünnen Metallfilm 14

gegebenen Typs. überzogen. Dieser Metallfilm hat vorzugsweise eine

Es kann auch ein katalytisches Grundmaterial mit io Dicke zwischen 0,05 und 1OS Mikron und besteht

nichtkatalytischen Oberflächen hergestellt werden. beispielsweise aus Kupfer.

Wird z. B. nur eine sehr geringe Menge katalytischer Wird der Metallfilm 14 nach konventionellen VerFüllstoff dem Grundstoff zugesetzt, so ist die Ober· fahren hergestellt, indem eine dünne Metallfolie auf fläche praktisch frei von katalytisch wirkenden Par- die Oberfläche des Grundmaterials in Form einer tikeln. Soll andererseits ein an katalytischem hüllstoff 15 Schicht aufgebracht wird, so hat diese eine Dicke von reiches Grundmaterial verwendet werden, so können etwa 17 Mikron. Wird das Metall aufgedampft oder die Oberflächen mit einer nichtkatalytischen Kleber- durch stromlose Metallabscheidung aufgebracht, so schicht versehen werden. Wird z. B. Hartpapier oder kann die Schichtdicke nur etwa 0,05 Mikron betragen. Glasfasermaterial, das mit einem katalytischen Harz- Gemäß einer bevorzugten Ausf Uhrungsform wird das getränkt ist, als Grundmaterial verwendet, so können ao Metall, vorzugsweise Kupfer, durch Niederschlagen die Oberflächen vor dem endgültigen Verpressen mit aus einem stromlos arbeitenden Bad abgeschieden, einer nichtkatalytischen Harzschicht versehen werden. Der gebildete Metallfilm hat dann in der Regel eine Eine derartige Schicht kann auch noch nachträglich Dicke von 0,05 bis 30 Mikron, vorzugsweise von 0,1 aufgebracht werden. bis 10 Mikron.

Zur Metallisierung von Kunststoffartikeln wird zum 45 Dünne Metallfilme haben den Vorzug, daß sie sehr Unterschied von der Herstellung gedruckter Schaltun- schnell und leicht geätzt werden können, wie weiter g>i ein verhältnismäßig billiges, nichtkatalytisches unten noch beschrieben werden soll. Material verwendet, das auf den zu metallisierenden In F i g. 2 ist eine Platte 10 gezeigt, die einen ka-Oberflächen mit einem käUlytischcn Überzug ver- talytischen Füllstoff 12 enthält und die auf beiden sehen wird. Um die katalytische Wirkung dieses über- 30 Seiten einen dünnen Kupferfilm 14 trägt, zugs noch zu verstärken, kann die Oberfläche mit In den F i g. 3 und 4 werden andere Ausgestaltungseiner oxydierenden Säure aufgeschlossen werden. formen der in den I i g. 1 und 2 dargestellten Platten Hierfür eignet sich insbesondere Chromschwefelsäure. veranschaulicht. Werden nämlich bestimmte kataly-Durch eine derartige Behandlung werden in der Ober- tische Füllstoffe, z. B. in Form von festen Teilchen, fläche Poren gebildet, so daß ein besserer Kontakt 35 verwendet, so besteht eine gewisse Neigung, daß die zum katalytischen Füllstoff geschaffen wird. Darüber daraus hergestellten Platten an der Oberfläche verhinaus wirkt sich die Porosität der Oberfläche günstig hältnismäßig wenig katalytischen Füllstoff vnd verauf die Haftfestigkeit der aufgebrachten Metallschicht gleichsweise viel Harz aufweisen. Dies kann dazu aus. Das nach stromlosem Verfahren aufgebrachte führen, daß die Oberfläche des Grundmaterials nicht Metall kann z. B. Kupfer, Nickel, Gold oder Silber 40 sehr katalytisch ist, obgleich das Innere der Platte oder ein ähnliches Metall sein. Dieses Verfahren ist gute katalytische Eigenschaften aufweist. In diesen verhältnismäßig billig, da der teure katalytische Füll- Fällen wird daher die Oberfläche der Platte 10 auf stoff nur in dem Oberflächenüberzug verwendet wird. einer oder auf beiden Seiten mit einem katalytischen

Derartige Kunststoffartikel können z. B. durch Kleberüberzug 18 versehen, wie es in den F i g. 3 Spritzen oder Pressen hergestellt werden, wobei der 45 und 4 dargestellt ist. Eine andere Möglichkeit zur katalytische überzug im gleichen Arbeitsprozeß her- Behebung dieser Erscheinung besteht darin, die Obergestellt oder nachträglich aufgebracht werden kann. fläche einer Säurebehandlung auszusetzen. Hierfür Die katalytische Überzugsmasse kann aus dem gleichen besonders geeignet sind oxydierende Säuren, 7. B. oder -ff*m anderen Kunstharz frrHrtf», wobei für Schwefel-. Salpeter- oder Chromsäure sowie Gedie Kunststoffartikel vorzugsweise möglichst billige $· mische derselben. Die Behandlung mit derartigen Materialien, z.B. Polyester oder Phenolharze, oder Säuren macht nicht nur die Oberfläche katalytisch auch andere Kunstharze des gegebenen Typs ver· aktiv, sondern beeinflußt auch meistens die Haftwendbar sind. festigkeit der Metallschicht günstig.

Weiden zur Metallisierung der Substrate nach der Die F i g. 5 stellt die Verfahrensschritte zur Her-Erfindung stromlos arbeitende MetaBabscbcidungs- 55 stellung einer einseitig gedruckten Leiterplatte mit bäder vrt, so können die abgeschiedenen durchplattierten Löchern dar. Schichten sehr dann sein, was bei nachfolgender In Fig. 5A wird die Ausgangsplatte 10 aus kau-Ätzung von Vorteil ist. In der Regel hegt die Schicht- rytischem Substrat dargestellt, die auf einer ihrer dicke wiscen 0,1 und 7 mils oder 0,0025 bis 0,175 mm. Oberflächen mit einem dünnen Metallnhr 14 versehen doch können auch noch MetaDfihne geringerer Dicke 60 ist. der die ganze oder Teile der Oberfläche bedecken tit werden. ^kann

Aus den erfindungsgemäBen Substraten sind z. B. In Fig. 5B ist eine negative Maske20 auf die Platten herstellbar, die auf einer oder e Ober- Metallfolie 14 gedruckt, wobei die Bezirke frei bleiflächen mit einem dünnen MetaBfihn überzogen und ben, die dem gewünschten Schaltschema entsprechen. mit oder ohne durdtpiattierte Löcher für Ein-, Zwei- 65 In F i g. SC ist durch Bohren oder Stanzen ein und Mcfarebenenschaltungsn veret werden kön- Loch 22 hergestellt worden, das als Verbindung dient, nen. Die Erfindung wäd durch die Zeichnung näher Die in F i g. SC dargestellte Platte wird dann in ein \eranschanIkhL stromlos Metall abscheidendes Bad gebracht, und

ίο

Metall 26 wird auf der inneren Lochwandung 30 ab- deren katalytische Grundplatte 106 beidseitig mit geschieden. Außerdem wird Metall in all jenen Ober- einer katalytischen Klebeschicht 18 versehen .st Auf Mchenbizirken abgeschieden, die nicht von der der äußerer' Klebersch.cht 18 wird em Schal schema Maske 20 ^gedeckt sind.Gewünschtenfalls kann nach 150 (F ι g. 10A) aufgebracht, w.e in Verbindung mit Abscheidung des Metalls auf der Lochinnenwand eine 5 F i g. 9, 9A und 9B beschrieben Auch hier können Elektrode an die Platte gelegt und das Schaltungs- · Löcher 110 vorgesehen sein um gleichzeitig die Lochmuster nach konventionellen Verfahren aufplattiert innenwandungen und das Schaltschema 150 auf der kawerden Nachdem entweder galvanisch oder stromlos talytischen Schicht 18 aufzuplattieren (vgl. F ι g. 10A). das Schaltungsmuster in der gewünschten Stärke auf- Die ganze Schaltung wird durch den katalytischen plattiert ist wird die Maske 20 mit einem geeigneten io Kleber 18 zusammengehalten. Die Löcher 110 mit den Lösungsmittel entfernt (vgl. Fig. 5E). Schließlich metallisierten Innenwandungen 112 bilden die Verwird die Platte in eine Ätzlösung gebracht, die r. B. bindungen zwischen den Schaltungen 150 und 104. aus Ferrichlorid oder Ammoniumpersulfat bestehen Gewünschtenfalls kann auf der Oberfläche 101 ein kann, um das bisher von der Maske abgedeckte Schaltschema 151 aufgebracht werden (vgl. F i g. 10B). Kupfer wegzuätzen. Ist der ursprüngliche Metallfilm 15 Gemäß dieser Ausführungsform kann eine zusätzliche sehr dünn, z. B. weniger als 5 Mikron, so ist es nicht katalytische Schicht 18 zum Überziehen der Obererforderlich, während des Ätzvorganges das Schalt- fläche 101 verwendet werden, bevor das Schaltmuster oder die Lochinnenwandungen abzudecken schema 151 hergestellt wird.

da der Ätzvorgang so kurz ist, daß keine nennens- Alle in den Fig. 9A, 9B, 1OA und 1OB darge-

werte Verminderung der Dicke der Leiter oder der ao stellten Mehrebenenschaltungen können sowohl nach Lochinnenwandungen eintritt. der beschriebenen additiven Methode als auch durch

Das gleiche Verfahren, wie es in F i g. 3 dargestellt das Druck- und Ätzverfahren hergestellt werden, ist, kann auch für zweiseitige Platten mit durchplat- In den Fig. 11 bis 15 sind Ausführungsformen

tierten Löchern, wie sie in F i g. 6 dargestellt sind, dargestellt, wie sie sich in manchen Anwendungsverwendet werden. Die erhaltene Platte besteht aus 35 gebieten, z. B. bei ein- oder doppelseitig gedruckten dem katalytischen Grundmateria! 10 und weist auf der Schaltungen oder auch bei Mehrebenenschaltungen, unteren und oberen Oberfläche die Schaltmuster 52 als zweckmäßig erweisen, nämlich Ausgestaltungen, und 54 auf. Eine Verbindung besteht durch das in denen eine Oberfläche der fertigen Schaltung keine Loch 22. dessen Innenwand mit der Metallschicht 24 katalytisthen Eigenschaften hat. bedeckt ist. ³° In F i g. 11 ist eine Platte aus dem katalytischen

In F i g. 8 ist eine einseitige Platte mit durch- Substrat 10 mit einer nichtkatalytischen Oberfläche 11 plattiertem Loch dargestellt, die nach dem gleichen gezeigt. Diese nichtkatalytische Oberfläche haftet auf Verfahren hergestellt wurde, wie es an Hand der dem Substrat 10 und bedeckt dieses in der Regel voll-F i g. 5 gezeigt und für die Platte der F i g. 3 be- ständig.

schrieben wurde. 35 In Fig. 13 ist eine katalytische Grundplatte 10

In F i g. 7 ist eine zweiseitige Platte mit durch- mit einer nichtkatalytischen Oberfläche 11 und einer plattiertem Loch dargestellt, die nach dem in der Metallfilmschicht 14 gezeigt.

F i g. 5 dargeste'lten Verfahren entsprechend F i g. 4 In F 1 g. 14 ist eine Platte gezeigt, welche zur Her-

hergestellt wurde. In der F i g. 7 werden die beiden stellung gedruckter Schaltungen Verwendung findet Schaltschemen 52 und 54 durch das Loch 22 der *o Sie besteht aus der katalytischen Grundplatte 10, die Grundplatte 10 verbunden. Die inneren Lochwandun- eine nichtkatalyiische isolierende Oberfläche 11, eine gen sind mit stromlos abgeschiedenem Metall 24 katalytische Kleberschicht 18 und einen dünnen Metallbedeckt, film ¹⁴ aufweist.

Die Fig. 9, 9A und 9B zeigen Verfahren zum In Fig. 15 ist eine katalytische Grundplatte 10

Herstellen von Mehrebenenschaltungen aus dem 45 mit einer nichtkatalytischen Oberfläche 11 und einer erfindungsgemäßen Substrat. In F 1 g. 9 wird eine katalytischen Kleberschicht 18 dargestellt. Platte 500 aus katalytischem Grundmaterial 100 dar- Die F i g. 16 und 17 zeigen weitere zur Herstellung

gestellt, die ein Schaltschema 104 trägt. Schichtförmig gedruckter Schaltungen brauchbare Platten, nämlich darauf aufgebracht ist eine Platte 600 aus katalytischem F 1 g. 16 eine Platte aus dem Substrat 10 mit ett» Harz 106. Auf 106 wird wie in F1 g. 9A dargestellt 50 einseitigen katalytischen Kleberschicht 18 und Fig.« das Schaltschema aufgebracht. Gewunscntenialls kon- die gleiche Platte mit katalytischen KJeberschichten M nen Verbindungslöcher 110 vorgesehen werden, deren auf beiden Seiten.

Innenwandungen mit einer Metallschicht 112 über- In F ι g. 18 A ist ein mit Metall kaschiertes Substrat

zogen werden (vgl. F i g. 9A). Auf der unteren Ober- geze.gt. welches in F i g. 18 B bedruckt ist mit eine» flache 101 kann ebenfalb eine Schaltung hergestellt 55 Negativ 16 auf einem sauren Lack IS werden, und zwar gleichzeitig mit der Schaltung 108 Nach erfolgtem Druck (vgl Fig. 18Ο ist *

(vgl. F ig. 9B). A*r~~,M. α- κ ^{nicht dl}"ch den Schutdack bedeckte Metallfolie wet

In F i g. 10 sind Bauelemente dargeteUt^e sich geätzt und dadurch das Leiterbild 14 bis 15 herges*» als vorteilhaft erweisen, wenn die Substratoberflache (vgl _F i g. 18D) Nach dem Ätzen wird der Schuß reich an Harz, aber verhältmsma&garn an ka«alyu- 6. lack 15 entfernt und das LeiterbUd 14 freigelegt (igt schem Füllstoff .st. Die daraus hergestellten Mehr- F i g. 18E). I_n F i g. ISF^Tdas LdSdM m fachschaltungen sind in den F , g. 1OA und 1OB das Grundmatenal Init einer kTalytocheü Farbe« dargestellt. . überzogen, auf welche eine negative Ma>'<e 17 «^

Auf eine PlatteSOl der F . g 10 wmJ ein Schalt- gedruckt it bi dT TSÄL £ L

dargestellt. . überzogen, auf welche eine negative Ma>'<e 17 «^

. Auf eine PlatteSOl der F . g. 10 wmJ ein Schalt- gedruckt ist, bei deT rtTlSrÄL £ nLhsW

schema 104 durch Druck- und Ätztechnik auf der 6₅ Leuerb,ld«9 f_rei Sriben (νΐΤΓΤ 18G) ^™ *■

katalytisch« Klebstoffschicht 18 aufgebracht welche Verbmdi.ngssteUe« werdV stiaU Locher «böte

am katalytischen Substrat 100 gebunden « Auf das _(vg] _F , g. l_8H). SdSSEdTwS^dsSriS·*'

Shh^ 1Θ* wird eine Platte 502 aufgebracht *,_n .,.„JV-- wLJTrri™ ^wira tvs wira <r ...... ...„.,.,0» nfeuü abscheidendes

g ) dSSEdTwS^dfesSriS „.,.,0» nfeuü abscheidendes Bad getaucnt

iaß Metall in den Lochwandungen und in den vom Masken lack frei gebliebenen Bezirken 9 abgesch.eden und an Weites Leiterbild 54 gebHdet <£«* Dj Maske 17 kann bestehenbleiben oder nach der Metall

r.pmäß einer weiteren Ausführungsform der Erfin-GemaO«Η β katalytischem Substrat mit

dung w rd «^ oberflächen, die vorzugsweise

S Verwendung e.nes katalytisch wirksamen^KIe-

femt werden. _f . _n„_eemäßen Ausge-

einem stromlos arbe.tenden Metallabscheidur.gsoaa

5Ä

Äd

Bin

. ö. H. Cn

ΖΪΓ fiÄ>JSSÄ?£iS Bin HMM

Ät/bad ausgesetzt, bis die nun "*| * _{h Anwen}. _{35 Zeollth} der Grundformel liehe Metallfolie wcggeätzi .st. Fur zamr _deQ

Gemäß
rungsform

d.e

wir

_{n Ausf 40} wo.n bedeutet

katalyfschen ^„^^ _ein austauschbares Kation welches

_ndelt. daß diese mit ^Λ7 _{die ElcktrO}nenvalen_Z im Tetraeder ausgleicht. Eigenschaften aufweht. _{der Valenzen des} Kations,

ÄSÄ—^ SScÄSffi « x ^e Zahl der Mole SiO, und schicht versehen, und anschließend wrd ei _das ^ ^ _{der Mde Wassen}

nach bekannten Verfahren ^^'^_Ιε Kupfer

dem Schaltschema

Bad der
wurde:

folgenden Zusammensetzung eingebracht

K.upfersu!fa!

Äth\lendian-.mteiraesMgsäure

Formaldehyd

Natriumcyanid

pH-Wert eingestellt durch

NaOH-Zugabe auf

Temperatur

Benetzer

O.Ofi Mo! 1

o.i: μ oi ι

O.OS Mol 1 U.5 Miliimol. I bis der Kationenaustausch vollständig vollzogen war, wie durch d.e Nichtabnahme weiterer S.lbermengen aneezei« »urde. Danach wurde das Harz getrocknet und gemahlen. Es wurde sodann das folgende Gemisch hergestellt:

1 _

57 C

1 2 !

Polyesterharz

Benzoylperoxyd

Kaolin ■■··.·

Austauscherharz nach Austausch mit

Silber

1 ε

Nach 60 Minuten «ar ein Kupferniederschiag auf der Inncn".andung der Löcher feststellbar

Bei Erhöhj.ig des Gehaltes an kaialuischem Füll stoff wurde die Zeit bis zum Auftreten eines feststellbaren Kupferniederschlages, wie aus der folgenden Tabelle ersichtlich, verkürzt:

Menge an katalytischem
Füllstoff

0,5 g
1,0 g
2,5 g

Zeit bis zum Auftreten eines feststellbaren Cu-Niederschlags

30 Minuten

15 Minuten

5 bis 10 Minuten

Beispiel 2

20 g des unter der Bezeichnung »Amberlite IR-20« bekannten Ionenaustauscherharzes (das Harz gehört in die Polystyrolgruppe, hat gebundene Sulfonsäurereste und besitzt eine große Austauschkapazitäi) wurde mit einer Silbernitratlösung so lange behandelt, Das aus dem erhaltenen Gemisch hergestellte Formstück wurde in ein Bad der im Beispiel 1 angegebenen ,5 Zusammensetzung eingebracht. Der an den Locnwandunaen auftretende Kupferniederschlag bewies. daß dasfhergesiellie Substrat katalytisch aktiv war.

Beispiel 3

a- Das im Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß ««« Austauscherharz in diesem Fall mit einer Paltadium- chloridlösung statt einer Silbemitratlösung behände t -urde und daß als Ionenaustauscher ein Polystyrol-

a₅ Austauschharz mit quaternären Amin- statt nut Sulfonsäuregruppen, dai demzufolge basisch reagierte, verwendet wurde. Im übrigen wurde wie im Beispiel _;. verfahren unter Verwendung der gleichen Menge mit Palladiumgesättigtem Austauscherharz. Das herge-

sHIte Formstück wurde in das gleiche stromlos Metal! abscheidende Bad getaucht, das im Beispiel 1 benutzt wurde. Im Inneren der Lochwandungen war bereits nach einer halben Stunde ein Kupfermederschiag feststellbar.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Weise herzustellen, daß die mi'. Löchern versehenen Patentansprüche: Substrate zunächst sensibilisiert, d.h. nacheinander mit wäßrigen Lösungen von Stannochlond und einer

1. Für die stromlose Metallabscheidung nach an rdelmetallsalzlösung behandelt werden, worauf sie in sich bekannten Verfahren geeignetes, aus elektrisch 5 einem stromlos arbeitenden Metallisierungsbad mit isolierenden Stoffen \οπΓΤνρ der Gieß-, Spritz- · einem Metallüberzug versehen werden, ts ist ferner bzw. Preß-Harzpulver, der wärmehärtbaren rvw. bekannt, Sensibilisierungslösungen zu benutzen, vselthermoplastischen sowie flexiblen Harze und Kunst- cheZinnsalzund Edelmetallionen gemeinsam enthalten, stoffe oder Mischungen derselben, der Photolacke Solche Sensibilisierungsverfahren haben zahlreiche oder Druckfarben bestehendes Substrat. z.B. für io Nachteile. So ist z. B. eine Benetzung von hydrophoben gedruckte Schaltungen, mit einem Gehalt an zum Substratoberflächen mi' wäßrigen Losungen nicht Kationenaustausch" befähieten Gruppen, da- Möglich. Sollen derartige Sensibilisierungsverfahren durch gekennzeichnet, daß es mit auf Substrate angewandt werden, die freie Metalleinem oder mehreren Metallen der Gruppe IB oberflächen aufweisen, so erweist es sich als nach- und VIII des Periodensystems beladene ionen- 15 teilig, daß die Haftfestigkeit der auf derMetalloberaustauscner, insbesondere in feinveneiliem. pulver-Räche stromlos aufgebrachten Metalischicht nur sehr förmigem Zum ind, als Füllstoff enthält oder mit gering ist, was auf die im Sensibilisierungsverfahren derartige Füllstoffe enthaltenden Überzügen ver- auf der Metalloberfläche entstehende sogenannte sehen ist und gegebenenfalls an der Oberfläche teil- Seederzwischenschicht zurückzuführen ist. Diese Zwi- weise metallisiert ist. ao selenschicht verhindert eine gute Haftfestigkeit des

2. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekenn- aufplattierten Metalls sowohl an den Folienkanten, zeichnet, daß der Ionenaustauscher aus einem Ton- welche die Lochwandungen umgeben, als auch auf mineral, einem kristallinen Me'all-AIuminosilikat der Folienoberfläche selbst. Andererseits gibt es ver- oder einem organischen Kationen-Austauscherharz schiedene Gründe, iie ein Aufbringen einer zusätz- oder einem Gemisch derselben besteht. »5 liehen Metallschicht auf einer ursprünglich bereit-

3. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekenn- vorhandenen Metallschicht erforderlich machen. S₁ zeichnet, daß das Tonmineral aus einem Mont- kann z. B. die Folienstärke ungenügend sein, oder e> morillonit. Benionit, Hektonit, Saponit, Attapulgit. kann sich als zweckmäßig oder erforderlich erweisen. Illigit, Vermiculit oder Zcolith ( Jer einem Gemisch die Oberfläche mit einem anderen Metall zu überderselben besteht. 30 ziehen, um so bestimmte Eigenschaften zu erzielen.

4. Substrat nach Anspruch 2, Jadurch gekenn- Zur Vermeidung von Sensibilisierungsverfahren ist zeichnet, daß das Kationen-Austauscherharz funk- es bereits bekannt, die Oberflächen von derartigen tioneile Gruppen enthält, die aus Sulfonsäuren Substraten mit zum Ionenaustausch befähigten Grup-Phosphorsäure-, Carboxyl-. Phenol- oder substi- pen zu versehen, indem die Substrate üblichen bekanntuierten Aminogruppen bestehen. 35 ien Sulfonierungs-, Hydroxylierungs- oder Carboxy -

5. Substrat nach Anspruch 2, dadurch gekenn- lierungsverfahren unterworfen ooei mit zum Ionenzeichnet, daß das kristalline Metall-Aluminosüikat austausch befähigte Gruppen aufweisenden Farb-Poren mit einem Öffnungsdurchmesser von 3 bis stoffen behandelt werden, wobei die Farbstoffe an der 15 Ä aufweist. Oberfläche irreversibel adsorbiert werden. Danach

6. Substrat nach Anspruch 1 bis 5, dadurc« ge- 40 werden diese zum Ionenaustausch befähigten Oberkennzeichnet, daß der katalysierend wirkende Füll- flächen mit wäßrigen Lösungen, wie Gold-, Silber-, stoff in einer Menge von etwa 0,001 bis 70Gewichts- Platin- oder Palladiumionen enthalten, in Kontakt Prozent, bezogen auf das Gesamtgewicht des elek- gtbracht. worauf reduziert und in üblicher bekannter frisch isolierenden Stoffes, vorliegt. Weise eine Metallschicht abgelagert wird.

7. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 45 Nachteilig an diesem bekannten Verfahren ist jezeichnet, daß zumindest ein Teil seiner Oberfläche doch, daß mit dessen Hilfe gedruckte Schaltungen mit mit einer Schicht aus einem Klebstoff, der den Lochwandungen, die ebenfalls einwandfrei metallisiert katalysierend wirkenden Füllstoff enthält, ver- werden sollen, in völlig befriedigender Weise nicht sehen ist. herstellbar sind, da die zum Ionenaustausch befähigten

8. Substrat nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 5° Gruppen nur an der Oberfläche erzeugt werden, zeichnet, daß es aus einem anorganischen elektrisch Aufgabe der Erfindung ist es, elektrisch isolierende isolierenden Stoff und einem anorganischen kata- Substrate anzugeben, die sich auch zur Herstellung lysierend wirkenden Füllstoff besteht. von Druckschaltungen, z. B. auch Zwei- und Mehr-'

Schichtleiterplatten, mit einwandfrei metallisierten 55 Lochwandupgen hervorragend eignen und die sich

außerdem durch gute Haftfestigkeit der darauf z. B.

stromlos aufgebrachten Metallniederschläge sowie

Die Erfindung betrifft ein für die stromlose Metall- durch einfache Handhabung und große Wirtschaftlichischeidung nach an sich bekannten Verfahren ge- keit auszeichnen.

gnetes, aus elektrisch isolierenden Stoffen vom Typ 60 Gegenstand der Erfindung ist ein für die stromlose ϊγ Gieß-, Spritz- bzw. Preß-Harzpulver, der wärme- Metallabscheidung nach an sich bekannten Verfahren arlbaren bzw. thermoplastischen sowie flexiblen geeignetes, aus elektrisch isolierenden Stoffen vom larze und Kunststoffe oder Mischungen derselben. Typ der Gieß-, Spritz- bzw. Preß-Harzpulver, der er Photolacke oder Druckfarben bestehendes Sub- wärmehärtbaren bzw. thermoplastischen sowie flexirat, z. B. für gedruckte Schaltungen, mit einem 65 blen Harze und Kunststoffe oder Mischungen deriehaltanzum Kationenaustausch befähigten Gruppen. selben, der Photolacke oder Druckfarben bestehendes Es ist bereits bekannt, Substrate für gedruckte Schal- Substrat, z. B. für gedruckte Schaltungen, mit einem JHMn mit metallisierten Lochwandungen in der Gehalt an zum Kationenaustausch befähigten Grup-