DE1696604B2 - Isolierstoff mit katalytisch wirksamen fuellstoffen - Google Patents
Isolierstoff mit katalytisch wirksamen fuellstoffenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Isolierstoffe mit
katalytisch wirksamen Füllstoffen, de für die stromlose Metallabscheidung aus hierfür geeigneten Bädern
geeignet sind.
Derartige Isolierstoffe können etwa in Form dünner Platten vorteilhaft zur Herstellung gedruckter Schaltungen
im allgemeinen, insbesondere für die Fertigung von Zwei- und Mehrschichtleitcrplatten mit metallisierten
Lochwandungen benutzt werden. Bei der Fertigung von gedruckten Schaltungen mit metallisierten Lochwandüngen
ist es üblich, die mit den Löchern versehene Basismaterialplatte nacheinander mit wäßrigen Lösungen
von Stunnochlorid und einer Ldelmetallsalzlösung zu behandeln und nachfolgend in einem stromlos
arbeitenden Met;illisierun;:sLK)'l mit einem Metallüberzug
/u ver'.cht'li.
Die I Ii 1 !.llung \,.r stromlos vci kiiplerban-n Isolier
Sivill··!! ■; last.'i'liJi linger, körniger oder gewebter
Struktur, die katalytisch aktiviert werden, ist bekannt (US-PS 32 22 207).
Bei einem bekannten Verfahren zur stromlosen Metallisierung von Isolierstoffplatten für gedruckte
Schaltungen (US-PS 30 35 944) wird so vorgegangen, daß zunächst eine Behandlung mit Ätzlösungen zum
Zwecke des Aufbrechens chemischer Bildungen erfolgt, um so der Oberfläche des Isolierstoffs Ionenaustauscheigenschaften zu geben; anschließend die Behandlung
der derart vorbehandelten Oberfläche mit einer wäßrigen, ein Edelnietallsalz enthaltenden Lösung vor
der Beaufschlagung mit einem geeigneten Reduktionsmittel, um so an die aufgebrochenen chemischen
Bindungen Edelmetall-Ionen anzulagern; und schließ-
lieh das Abscheiden eines Kupferniederschlages aus
ohne äußere Stromzufuhr metallisierenden Bädern, wobei die Edelmetallionen als katalytische Zentren für
den Beginn des Abscheidevorganges wirken.
Bei den bekannten Aktivierungsverfahren ist eine Benetzung von hydrophoben Isolierstoffoberflächen
mit wäßrigen Lösungen nicht immer im geforderten Umfang möglich. Für den Fall, daß derartige Aktivierungsverfahren
für Materialien benutzt werden, die freie Metalloberflächen aufweisen, ist es nachteilig, daß
die Haftfestigkeit der auf der Metalloberfläche aufgebrachten stromlosen Metallschicht nur sehr gering ist.
was auf die beim Verfahren entstehende Seederzwischenschicht auf der Metalloberfläche zurückzuführen
ist. Diese Zwischenschicht verhindert eine gute Haftfestigkeit des aufplattierten Metalls sowohl an den
Folienkanten, welche die Lochwandungen umgeben, als auch auf der Folienoberfläche selbst. Es gibt verschiedene
Gründe, die ein Aufbringen einer zusätzlichen Metallschicht auf einer ursprünglich bereits vorhandenen
Metallschicht erforderlich machen. Beispielsweise kann die Folienstärke ungenügend sein oder die
Oberfläche soll mit einem anderen Metall überzogen werden, um so bestimmte Eigenschaften zu erzielen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Isolierstoff der eingangs genannten Art
durch Zugabe weiterer bestimmter Füllstoffe für Verfahren zur stromlosen Metallisierung geeigneter zu
machen, so daß diese Verfahren zu weiter verbesserten Endprodukten ohne die oben aufgezeigten Unzulänglichkeiten
führen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß als Füllstoffe Partikeln, die einen Überzug
aufweisen, der von einem kationaktiven Tensid mit einer hydrophoben Gruppe und einem oder mehreren der
Metalle der Gruppe I B und VIII des Periodensystems der Elemente sowie Zinn gebildet wird, in den
Isolierstoff eingebettet sind.
Es ist besonders vorteilhaft, daß die katalytisch wirksamen Füllstoffe aus einem Stoff bestehen oder
S5 diesen als eine Schicht bzw. eine Imprägnierung
enthalten die als ein kationisches Benetzungsmittel wirkt, wofür die hydrophobe Gruppe in Gegenwart von
Wasser Teil des Kations wird und ein oder mehrere der Metalle der Gruppen I B und VIII des periodischen
do Systems der Elemente in den Reaktionsvorgang
eingebaut sind.
Zur Herstellung der erfindungsgemaßen Füllstoffe wird das Ausgangsmateiuil mit einem kanonischen
Benetzungsmittel behandelt. Line weitere Möglichkeit
ns besteht darin, das kationische Benetzungsmittel dem
Fälluiigsmittcl zuzusetzen welches benutzt wird, um das
Metall der genannten Gruppen des periodischen Systems .iiif die Triigerteilchen .luf/.ufälleii. Noch ein
anderer Weg besteht darin, die Trägerteilchen selbst mit
dem kationischen Benetzungsmittel vorbehandeln und anschließend dem Fällungsmittel, welches die
Metalle der genannten Gruppen auf d;e Trägerteilchen
auffällen soll, auszusetzen. Das Fällungsmittel kann
dann das gleiche oder ein anderes kationisches Benetzungsmittel enthalten.
Zu den als Trägerteilchen geeigneten Stoffen gehören u.a. Füllstoff*, wie Aluminiumsilikat, Asbest, Albalith,
Quarz Kryolith, Calciumsulfat, Portland Zemente. Kalkstein, fein gemahlene Tonerde, Baryt, Talkum,
Pyiophyllit, Kieselalgengestein und ähnliche mehr. Als
Pigmentstoffe sollen beispielsweise genannt werden Titandioxyd, Cadmiumrot und Aluminiumpulver. Als
poröse Materialien sollen noch aufgeführt werden Papbr, Holz, Fiberglas, Tuch, natürliche und syntheti
sche Fasern, wie beispielsweise Baumwollfasern, Polyesterfasern
und dergleichen.
Die Partikelgröße der pulverförmigen Füllstoffe hängt in hohem Maße von ihrer Art ab. Ein bevorzugter
chemischer, inerter Füllstoff ist Kaolintonerde. Unter diesem Sammelbegriff werden verschiedene hydratisierte
Aluminiumsilikate von in der Regel plättchenförmiger
Struktur zusammengefaßt, wie beispielsweise Kaolinit, Nacrit, Halloysit und Dickit. Die Kaolinminerale
sind mit der allgemeinen Formel
Al2O3 · 2SiO2 · XH2O
darstellbar; in der Regel ist X gleich 2. Das Gewichtsverhältnis zwischen SiO2 und Al2O3 nach J0
dieser Formel ist 1,18; für übliche Kaolintonerden liegt es in der Regel zwischen 1,0 und 1,5. Kaolin
unterscheidet sich von anderen Tonerdemineralien nicht nur bezüglich seines Gitteraufbaus, sondern auch
in der Basen-lonenaustausch-Kapazität. Für Kaoline beträgt diese in der Regel 3 bis 15 Milli-Äquivalent pro
100 g.
Die hier interessierenden kationischen oberflächenaktiven Verbindungen zeichnen sich durch eine
hydrophobe Gruppe aus, welche einen Teil des Kations bildet, wenn die Verbindung in Wasser gelöst wird. Als
geeignet haben sich solche Verbindungen erwiesen, welche Stickstoff oder Phosphor enthalten. Als Beispiel
für stickstoffhaltige Verbindungen seien quarternäre Ammoniumverbindungen, Sarkosin-Derivate, Imidazo-Hn,
äthoxylierte Amine und Amide, Alkanol-Amid und Amin und kationische Benetzungsmittel, die sich von
heterocyclischen Stickstoffverbindungen ableiten, wie Pyrrol, Pyrrolidin, Piperidin, Pyridin usv.·, genannt.
Phosphorhaltige kationische Benetzungsmittel, welche sich bevorzugt eignen, sind die Phosphoniumverbindungen.
In einer bevorzugten Ausführung werden die inerten Füllstoffe zunächst mit einem Film eines kationischen
Benetzungsmittels versehen und anschließend einer Metallsalzlösung ausgesetzt oder in anderer geeigneter
Weise behandelt, um das katalytisch wirksame Metall anzulagern.
Kationische Benetzungsmittel, wie primäre, sekundäre und tertiäre Alkyl- bzw. Arylalkylamin und Polyamin, (10
Amid und Polyamid-Verbindungen, welche sich als Reaklionsprodukt von Aminen und Amiden mit
Karbonsäuren ergeben. Salze der Fettsäuren mit Kolophoniumhar/cn, Reaktionsprodukte von Karbonsäuren
mit Terpentinharzen und dergleichen, sind (^ gleichfalls geeignet. Weiterhin können mit Frfolg
Sarcosinderivate benutzt werden, die erhalten werden,
wenn Sarkosin (Methylamino-ossigsäure) mit einer
Fettsäure reagiert Das Reaktionsprodukt kann als modifizierte Fettsäure aufgefaßt werden, bei welcher
die Kohlenwasserstoffkette durch eine Amido-Methylgruppe der Struktur
C-N-CH1
O
unterbrochen ist
Die katalytisch wirksamen Metalle der Gruppen I B und VIII des periodischen Systems der Elemente
können in mannigfacher Weise auf die Partikeln der Füllstoffe aufgebracht werden. Beispielsweise können
sie im Vakuum aufgedampft werden. Ebenso ist es möglich, das Metall aus einer geeigneten Metallsalzlö
sung auf den Partikeln niederzuschlagen bzw. auf diese aufzufallen. Vorteilhaft wird hierzu eine Aufschlämmung
der Partikeln in der mit einem geeigneten Reduktionsmittel versetzten Metallsalzlösung hergestellt.
Um katalytische Isolierstoffe herzustellen, kann der
vorliegende katalysierende Füllstoff in verschiedenen Anwendungsmöglichkeiten benutzt werden. So können
die Füllstoffpartikeln in einem organischen Harz- bzw. Kunststoffgemisch gleichmäßig verteilt werden und
dieses so katalysierte Isoliermaterial kann zum Imprägnieren von Schichtmaterial für übliche Preßstoffe,
beispielsweise Papierbahnen, Fiberglas, Polyesterfasern und Gewebe, Holz und anderen porösen Stoffen,
benutzt werden. Andererseits kann auch der katalysierende Füllstoff in einem Gieß- oder Spritzharz
dispergiert werden und aus dem so erhaltenen beispielsweise in die Form eines Granulats georachten
Isolierstoff können die katalytisch wirksamen Isolierstoffplatten in bekannter Weise durch Gießen. Extrudern
und dergleichen angefertigt werden.
Schließlich können auch vorgeformte Folien aus katalytischem Kunststoff hergestellt werden, die nicht
ausgehärtet sind und die entweder auf Trägermaterialien aufkaschiert oder in Stapeln gewünschter Stärke zu
einem katalytischen Formkörper, beispielsweise einer Platte, verpreßt werden.
In jedem Fall ist das Endprodukt in seinem ganzen Inneren katalytisch wirksam, so daß bei Herstellung
einer Bohrung deren Wandung einem stromlos metallisierenden Bade ausgesetzt werden kann und sich
auf dieser ein fest haftender Metallüberzug niederschlägt. Die Oberfläche eines solchen Formkörpers
kann entweder katalytisch oder nicht katalytisch aktiv gemacht werden. Beim Verpreßvorgang entsteht ein
harzreicher und füllstoffarmer Oberflächenfilm, der bis zur vollkommenen katalytischen lnaktivität führen
kann. Wird dieser Harzfilm abgebaut, was beispielsweise durch Sandstrahlen oder durch Säuren geschehen
kann, dann kann die stromlos arbeitende Metallisieruigsbadlösung
an die katalysierten Füllstoffpartikeln heran und es bildet sich eine lest haftende Metallschicht.
Eine andere Möglichkeit besteht datin, die Oberfläche mit einer Schicht eines katalytisch wirksamen Haltvermittlers
zu verschen. Letzterer kann beispielsweise aus einem Gemisch von wärmeaushärtbaren und flexiblen
Klebharzen mit katalytischem Füllstoff bestehen. Für Schichtpreßstoffe kann beispielsweise eine Obcrflächenlage
vor dem Verpressen aufgebracht werden. Als katalytischer Füllstoff kann auch anorganischer Isolierstoff,
wie Tonerde. Mineralien, wie Keramik, weiter
Ferrit, Carborundum, Glas, Glimmer, Steatit und dergleichen, zugesetzt werden. Dies geschieht vor dem
Brennen und bewirkt, daß der fertiggestellte Formkör per, beispielsweise eine Keramikplatte, durch und durch
katalytisch aktiv ist. Die Menge, in welcher der katalysierte Füllstoff im Fertigprodukt vorhanden ist,
hängt in hohem Maße von dem jeweils spezifischen Eigenschaften ab. Sie kann etwa zwischen 0,0005 und
80 Gew.-%, vorzugsweise aber zwischen 0,1 und 20%, liegen.
Geeignete organische Isolierstoffe sind die üblichen Thermoplaste und wärmeaushärtbaren Harze und
Kunststoffe sowie solche mit Haftvermittlereigenschaften.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung können die aus katalysierten Isolierstoffen bestehenden Formkörper, wie beispielsweise Isolierstoffplatten, mit einer
Metallschicht versehen werden. Beispielsweise kann in üblicher Weise eine Kupferfolie aufkaschiert werden.
Die Metallschicht kann auch durch stromlose Metü'labscheidung
direkt auf der Plattenoberfläche bewirkt werden. — In diesem Fall kann sie zuverlässig auch in
sehr geringer Stärke produziert werden, beispielsweise in einer Dicke von wenigen Micron. Als Dickenbereich
für die Metallschicht kann ganz allgemein etwa ein solcher von 1 bis 250 μ angesehen werden.
Herstellung des katalysierend wirkenden Füllstoffs: Zunächst wird eine Lösung eines kationischen Benetzungsmittels
aus
Oleyoyl Sarcosin
Isopropanol
Isopropanol
20 g
80 g
80 g
hergestellt. 100 g mit Wasser gewaschene Kaolintonerde
in feinpulveriger Form werden mit dieser Ecr.etzerlösung
für mehrere Minuten behandelt. Sodann wird das Kaolin abgefiltert und bei 130°C für eine Stunde
getrocknet.
IbOg Stannochlorid werden in 100 ml Salzsäure
gelöst.
Dieser Lösung werden unter starkem Rühren 2 g Palladiumchlond — gelöst in 40 ml Salzsäure —
zugesetzt, und die Mischung wird für 30 Minuten gekocht. Nach dem Abkühlen wird sie mit 0,1 molarer
Salzsäure auf 1 Liter verdünnt. 50 g des mit dem Benetzungsmittel behandelten Kaolins werden mit
100 ml der vorstehend beschriebenen Aktivierungslö
sung versetzt
Die Kaolinpartikeln binden das gesamte Palladium in der Lösung. Nach dem Abfiltrieren der edelmetallfreien
Flüssigkeit wird der fertige Füllstoff getrocknet
Anstelle des Palladiumsalzes kann jedes andere katalytisch wirksame Metall benutzt werden, beispielsweise Gold als Goldchlorid, Silber als Silbernitrat, Zinn,
Eisen, Kupfer oder ein anderes der Gruppen I B und VIII des Periodensystems der Elemente.
Für dieses Beispiel wird Terpentinharz-Amin überzogenes Kaolin benutzt In 1000 ml Wasser und 6 ml
Salzsäure werden 540 g Terpentinharz-Amin überzogene Kaolinpartikeln eingebracht und darin für 30 Minuten aufgeschlämmt Hierauf wird eine Lösung von 1 g
Palladiumchlond in 1,2 ml Salzsäure hergestellt und diese mit Wasser auf 30 ml verdünnt Diese Lösung wird
der Kaolinpartikelnaufschlämmung zugesetzt und anschließend wird eine Zinn-lI-Salzlösung der folgenden Zusammensetzung zubereitet und zugesetzt: 10,7 g SnCI2 - 2 H2O und 60 ml Wasser und Salzsäure >n einer
Menge, die ausreicht, um eine klare Lösung herzustellen. Nach sorgfältigem Durchmischen wird abfiltrieri und
s der Füllstoff gewaschen und bei 105 bis 120° C getrocknet Nach dem Trocknen wird der Füllstoffkuchen zerbrochen, um die gebildeten Konglomorate zu
zerteilen.
Soll der Füllstoff zum Herstellen von katalytischen Phenolpapier-Schichtpreßstoff dienen, so werden auf
100 Gewichtsteile des Harzgemisches 6 Teile des katalysierten Füllstoffs zugegeben und dieses Harzgemisch in üblicher Weise zum Tränken der Papierbahnen
benutzt Das fertige Laminat ist dann durch und durch katalytisch.
In ähnlicher Weise können katalytische Epoxydharz-Schichtpreßstoffe hergestellt werden, indem dem
Epoxydharzgemisch zwischen 5 und 15Gew.-% des katalytischen Füllstoffs zugesetzt werden.
9 kg Zinn(II)-chlorid werden in 851 Wasser und 2,5 1
Salzsäure gelöst Sodann wird 50 kg Terpentinharz- Amin überzogenes Koalin zugesetzt und die Aufschläm- mung gut durchgemischt Weiter wird eine Lösung von 91 g Palladiumchlorid, 100 ml Salzsäure, 2400 ml Wasser
hergestellt und der Aufschlämmung zugesetzt. Nach gutem Durchmischen wird abfiltriert und das Filtrat
wird zur Chlorfreiheit gewaschen und getrocknet.
Zum Herstellen von katalytischem Polyesterglas- preßstoff wird dem Harzgemisch der so bereitete
Füllstoff im Verhältnis von 6 Teilen bezogen auf das Harzgemisch zugesetzt und das Laminat in üblicher
Weise fabriziert
Es wird zunächst eine Lösung von 0,85 g Palladiumchlorid per ml Salzsäure hergestellt. 0,5 ml dieser
Lösung werden zu 250 ml lsopropylalkohol, das 3 ml Oleoyl Sarcosin enthält, gegeben. Sodann werden 125 g
in Wasser gewaschenes Kaolin in dieser Lösung aufgeschlämmt wobei 500 ml Wasser zugesetzt werden
Nach dem Filtrieren wird das Kaolin getrocknet.
Beispielsweise wird mit diesem Füllstoff ein Gießhan entsprechend der folgenden Zusammensetzung herge
stellt:
40 g Polyesterharz,
5 g katalysierter Füllstoff,
15 g Kaolin,
0,6 g Benzoyl Peroxyd,
1 Tropfen eines geeigneten Beschleunigers.
Gußstücke aus diesem Material sind durch und durc katalytisch. Werden daher Löcher hergestellt die in da
Innere derselben reichen, und wird deren Wandun einer stromlos metallisierenden Badlösung ausgesetz
so wird diese mit einem fest haftenden Metallbela überzogen.
Andere geeignete Palladiumlösungen mit Bene zungsmittel sind beispielsweise: je 0,5 g PalladiumchU
rid gelöst in
a) SOmlOctylaminazetat,
b) 50 ml Hexylaminazetat
c) 50 ml Anrin der Generalformel
d) 50 ml Sarcosin.
Die beschriebenen Lösungen bewirken, wenn sie Kunstharzen beigegeben werden, gleichfalls eine
Katalysierung. Es wird jedoch etwa die lOOfache Menge
an Palladium benötigt, verglichen mit jener die zur Aktivität führt, wenn zum Katalysieren ein mit den
aufgeführten Palladiumlösungen behandelter Füllstoff benutzt und dieser dem Harz beigemischt wird.
Für die Herstellung eines katalysierten Materials für Spritzguß und die Fertigung von daraus hergestellten
Gegenständen werden 2 Teile von katalysiertem Kaolin mit 10 Teilen Acrylonitril-Butadienharz-Granulat trokken
vermischt. Die Mischung wird bei 245 bis 250° C mit einem Spritzdruck von ca. 1000 bis 1500 kg/cm2
verarbeitet. Das fertiggestellte Spritzgußteil zeigt das gleiche Aussehen wie eines aus nicht katalysiertem
Ausgangsmaterial. Wird der aus dem katalysierten Material gefertigte Gegenstand in einer 2% Lösung von
Chromschwefelsäure und Fluorborsäure (50%) für 10 Minuten bei 65°C behandelt, mit Wasser gewaschen
und beispielsweise in die in Beispiel 4 aufgegebene Verkupferungslösung gebracht, so bildet sich rasch ein
fest haftender Kupferüberzug.
Die Zeichnungen zeigen beispielsweise Anwendungsmöglichkeiten der vorbeschriebenen Isolierstoffe mit
katalytisch wirksamen Füllstoffen für die Herstellung
von Leiterplatten für gedruckte Schaltungen. Die F i g. 1 bis 14 sind hierbei teilweise perspektivische und
teilweise geschni'tene Darstellungen der nachfolgend beschriebenen Beispiele.
In F i g. 1 ist eine Leiterplatte dargestellt, die aus einer Isolierstoffschicht 10 besteht, welche einen Füllstoff 12
der beschriebenen Art enthält, der katalytisch &uf die stromlose Metallabscheidung wirkt. Der katalytische
Füllstoff 12 ist so in der Isolierstoffschicht 10 verteilt,
daß diese vollständig und homogen katalytisch ist. Ein dünner Metallfilm 14 bedeckt die eine Oberfläche,
wobei die Dicke dieses Metallfilms variieren kann und normalerweise zwischen 0.05 bis 105 μιη liegt.
In F i g. 2 ist eine Leiterplatte dargestellt, die auf
beiden Seiten mit einem Metallfilm 14 kaschiert ist. Bei bestimmten katalytischen Füllstoffen, z. B. in Form
fester Teilchen, besteht die Gefahr, daß der Füllstoff sich
im Inneren der Leiterplatte anreichert, während die Oberflächen verhältnismäßig harzreich und füllstoffarm
sind. Abhängig vom Herstellungsverfahren kann diese Eigenschaften so große Ausmaße annehmen, daß die
Oberfläche überhaupt keine katalytischen Eigenschaften mehr hat. Dieser Effekt kann dadurch behoben
werden, daß die Oberfläche oder die Oberflächen der Isolierstoffschicht 10 mit einem katalytischen Klebstoff
18 überzogen werden, wie dies in F i g. 3 und 4 dargestellt ist Eine weitere Möglichkeit zur Behebung
dieses Mangels besteht darin, die Oberfläche einer Säurebehandlung auszusetzen. Hierfür sind besonders
anorganische, oxydierende Säuren geeignet, wie beispielsweise Schwefel, Salpeter oder Chromsäure oder
Mischungen aus diesen. Die Säurebehandlung aktiviert nicht nur die Oberfläche, sie rauht diese auch auf und
bewirkt dadurch eine bessere Haftung der später aufgebrachten Metallschicht
Die F i g. 5 stellt die Verfahrensschritte zur Herstellung einer einseitigen, gedruckten Leiterplatte mit
durchplattierten Löchern dar. Gemäß Fig.5A ist die
Isolierstoffschicht 10 aus katalytischem Material mit einem dünnen Metallfilm 14 versehen, der entweder die
ganze oder nur Teile der Oberfläche bedecken kann.
In Fig. 5B ist eine negative Maske 20 auf den Metallfilm 14 gedruckt, so daß das gewünschte
Schaltbild frei bleibt. Im Punkt C in Fi g. 5 befindet sich ein Loch 22, das durch Bohren oder Stanzen hergestellt
wurde und durch den Metallfilm 14 und die Isolierstoffschicht 10 geht und einen Verbindungspunkt in der
gewünschten Schaltung darstellt. Die in Fig. 5C dargestellte Leiterplatte wird in ein stromlos arbeitendes
Metallisierungsbad getaucht und so Metall 24 in der
ic Lochwandung 30 des Loches 22 niedergeschlagen.
Ebenfalls tritt ein Metallniederschlag auf den nicht abgedeckten Bezirken der Oberfläche auf. Falls
erwünscht, kann, nachdem ein Metallniederschlag auf der Lochwandung erzidt ist, eine Elektrode an die
Platte gelegt werden und so die Leiterzüge wie die Innenwandungen des Loches galvanisch aufplattiert
werden. Nachdem durch galvanische oder stromlose Metallabscheidung eine entsprechende Dicke der
Metallabscheidung erreicht wurde, wird die Maske mit einem organischen Lösungsmittel entfernt. Die soweit
gefertigte Platte ist in Fig. 5E dargestellt. Schließlich wird die Platte einem Ätzvorgang unterworfen; falls der
dünne ursprüngliche Metallfilm aus Kupfer besteht, wird hierfür Eisenchlorid oder Ammoniumpersulfat
verwendet. Durch diesen Ätzvorgang wird der ursprüngliche jetzt nach Entfernung der Maske freigelegte
Metallfilm 14 weggeätzt.
Das hier beschriebene und in F i g. 5 dargestellte Verfahren kann ebenfalls zur Herstellung von zweiseitigen
Leiterplatten verwendet werden mit durchplatticrten Löchern, wie diese in Fig. 6 dargestellt sind. Man
beginnt hierfür mit einer Isolierstoffschicht wie sie in F i g. 2 dargestellt ist. Wie in F i g. 6 gezeigt, besteht die
Leiterplatte aus der Isolierstoffschichl 10. welche die Leiterzüge 52 und 54 trägt, und zwar auf der oberen und
unteren Seite. Querverbindungen zwischen den beiden Leiterebenen sind durch das Loch 22 vorgesehen,
welches eine Metallplattieriing 24 auf der Innenwand
hat.
.40 Verfahren zum Herstellen von Mehrschichtschaltungen
werden in den F i g. 7, 7A und 7B gezeigt. Die Platte 50 besteht aus der Isolierstoffschicht 10 mit dem
Metallfilm 14 und wird in der dargestellten Weise mit einer Platte 60 verbunden, welche nur aus katalytischem
Material 16 besteht. Nach erfolgter Laminierung wird durch Aufdrucken einer negativen Maske auf die
Oberfläche ein Schaltbild erzeugt. Dann wird die ganze Anordnung in ein stromlos Metall abscheidendes Bad
gegeben; zuvor können noch, falls dies gewünscht ist, Löcher 22 an den Verbindungspunkten gebohrt oder
gestanzt werden, damit die Lochinnenwandungen gleichzeitig mit den Leitern metallisiert werden. Die
fertige Anordnung ist in F i g. 7 A dargestellt. Um das in F i g. 7B dargestellte Schaltbild zu erhalten, wird auf der
5s unteren Oberfläche 101 der katalytischen Isolierstoffschicht 10 ein Schaltbild 109 dargestellt werden, welches
gleichzeitig mit dem auf der oberen Seite behandelt wird.
Weitere katalytische Leiterplatten sind in den F i g. 8
bis 14 beschrieben und gezeigt
Fig.8 zeigt eine Leiterplatte, welche eine katalytische Isolierstoff schicht 10 besitzt und eine nicht
katalytische Oberflächenschicht 11, die entweder auf diese aufgebracht oder in einem Stück mit dieser
gefertigt ist In F i g. 9 ist eine katalytische Isolierstoffschicht 10 gezeigt bei der beide Oberflächenschichten
11 nicht katalytisch sind
In Fig. 10 ist eine katalytische Isolierstoffschicht 10
609545/298
gezeigt, deren e;ne Oberflächenschicht !! eine nicht
katalytische Deckschicht ist. während die andere- mit
einem Metallfilm 14 versehen ist.
In F i g. 11 ist eine Leiterplatte geze;g;. weiche auf der
katalyiischen Isolierstoffschicht einerseits eine nicht katalytische Schicht Il hau auf der anderen Seite eine
Kleberschicht 18. auf die ein dünner Metallfilm 14 aufgebracht ist_
In Fig. 12 wird eine andere vorteünafte Ausgestal-
-.urigsi'orm gezeigt: die kataiytische Isoiierstoiischicht 10
hat hier eine Oberfläche mit einer r.icht katalv tischen
Schicht Ii, während die andere mit einer kataivtischen
Klebeschicht 18 bedeck; ist-
In den Fig. 13 und ;4 sind noch weitere Leiterplatten
gezeigt, die zur Herstellung gedruckter Schaltungen Verwendung finden können. Ir. Fig. 13 ist eine
katahtische Is-oliersiofiscrnch: 10 dargestellt, deren eine
Oberfläche mn einem katalytischer. Klebstoff 18
versehen ist.
in Fig. 1- wird eine andere Leiterplatte gezeigt, die
eine katahusche !soiserstoftschicht IO hat und die
beidseitig mit einem kataiv tischen Kleber versehen ist.
Die in den F i g. ';fc dTta '.' dargestellter! Ausführungsforrnen
finden insbesondere Verwendung zur Herstellung
von Mehrschichtschalfjnten. u ;e sie a- Hand von
F ; g. 10 beschrieben wurden.
Kataiy.ssche iso;iers;of-'sch::r;ter. —..: r.jcnr kata!\ tischen
ODe-"!äche- können i:x. verschiedene Weise
rergeste]'.! νλ erden-. Hserftr >.ann beispielsweise nur eine
sehr geringe N-enge kitaijtischer Füllstoff den;
G"urid~i:er;a, τ^ζαζχζ'. ■*· c'cer.. so da3 die immer an
Füüs;of; ΐ~~s'tr- Oberflächen- .- c-'-esem Faii praktisch
we.'CKes rcicr δ~ Ka;a:v;'sc"c~". rü:s;o: ^St. so Kan~. j-c
Dber;;acr:e ~;; e'.~crr- r..cr; Ka;ajv;:sz~e": Kier^cr
Glasfasermaierial verwende; als Grundmaterial das -n:
einem kataiv tischen Harz getränk; :s;. so kar." d:-.
Oberfläche vor dem endgültigen \ erpressen ma eine
nicht katalytisch wirkenden Harzschicht versehe;
.- werden. Ein derartiger Film kann auch noch Nachtrag
lieh aufgebracht w erden.
Zur Metallisierung von Plastik wird zum Lnterschiei
von der Herstellung gedruckter Schaltungen ei; verhältnismäßig billiges nicht katalytisches Materie
!: ν erw endet, das auf den zu metallisierenden Oberfläche;
mit einem katalv tischen Überzug versehen wird. Um au
katalytische Wirkung dieses Überzugs noch zu verstär ken. kann die Oberfläche mit einer oxydierenden Saun
aufgeschlossen werden. Hierfür eignet sich besonder
- Chromschvvefeisäure. Durch eine derartige Behandlung
werden Poren in der Oberfläche geschaffen uric
dadurch ein besserer Kontakt zum kata!> tische; Füllstoff geschaffen. Darüber hinaus wirkt sich au
Porosität der Oberfläche günstig auf die Haftfestigkei
:.- der aufgebrachten Metallschicht aus. Das aufgebracht! Metall kann Kupfer. Nickel. Gold oder Silber oder ei;
ähnliches Me all sein, das nach stromlosem Verfahre; aufgebrach; wird. Auf diese Weise erzielt man eii
verhältnismäßig billiges Verfahren zur Meiailisierunj
:- von Plastik, da der teuere kaialytische Füllstoff nur i;
dem dünnen Oberflächenüberzug vorhanden isL
^ Derartige Plastikmaterialien können entweder durcl Spritzen oder Pressen hergestellt werden, dabei kam der katalytische Überzug Im gleichen Arbeiisprozel
^ Derartige Plastikmaterialien können entweder durcl Spritzen oder Pressen hergestellt werden, dabei kam der katalytische Überzug Im gleichen Arbeiisprozel
.;:■ hergestellt werden oder nachträglich aufgebrach
werden. Die katalytische Überzugsmasse kann'aus Geglichen
oder einem anderen Kunstharz besteher Vorzugsweise benutzt man für derartige Artike
möglichst billige Materialien. Polyester oder>henoihar
.-5 ze und ähnliches. Natürlich sind auch alle die hier zuvo
für die Herstellung von Plattenmaterial beschnebene] Kunstharze verwendbar.
^ Bi1-;; Zj:chmim:c'
Claims (10)
- Patentansprüche:*" 1. Isolierstoff mit katalytisch wirksamen Füllstoffen, die für die stromlose Metallabscheidung aus hierfür geeigneten Bädern geeignet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Füllstoffe Partikeln, die einen Überzug aufweisen, der von einem kationaktiven Tensid mit einer hydrophoben Gruppe und einem oder mehreren der Metalle der Gruppe 1B und VIII des Periodensystems der Elemente sowie Zinn gebildet wird, in den Isolierstoff eingebettet sind.
- 2. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Füllstoff aus Toneide, Keramiken, Ferriten, Siliciumcarbid, Glas, Glimmer oder Steatit besteht
- 3. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stickstoff enthaltene Tensid beispielsweise Hexyl- oder Octylaminazetat. ein Alkylamin oder ein Sarkosinderivat ist.
- 4. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Phosphor enthaltene Tsnsid eine Phosphoniumverbindung ist.
- 5. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff einem Photolack zugesetzt ist.
- 6. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff einer Druckfarbe zugesetzt ist.
- 7. Isolierstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff einem Gieß-. Spritz- oder Preßharzgemisch zugesetzt ist.
- 8. Isolierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzgemisch Aminogruppen, Iminogruppen, Carboxylgruppen, Hydroxylgruppen, Aldehydgruppen, Halogengruppen oder Sulfaxylgruppen enthält.
- 9. Isolierstoff nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Harzgemisch Acrylnitril-Butadien-Styrol enthält bzw. aus diesem besteht.
- 10. Isolierstoff nach den Ansprüchen 1 bis 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Füllstoff in einer Menge vorhanden ist, die einen Anteil von 0,0005 bis 80Gew.-%. vorzugsweise 0,1 bis 20Gew.-%, entspricht.
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