DE1814055B2 - Verfahren zur vorbehandlung von isolierenden traegern vor der stromlosen metallabscheidung - Google Patents
Verfahren zur vorbehandlung von isolierenden traegern vor der stromlosen metallabscheidungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Trägern, auf denen stromlos
ein Metallüberzug abgeschieden werden soll für die Herstellung gedruckter Schaltungen, durchkotnaktierter,
gedruckter Verdrahtungen. Dünn- und Dickfilmkreise u.dgl. Stromlose Metallabseheidung bedeutet
die chemische Abscheidung eine: fest haftenden Metallüberzuges auf einem leitenden, nichtleitenden
oder halbleitenden Träger in Abwesenheit einer äußeren elektrischen Stromquelle.
Zur Herstellung gedruckter Stromkreise wird cmc stromlose Metallabscheidung auf einem dielektrischen
Träger entweder in Form eines gleichmäßigen Oberllacheniiber-uiges
eider in einem vorbestimmten Muster
bevorzugt. Dieser erste stromlose Metallüberzug ist für gewöhnlich dünn und wird dann galvanisch verstärkt.
Der Träger besteht meistens aus einer kunststoffplatte,
die auf einer oder auf beiden Seiten mit einer Metallfolie, ζ. 11. einer aulgebrachten kupl'erfolie \ersehen
ist. Wenn beide Seiten des Trägers \erwendet werden sollen, werden Anschlüsse dazwischen hergestellt,
indem man an gewünschten Stellen durch die Platte Löcher bohrt, deren Wand mit einem stromlos
aufgebrachten Niederschlag leitend gemacht wird.
Die bisher übliche Methode zur stromlosen l-.rzeugung
von Metallüberzügen auf nichtleitenden oder halbleitenden Trägern besteht darin, daß 111:111 die
Träücroberfläche reinim. durch Eintauchen in ein
Siannochiond
des Bad behandelt, durch Eintauchen in ein Sa eines die Abscheidung des gewünschten Mei-.-.ii-,
katalysierenden Metalls, ζ. B. Silbernitrai odei ι ,.,;,!-
chlorid. Paliadiumchlorid oder Platinchlorid. k.;i.,-hsiert.
um so katahiiscTie keimzeniren zu bii. :
wobei die Meiallionen des Salzes zu /einren .;■.--.
katalvtischcn MeialK durch die auf dem Ί rägci
sorbierten Stannoionen und oder durch in ei:,em
stromlosen Metallsalzbad enthaltene Reduktion π ·
te! redii/ierl weiden, und daß man dann da
wünschte Metall. /B. Kupfer Nickel oder k■■ ■·
durch Behandlung der katalysierten Oberfläche .·; der Lösung do gewünschten Metalls in (legen >■ ::
eines Reduktionsmittels abscheide'..
Der uf der gesamten Oberfläche oder aul vi.-ücbenen
1 eilllaciien de> Trägermaterials abgesehie...
dünne Metallniedei -chlag soll gleichmäßig und allem
sicher au! dein lntcrgrund anwachsen . :
außerdem eine gute elektrische Leitfähigkeit besii
Diese l-oruei'iiiiiicn werden bei den oekannten si:·
losen Meiailisieiungs\eifahren. die aus mein ■■: :
weniger \ielen Veriahrcnssiulcn bestehen, nicht im;, ■,
in ausreichendem Maße erfüllt. Die Bäder der einzeln
VerfahrciissHifen verlangen dabei meist eine äuße·
somialtiüe !ladführun- und ergeben trotzdem h.:·:·
keinen einwandfreien .Metallmederschlag. Dien! ;
weiteren solch ein Metallniederschlag lür den AuIl1.
von Durchkoniakiieiungcn in gedruckten Venii.,;
türmen oder in speziellen I allen als verfahrensbedm.
Zwischenstufe für die weitere Behandlung, so füllen
schlechte Niedcrschage aus den stromlosen Mctaihsieru.msbädern
zu erheblichen Schwierigkeiten.
IXt E.ri'induiiü liegt die Aufgabe zugrunde, ilieseü
Schwierigkeiten in einfacher Weise /u begegnen.
Gemäß der Erfindung erfolgt die Vorbehandlui,j
der flauer fur die stromlose Abscheidung eines Metallüberzuiies
in der V-'eise. daß der Träger nach einer \'.i. reinigung
in mindestens ein als starker lonenlieferani dienendes Bad (Aktiv ierungsbadi getaucht wird und
danach in an sich bekannter Weise in ein Bad mit einei
auf die Meiallabscheidung katalytisch wirksamen kolloidalen Losung. Dieses Aktivierungsbad enthalt
vorteillniflerv.eise saure. ..lark dissoziierte Salze einzeln
ixler in Mischung in wäßriger Lösung, wobei insbesondere
die Phosphate. Sulfate und Fluoride von Natrium und K-ilium verwendet werden. Natnumhvdrogenlluorid
bzw. Kaliumh .drogenlluorid wirken neben der lonenlielerung auch besonders günstig im
Sinne des Verfahrens auf die Oberfläche des I rägers. insbesondere bei Epoxidharz.
Nachstehend wird das Verfahren zur Vorbehandlung der clielekti ischen Träger bis zur stromlosen Metallabscheiduii"
in den einzelnen Verlahrensstulcn näher bes'.'hi leben.
/unäclisi erfolgt eine \ Ölreinigung des Irägus:
Man reinigt den Träger durch Eintauehen in ein heißes alkalisches Reinigungsmittel und spült mit sauberem
Wasser, dünn beizt man in einem Säurebad mit einem Aizmitiel für kupfer, beispielsweise in Ammoniumperoxidisulfat
((Nl IJ:S:OS : H:O) etwa 10 Sekunden,
wobei ein Aufrauhen der Oberfläche erfolgt und spült in einem Tauehspülbad und taucht danach den
Ί rager in eine lS"uige Schwefelsäure (H2SO4 t ILOl
zur Entfernung von Rückständen und spült wiederum in einem Tauehspülbad. Daran schliel.lt sieh das Aktivieru'"gsbad
an. das saure, stark dissoziierte Sal/e ein/ein oder in Mischung in wäßriger Lösung enthält
3 4
mil einer Konzentration von beispielsweise 75 μ 1. zwar so lange, daß sich der Metallüberzug in der gell
lerliir kommen !tilgende Salze in I-rage: wünschten Stärke abscheidet. Das stromlose Kupfer-Natriumhvdrouennhosphal
Na1HlH) bad hat dabci fo'?endc Zusammensetzung: CuSC)4
Natnumlmlrouensulla! .. ' ' NaIlSO4 ' "*<>
+ N"0H - HCHO + Stabilisator +-Neu-Natnumhydroüenlluorid
NaMI- 5 mittel. An das Kupierbad schließt sich eine abschle.-Nalriumdisulfal
N-i S C) fcndc ^Π'"1"11!1 in Wasser an. Die Tauchspulbader
Kaliumhxdrouenphosphai
K',H PO bestehen aus Fließwasser (Leitungswasser) von eiwa
kaliumlmlioücnsulfai KIISO 2° ; nach der lkisch!eunigungs!osung ist noch ein /u-
Kaliumhytlrouenlluond KHF ' sätzhches Tauchspulbad aus entsalztem Wasser von
Kahumdis,. ■ K,S1O Iü 2Ü vor^c'lcn-
/um besseren Verständnis des Reaktionsmechanis-
Besonders gut geeignet sind Namumhvdrogen- mus werden nachfolgend die im Katalysator vorge-
Ihiorid bzw. kaliumhydrogenfluorid. die neben der gebenen physikalisch-chemischen Zustände näher er-
Kinenlieferung auch günstig im Sinn des Verfahrens lauten.
auf die Oberfläche der Kunststoffe einwirken. l-"erner ,5 Durch eineRedox-Reaktion zwischen Palladiumllll·
lsi auch die Beigabe von geringen Mengen einer orga- chlorid PdCl2 und Zinn(ll)-chlorid S.iCl, wird eine
ni-cheii Säure. /. B. Lssigsäure CH^COO! 1 und eines bestimmte Menge ZinnllVl-chlorid Sn(I4 gebildet,
säurestabile;: Netzmittels zweckmäßig. Zur nachlo!- die gleichzeitig in wäßriger Lösung Zinnsäure-Kol-
genden Katalysierung wird der so vorbehandeln loide mit adsorbierten Stannioxychlorid-Kolloiden
Träger maximal 1 Minute in ein Bad aus kolloidal 2o und Metazinnsäure-Kolloide (unter gleichzeitiger Hr-
gelöMem Palladium (PdCl2 t H2O+HCl kon/. zeugung \on HCl) in äquivalenten Mengen entstehen
■· SnCK) getaucht, und danach wird in einem Tauch- lassen. Die diesen einzelnen Kolloiden gegenüber in
spülbad gesprlt. Man taucht den Träger nun in eine bedeutend größerer Anzahl vorhandenen Pdu-Teil-
Hcschleunigungslösung(Accelerator),z. B.eine KV'nige chen bilden ;-;n Palladium-Kolloid, dessen Größe
Perchlorsäure (HO4Cl -i- H2O), 1 Minute oder langer 25 unter anderem von der Menge der vorhandenen
ein und spült in einem Tauchspülbad. Der katalysierte Schutz-Kolloide abhängig ist. Für das gesamte Ge-
Träger wird danach in die Lösung des gewünschten bilde besteht ein elektrischer Gleiehgewichts-Zustand.
V berzugmeta''s, z. B. in das Kupferbad getaucht, und den man etwa mit folgender Skizze darstellen kann.
< -- Adsorption
Pd0-Kolloid
/.imisäure
z. B. Oxychlorid
Schutzkolloid
Schutzkolloid
Das normalerweise hydrophobe Metallsol des Palladiums
nimmt au'" Grund vorgenannter Stabilisierung durch die entstandenen Schul/kolloide einen hydrophilen
Charakter an. Der so entstandene, stabile Gleichgewichtszustand der kolloidalen Pjlladiumli'sung
wird durch tue Ionen aus dem Aktivierungsbad
gestört. Ls tritt Koagulation des Palladium-Kolloids ein.
Be\or sich jedoch die Palladium-Kolloide zu
noch größeren Linheiten (Flocken) vereinigen, was
eine gewisse /eil beansprucht, schlagen sich die unveränderten
Palladium-Kolloide auf der nahen Trägeroberfläche tluich Adhäsion nieder.
Die im Aklivierungsbad aufgebrachten Ionen auf der Oberfläche des 1 rägers verursachen in der kolloidalen
Palladiiimlösung an der Grenzfläche auf Grund ihrer
starken Dissoziaiion und hohen lonenkonzenlraliou
eine Zerstörung der Kolloidteilchen derart, daß das Palladium aus seinem Schutzkolloid hcrauseedränut
wird, wobei gleichzeitig diese Schutzkolloide gelöst
weiter in kolloidaler Lösung verbleiben.
Man hat es hier also mit einer komplizierten Solvatation
zu tun. zu tier auch noch verschiedene Nebenreaktionen
gehören.
Die vorstehenden .Ausführungen zeigen, daß sich
bei diesem Verfahren das Palladium in metallisch neutraler Form vermittels Adhäsionskräften an der Trägeroberlläche
vermehrt anlagert und dadurch ein gleichmäßig dichter Palladium-Niederschlag entsteht.
Die Anlagerung des Palladiums ist der entscheidende
Faktor für die Lrziekmg eines einwandfreien Kupfernictlerschlages.
Mit dem vorgeschlagenen neuen Verfahren zur Vorbehandlung für eine Abscheidung aus
einem reduktiv arbeitenden Kupferbad erhält man gleichmäßige, dichte und oxidfreie Niederschläge in
heller, lachsroier Farbe.
Das Aklivierungsbad selbst ist billig, stabil und bei
unverminderter Wirksamkeit lanue nutzbar.
Claims (4)
1. Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Tragern, auf denen strumlos ein Metallüberzug
abgeschieden werden soll für di; Herstellung gedruckter Schaltungen, durchkontaktierter. gedruckter
Verdrahtungen. Dünn- und Dieklilmkreise
u. dgl., d a d u r c h g e k e η η ζ e i c h net.
daß der Trager nach einer Vorreinigung in mindestens
ein als starker lonenlieferani dienendes Had
(Aktivierungsbad) getaucht wird und danach in an sieh bekannter Weise in -.-in Bad mit einer aul
die Metallabscheidi'nu katahtisch wirksamen kolloidalen
Losung.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
dal' das Akti\ierungsbad saure, stark dissoziierte Sal/e. insbesondere du1 Phosphate.
Sulfate und Fluorde von Natrium und Kalium ein/ein oder in Mischung in wäßrmer Lösung en1
hält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivierungsbad zusätzlich
eine geringe Menge einer organischen Säure und eines säurestabilen Netzinittels enthält.
4. Gedruckte Schaltungen, durchkontaktierte
gedruckte Verdrahtungen. Dünn- und Dickiilmkreise. hergestellt in e;nem Verfahren nach Ansprtkh
1. dadurch gekennzeichnet, daß der Träger aus Keramik oder Lpoxidharz besteht.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1814055A DE1814055C3 (de) | 1968-12-11 | 1968-12-11 | Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Tragern vor der stromlosen Metallabscheidung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1814055A DE1814055C3 (de) | 1968-12-11 | 1968-12-11 | Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Tragern vor der stromlosen Metallabscheidung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1814055A1 DE1814055A1 (de) | 1970-06-25 |
| DE1814055B2 true DE1814055B2 (de) | 1973-05-03 |
| DE1814055C3 DE1814055C3 (de) | 1973-11-15 |
Family
ID=5715927
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1814055A Expired DE1814055C3 (de) | 1968-12-11 | 1968-12-11 | Verfahren zur Vorbehandlung von isolierenden Tragern vor der stromlosen Metallabscheidung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1814055C3 (de) |
Families Citing this family (5)
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|---|---|---|---|---|
| US4761304A (en) * | 1984-01-26 | 1988-08-02 | Learonal, Inc. | Process for printed circuit board manufacture |
| US4759952A (en) * | 1984-01-26 | 1988-07-26 | Learonal, Inc. | Process for printed circuit board manufacture |
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| EP0150733A3 (de) * | 1984-01-26 | 1987-01-14 | LeaRonal, Inc. | Verfahren zur Herstellung von gedruckten Leiterplatten |
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-
1968
- 1968-12-11 DE DE1814055A patent/DE1814055C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1814055C3 (de) | 1973-11-15 |
| DE1814055A1 (de) | 1970-06-25 |
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