DE19512196A1 - Kupferfolie für gedruckte Schaltungen und Verfahren zu deren Oberflächenbearbeitung - Google Patents
Kupferfolie für gedruckte Schaltungen und Verfahren zu deren OberflächenbearbeitungInfo
- Publication number
- DE19512196A1 DE19512196A1 DE19512196A DE19512196A DE19512196A1 DE 19512196 A1 DE19512196 A1 DE 19512196A1 DE 19512196 A DE19512196 A DE 19512196A DE 19512196 A DE19512196 A DE 19512196A DE 19512196 A1 DE19512196 A1 DE 19512196A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- copper foil
- layer
- surface treatment
- printed circuits
- zinc
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 103
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 title claims description 77
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 title claims description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 19
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 18
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 18
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 18
- -1 phosphorus compound Chemical class 0.000 claims description 18
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 14
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 13
- VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M Sodium acetate Chemical compound [Na+].CC([O-])=O VMHLLURERBWHNL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 10
- 150000001565 benzotriazoles Chemical class 0.000 claims description 10
- 235000017281 sodium acetate Nutrition 0.000 claims description 10
- NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L zinc sulfate Chemical compound [Zn+2].[O-]S([O-])(=O)=O NWONKYPBYAMBJT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 10
- 229910000368 zinc sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011686 zinc sulphate Substances 0.000 claims description 10
- 235000009529 zinc sulphate Nutrition 0.000 claims description 10
- LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate Chemical compound [Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O LGQLOGILCSXPEA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229910000363 nickel(II) sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 150000003377 silicon compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 3
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 3
- 239000007888 film coating Substances 0.000 claims description 3
- 238000009501 film coating Methods 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 3
- WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N (3-aminopropyl)triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCN WYTZZXDRDKSJID-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 2H-benzotriazol-4-ol Chemical compound OC1=CC=CC2=C1N=NN2 JMTMSDXUXJISAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LVACOMKKELLCHJ-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropylurea Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNC(N)=O LVACOMKKELLCHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 2
- 229910001429 cobalt ion Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N cobalt(2+) Chemical compound [Co+2] XLJKHNWPARRRJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N diethoxy-methyl-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)CCCOCC1CO1 OTARVPUIYXHRRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 2
- NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N hydroxybenzotriazole Substances O=C1C=CC=C2NNN=C12 NPZTUJOABDZTLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001386 lithium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 229910000402 monopotassium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019796 monopotassium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000403 monosodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019799 monosodium phosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;potassium Chemical compound [K].OP(O)(O)=O PJNZPQUBCPKICU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M sodium dihydrogen phosphate Chemical compound [Na+].OP(O)([O-])=O AJPJDKMHJJGVTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J sodium diphosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O FQENQNTWSFEDLI-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229940048086 sodium pyrophosphate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000019832 sodium triphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J tetrapotassium;phosphonato phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])(=O)OP([O-])([O-])=O RYCLIXPGLDDLTM-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 2
- 235000019818 tetrasodium diphosphate Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001577 tetrasodium phosphonato phosphate Substances 0.000 claims description 2
- TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K trilithium;phosphate Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[O-]P([O-])([O-])=O TWQULNDIKKJZPH-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- 229940073644 nickel Drugs 0.000 claims 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 claims 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims 1
- 239000001488 sodium phosphate Substances 0.000 claims 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K trisodium phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]P([O-])([O-])=O RYFMWSXOAZQYPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 229910000406 trisodium phosphate Inorganic materials 0.000 claims 1
- 235000019801 trisodium phosphate Nutrition 0.000 claims 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 38
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 38
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 27
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 26
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 21
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 18
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 15
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 12
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 11
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 11
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N dinuclear copper ion Chemical compound [Cu].[Cu] ALKZAGKDWUSJED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N Trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N chromate(2-) Chemical compound [O-][Cr]([O-])(=O)=O ZCDOYSPFYFSLEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007567 Zn-Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910007614 Zn—Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000001632 sodium acetate Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009044 synergistic interaction Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000011190 CEM-3 Substances 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000012237 artificial material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(oxo)silane Chemical compound O[Si](O)=O IJKVHSBPTUYDLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 238000011417 postcuring Methods 0.000 description 1
- 235000011056 potassium acetate Nutrition 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 229910000404 tripotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019798 tripotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/244—Finish plating of conductors, especially of copper conductors, e.g. for pads or lands
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C22/00—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C22/05—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
- C23C22/68—Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous solutions with pH between 6 and 8
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
- C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
- C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
- C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
- C25D3/565—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of zinc
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
- H05K3/282—Applying non-metallic protective coatings for inhibiting the corrosion of the circuit, e.g. for preserving the solderability
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/382—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal
- H05K3/384—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by special treatment of the metal by plating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/03—Conductive materials
- H05K2201/0332—Structure of the conductor
- H05K2201/0335—Layered conductors or foils
- H05K2201/0355—Metal foils
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
- H05K2203/0703—Plating
- H05K2203/0723—Electroplating, e.g. finish plating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/12—Using specific substances
- H05K2203/122—Organic non-polymeric compounds, e.g. oil, wax or thiol
- H05K2203/124—Heterocyclic organic compounds, e.g. azole, furan
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/38—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
- H05K3/389—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of a coupling agent, e.g. silane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12431—Foil or filament smaller than 6 mils
- Y10T428/12438—Composite
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12556—Organic component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12785—Group IIB metal-base component
- Y10T428/12792—Zn-base component
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kupferfolie für gedruckte
Schaltungen und insbesondere auf die Oberflächenbearbeitung auf ih
rer glänzenden Seite, sowie im speziellen auf ein Verfahren zur Ober
flächenbearbeitung zur Erzielung einer Kupferfolie für gedruckte
Schaltungen mit einer glänzenden Seite, die beim Verpressen mit einem
Kunststoffsubstrat für gedruckte Schaltungen ein Aufschmelzen von
Teilchen des aufgebrachten Kunststoffsubstrats auf die glänzende Sei
te der Kupferfolie kaum zuläßt, und dabei widerstandsfähig gegenüber
einer Verfärbung unter Wärmeeinfluß ist, verlötbar ist, für Anhaftung
des Fotolacks sorgt und einen Oxidationsschutz bildet.
Die Entwicklung von gedruckten Schaltungen läuft von Jahr zu
Jahr schneller ab, während die Anforderungen an immer höhere Lei
stung und höhere Sicherheit steigen. Dementsprechend werden die
Schaltkarten bei zunehmender Diversifizierung immer komplexer. Die
Verwendung von Kupferfolien als leitfähige Werkstoffe für gedruckte
Schaltungen ist weitverbreitet, weshalb an die Güte dieser Kupferfo
lien dementsprechend strenge Anforderungen gestellt werden.
Ein erster Schritt bei der Herstellung einer gedruckten Schal
tung besteht darin, aus einer Kupferfolie und einem mit Kunstharz im
prägnierten Material ein Laminat so zu bilden, daß die rauhe Seite der
Kupferfolie gegen das mit Kunstharz imprägnierte Material anliegt,
woraufhin in einer Maschinenpresse dieser Verbund erwärmt und ver
preßt wird, wodurch man eine mit Kupfer beschichtete laminierte Plat
te erhält. Als Kupferfolie für gedruckte Schaltungen wird hauptsäch
lich eine Folie aus Elektrolytkupfer verwendet, und im allgemeinen
wird die nichtglänzende Seite auf der Kupferfolie aufgerauht, und bei
der gewalzten Kupferfolie sind beide Seiten rauh, um die Anhaftung
am Kunstharz zu verbessern; zur Stabilisierung der Wärmebeständig
keit, der chemischen Beständigkeit, der Haftkraft, des Ätzverhaltens
und anderer Merkmale wurden verschiedene Techniken entwickelt, um
so die Anhaftung am Kunstharz zu gewährleisten und damit für eine
hochfunktionelle Oberfläche zu sorgen.
Andererseits sind auf der gegenüberliegenden Seite, d. h. auf
der glänzenden Seite, völlig andere Eigenschaften gefragt, beispiels
weise Widerstandsfähigkeit gegenüber einer wärmebedingten Verfär
bung, Verlötbarkeit und Haftfähigkeit des Fotolacks, weshalb für die
rauhe Seite und die glänzende Seite jeweils unterschiedliche Verfah
ren zur Behandlung benötigt und untersucht werden. Die Kupferfolien
für gedruckte Schaltungen erwiesen sich als Produkte, die derart
hochentwickelte typische Techniken zu ihrer Behandlung voraussetzen.
Im Falle des weitverbreiteten Glasepoxidsubstrats läuft der Ar
beitsgang der Erwärmung und Verpressung bei 160 bis 170°C eine
oder zwei Stunden lang ab, während bei speziellen hoch wärmefesten
Kunststoffen wie beispielsweise Substraten aus Glaspolyimid, die in
jüngster Zeit immer beliebtere werden, eine Erwärmung auf 200°C oder
sogar darüber für die Dauer von 1 bis 2 Stunden oder noch länger
erforderlich ist.
Darüber hinaus wird von Jahr zu Jahr immer häufiger eine hohe
Wärmefestigkeit gefordert, beispielsweise ein Nachaushärten über eine
lange Zeit bei hoher Temperatur im Anschluß an den Laminiervorgang,
um die Maßgenauigkeit zu verbessern. Bei anderen Werkstoffen außer
Glasepoxidsubstraten, z. B. flexiblen gedruckten Schaltungen, wird
ebenfalls über eine lange Zeitspanne eine Wärmebehandlung durchge
führt. Dementsprechend spielt unter den Merkmalen der glänzenden
Seite der Kupferfolie die Widerstandsfähigkeit gegenüber wärmebe
dingter Entfärbung eine besonders wichtige Rolle.
Wird allerdings zum Zeitpunkt der Laminierung Kunststoffstaub
erzeugt, der sich aus den Kunststoffgemischen für das Substrat auf
der glänzenden Seite des Kupfers ablagert, wird der Fotolack durch
den Kunstoff nach Erwärmung und Verpressung in einem bestimmten
Bereich gebildet, der nicht abgeätzt wird, weshalb Kupfer übrig bleibt
und verhängnisvolle Fehler verursacht, beispielsweise Kurzschlüsse,
während der Wert der Laminate mit Kupferfolie vollständig verloren
geht; dies wurde in neuerer Zeit als Problem beschrieben.
Im industriellen Bereich versuchte man es mit verschiedenen
Verbesserungen, beispielsweise mit einer Reinigung des Bereichs, in
dem die Erwärmung und Verpressung abläuft, und mit Verhinderung
eines Absetzens von Staub aus dem vorimprägnierten Material, doch
wenn sich der Kunststoffstaub auf der glänzenden Seite der Kupferfo
lie absetzt, bedarf die Kupferfolie in der Weise einer Oberflächenbe
handlung, daß sie bei der Erwärmung und Verpressung nicht anhaftet
und schmelzflüssig wird. Im folgenden wird die vorbeugende Wirkung
der Verhinderung des Anhaftens solchen Kunststoffstaubs als Kunst
stoffstaubfestigkeit bezeichnet. Dieses Problem wird insbesondere
durch Staub aus Epoxidkunststoffen wie FR-4, G-10 und CEM-3 verur
sacht, und bis heute wurde noch kein Verfahren zu dessen Lösung
technisch entwickelt.
Nach dem Stand der Technik wurden bereits verschiedene Ar
beitstechniken zur Entwicklung der Widerstandsfähigkeit gegenüber
wärmebedingter Verfärbung vorgeschlagen; beispielsweise wird in der
veröffentlichten JP-PS 54-29187 ein Verfahren zum Eintauchen von
Kupfer in eine zinkhaltige alkalische wäßrige Lösung beschrieben, bei
der unter Verwendung des Kupfers als Anode elektrolytisch in der
wäßrigen Lösung gearbeitet wird, während die veröffentlichte JP-PS
58-7077 ein Verfahren zur Bildung einer Beschichtung aus einem Ge
misch aus Zink bzw. Zinkoxid und Chromoxid beschrieben wird. Dar
über hinaus lehrt die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr.
5-140765 ein Verfahren zur Chromatbehandlung im Anschluß an die
Bildung einer Schicht aus Zn-Ni-Legierung.
Diese herkömmlichen Verfahren weisen im allgemeinen den Nach
teil auf, daß der aus dem Kunststoffsubstrat gebildete Kunststoff
staub, insbesondere Epoxidharzstaub, zum Zeitpunkt der Laminierung
auf der glänzenden Seite der Kupferfolie anhaftet, wodurch der
Kunststoffstaub in diesem Bereich durch Erwärmung und Verpressung
schmelzflüssig gemacht und geformt wird. Dies bedeutet, daß alle Ver
fahren hinsichtlich ihrer Kunststoffstaubfestigkeit äußerst dürftig
sind. Andererseits besitzt eine Schicht aus Zink oder aus Zink bzw.
Zinkoxid und Chromoxid oder dergleichen eine hervorragende Lötfä
higkeit, doch ist sie hinsichtlich ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber
wärmebedingter Verfärbung und ihres Korrosionsschutzes weniger gut;
es ist auch ein Verfahren zur Bildung einer chromatbehandelten
Schicht im Anschluß an die Bildung einer Schicht aus Zn-Ni-Legierung
bekannt, das allerdings hinsichtlich der Lötfähigkeit problematisch ist
Darüber hinaus wird die mit Chromoxid oder Chromat behandelte
Schicht unter Einsatz von sechswertigem Chrom gebildet, dessen Ver
wendung vom Standpunkt des Umweltschutzes aus nicht vorzuziehen
ist, wobei die Umweltschutzvorschriften heute immer strenger werden.
Die Erfinder dieser Anmeidung haben die Probleme beim Stand
der Technik umfassend untersucht und insbesondere die Kunststoff
staubfestigkeit als wichtigen Aspekt erforscht; dabei entdeckten sie,
daß sich eine Kupferfolie für gedruckte Schaltungen mit einer glän
zenden Seite, die allen Anforderungen entspricht, die Anhaftung von
Kunststoffstaub aus dem Kunststoffsubstrat hervorragend verhindert
(Kunststoffstaubfestigkeit), und gegenüber einer Verfärbung unter
Wärmeeinfluß beständig ist, verlötbar ist, die Anhaftung von Fotolack
sichert und Korrosionsschutz bietet, ohne Einsatz von sechswertigem
Chrom aus Gründen des Umweltschutzes erzielen läßt.
Somit liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kupferfo
lie für gedruckte Schaltungen zu schaffen, die die vorgenannten gün
stigen Eigenschaften aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine
Kupferfolie als Grundschicht verwendet wird, eine aus Zink und Nickel
und/oder Kobalt bestehende erste Schicht aus Zinklegierung auf der
glänzenden Fläche der Kupferfolie gebildet wird, und auf der ersten
Schicht eine zweite Schicht gebildet wird, die aus einem Gemisch bzw.
einer Verbindung aus Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbin
dung besteht.
Damit wird erfindungsgemäß eine erste Zinkschicht bzw. eine
Filmbeschichtung aus Zinklegierung auf der glänzenden Seite der Kup
ferfolie gebildet, und darauf dann eine zweite Schicht zusätzlich auf
gebracht, die aus Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbindung
besteht. Damit ist die Erfindung komplett dargestellt.
Mit anderen Worten bezieht sich die Erfindung auf eine Kupfer
folie für gedruckte Schaltungen, die sich dadurch auszeichnet, daß
auf einer glänzenden Oberflächenseite einer Kupferfolie einer erste
Schicht aus Zink und Nickel und/oder Kobalt gebildet wird, und dar
auf eine zweite Schicht aus einem Gemisch oder einer Verbindung aus
Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbindung gebildet wird, und
nach Bedarf die zweite Schicht ein Gemisch oder eine Verbindung aus
Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbindung oder einer Silizium
verbindung darstellt.
Des weiteren bezieht sich die Erfindung auch auf ein Verfahren
zur Oberflächenbehandlung einer Kupferfolie für gedruckte Schaltun
gen, das die folgenden Schritte umfaßt: Bilden einer ersten Schicht
aus Zink und Zinklegierung mit Nickel und/oder Kobalt auf einer glän
zenden Seite der Kupferfolie durch Galvanisierung, und Ausbilden ei
ner zweiten Schicht durch Eintauchen in eine wäßrige Lösung, die
Benzotriazolderivat und eine Phosphorverbindung enthält. Darüber hin
aus wird die zweite Schicht gegebenenfalls durch Eintauchen in eine
wäßrige Lösung gebildet, die Benzotriazolderivat, eine Phosphorverbin
dung und eine Siliziumverbindung enthält.
Nachfolgend wird nun die erste erfindungsgemäße Schicht be
schrieben. Diese erste Schicht wird auf dem Kupfer auf der glänzen
den Seite der Kupferfolie gebildet und besteht aus einer Legierung
aus Zink und Nickel und/oder Kobalt und besitzt die Eigenschaften
der Kunststoffstaubfestigkeit, des Korrosionsschutzes und der Wider
standsfähigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung durch die syn
ergistischen Wirkungen in Verbindung mit der Schicht aus einem Ge
misch bzw. einer Verbindung aus Benzotriazolderivat und einer Phos
phorverbindung in der zweiten Schicht.
Unter den Zinklegierungen kann die Zinklegierung mit Nickel
und/oder Kobalt am besten empfohlen werden. Insbesondere wird eine
Zinklegierung aus 0,5 bis 15 Gew.-% Nickel und/oder Kobalt und aus
Zink als Restantell bevorzugt.
Liegt der Gehalt an Nickel und/oder Kobalt unter 0,5 Gew.-%,
liegt eine Einbuße an Kunststoffstaubfestigkeit und Korrosionsschutz
vor, die durch synergistisches Zusammenspiel mit der zweiten Schicht
erzielt werden; liegt der Gehalt allerdings über 15 Gew.%, nehmen die
Lötfähigkeit und die Festigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung
ab, wodurch der Wert für gedruckte Schaltungen verloren geht. Vor
zugsweise beträgt die Stärke der Filmbeschichtung 15 bis 50 mg/m².
Liegt sie unter 15 mg/m², nehmen die Kunstoffstaubfestigkeit und
die Widerstandsfähigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung ab,
liegt sie dagegen über 50 mg/m², wird die gelbliche Färbung dadurch
noch verstärkt, daß durch Erwärmung beim Verpreßvorgang eine Le
gierung mit Kupfer gebildet wird; hierbei handelt es sich eher um ein
mit dem Aussehen zusammenhängendes Verfärbungsproblem, und nicht
um ein wirtschaftliches Problem.
Die Filmschicht kann auf unterschiedliche Art und Weise gebil
det werden; im industriellen Bereich läßt sich das Beschichtungsver
fahren mit Galvaniierung in wäßriger Lösung besonders einfach und
kostengünstig durchführen. Als Bedingungen für das Bad und die
Elektrolyse können folgende Werte empfohlen werden:
ZnSO₄ · 7 H₂O | |
0,02 bis 0,30 mol/l (5,8-86 g/l) | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 0 bis 0,30 mol/l (0-79 g/l) |
CoSO₄₁ · 7 H₂O | 0 bis 0,30 mol/l (0-84 g/l) |
CH₃COONa · 3 H₂O | 5 bis 50 g/l |
pH-Wert | 3,0 bis 5,0 |
Badtemperatur | 25 bis 35°C |
Stromdichte | 0,1 bis 1,0 Å/dm² |
Strommenge | 0,5 bis 2,0 Coulomb/dm² |
Das Molverhältnis zwischen Zinkionen und Nickelionen und/oder
Kobaltionen liegt vorzugsweise in einem Bereich von Zn/(Co+Ni) = 0,5
bis 5,0. Ist der Zinkanteil klein (unter ca. 0,5), so neigt der Nickel-
und/oder Kobaltanteil zum Überschreiten der Grenze von 15 Gew.% in
der Zinklegierungsschicht, wodurch sich Probleme hinsichtlich der
Lötfähigkeit und der Festigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung
ergeben; übersteigt er dagegen den Wert von 5,0, so sinkt der Nickel-
und/oder Kobaltanteil unter ca. 0,5 Gew.-% in der Zinklegierungs
schicht, mit der Folge, daß die durch synergistisches Zusammenwirken
mit der zweiten Schicht erzielte Kunststoffstaubfestigkeit abnimmt,
und darüber hinaus auch der Korrosionsschutz und die Beständigkeit
gegenüber Verfärbung unter Wärmeeinfluß beeinträchtigt werden.
Als Lieferant für die Metallionen wird jeweils das Sulfat, das
Acetat oder Zitrat jedes Elements eingesetzt.
Vorzugsweise liegt Natriumacetat in einer Menge von 5 bis 50
g/Liter vor; es übernimmt hier die Rolle eines pH-Puffers. Vorzugs
weise beträgt der pH-Wert 3 bis 5; bei einem pH-Wert unter 3 löst
sich das abgeschiedene Zink wieder leicht, und bei einem pH-Wert
über 5 bildet sich leicht eine Ablagerung aus Zink- oder Nickelhydro
xid, was deswegen nicht empfehlenswert ist, da sich das Gleichgewicht
der abgeschiedenen Legierung aus Zn, Ni und/oder Co kaum erzielen
läßt. Neben dem vorgenannten Natriumacetat kann auch Kaliumacetat
oder Essigsäure verwendet werden.
Nachfolgend wird nun die zweite Schicht beschrieben. Nach Bil
dung der ersten erfindungsgemäßen Schicht wird diese zweite Schicht
gebildet, die ein Gemisch oder eine Verbindung aus Benzotriazolderivat
und einer Phosphorverbindung darstellt. Bei Bedarf kann auch eine
Siliziumverbindung zugesetzt werden. Die zweite Schicht trägt zu ei
ner hervorragenden Kunststoffstaubfestigkeit bei und erzeugt im Zu
sammenwirken mit der ersten Schicht hinsichtlich einer hervorragen
den Widerstandsfähigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung und
Korrosionsschutz einen synergistischen Effekt. Darüber hinaus werden
Lötfähigkeit und Haftfähigkeit der Fotolackschicht nicht beeinträch
tigt.
Als Beispiele für ein Benzotriazolderivat lassen sich u. a. Benzo
triazol, Tolyltriazol-(Methylbenzotriazol), Hydroxybenzotriazol und Car
boxylbenzotriazol nennen. Vorzugsweise erfolgt die Behandlung in einer
wäßrigen Lösung mit einer Konzentration von 0,01 bis 10 g/Liter,
noch günstiger von 0,2 bis 3 g/Liter. Diese Stoffe lassen sich zwar in
einem organischen Lösungsmittel leichter als in Wasser lösen, doch
kann eine wäßrige Lösung bei der Fertigung leichter aufgebracht
werden.
Als Beispiele für die Phosphorverbindung lassen sich Tri-Natri
umphosphat, Di-Natriumhydrogenphosphat, Natrium-Dihydrogenphos
phat, Tri-Kaliumphosphat, Di-Kaliumhydrogenphosphat, Kalium-Dihydro
genphosphat, Lithiumphosphat, Natriumpyrophosphat, Kaliumpyrophos
phat, Natrium-Tripolyphosphat, Phosphorsäure, Natrium-Hypophosphit
usw. nennen. Der Phosphorgehalt beträgt dabei vorzugsweise 0,005 bis
5 g/Liter.
Ist der Anteil sowohl an Benzotriazolderivat als auch der Phos
phorverbindung niedrig, ist die Kunststoffstaubfestigkeit eher
schlecht; bei niedrigem Anteil an Benzotriazolderivat sinkt der Korro
sionsschutz, und bei niedrigem Anteil der Phosphorverbindung sinkt
die Festigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung. Vorzugsweise
liegt der pH-Wert des Bades zur Behandlung der zweiten Schicht zwi
schen 5 und 11; ein pH-Wert, der diese Grenzen über- bzw. unter
schreitet ist nicht zu empfehlen, da sich dann die Zinklegierung in
der ersten Schicht auflöst.
Die Siliziumverbindung umfaßt ein Silananbindungsmittel, Kiesel
säure, Metakieselsäure und ein alkalisches Metallsalz aus der Kiesel
säure, wobei als Beispiel für ein Silananbindungsmittel γ-Aminopropyl-
Triethoxysilan, N-β-Aminoethyl-γ-Aminopropyl-Trimethoxysilan, γ-Glyci
doxypropyi-Trimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyl-Methyldiethoxy-Silan,
γ-Ureidopropyl-Trimethoxysilan und dergleichen zu nennen sind. Der
Si-Gehalt liegt vorzugsweise bei 0,01 bis 1 g/Liter in wäßriger Lö
sung.
Die erste und die zweite erfindungsgemäße Schicht erbringen
die erfindungsgemäßen Wirkungen; fehlt die erste oder die zweite
Schicht, werden diese Wirkungen nicht erzielt.
Als zweite Schicht erbringt die Phosphorverbindung in Kombina
tion mit dem Benzotriazolderivat ausreichend gute Wirkungen hinsicht
lich der Kunststoffstaubfestigkeit und der Widerstandsfähigkeit ge
genüber wärmebedingter Verfärbung; bei Zusatz der Siliziumverbin
dung werden die erzielten Wirkungen noch weiter verbessert, insbe
sondere im Hinblick auf die Kunststoffstaubfestigkeit.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsbeispiele der Er
findung beschrieben.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (A) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|25 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 25 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 10 g/l |
pH-Wert | 3,5 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodischen Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung 6 Sekunden lang bei Raumtempe
ratur in ein zweites Bad mit der Zusammensetzung Nr. 1 gemäß Tabelle
1 getaucht, dann mit Wasser abgespült und getrocknet. Zu diesem
Zeitpunkt war der pH-Wert der zweiten Badzusammensetzung zur
Schichtbehandlung unter Verwendung von Natriumhydroxid oder
Schwefelsäure gemäß Tabelle 1 eingestellt. Derselbe Vorgang wurde
auch bei den nachfolgenden Ausführungsbeispielen und bei den Ver
gleichsbeispielen ausgeführt.
Nun wurden die Wärmebeständigkeit, die Lötfähigkeit und die
Korrosionsschutzfähigkeit der glänzenden Seite der Kupferfolie unter
sucht; die Ergebnisse der Untersuchungen sind in Tabelle 2 ausgewie
sen. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit Glasepoxidharz impräg
niertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert und durch Erwärmen
und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck von 40 kgf/cm² und
einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang gearbeitet wurde. Die Er
gebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung der Eigenschaften der
glänzenden Fläche der so erhaltenen kupferbeschichteten Laminatplat
te (Kunststoffstaubfestigkeit, Haftkraft, Haftkraft der Fotolackschicht)
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde zur Vornahme einer katodischen Elektrolyse 3 Sekunden
lang bei 0,4 Å/dm² in dasselbe Bad wie Bad (A) bei Ausführungsbei
spiel 1 getaucht, mit Wasser gespült, und 6 Sekunden lang bei Raum
temperatur in ein zweites Bad zur Oberflächenbehandlung mit einer
der Zusammensetzungen 2 bis 5 gemäß Tabelle 1 getaucht, mit Wasser
abgespült und getrocknet. Danach wurden die Wärmebeständigkeit, die
Lötfähigkeit und die Korrosionsschutzfähigkeit der glänzenden Seite
der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse der Untersuchungen sind
in Tabelle 2 angegeben. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit
Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert
und 60 Minuten lang bei 170°C und unter einem Druck von 40 kgf/cm²
erwärmt und verpreßt. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermitt
lung der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kup
ferbeschichteten Laminats (Kunststoffstaubfestigkeit, Haftkraft, Haft
kraft der Fotolackschicht) sind in Tabelle 2 aufgeführt. Als Lithiumsi
likat nach Nr. 4 in Tabelle 1 wurde eine wäßrige Lösung mit 19,5%
SiO₂ und 2,4% LiO₂ eingesetzt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 5 Sekunden lang bei 0,3 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (B) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|30 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 10 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 5 g/l |
pH-Wert | 4,0 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung bei Raumtemperatur in ein zweites
Bad mit der Zusammensetzung Nr. 6 gemäß Tabelle 1 getaucht, mit
Wasser abgespült und getrocknet. Es wurden die Eigenschaften der
glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht und die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 angegeben. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit
Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert
und durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck
von 40 kgf/cm² und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang ge
arbeitet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung
der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbe
schichteten Laminats sind in Tabelle 2 aufgeführt
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 5 Sekunden lang bei 0,3 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (C) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|20 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 22 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 15 g/l |
pH-Wert | 4,5 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung bei Raumtemperatur in ein zweites
Bad mit der Zusammensetzung Nr. 7 gemäß Tabelle 1 getaucht, mit
Wasser abgespült und getrocknet. Es wurden die Eigenschaften der
glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht und die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 angegeben. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit
Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert
und durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck
von 40 kgf/cm² und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang ge
arbeitet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung
der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbe
schichteten Laminats sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Ä/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (D) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|30 g/l | |
CoSO₄ · 7 H₂O | 20 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 10 g/l |
pH-Wert | 4,0 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung bei Raumtemperatur in ein zweites
Bad mit der Zusammensetzung Nr. 8 bzw. 9 gemäß Tabelle 1 getaucht,
mit Wasser abgespült und getrocknet. Es wurden die Eigenschaften
der glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 angegeben. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit
Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert
und durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck
von 40 kgf/cm² und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang ge
arbeitet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung
der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbe
schichteten Laminats sind in Tabelle 2 ausgewiesen.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (E) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|30 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 18 g/l |
CoSO₄ · 7 H₂O | 10 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 10 g/l |
pH-Wert | 4,5 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung bei Raumtemperatur in ein zweites
Bad mit der Zusammensetzung Nr. 10 bzw. 11 gemäß Tabelle 1 ge
taucht, mit Wasser abgespült und getrocknet. Es wurden die Eigen
schaften der glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergeb
nisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Diese Kupferfolie wurde dann auf
ein mit Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 aufla
miniert und durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem
Druck von 40 kgf/cm² und eine Temperatur von 170°C 60 Minuten
lang gearbeitet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermitt
lung der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kup
ferbeschichteten Laminats sind in Tabelle 2 angegeben.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (F) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|25 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 10 g/l |
CoSO₄ · 7 H₂O | 10 g/l |
CH₃COONa · 3 H₂O | 10 g/l |
pH-Wert | 4,0 |
Temperatur | 30°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült und zur Schichtbehandlung bei Raumtemperatur in ein zweites
Bad mit der Zusammensetzung Nr. 12 gemäß Tabelle 1 getaucht, mit
Wasser abgespült und getrocknet. Es wurden die Eigenschaften der
glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse sind in
Tabelle 2 aufgeführt. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit Glas
epoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert und
durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck von
40 kgf/cm² und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang gearbei
tet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung der Ei
genschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbeschich
teten Laminats sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in ein Elektrolytbad der
Zusammensetzung (A) wie bei Beispiel 1 zur Vornahme einer katodische
Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser gespült und getrocknet. Nun
wurden die Eigenschaften der glänzenden Seite der Kupferfolie unter
sucht; die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Diese Kupferfolie
wurde dann auf ein mit Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der
Klasse FR-4 auflaminiert und durch Erwärmen und Verpressen ge
formt, wobei bei einem Druck von 40 kgf/cm² und einer Temperatur
von 170°C 60 Minuten lang gearbeitet wurde. Die Ergebnisse der Un
tersuchungen zur Ermittlung der Eigenschaften der glänzenden Fläche
des so erhaltenen kupferbeschichteten Laminats sind in Tabelle 2 an
gegeben.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 6 Sekunden lang in eine wäßrige Lösung aus 1 g/Liter
Tolyltriazol, 3 g/Liter Di-Natriumhydrogenphosphat und 1 ml/Liter
-Aminopropyl-Triethoxysilan getaucht. Danach wurde mit mit Wasser
gespült und getrocknet. Nun wurden die Eigenschaften der glänzen
den Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse sind in Tabelle 2
angegeben. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit Glasepoxidharz
imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert und durch Erwär
men und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck von 40 kgf/cm²
und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang gearbeitet wurde.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung der Eigenschaften
der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbeschichteten Laminats
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in dasselbe Elektrolytbad
(A) wie bei Ausführungsbeispiel 1 zur Vornahme einer katodischen
Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser gespült, und 6 Sekunden lang
in eine wäßrige Lösung aus 0,5 g/Liter Tolyltriazol (pH-Wert 6,0) ge
taucht. Anschließend wurde mit Wasser gespült und getrocknet. Nun
wurden die Eigenschaften der glänzenden Seite der Kupferfolie unter
sucht; die Ergebnisse sind in Tabelle 2 aufgeführt. Diese Kupferfolie
wurde dann auf ein mit Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der
Klasse FR-4 auflaminiert und durch Erwärmen und Verpressen ge
formt, wobei bei einem Druck von 40 kgf/cm² und einer Temperatur
von 170°C 60 Minuten lang gearbeitet wurde. Die Ergebnisse der Un
tersuchungen zur Ermittlung der Eigenschaften der glänzenden Fläche
des so erhaltenen kupferbeschichteten Laminats sind in Tabelle 2 an
gegeben.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 3 Sekunden lang bei 0,4 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (G) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|20 g/l | |
NiSO₄ · 6 H₂O | 10 g/l |
pH-Wert | 3,0 |
Temperatur | 40°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, dann mit Wasser
gespült, und 5 Sekunden lang bei 40°C in eine wäßrige Lösung aus 1
g/Liter K₂Cr₂O (pH-Wert 2,0) getaucht. Anschließend wurde mit Wasser
gespült und getrocknet. Dann wurden die Eigenschaften der glänzen
den Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse sind in Tabelle 2
aufgeführt. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit Glasepoxidharz
imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert und durch Erwär
men und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck von 40 kgf/cm²
und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang gearbeitet wurde.
Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung der Eigenschaften
der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbeschichteten Laminats
sind in Tabelle 2 aufgeführt.
Die glänzende Seite einer 35 µm starken Folie aus Elektrolytkup
fer wurde 5 Sekunden lang bei 0,3 Å/dm² in ein Bad mit folgenden
Bedingungen:
Bad (H) | |
ZnSO₄ · 7 H₂O|20 g/l | |
NaCr₂O₇ · 2 H₂O | 10 g/l |
NaOH | 50 g/l |
Temperatur | 25°C |
zur Vornahme einer katodische Elektrolyse getaucht, mit Wasser ge
spült und getrocknet. Danach wurden dann wurden die Eigenschaften
der glänzenden Seite der Kupferfolie untersucht; die Ergebnisse sind
in Tabelle 2 aufgeführt. Diese Kupferfolie wurde dann auf ein mit
Glasepoxidharz imprägniertes Substrat der Klasse FR-4 auflaminiert
und durch Erwärmen und Verpressen geformt, wobei bei einem Druck
von 40 kgf/cm² und einer Temperatur von 170°C 60 Minuten lang ge
arbeitet wurde. Die Ergebnisse der Untersuchungen zur Ermittlung
der Eigenschaften der glänzenden Fläche des so erhaltenen kupferbe
schichteten Laminats sind in Tabelle 2 ausgewiesen.
Bei Tabelle 2 wurde die Kunststoffstaubfestigkeit nach den ver
streuten Künststoffteilchen auf der glänzenden Seite beurteilt, wobei
auf das Kunststoffsubstrat der Klasse FR-4 Druck ausgeübt wurde
und die glänzende Seite der Kupferfolie oben lag; dabei wurde der
Schmelzzustand der Teilchen nach dem Verpressen durch Sichtprüfung
beobachtet. Das Vergleichsbeispiel 1 wurde mit X bewertet; dort zeigte
sich ein üblicher Schmelzzustand der Kupferfolie bei normaler Vertei
lung verstreuter Kunststoffteilchen. Die Bewertung mit dem Zeichen
gibt den Zustand an, in dem die verstreuten Kunststoffteilchen kaum
verteilt sind. Damit wurde je nach Grad des Schmelzzustands und der
Ausbreitung des Kunststoffs das Ergebnis mit , ∎, ∩, X bewertet.
Die Haftkraft der Oberfläche bezieht sich auf die Festigkeit ge
genüber einer Ablösung vom Substrat gemäß dem unter 5.7 in der ja
panischen Norm JIS C 6481 (1986) beschriebenen Verfahren. Je kleiner
der Wert der Ablösefestigkeit ist, desto geringer ist die Neigung der
Kunststoffpartikel zum Anhaften. Wenn jedoch diese Haftkraft relativ
hoch ist, bleiben in bestimmten Fällen die Kunststoffteilchen eventuell
nur schwer kleben.
Zur Bewertung der Wärmebeständigkeit wurde die Kupferfolie in
einem Luftumwälzofen eingebracht, wonach die wärmebedingte Verfär
bung der glänzenden Seite beobachtet wurde. Das Ergebnis wurde
nach folgender Bewertungsskala beurteilt:
: keine Verfärbung
∎: geringfügige Verfärbung
∩: kleine Verfärbung
X: Verfärbung insgesamt
XX: starke Verfärbung insgesamt
∎: geringfügige Verfärbung
∩: kleine Verfärbung
X: Verfärbung insgesamt
XX: starke Verfärbung insgesamt
Der Prüfung der Lötbarkeit lag ungefähr Punkt 4.5.12 der Norm
IPC MF-150F zugrunde, wobei die Kupferfolie 10 Sekunden lang eine
wäßrige Lösung aus 1/10N-Salzsäure bei 25°C eingetaucht, mit Wasser
abgespült, getrocknet, mit Kolophonium-Flußmittel WWG beschichtet,
und dann in ein Lötbad von 235°C eingetaucht wurde, woraufhin
durch Sichtprüfung die Benetzbarkeit beurteilt wurde. Die Bewertung
reicht von vollständiger Benetzung, gekennzeichnet durch , bis zu
nahezu unbenetzt, markiert mit X.
Zur Untersuchung der Anhaftung des Fotolacks wurde nach
Verpressung zu einem Kunststoffsubstrat der Klasse FR-4 ein UV-Ätz-Fotolack
im Siebdruckverfahren bedruckt und in einer Vorrichtung
zur Belichtung mit UV-Licht nachbehandelt, woraufhin die Härte des
Beschichtungsfilms nach dem Bleistifthärteverfahren bestimmt wurde.
Die Kennzeichnung gibt an, daß die Härte mindestens 4H betrug.
Bei dem Versuch zur Bestimmung der Korrosionsschutzfähigkeit
wurde die Kupferfolie 72 Stunden lang in einem Thermohygrostaten
bei 60° unter einer relativen Luftfeuchtigkeit von 85% gehalten, wor
aufhin der Grad der oxidationsbedingten Verfärbung durch Sichtprü
fung beobachtet wurde. Das Ergebnis wurde der Reihe nach mit , ∩
und X beurteilt. Im übrigen sind die Ablagerungen von Zink, Nickel
und Kobalt der ersten Schicht in Tabelle 2 angegeben. Bei dem Ver
fahren zur Analyse wurde die Kupferfolie in Salpetersäure aufgelöst,
und dann wurden die Metallionen mit Hilfe der ICP-Emisslons-Spek
tralanalyse untersucht.
Wie anhand der Ausführungsbeispiele erkennbar, lassen sich
Kupferfolien mit hervorragender Kunststoffstaubfestigkeit erzielen.
Nicht immer fällt eine gute Oberflächenhaftung mit guter Kunststoff
staubfestigkeit zusammen, doch ist festzustellen, daß die Kunststoff
staubfestigkeit eher höher liegt, je geringer die Haftkraft ist. Dar
über hinaus ergeben sich erfindungsgemäß eine ausgezeichnete Wärme
beständigkeit bei 240°C über eine Stunde oder länger, sowie eine her
vorragende Korrosionsschutzfähigkeit, ohne Beeinträchtigung der Löt
fähigkeit und der Anhaftung des Fotolacks.
Damit lassen sich erfindungsgemäß die Probleme des Anklebens
von Kunststoffteilchen aus dem Substrat (Kunstsffstaub) und insbe
sondere die Probleme, die mit dem Schmelzflüssigwerden des Epoxid
harzes zusammenhängen, lösen, während eine Kupferfolie für gedruck
te Schaltungen vorgeschlagen wird, die sehr deutlich verbesserte Ei
genschaften auf ihrer glänzenden Fläche aufweist, bei hervorragender
Widerstandsfähigkeit gegenüber wärmebedingter Verfärbung, hinsicht
lich des Korrosionsschutzes, der Lötfähigkeit und der Haftkraft der
Fotolackschicht. Somit ist die Erfindung als erheblicher Beitrag zur
Verbesserung der Ausbeute bei der Herstellung kupferbeschichteter
Laminate und gedruckter Schaltungen anzusehen. Darüber hinaus ist
dieses Verfahren zur Oberflächenbehandlung einfach und zur Massen
produktion geeignet. Erfindungsgemäß wird sechswertiges Chrom nicht
verwendet, weshalb das Verfahren auch unter dem Aspekt des Um
weltschutzes sehr vorteilhaft ist.
Claims (18)
1. Kupferfolie für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeich
net, daß sie folgendes aufweist:
eine Kupferfolie als Grundschicht,
eine aus Zink und Nickel und/oder Kobalt bestehende erste Schicht aus Zinklegierung, die auf der glänzenden Fläche der Kupfer folie gebildet ist,
und eine auf der ersten Schicht gebildete zweite Schicht, die aus einem Gemisch bzw. einer Verbindung aus Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbindung besteht.
eine Kupferfolie als Grundschicht,
eine aus Zink und Nickel und/oder Kobalt bestehende erste Schicht aus Zinklegierung, die auf der glänzenden Fläche der Kupfer folie gebildet ist,
und eine auf der ersten Schicht gebildete zweite Schicht, die aus einem Gemisch bzw. einer Verbindung aus Benzotriazolderivat und einer Phosphorverbindung besteht.
2. Kupferfolie für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Zinklegierung eine aus Zink, Nickel,
und/oder Kobalt bestehende Legierung ist.
3. Kupferfolie für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 2, da
durch gekennzeichnet, daß die Zinklegierung aus 0,5 bis 15 Gew.-% Nic
kel und/oder Kobalt besteht, während der Rest Zink ist.
4. Kupferfolie für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die Stärke der Filmbeschichtung aus Zink
legierung 15 bis 50 g/m² beträgt.
5. Kupferfolie für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 1, da
durch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht ein Gemisch bzw. eine
Verbindung aus Benzotriazolderivat, einer Phosphorverbindung und
einer Siliziumverbindung ist.
6. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende
Schritte umfaßt:
einen Schritt zur Bildung einer ersten Schicht aus einer Zinkle gierung aus Zink und Nickel und/oder Kobalt durch Galvanisierung auf der glänzenden Seite der Oberfläche einer Kupferfolie, und
einen Schritt zur Bildung einer zweiten Schicht durch Eintau chen der ersten Schicht in eine Benzotriazolderivat und eine Phos phorverbindung enthaltende wäßrige Lösung.
einen Schritt zur Bildung einer ersten Schicht aus einer Zinkle gierung aus Zink und Nickel und/oder Kobalt durch Galvanisierung auf der glänzenden Seite der Oberfläche einer Kupferfolie, und
einen Schritt zur Bildung einer zweiten Schicht durch Eintau chen der ersten Schicht in eine Benzotriazolderivat und eine Phos phorverbindung enthaltende wäßrige Lösung.
7. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Schicht durch Eintauchen in eine Benzotriazolderivat,
eine Phosphorverbindung und eine Siliziumverbindung enthaltende
wäßrige Lösung gebildet wird.
8. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zinklegierung unter Elektrolyse in folgendem Elektrolytbad
gebildet wird:
ZnSO₄ · 7 H₂O
0,02 bis 0,30 mol/l (5,8-86 g/l)
NiSO₄ · 6 H₂O 0 bis 0,30 mol/l (0-79 g/l)
CoSO₄₁ · 7 H₂O 0 bis 0,30 mol/l (0-84 g/l)
CH₃COONa · 3 H₂O 5 bis 50 g/l
pH-Wert 3,0 bis 5,0
Badtemperatur 25 bis 35°C
Stromdichte 0,1 bis 1,0 Å/dm²
Strommenge 0,5 bis 2,0 Coulomb/dm²
9. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Molverhältnis zwischen den Zinkionen und Nickelio
nen und/oder Kobaltionen vorzugsweise im Bereich von Zn/(Co+Ni) =
0,5 bis 5,0 liegt.
10. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der pH-Wert des Elektrolytbades 3 bis 5 beträgt.
11. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Benzoltriazolderivat zumindest Benzotriazol, Tolyltria
zol (Methylbenzotroazol), Hydroxy-Benzotriazol und/oder Carboxylben
zotriazol ist.
12. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Benzotrizotriazolderivat als wäßrige Lösung mit einer
Konzentration von 0,01 bis 10 g/Liter, vorzugsweise von 0,2 bis 3
g/Liter, vorliegt.
13. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Phosphorverbindung zumindest Tri-Natriumphosphat,
Di-Natriumhydrogenphosphat, Natrium-Dihydrogenphosphat, Tri-Kali
umphosphat, Di-Kaliumhydrogenphosphat, Kalium-Dihydrogenphosphat,
Lithiumphosphat, Natriumpyrophosphat, Kaliumpyrophosphat, Natrium-
Tripolyphosphat, Phosphorsäure und/oder Natrium-Hypophosphit ist.
14. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß die Phosphorverbindung als wäßrige Lösung mit einem
Phosphorgehalt von 0,005 bis 5 g/Liter vorliegt.
15. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß der pH-Wert des Benzotriazolderivat und eine Phosphor
verbindung enthaltenden Bades zur Behandlung der zweiten Schicht 5
bis 11 beträgt.
16. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Siliziumverbindung ein Silananbindungsmittel, Kieselsäure, Me
takieselsäure und ein alkalisches Metallsalz aus der Kieselsäure ent
hält.
17. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß das Silananbindungsmittel zumindest γ-Aminopropyl-Tri
ethoxysilan, N-β-Aminoethyl-γ-Aminopropyl-Trimethoxysilan, γ-Gly
cidoxypropyl-Trimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyl-Methyldiethoxy-Silan,
und/oder γ-Ureidopropyl-Trimethoxysilan ist.
18. Verfahren zur Oberflächenbehandlung bei einer Kupferfolie
für gedruckte Schaltungen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die Siliziumverbindung als wäßrige Lösung mit einem Si-Ge
halt von 0,01 bis 1 g/Liter vorliegt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07715894A JP3329572B2 (ja) | 1994-04-15 | 1994-04-15 | 印刷回路用銅箔およびその表面処理方法 |
JPP6-77158 | 1994-04-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19512196A1 true DE19512196A1 (de) | 1995-10-19 |
DE19512196B4 DE19512196B4 (de) | 2004-07-15 |
Family
ID=13625994
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19512196A Expired - Fee Related DE19512196B4 (de) | 1994-04-15 | 1995-03-31 | Kupferfolien für Basismaterial von gedruckten Schaltungen sowie Verfahren zur Oberflächenbehandlung der Kupferfolien |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US5567534A (de) |
JP (1) | JP3329572B2 (de) |
DE (1) | DE19512196B4 (de) |
GB (1) | GB2288992B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0814644A1 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-29 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Verbesserte Kupferfolie für gedruckte Schaltungen |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3224704B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2001-11-05 | 三井金属鉱業株式会社 | 有機防錆処理銅箔 |
WO1997039610A1 (en) * | 1996-04-18 | 1997-10-23 | International Business Machines Corporation | Organic-metallic composite coating for copper surface protection |
GB2336378A (en) * | 1998-04-17 | 1999-10-20 | Ibm | Protective treatment of a zinc or zinc alloy surface with an alcoholic solution of an azole |
ES2367838T3 (es) | 1998-09-10 | 2011-11-10 | JX Nippon Mining & Metals Corp. | Laminado que comprende una hoja de cobre tratada y procedimiento para su fabricación. |
US6132589A (en) * | 1998-09-10 | 2000-10-17 | Ga-Tek Inc. | Treated copper foil and process for making treated copper foil |
JP3032514B1 (ja) * | 1998-12-14 | 2000-04-17 | 株式会社日鉱マテリアルズ | 光沢面の耐酸化性に優れた銅箔及びその製造方法 |
US6299721B1 (en) | 1998-12-14 | 2001-10-09 | Gould Electronics Incl | Coatings for improved resin dust resistance |
IT1307040B1 (it) | 1999-05-31 | 2001-10-23 | Alfachimici Spa | Procedimento per promuovere l'aderenza tra un substrato inorganicoed un polimero organico. |
JP3258308B2 (ja) | 2000-02-03 | 2002-02-18 | 株式会社日鉱マテリアルズ | レーザー穴開け性に優れた銅箔及びその製造方法 |
US6489034B1 (en) * | 2000-02-08 | 2002-12-03 | Gould Electronics Inc. | Method of forming chromium coated copper for printed circuit boards |
US6489035B1 (en) * | 2000-02-08 | 2002-12-03 | Gould Electronics Inc. | Applying resistive layer onto copper |
US6622374B1 (en) | 2000-09-22 | 2003-09-23 | Gould Electronics Inc. | Resistor component with multiple layers of resistive material |
JP4157308B2 (ja) * | 2001-06-27 | 2008-10-01 | シャープ株式会社 | めっき膜の形成方法及び該方法によりめっき膜が形成された電子部品 |
DE10146559A1 (de) * | 2001-09-21 | 2003-04-10 | Enthone Omi Deutschland Gmbh | Verfahren zur Abscheidung einer Zink-Nickel-Legierung aus einem Elektrolyten |
US6982030B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-01-03 | Technic, Inc. | Reduction of surface oxidation during electroplating |
KR100553840B1 (ko) * | 2003-05-29 | 2006-02-24 | 일진소재산업주식회사 | 인쇄회로기판용 동박의 제조 방법 |
US6852427B1 (en) | 2003-09-02 | 2005-02-08 | Olin Corporation | Chromium-free antitarnish adhesion promoting treatment composition |
US7883738B2 (en) * | 2007-04-18 | 2011-02-08 | Enthone Inc. | Metallic surface enhancement |
DE102008006390A1 (de) * | 2008-01-28 | 2009-07-30 | Tesa Ag | Verfahren zur Verklebung von flexiblen Leiterplatten mit Polymermaterialien zur partiellen oder vollständigen Versteifung |
CN105578776A (zh) | 2008-12-26 | 2016-05-11 | 吉坤日矿日石金属株式会社 | 电子电路用的压延铜箔或电解铜箔及使用它们形成电子电路的方法 |
JP4955105B2 (ja) | 2008-12-26 | 2012-06-20 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電子回路用の圧延銅箔又は電解銅箔及びこれらを用いた電子回路の形成方法 |
MY148764A (en) | 2008-12-26 | 2013-05-31 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Rolled copper foil or electrolytic copper foil for electronic circuit, and method of forming electronic circuit using same |
EP2244542B1 (de) * | 2009-04-24 | 2013-03-27 | Atotech Deutschland GmbH | Herstellung einer mehrschichtigen Leiterplatte |
CN102498600A (zh) * | 2009-09-11 | 2012-06-13 | Jx日矿日石金属株式会社 | 锂离子电池集电体用铜箔 |
JP5676467B2 (ja) * | 2009-11-05 | 2015-02-25 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リチウムイオン電池集電体用銅箔 |
JPWO2011078077A1 (ja) * | 2009-12-24 | 2013-05-09 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 表面処理銅箔 |
US20160040300A1 (en) * | 2013-03-16 | 2016-02-11 | Prc- Desoto International, Inc. | Azole Compounds as Corrosion Inhibitors |
US9944828B2 (en) | 2014-10-21 | 2018-04-17 | Cabot Microelectronics Corporation | Slurry for chemical mechanical polishing of cobalt |
WO2016065057A1 (en) | 2014-10-21 | 2016-04-28 | Cabot Microelectronics Corporation | Corrosion inhibitors and related compositions and methods |
US9688885B2 (en) | 2014-10-21 | 2017-06-27 | Cabot Microelectronics Corporation | Cobalt polishing accelerators |
EP3210237B1 (de) | 2014-10-21 | 2019-05-08 | Cabot Microelectronics Corporation | Kobaltwölbungskontrollmittel |
BR112017020746B1 (pt) | 2015-03-31 | 2022-04-19 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation | Método para proteger um substrato da corrosão, composição para proteger substratos da corrosão, processo para preparar uma composição de revestimento inibidora de corrosão para aplicação a um substrato, substrato revestido, e, kit |
US9528030B1 (en) | 2015-10-21 | 2016-12-27 | Cabot Microelectronics Corporation | Cobalt inhibitor combination for improved dishing |
KR101908815B1 (ko) * | 2016-12-23 | 2018-10-16 | 주식회사 포스코 | 내식성과 가공성이 우수한 Zn-Ni 전기도금강판 및 그 제조방법 |
US10057984B1 (en) * | 2017-02-02 | 2018-08-21 | Chang Chun Petrochemical Co., Ltd. | Composite thin copper foil and carrier |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5853079B2 (ja) * | 1976-03-15 | 1983-11-26 | 三井アナコンダ銅箔株式会社 | 銅箔の防錆方法 |
US4061837A (en) * | 1976-06-17 | 1977-12-06 | Hutkin Irving J | Plastic-metal composite and method of making the same |
US4529487A (en) * | 1983-09-29 | 1985-07-16 | The Boeing Company | Coating for increasing corrosion resistance and reducing hydrogen reembrittlement of metal articles |
JPS63107990A (ja) * | 1986-05-14 | 1988-05-12 | Nippon Shinyaku Co Ltd | キノリンカルボン酸誘導体 |
JPH0732306B2 (ja) * | 1991-05-16 | 1995-04-10 | 福田金属箔粉工業株式会社 | 印刷回路用銅箔およびその製造方法 |
US5338619A (en) * | 1991-05-16 | 1994-08-16 | Fukuda Metal Foil And Powder Co., Ltd. | Copper foil for printed circuits and method of producing same |
JP2517503B2 (ja) * | 1991-11-15 | 1996-07-24 | 日鉱グールド・フォイル株式会社 | 印刷回路用銅箔の表面処理方法 |
TW217426B (de) * | 1992-01-08 | 1993-12-11 | Mekku Kk | |
JPH0685455A (ja) * | 1992-08-28 | 1994-03-25 | Nikko Guurudo Foil Kk | 印刷回路用銅箔の表面処理方法 |
US5362334A (en) * | 1993-12-23 | 1994-11-08 | Macdermid, Incorporated | Composition and process for treatment of metallic surfaces |
US8600303B2 (en) | 2008-11-25 | 2013-12-03 | Nec Corporation | Wireless communication device, wireless communication system, controlling method for wireless communication device, and recording medium storing program |
-
1994
- 1994-04-15 JP JP07715894A patent/JP3329572B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-03-22 GB GB9505812A patent/GB2288992B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-03-31 DE DE19512196A patent/DE19512196B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-04-07 US US08/417,873 patent/US5567534A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-19 US US08/666,030 patent/US5700362A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0814644A1 (de) * | 1996-06-17 | 1997-12-29 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Verbesserte Kupferfolie für gedruckte Schaltungen |
US6322904B1 (en) | 1996-06-17 | 2001-11-27 | Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. | Copper foil for printed circuit boards |
CN1116789C (zh) * | 1996-06-17 | 2003-07-30 | 三井金属矿业株式会社 | 印刷电路板用铜箔及其制造方法和使用该铜箔的层叠体及印刷电路板 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07278883A (ja) | 1995-10-24 |
US5567534A (en) | 1996-10-22 |
US5700362A (en) | 1997-12-23 |
GB9505812D0 (en) | 1995-05-10 |
DE19512196B4 (de) | 2004-07-15 |
GB2288992B (en) | 1998-04-08 |
GB2288992A (en) | 1995-11-08 |
JP3329572B2 (ja) | 2002-09-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19512196A1 (de) | Kupferfolie für gedruckte Schaltungen und Verfahren zu deren Oberflächenbearbeitung | |
DE69301941T2 (de) | Kupferfolie für Leiterplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE69208324T2 (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung einer Kupferfolie für gedruckte Schaltungen | |
DE102009037855B4 (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Aluminium oder Aluminiumlegierungen | |
DE2928942C2 (de) | Kupferfolie für gedruckte Schaltungen und Verfahren zu deren Herstellung | |
US4387006A (en) | Method of treating the surface of the copper foil used in printed wire boards | |
US5338619A (en) | Copper foil for printed circuits and method of producing same | |
DE10136078B4 (de) | Wässrige Lösung zum kontinuierlichen Mikroätzen von Kupfer oder Kupferlegierung | |
DE3885295T2 (de) | SCHALTUNGSPLATTENMATERIAL UND ELEKTROPLATTIERUNGSBAD FüR SEINE HERSTELLUNG. | |
DE602004012910T2 (de) | Kupferfolie für gedruckte Leiterplatten mit feinen Strukturen und Herstellungsverfahren | |
DE2610470C3 (de) | Verfahren zur stromlosen Abscheidung von Kupferschichten | |
DE69408189T2 (de) | Kupferfolie für Leiterplatten und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2738151C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von beschichtetem Stahlblech | |
DE3112217C2 (de) | ||
DE102009005691A1 (de) | Elektrisch leitfähige Schicht, Laminat, welches diese verwendet und Herstellungsverfahren dafür | |
DE60200174T2 (de) | Verzinntes Stahlblech | |
DE60131338T2 (de) | Oberflächenbehandelte kupferfolie und ihre herstellung und kupferkaschiertes laminat daraus | |
DE2856682A1 (de) | Verfahren zur galvanischen erzeugung einer kupferfolie und dazu geeignetes galvanisierbad | |
DE4140171C2 (de) | Verfahren zur Oberflächenbehandlung von Kupferfolien für Leiterplatten | |
DE3821073A1 (de) | Verfahren zum galvanischen beschichten von aus aluminium oder aluminiumlegierungen gefertigten gegenstaenden mit einem vorzugsweise loetbaren metallueberzug | |
DE69933533T2 (de) | Kupferfolie mit einer glänzenden Oberfläche mit hoher Oxidationsbeständigkeit und Verfahren zur Herstellung | |
US5250363A (en) | Chromium-zinc anti-tarnish coating for copper foil having a dark color | |
DE1521663A1 (de) | AEtzmittel und Verfahren zur Aufloesung von Metallen | |
DE69520350T2 (de) | Galvanisiertes stahlblech und verfahren zur herstellung | |
DE69627254T2 (de) | Kupferfolie für innenschichtschaltungen von mehrschichtigen leiterplatten hoher dichte |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |