DE19641219C1

DE19641219C1 - Datenträger zur Speicherung von Daten und Verfahren zur Herstellung des Datenträgers

Info

Publication number: DE19641219C1
Application number: DE1996141219
Authority: DE
Inventors: Franz Kohnle
Original assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-02-12
Anticipated expiration: 2016-09-28
Also published as: CN1212733A; BR9713235A; WO1998013533A1; TW358920B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Datenträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung dieses Datenträgers.

In zunehmendem Maße werden Scheckkarten zur bargeldlosen Zahlung an Automaten verwendet. Beispielsweise werden derartige Karten zum Telefonieren an öffentlichen Telefonzellen eingesetzt. Ebenso werden diese Karten im bargeldlosen Zahlungsverkehr bei beliebigen Kaufge schäften verwendet. Diese Karten dienen auch zur digitalen Datener fassung beispielsweise beim Besuch von Ärzten.

In der Regel werden die Daten auf diesen Datenträgern, beispielsweise das durch Einzahlung auf ein Konto gespeicherte Geldguthaben, mittels eines Magnetstreifens oder auch bei aufwendigeren Kartensystemen auf einem in die Karte integrierten Halbleiterspeicher festgehalten.

Diese Systeme weisen jedoch verschiedene Nachteile auf. Insbesonde re für den Fall, daß nur ein einmal durch Einzahlung eines bestimmten Geldguthabens gespeicherter Betrag festgehalten und jeweils nur ein bestimmter Betrag von dem gespeicherten Guthaben wieder subtrahiert und der neue Betrag gespeichert werden soll, stellen die genannten Speichermedien unwirtschaftliche und störanfällige Systeme dar. Vor allem mit Magnetstreifen versehene Karten sind gegen Mißbrauch nur unzureichend geschützt, da das gespeicherte Guthaben relativ einfach geändert werden kann.

Daher wurden neue Speicherungsverfahren gesucht. In der brasiliani schen Patentanmeldung BR-A-910 55 85 ist ein Verfahren zur Her stellung von Zählkarten für öffentliche Fernsprechapparate offenbart, bei dem auf ein nicht-durchlässiges, nicht-poröses Substrat eine ganz flächige erste leitfähige Schicht mit höherem Widerstand mit chemi schen Methoden, vorzugsweise eine Nickelschicht mit maximal 0,3 µm Dicke, und danach eine 2 bis 8 µm dicke elektrolytisch ganzflächig ab geschiedene Metall- oder Legierungsschicht mit deutlich geringerem Widerstand und Schmelzpunkt als der ersten Schicht, vorzugsweise eine Zinn/Blei-Schicht, aufgebracht wird. Bei der elektrolytischen Ab scheidung sollen geringe Stromdichten von 0,5 bis 2 A/dm² angewen det werden.

Mittels der nach diesem Verfahren hergestellten Speicherkarte werden Geldguthaben dadurch gespeichert, daß beim Herstellprozeß eine Feld matrix in der Karte erzeugt wird, die aus einzelnen miteinander elek trisch verbundenen leitfähigen Felder gebildet ist, wobei diese Felder jeweils aus eckigen oder runden Ringen bestehen, die an einer Stelle durch einen schmalen Steg geschlossen sind. Um das gespeicherte Geldguthaben durch eine Lesevorrichtung abzurufen, werden kleine Spulen über den einzelnen Feldern plaziert und durch Induktion eines Stromes in den Ringen gemessen, wie viele dieser Ringe geschlossen sind. Bei einer Reduktion des Geldguthabens werden die schmalen Stege der Felder sukzessive wiederum durch Induktion eines Stromes, der in diesem Fall aber größer eingestellt wird, zerstört, so daß beim nachfolgenden Auslesen festgestellt werden kann, wie viele unzerstör te geschlossene Ringe noch bestehen.

Diese Mittel zur irreversiblen Informationsspeicherung sind wesentlich weniger störanfällig und fälschungssicherer als die herkömmlichen Speicherkarten.

In der genannten brasilianischen Patentanmeldung ist ein Verfahren zur Herstellung dieser Telefonkarten offenbart. Danach werden die angege benen Metallschichten zunächst ganzflächig erzeugt und die einzelnen Felder durch geeignete Ätzprozesse mit Hilfe von strukturierten Ätzmas ken gebildet.

Dieses Verfahren ist jedoch aufwendig und daher unwirtschaftlich. Ins besondere die schmalen Stege in den Ringen, die beispielsweise nur 100 µm breit sind, können mit den Ätzprozessen nur schwierig her gestellt werden. Da diese Telefonkarten in sehr hohen Stückzahlen produziert werden, werden vorzugsweise viele derartiger Karten in ei nem Arbeitsgang auf großen Kunststoffsubstraten hergestellt, so daß diese schmalen Stege wegen des zwangsläufigen Versatzes beim Strukturieren der Metallschichten mittels geeigneter Masken mitunter an den falschen Stellen plaziert werden. Es bereitet auch häufig Proble me, die Breite dieser schmalen Stege überhaupt reproduzierbar einzu stellen. Daher kann es vorkommen, daß ein derartiger Steg bereits beim Auslesen der gespeicherten Information zerstört wird, wenn des sen Breite eine bestimmte Grenze unterschreitet und der Widerstand dieser Stege dadurch ebenfalls einen unteren Grenzwert unterschreitet.

Daher wird in DE 44 38 799 A1 ein verbessertes Verfahren zur Her stellung derartiger Speichermedien vorgeschlagen. Bei diesem Verfah ren wird auf den nichtleitenden Kartenträger zunächst ganzflächig ein für die stromlose Abscheidung von Metallen geeigneter Katalysator aufgebracht. Anschließend werden die miteinander verbundenen Struk turen auf der Trägeroberfläche mittels einer Maskentechnik gebildet. Danach wird zunächst eine erste dünne Metallschicht stromlos und danach eine zweite dickere Metallschicht elektrolytisch abgeschieden. Als erste Metallschicht wird wiederum eine Nickelschicht und als zwei te Metallschicht eine Zinn/Blei-Legierungsschicht vorgeschlagen. Dieses Verfahren kommt ohne Ätzschritte aus.

Das Verfahren weist den Nachteil auf, daß die zweite Metallschicht als giftiges Metall Blei enthält und daher zum einen Probleme bei der Ab wasseraufbereitung beim galvanotechnischen Herstellprozeß und bei der Deponie von Abfallstoffen aus dem Herstellverfahren bereitet. Zum anderen verursachen diese Karten auch selbst erhebliche Abfallproble me, da die Telefonkarten häufig achtlos zusammen mit gewöhnlichem Abfall verworfen werden, und wegen des Bleianteils eine erhöhte Um weltbelastung hervorgerufen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, ei nen Datenträger und dessen Herstellung bereitzustellen, mit dem deut lich geringere Umweltbelastungen bei der Abwasseraufbereitung sind der Deponie von Abfallstoffen verursacht werden.

Das Problem wird gelöst durch einen Datenträger zur Speicherung von Daten nach Anspruch 1 sowie ein Herstellungsverfahren für diesen Datenträger nach Anspruch 5. Eine vorteilhafte Verwendung der Datenträger ist in Anspruch 14 angegeben.

Die erfindungsgemäßen Datenträger sind dadurch gekennzeichnet, daß sie einen flachen, elektrisch nichtleitenden Träger mit oberflächlich aufgebrachten Strukturen aus Metallschichten umfassen, wobei die Form der Strukturen der Metallschichten den Daten entspricht, und eine erste Metallschicht im wesentli chen aus Nickel oder einer Nickellegierung und eine zweite Metallschicht aus einer Zinn/Zink-Le gierung besteht.

Im Gegensatz zu den herkömmlichen Speicherkarten weisen die erfindungsgemäßen Datenträger eine deutlich geringere Toxizität der auf ihnen aufgebrachten Metallschichten auf. Diese Datenträger enthalten kein giftiges Blei. Die anstelle der Zinn/Blei-Legierungsschicht abgeschiedene Zinn/Zink-Legierungsschicht erweist sich als sehr viel weniger giftig als die bekannten Legierungsschichten auf diesen Karten. Auch bei der Abwasserbehandlung und Deponie der entstehenden Galvanikschläm me sind ungiftigere Substanzen zu behandeln.

Ferner sind Zinn/Zink-Legierungsschichten in den erfindungsgemäßen Datenträgern als Funktionsschicht hervorragend geeignet. Durch deren relativ geringen Schmelzpunkt können diese Legierungsschichten problemlos durch geringe Induktionsströme zum Abbuchen einer gespeicherten Guthabeneinheit aufgeschmolzen werden, so daß die aus derartigen Legierungsschichten hergestellten schmalen Stege in den ringförmigen Spulen auf den Trägerkarten leicht zerstört werden können. Wegen ihres geringen Schmelzpunktes wird außerordentlich wenig Energie beim Abbuchen der Guthabeneinheiten verbraucht, und die Karten wer den thermisch nur unwesentlich belastet, so daß die häufig auf die Außenhaut dieser Karten aufgebrachten dekorativen Schutzlacke nicht beschädigt werden.

Außerdem sind die Rohstoffe zur Herstellung dieser Legierungsschich ten außerordentlich preisgünstig. Einer weiterer Vorteil besteht darin, daß lösliche Anoden für beide Legierungselemente nebeneinander oder auch unlösliche Anoden verwendet werden können. Schließlich ist es auch möglich, die Legierungsschicht aus sauren Bädern abzuscheiden.

Vorteilhaft ist auch, daß das Herstellverfahren für die Mittel ohne Ätz prozesse auskommt.

Als nicht geeignet haben sich dagegen beispielsweise folgende elek trolytisch abscheidbaren Legierungssysteme erwiesen: Zinn/Antimon, Zinn/Wismut, Zinn/Indium, Zinn/Silber, Zinn/Antimon/Silber und Zinn/Kupfer/Silber. Diese Legierungen sind zwar als lötbare Legierun gen bekannt. Für den hier angegebenen Verwendungszweck sind sie jedoch nicht geeignet.

Der Schmelzpunkt der erfindungsgemäßen Legierung liegt je nach Zu sammensetzung zwischen 196°C (Eutektikum) und etwa 230°C. Geeignete Legierungssysteme enthalten damit einen Zinkgehalt von 0,5 bis maximal 20 Gewichts-% in der Legierung.

Die Zinn/Zink-Legierungsschicht wird aus einem wäßrigen elektrolyti schen Metallisierungsbad abgeschieden, das je eine Zinn- und eine Zinkionenquelle, ferner mindestens einen Komplexbildner und ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes sowie weitere Inhaltsstoffe, wie bei spielsweise Kornverfeinerer, Antioxidationsmittel, Glanzbildner, Stabili satoren, Netzmittel und andere Stoffe enthält.

Das Legierungsbad wird vorzugsweise auf einen pH-Wert unter 7 ein gestellt, um gegebenenfalls den auf die Trägermaterialien aufgebrach ten Resist beim elektrolytischen Abscheideprozeß nicht zu beschädi gen. Zur pH-Wert-Einstellung werden je nach weiterer Badzusammen setzung Säuren oder Basen verwendet. Als Komplexbildner werden beispielsweise Salze oder Ester der Gluconsäure oder Salze von Phosphonsäuren verwendet. Als Salze von Phosphonsäuren werden vorzugsweise die Salze, beispielsweise Alkalisalze, von 2-Phosphono- 1,2,4-butantricarbonsäure eingesetzt. Typische Badzusammensetzun gen mit einem pH-Wert unter 7 sind in den Tabellen 1 und 2 zusam mengefaßt. In Klammern sind die günstigsten Werte angegeben. Der artige Bäder sind beispielsweise aus J.W. Price, Tin and Tin-Alloy Pla ting, Electrochemical Publications Limited, Großbritannien, 1983 be kannt.

Grundsätzlich können allerdings auch Bäder mit einem pH-Wert über 7 eingesetzt werden, wenn Resisttypen verwendet werden, die bestän dig gegen Alkalien sind, oder wenn eine Verfahrensvariante gewählt wird, bei der der Resist von den Trägeroberflächen entfernt wird, bevor die Metallschichten abgeschieden werden. Derartige Bäder sind in den Tabellen 3 bis 6 wiedergegeben.

Tabelle 1

Gluconatbad

Tabelle 2

Phosphonatbad

Bevorzugt sind solche Bäder, die bei Raumtemperatur betrieben werden können, da durch diese die Substratmaterialien nicht beschädigt wer den.

Die Legierung kann in einem Stromdichtebereich von bis zu 20 A/dm², vorzugsweise von 1 bis 4 A/dm² abgeschieden werden.

Tabelle 3

Kaliumstannat/Cyanid-Bad

Tabelle 4

Pyrophosphatbad

Tabelle 5

Stannat/Komplex-Bad I

Tabelle 6

Stannat/Komplex-Bad II

Als Anoden können lösliche Anoden aus einer Zinn/Zink-Legierung mit der Zusammensetzung eingesetzt werden, die auch abgeschieden wird, oder unlösliche Anoden, beispielsweise aus Edelstahl, ferner platinierte Titan-Streckmetall oder Mischoxid-Elektroden, vor allem mit einer IrO₂-Beschichtung. Grundsätzlich können auch lösliche und unlösliche Ano den nebeneinander verwendet werden, beispielsweise um über das Verhältnis der Stromanteile beider Anoden das Verhältnis der Zinn- und Zinkionen im Abscheidungsbad einzustellen. Gegebenenfalls müssen die Zinn- und Zinkionen über die entsprechenden Salze ergänzt werden.

Die Anlage zur Legierungsabscheidung wird üblicherweise mit verschie denen Hilfsaggregaten zusätzlich ausgestattet. Beispielsweise enthal ten diese Anlagen Mittel zur Badumwälzung und zur Filtration der Be handlungsflüssigkeit.

Zur Herstellung der Speichermittel wird wie nachfolgend beschrieben vorgegangen:
Als Trägermaterial wird üblicherweise ein Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) verwendet. Um in einem Arbeitsgang möglichst viele erfindungsgemäße Datenträger her stellen zu können, werden jeweils zwei in Folienform vorliegende Sub strate Rücken an Rücken zusammengeklebt, indem deren Ränder mit einander verschmolzen werden. Dadurch wird zum einen eine ausrei chende Stabilität der Substrate in den galvanischen Bädern erreicht und zum anderen verhindert, daß die Trägermaterialien beidseitig beschich tet werden, da jeweils nur eine Seite der Träger die Schaltungsmuster tragen soll.

Für die galvanotechnische Behandlung werden die verschweißten Trä germaterialien an geeigneten Gestellen befestigt und in senkrechter Lage nacheinander in die verschiedenen Behandlungsbäder eingetaucht.

Um eine ausreichende Haftfestigkeit der metallischen Schichten auf dem nichtleitenden Substrat zu erzielen, werden die ABS-Oberflächen mittels eines Chrom/Schwefelsäure-Verfahrens oberflächlich ange rauht. Hierzu können die Substrate zuerst mit Netzmittel oder organi sche Quellmittel enthaltenden Lösungen in Kontakt gebracht werden. Nach einem Spülvorgang werden die Oberflächen dann in einer übli chen Chrom/Schwefelsäure-Lösung aufgerauht. Hierzu werden Lösun gen, die beispielsweise 360 g/L Chromtrioxid und 360 g/L konzentrier te Schwefelsäure enthalten, verwendet. Es können jedoch auch Chrom/Schwefelsäure-Lösungen mit anderen Konzentrationen einge setzt werden.

Im Anschluß daran werden die ABS-Sandwiches wieder gespült und danach mit einer Lösung zur Entfernung von Chrom-(VI)-Ionen behan delt, beispielsweise einer Natriumhydrogensulfit-Lösung.

Nach einer weiteren Spülung der Sandwiches mit Wasser werden de ren Oberflächen dann aktiviert. Hierzu muß ein geeigneter Katalysator aufgebracht werden, um die Oberflächen für die stromlose Metallisie rung zu aktivieren. Es werden die üblichen Katalysatoren verwendet, beispielsweise Palladiumkolloide, die mit Zinn-(II)-Salzen oder Polyme ren, wie beispielsweise Polyvinylalkohol oder Polyvinylpyrrolidon, stabi lisiert sind. Die auf den Substraten adsorbierten Palladiumcluster, ver mischt mit den Schutzkolloiden, werden von letzteren in einem zweiten Verfahrensschritt befreit (Akzeleration).

Des weiteren können auch sogenannte ionogene Palladiumaktivatoren zur Katalyse eingesetzt werden, bei denen Palladiumkomplexe mit or ganischen Komplexliganden, beispielsweise 2-Aminopyridin, als Vor stufe für die Katalyse verwendet werden. Die auf den Trägermaterialien adsorbierten Komplexe werden in einer zweiten Verfahrensstufe mittels starker Reduktionsmittel, beispielsweise Dimethylaminboran oder Na triumborhydrid, zu metallischem Palladium reduziert.

Nach einem weiteren Spülschritt mit Wasser wird der Träger dann zur Herstellung der erforderlichen Metallstrukturen mit einer Kanäle enthal tenden Resistschicht versehen, in denen die Oberflächenbereiche des Trägers nicht bedeckt sind, die den später zu bildenden Metallstruktu ren entsprechen.

Als Resist kann sowohl ein Photoresist als auch ein nicht photosensiti ver Resist verwendet werden. Falls ein Photoresist verwendet wird, muß dieser nach dem ganzflächigen oder partiellen Auftrag auf die Trägeroberflächen mit dem Schaftungsbild der Metallstrukturen belich tet und nachfolgend entwickelt werden. Dadurch werden Kanäle in der Resistschicht gebildet. Wird dagegen ein nicht photosensitiver Resist verwendet, so wird das Schaltungsbild bereits beim Drucken des Re sists auf die Trägeroberflächen hergestellt, also im allgemeinen durch Siebdruck.

Besonders geeignet sind positiv arbeitende Resiste, bei denen die be lichteten Stellen löslich gemacht werden, so daß diese Resistpartien beim nachfolgenden Entwicklungsprozeß entfernt werden. Dort bilden sich dann die Kanäle. Jedoch können auch negativ arbeitende Resiste eingesetzt werden.

Grundsätzlich können Photoresistfolien verwendet werden. Aus Ko stengründen ist es aber vorzuziehen, die Resiste in flüssiger Form auf die Träger aufzubringen. In letzterem Fall können die Resiste ganzflä chig in einem Vorhanggießverfahren, in einem Roller-Coater-Verfahren oder bei kleineren Substraten durch Spin-Coating oder mittels der Sieb drucktechnik appliziert werden.

In letzterem Fall kann beispielsweise ein flüssiger Photoresist bei einem Mehrfachnutzen zunächst ausschließlich auf die Flächen, die einem Schaltungsmuster entsprechen, aufgedruckt werden, ohne daß die ein zelnen Strukturelemente herausgearbeitet werden. In einem zweiten Arbeitsgang kann dann die Schaltungsstruktur in einem Belichtungs-/Entwicklungsprozeß gebildet werden. Dadurch können feinste Strukturelemente abgebildet und gleichzeitig nicht verwendbare Flächen zwischen den einzelnen Schaltungen auf dem Mehrfachnutzen durch das Siebdrucken ausgespart werden.

Eine weitere Verfahrensvariante besteht darin, einen Photoresist auf die Trägeroberflächen so im Siebdruckverfahren aufzudrucken, daß die Schaltungsmuster bereits beim Drucken entstehen, und die schmalen Stege erst durch einen nachfolgenden Belichtungs-/Entwicklungsprozeß gebildet werden.

Anschließend wird die Nickel- oder Nickel-Legierungsschicht in den Kanälen stromlos abgeschieden, vorzugsweise bei einem pH-Wert un ter 7. Für diese Metallschicht wird vorzugsweise eine Nickel/Phosphor-Legierung eingesetzt.

Als besonders geeignetes Bad wird ein Nickelelektrolyt verwendet, der ein Hypophosphitsalz als Reduktionsmittel für die Nickelionen enthält. Hierzu werden handelsübliche Bäder eingesetzt.

Alternativ kann auch eine Nickel- oder Nickel/Bor-Schicht abgeschieden werden. Im letzteren Fall wird beispielsweise Dimethylaminboran als Reduktionsmittel verwendet.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Datenträger wird die Nickel-, Nickel/Bor- oder Nickel/Phosphor-Schicht mit einer Dicke von vorzugsweise 0,3 µm abgeschieden.

Nachdem die Oberflächen wiederum mit Wasser gespült worden sind, wird die zuvor beschriebene Zinn/Zink-Legierungsschicht in einer Dicke von etwa 8 µm auf die Nickelschicht elektrolytisch aufgebracht.

Der Resist kann nach dem Herstellen der metallischen Strukturen aus dem stromlos aufgebrachten Metall und der Zinn/Zink-Legierungs schicht wieder entfernt werden (Strippverfahren). Danach wird der Träger mit einer dekorativen Lackschicht überzogen.

In einer weiteren bevorzugten Verfahrensvariante wird der für die stromlose Metallisierung erforderliche Katalysator erst nach dem Bilden des Schaltungsmusters durch die Resistschicht aufgebracht. In diesem Fall werden die freiliegenden Oberflächen des Trägers und der Resist schichten nach dem Bilden der Resistschicht mit den Kanälen und vor dem stromlosen Metallisieren aktiviert. Der Resist wird in dieser Aus führungsvariante vor der stromlosen Metallisierung von dem Träger wieder entfernt.

Diese Verfahrensart bietet den Vorteil, daß das Herstellverfahren nicht mehrmals unterbrochen werden muß, denn die Verfahrensschritte zur Aktivierung der Oberflächen mit dem Katalysator und zur Bildung der Metallschichten werden üblicherweise in einer galvanotechnischen An lage vorzugsweise ohne Unterbrechung durchgeführt, während die Maskenprozesse, beispielsweise mittels Siebdruck oder unter Verwen dung von Photoresisten, in anderen Anlagen vorgenommen werden.

In der zuvor beschriebenen Verfahrensvariante muß der Herstellprozeß zweimal unterbrochen werden, nämlich einmal nach der Aktivierung, wobei die Trägermaterialien zur weiteren Bearbeitung zur Maskenerstel lung in eine andere Anlage überführt werden müssen, und einmal nach der Maskenerstellung, um die Metallschichten in der galvanotech nischen Anlage zu erzeugen. Eine derartige Verfahrensweise ist unwirt schaftlich, da der Herstellprozeß aus logistischen Gründen wesentlich länger dauert und weil die Unterbrechungen auch zu Fehlern führen, beispielsweise dadurch, daß sich auf der Katalysatorschicht Oxidschich ten oder andere schädliche Schichten ausbilden, die deren Aktivität vermindern oder aufheben.

Daher stellt die zweite Verfahrensvariante die bevorzugte Ausführungs form dar. In diesem Fall können die Trägermaterialien zunächst in der Anlage zur Maskenherstellung bearbeitet werden und werden erst an schließend in die galvanotechnische Anlage überführt. Dadurch wird ein schnellerer Arbeitsablauf gewährleistet, und Fehler treten in ver mindertem Ausmaß auf.

Wird nach der vorstehend angegebenen Verfahrensweise gearbeitet, ist es besonders günstig, die Resistmaske vor der Metallschichtbildung von dem Trägermaterial wieder zu entfernen. Dadurch werden vielfälti ge Verfahrensmöglichkeiten eröffnet, denn häufig sind die bevorzugten Resistmaterialien gegenüber den Metallisierungsbädern chemisch nicht stabil. Mit der gewählten Verfahrensweise können nun die Resistmate rialien unabhängig von den Metallisierungsbädern ausgewählt werden, ohne daß eine genaue Abstimmung bezüglich der Chemikalienverträg lichkeit der Resistmaterialien gegenüber den Metallisierungsbädern er forderlich ist. Daher können in diesem Fall auch die zuvor genannten alkalischen Abscheidungsbäder für die Zinn/Zink-Legierung verwendet werden.

Die Behandlung der Substrate kann in einer herkömmlichen Tauchanla ge vorgenommen werden, indem diese nacheinander in die Behälter mit den entsprechenden Behandlungsflüssigkeiten eingetaucht werden. Eine andere bevorzugte Verfahrensweise besteht darin, die Substrate in horizontaler oder vertikaler Ausrichtung in horizontaler Transportrich tung durch eine hierfür geeignete Anlage zu bewegen und mittels ge eigneter Vorrichtungen zum In-Kontakt-Bringen der Behandlungsflüssig keiten in dieser Anlage, beispielsweise mittels Schwalldüsen, zu be handeln.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele zur näheren Erläuterung der Erfindung angegeben.

Nach den Beispielen werden Schaltungsmuster auf den Trägermateria lien entsprechend der schematischen Darstellung der Fig. 1 her gestellt. In dieser Figur stellen die dunklen Bereiche die metallischen Schichten und die hellen Bereiche die nicht mit Metall beschichtete Trägeroberfläche dar. Mit der Bezugsziffer 1 ist ein ringförmiges Feld bezeichnet, in dem mittels einer über dem Feld angeordneten Spule ein ringförmiger Strom induziert werden kann. Mit der Bezugsziffer 2 wird ein schmaler Steg bezeichnet, der durch Induktion eines verstärkten Stromes durchgeschmolzen werden kann, so daß der Ring unterbro chen wird. Durch diese Unterbrechung wird in der Schaltung irreversi bel eine Dateneinheit gespeichert: Beim erneuten Auslesen mittels der über den Feldern angeordneten Spulen wird in dem nun unterbroche nen Ring kein Strom mehr induziert.

Beispiel 1

Zwei 40 cm × 60 cm große ABS-Folien wurden Rücken an Rücken in der Weise verschweißt, daß lediglich deren Kanten miteinander ver schmolzen wurden. Das entstehende Sandwich wurde dann mit der photosensitiven Siebdruckfarbe Imagecure® AQ der Firma ASI, Phoe nix, USA derart bedruckt, daß 50 mm × 80 mm große nebeneinander liegende Felder, die die Größe der herzustellenden Schaltungsmuster aufweisen, von der Farbe bedeckt waren.

Anschließend wurden die Schaltungsmuster durch eine Maske hindurch mit dem Leiterbild auf die einzelnen Kartenfelder belichtet und anschlie ßend in einem geeigneten Entwicklungsmittel entwickelt, beispielswei se verdünnter Natriumcarbonat-Lösung.

Danach wurden die ABS-Sandwiches in eine wäßrige, Netzmittel ent haltende Reinigungslösung, eingetaucht. Nach einer Spülung mit Was ser wurden die vom Resist nicht bedeckten ABS-Oberflächen mittels einer Chrom/Schwefelsäure-Lösung, die 360 g/L Chromtrioxid und 360 g/L konzentrierte Schwefelsäure enthielt, bei 60°C während einer Be handlungszeit von 5 Minuten aufgerauht. Hierbei wurden auch die Re sistflächen leicht angerauht.

Nach dem Spülen der Substrate wurden diese in eine 10 g/L Natrium hydrogensulfit enthaltende wäßrige Lösung eingetaucht, um anhaften de Chrom-(VI)-Ionenreste zu entfernen.

Nach dem weiteren Spülen wurden die Sandwiches in einer Vortauch lösung, die 10 mL/L konzentrierte Schwefelsäure enthielt, 3,5 Minuten lang behandelt. Danach wurden die Sandwiches unmittelbar ohne wei teren Spülschritt in die Katalysatorlösung eingetaucht. Diese enthielt einen Komplex aus Palladiumsulfat und 2-Aminopyridin, wobei die Kon zentration, berechnet nach Pd²⁺, 200 mg/L betrug.

Nach der Aktivierung wurden die Sandwiches wiederum gespült und danach in einer Reduktionslösung, die 1 g/L Natriumborhydrid enthielt, 3,5 Minuten lang behandelt. Hierbei bildeten sich auf den ABS-Ober flächen metallische, katalytisch wirksame Palladiumcluster aus.

Anschließend wurde der Resist in einer konzentrierten wäßrigen Na trium- oder Kaliumhydroxid-Lösung vollständig entfernt. Hierzu wurden die Substrate mit dieser Lösung etwa 2 Minuten lang in Kontakt ge bracht.

Danach wurden die Metallschichten aufgebaut. Hierzu wurden die ge spülten ABS-Sandwiches in einem stromlos arbeitenden Vernickelungs bad mit Natriumhypophosphit als Reduktionsmittel beschichtet. Es wurde das Nickelbad Noviganth Ni AK® der Firma Atotech Deutschland GmbH, Berlin, DE, eingestellt auf einen pH-Wert von 6,5 bis 6,9, ver wendet. Die Nickel/Phosphor-Schicht wurde bei einer Arbeitstempera tur von 45°C abgeschieden. Um eine etwa 0,3 µm dicke Schicht ab scheiden zu können, wurden die Substrate 7 Minuten lang in dem Bad belassen.

Nach einer erneuten Spülung der Platten wurden diese in das Zinn/Zink-Bad eingetaucht, dessen Zusammensetzung in Tabelle 1 an gegeben ist. Es wurde mit einer kathodischen Stromdichte von 2 A/dm² gearbeitet. Als lösliche Anoden wurden Zinn/Zink-Platten ver wendet, die eine Zusammensetzung von etwa 67 Gewichts-% Zinn und 37 Gewichts-% Zink enthielten. Das Bad wurde bei Raumtempera tur betrieben. Die Abscheidung wurde solange durchgeführt, bis eine etwa 8 µm dicke Schicht abgeschieden worden war.

Es wurde eine Legierungsschicht mit einer Zusammensetzung von 67 Gewichts-% Zinn und 37 Gewichts-% Zink erhalten.

Nach der Metallabscheidung wurden die Platten gespült, getrocknet und anschließend mit einem dekorativen Schutzlack überzogen. Da nach wurden die einzelnen Karten durch Herausschneiden aus dem Mehrfachnutzen herausgetrennt.

Beispiel 2

Der Verfahrensablauf von Beispiel 1 wurde im wesentlichen wieder holt.

Im Gegensatz zu dem Ablauf in Beispiel 1 wurde die Resistschicht je doch erst nach dem Aktivierungsschritt einschließlich der nachfolgen den Reduktion aufgebracht und durch Belichten und Entwickeln struk turiert. Der Resist wurde auch nach dem Abscheiden der Zinn/Zink-Le gierungsschicht auf dem Substrat belassen. Ferner wurde anstelle des in Tabelle 1 angegebenen Gluconatbades das in Tabelle 2 angegebene Bad zur Abscheidung der Zinn/Zink-Legierung verwendet.

Die kathodische Stromdichte betrug wiederum 2 A/dm². Als Anoden wurden lösliche Zinn/Zink-Anoden (Pellets) in Titankörben verwendet, die eine Zusammensetzung von 84 Gewichts-% Zinn und 16 Gewichts-% Zink aufwiesen. Die Behandlung wurde bei Raumtempera tur durchgeführt.

Nach Abscheidung der Zinn/Zink-Schicht mit einer Dicke von 8 µm wurde deren Zusammensetzung bestimmt. Die Legierung enthielt die selben Mengen Zinn und Zink wie die eingesetzten Anoden.

Beispiel 3

Beispiel 1 wurde wiederholt. Anstelle des Gluconatbades wurde jedoch das in Tabelle 6 angegebene Stannat/Komplex-Bad II eingesetzt.

Die Arbeitstemperatur des Bades betrug 65°C und die kathodische Stromdichte 2 A/dm². Es wurden unlösliche Anoden in Form von plati niertem Titan-Streckmetall eingesetzt. Die sich verbrauchenden Bad bestandteile mußten daher durch Zugabe von Salzen ergänzt werden.

Nach Abscheidung einer etwa 8 µm dicken Legierungsschicht wurde deren Zusammensetzung ermittelt. Die Legierung enthielt danach etwa 80 Gewichts-% Zinn und etwa 20 Gewichts-% Zink.

Beispiel 4

Beispiel 3 wurde wiederholt. Jedoch wurden die ABS-Sandwiches in einer Horizontalanlage behandelt, in der die ABS-Platten in horizontaler Lage und Richtung kontinuierlich transportiert und dabei mit den ein zelnen Behandlungsflüssigkeiten in Kontakt gebracht wurden.

In dieser Anlage waren zum einen Abquetschwalzen, zwischen denen jeweils Räume oberhalb der Platten geschaffen wurden, in denen sich die Behandlungsflüssigkeiten zu einem Flüssigkeitsbad aufgestaut wer den konnten, sowie Schwalldüsen angeordnet, die unterhalb der Trans portebene angebracht waren und für die Flüssigkeitszufuhr sorgten, so daß die Platten durch das Behandlungsbad hindurchtransportiert wur den, und zum anderen Spritzdüsen, die oberhalb und unterhalb der Transportebene angeordnet waren.

Claims

1. Datenträger zur Speicherung von Daten durch irreversible Veränderung von auf einem flachen, elektrisch nichtleitenden Träger oberflächlich aufgebrachten Strukturen aus Metallschichten, wobei die Form der Strukturen der Metallschichten den Daten entspricht, und eine erste an dem Träger anliegende Metallschicht aus Nickel oder einer Nickellegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwei te darüberliegende Metallschicht aus einer Zinn/Zink-Legierung besteht.

2. Datenträger nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,5 bis 20 Gewichts-% Zink in der Le gierung.

3. Datenträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die erste Metallschicht aus einer Nickel/Phosphor- oder NickeI/Bor-Schicht besteht.

4. Datenträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die oberflächlich aufgebrachten metallischen Strukturen aus miteinander verbundenen Feldern gebildet sind, wobei die Felder im wesentlichen aus einem Ring gebildet sind, in dem ein elektrischer Strom induziert werden kann und wobei der Ring an mindestens einer Stelle durch einen so schmalen Steg geschlossen ist, daß der induzierte Strom ausreicht, die auf dem Steg abgeschiedene Zinn/Zink-Schicht zu schmelzen und den Steg zu unterbrechen.

5. Verfahren zur Herstellung eines Datenträgers nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend folgende wesentliche Verfahrensschritte:

a - Bilden einer Resistschicht mit Kanälen auf dem Träger, in denen die den später zu bildenden Metallstrukturen ent sprechenden Oberflächenbereiche des Trägers nicht be deckt sind;
b - Stromloses Abscheiden einer Schicht aus Nickel oder ei ner Nickellegierung in den Kanälen;
c - Elektrolytisches Abscheiden einer Zinn/Zink-Legierungs schicht auf der ersten Schicht,

wobei die freiliegenden Oberflächen des Trägers vor Verfahrens schritt a - oder zwischen Verfahrensschritt a - und Verfahrens schritt b - mittels eines geeigneten Katalysators zur nachfolgen den stromlosen Metallabscheidung aktiviert werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die freiliegenden Oberflächen des Trägers zwischen Verfahrens schritt a - und Verfahrensschritt b - aktiviert werden und der Re sist vor der Durchführung des Verfahrensschrittes b - von dem Träger wieder entfernt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die Zinn/Zink-Legierungsschicht aus einem wäß rigen elektrolytischen Metallisierungsbad abgeschieden wird, enthaltend mindestens je eine Zinn- und eine Zinkionenquelle, mindestens einen Komplexbildner und ein Mittel zur Einstellung des pH-Wertes.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Bad auf einen pH-Wert unter 7 eingestellt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildner Salze oder Ester der Glucon säure verwendet werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekenn zeichnet, daß als Komplexbildner Salze von Phosphonsäuren ver wendet werden.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Salze von Phosphonsäuren die Salze von 2-Phosphono-1,2,4-butantricarbonsäure verwendet werden.

12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als zweite Metallschicht eine Nickel/Phosphor-Schicht abgeschieden wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß der Resist nur auf die Oberflächenbereiche des Trägers aufgebracht, wird, die später von den Metallstrukturen nicht bedeckt werden.

14. Verwendung des Datenträgers nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als elektronische Zählerkarte oder als Telefonkarte.