DE19815530A1

DE19815530A1 - Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsstruktur

Info

Publication number: DE19815530A1
Application number: DE19815530A
Authority: DE
Inventors: Steffen Fuchs
Original assignee: Bolta Werke GmbH
Current assignee: Bolta Werke GmbH
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-14

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer zwei- oder dreidimensionalen Schaltungsstruktur auf einem Schaltungsträger (12) aus einem nicht metallisierbaren Kunststoffmaterial beschrieben, wobei eine Heißprägefolie (14) aus Kupfer mit Hilfe eines der Schaltungsstruktur entsprechenden beheizten Prägestempels unter Ausbildung einer Kupfer-Schaltungsstruktur (10) auf den Schaltungsträger (12) geprägt wird. Auf die freie Oberfläche (16) der Kupfer-Schaltungsstruktur (10) wird chemisch eine Metallschicht (18) aufgebracht, bei der es sich vorzugsweise um eine auf die freie Oberfläche (16) der Kupfer-Schaltungsstruktur (10) festhaftend aufgebrachte Nickelschicht (20) und um eine auf die Nickelschicht (20) festhaftend aufgebrachte Goldschicht (22) handelt. Durch diese Verfahrensweise ist insbesondere der Gold-Anteil an der fertigen Schaltungsstruktur auf ein absolutes Minimum beschränkt, was sich auf die Herstellungskosten der Schaltungsstruktur positiv auswirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer zwei- oder dreidimensionalen Schaltungsstruktur auf einem Schaltungsträger aus einem nicht metallisierbaren Kunststoffmaterial, wobei eine Heissprägefolie aus Kupfer mit Hilfe eines der Schaltungsstruktur entsprechenden, beheizten Prägestempels unter Ausbildung der Kupfer-Schaltungsstruktur auf den Schaltungsträger geprägt wird.

Die zur Durchführung dies es Verfahrens verwendete Kupfer- Heissprägefolie steht relativ preisgünstig zur Verfügung, so dass der nach der Durchführung des Heissprägevorgangs von dem beprägten Schaltungsträger abgezogene Rest der Kupfer- Heissprägefolie sich bezüglich der Herstellungskosten des die entsprechende Schaltungsstruktur aufweisenden Bauelementes kaum auswirkt. Anders liegen die Verhältnisse bereits dann, wenn zur Herstellung einer Schaltungsstruktur nicht einfach eine Heissprägefolie aus Kupfer sondern eine oberflächenveredelte Kupfer-Heissprägefolie zur Anwendung gelangt. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Veredelung aus Nickel und Gold handeln. Auch andere Oberflächenveredelung wie Oberflächenschichten aus Zinn, Zinn/Blei, Nickel oder Silber sind bei Kupfer-Heissprägefolien an sich bekannt. Bei einer mit Nickel und Gold veredelten Kupfer-Heissprägefolie stellt der nach dem Heissprägen vom Schaltungsträger abgezogene Folienrest durch die besagte Veredelung unter Brücksichtigung der Tatsache, dass die Schaltungsstruktur im Verhältnis zur ursprünglichen, grossflächigen Heissprägefolie nur eine Fläche von grössenordnungsmässig 5 bis 10% besitzen kann, einen nicht zu vernachlässigenden Preisfaktor dar.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsstruktur der eingangs genannten Art zu schaffen, wobei der nach dem Heissprägen vom Schaltungsträger abgezogene Rest der Heissprägefolie den Herstellungspreis des entsprechenden Bauelementes nicht beeinflusst.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass auf die freie Oberfläche der Kupfer-Schaltungsstruktur chemisch eine Metallschicht aufgebracht wird.

Das erfindungsgemässe Verfahren weist den Vorteil auf, dass nicht bereits die Heissprägefolie beim Heissprägefolien- Hersteller mit der gewünschten Oberflächenveredelung versehen wird, sondern dass erst nach Durchführung des Heissprägevorgangs, d. h. nach dem Heissprägen der Kupfer- Heissprägefolie, eine chemische Metallisierung durchgeführt wird, bei welcher die gewünschte Metallschicht auf der freien Oberfläche der Kupfer-Schaltungsstruktur festhaftend aufgebracht wird. Die Oberfläche des verbleibenden Schaltungsträgers aus dem nicht metallisierbaren Kunststoffmaterial bleibt von der entsprechenden Metallisierung frei.

Bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann auf die freie Oberfläche der Kupfer-Schaltungsstruktur chemisch eine Nickelschicht und auf die Nickelschicht dann chemisch eine Goldschicht aufgebracht werden. Die Nickelschicht dient hierbei für die Goldschicht als Diffusionssperre. Die Nickelschicht kann in einer Dicke von 1 bis 5 µm und die Goldschicht kann in einer Dicke von 0,1 bis 0,5 µm aufgebracht werden. Selbstverständlich sind auch andere Schichtdicken für die Nickelschicht und für die Goldschicht realisierbar.

Das erfindungsgemässe Verfahren weist den Vorteil auf, dass insbesondere das Gold nur an der jeweiligen Schaltungsstruktur vorgesehen ist. Ein Ausschuss an Gold wird bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens in vorteilhafter Weise vermieden.

Erfindungsgemäss ist es selbstverständlich auch möglich, auf die freie Oberfläche der Kupfer-Schaltungsstrukur eine Zinn-, eine Zinn-Blei-, eine Nickel- oder eine Silber-Metallschicht auf chemischem Wege aufzubringen. Desgleichen ist eine galvanische Verstärkung der Metallschicht möglich.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung stark vergrössert und nicht massstabsgetreu dargestellten Ausführungsbeispieles einer zweidimensionalen Schaltungsstruktur.

Die Figur zeigt in einer Schnittdarstellung einen Abschnitt einer Schaltungstruktur 10 mit einem Schaltungsträger 12 aus einem nicht metallisierbaren Kunststoffmaterial. Mit Hilfe eines der Schaltungsstruktur 10 entsprechenden (nicht dargestellten) beheizten Prägestempels wird auf den Schaltungsträger 12 eine Heissprägefolie 14 aus Kupfer geprägt. Nach Durchführung dieses Heissprägevorgangs wird die verbleibende Kupferfolie von der in den Schaltungsträger 12 eingeprägten Schaltungsstruktur 10 abgeschert und abgezogen. Dieser Rest stellt somit einen Materialverbrauch, d. h. einen Materialausschuss, dar.

Die Kupfer-Heissprägefolie 14 weist z. B. eine Dicke von 12 µm, 18 µm, 35 µm, 70 µm od. dgl. auf.

Nach der Durchführung des Heissprägevorgangs und nach dem Abziehen der neben der Schaltungsstruktur 10 verbleibenden Kupfer-Heissprägefolie 14 erfolgt eine chemische Metallisierung, bei welcher auf die freie Oberfläche 16 der strukturierten Kupfer-Heissprägefolie 14, d. h. auf die freie Oberfläche der Kupfer-Schaltungsstruktur 10, eine Metallschicht 18 festhaftend aufgebracht wird. Bei dieser Metallschicht 18 handelt es sich vorzugsweise um eine Kombination aus einer an der freien Oberfläche 16 der Kupfer-Heissprägefolie 14 festhaftenden Nickelschicht 20 und einer auf der Nickelschicht 20 fest haftend vorgesehenen Goldschicht 22. Die für die Goldschicht 22 eine Diffusionssperre bildende Nickelschicht 20 weist vorzugsweise eine Dicke von 1 bis 5 µm und die Goldschicht 22 weist vorzugsweise eine Dicke von 0,1 bis 0,5 µm auf. Es sind auch andere Schichtdicken der Nickelschicht und der Goldschicht 22 realisierbar. Das ist von der Anwendung der Schaltungsstruktur 10 abhängig.

Bezugszeichenliste

10

Schaltungsstruktur

12

Schaltungsträger

14

Heissprägefolie

16

freie Oberfläche (von

14

)

18

Metallschicht (auf

16

)

20

Nickelschicht (von

18

)

22

Goldschicht (von

18

)

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer zwei- oder dreidimensionalen Schaltungsstruktur auf einem Schaltungsträger (12) aus einem nicht metallisierbaren Kunststoffmaterial, wobei eine Heissprägefolie (14) aus Kupfer mit Hilfe eines der Schaltungsstruktur (10) entsprechenden beheizten Prägestempels unter Ausbildung einer Kupfer-Schaltungsstruktur (10) auf den Schaltungsträger (12) geprägt wird, dadurch gekennzeichnet, dass auf die freie Oberfläche (16) der Kupfer- Schaltungsstruktur (10) chemisch eine Metallschicht (18) aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die freie Oberfläche (16) der Kupfer- Schaltungsstruktur (10) chemisch eine Nickelschicht (20) und auf die Nickelschicht (20) dann chemisch eine Goldschicht (22) aufgebracht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Nickelschicht (20) in einer Dicke von 1 bis 5 µm und die Goldschicht in einer Dicke von 0,1 bis 0,5 µm aufgebracht wird.