DE2111989A1

DE2111989A1 - Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Mustern

Info

Publication number: DE2111989A1
Application number: DE19712111989
Authority: DE
Inventors: Ernst Prof Dr Schumacher
Original assignee: Ciba Geigy AG
Current assignee: Novartis AG
Priority date: 1970-03-13
Filing date: 1971-03-12
Publication date: 1972-01-13
Also published as: CA950255A; NL7103348A; US3708295A; FR2084580A5; BE764169A; SU441724A3; GB1293718A; JPS545301B1; CH528098A

Description

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2111989 CIBA-GElGY AG BASEL (Schweiz)

Dr. P. Zunwtetn ten. - Dr. i. A»·"¹»"" Dr.fUCo«nig.berger - DIpI. Phy·. R. HotabauW

Dr. P. Zumstein Jun.

Patentanwalt·

8 München 2, Bräuhowfstra6· 4/HI

Case TEL

Deutschland

Verfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden

Mustern,

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines metallischen, elektrisch leitenden Musters, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Aufzeich-

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nungsmaterial, das auf einem Träger eine Silber- oder Kupfersehicht und unmittelbar über dieser eine Thermoplastschicht mit einem Vesicularbild enthält, mit einem lipophilen, organischen,den Thermoplast angreifenden Lösungsmittel behandelt, dadurch die Blasen des Bildes öffnet und die blasenreichen Bildstellen porös macht, das Bild mit einem Tensid hydrophil macht, das sich darunter P befindende Metall bildmässig wegätzt und hernach die Thermoplastschicht mit einem zweiten liphophilen organischen Lösungsmittel entfernt, sodass ein elektrisches Leitmuster freigelegt wird.

Im Gegensatz zu anderen bekannten Verfahren, bei denen lichtabsorbierende Bilder entstehen, ergeben die Vesicularverfahren lichtstreuende Bilder. Die lichtempfindlichen Aufzeichnungsmaterialien für das Vesicular-■ verfahren enthalten dabei im allgemeinen auf einen Träger ein thermoplastisches Substrat und in diesem dispergiert lichtempfindliche, insbesondere ultraviolettlichtempfindliche Verbindungen, durch die bei Belichtung und Entwicklung lichtstreuende Zentren gemäss dem aufgenommenen Bild gebildet werden. Diese lichtstreuenden Zentren bestehen aus mikroskopischen, geschlossenen Gasblasen, die im hydrophoben Thermoplast stabil eingebettet sind. Die Thermoplaste sind z.B. Polymere aus Polyvinylidenchlorid, Polymethacrylo-

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nitril, Copolymere aus Acrylnitril mit Aethylacrylat oder Vinylidenchlorid. Diese Thermoplastschicht haftet auf einem Träger, z.B. aus Polyester oder Papier. Bei den lichtempfindlichen Stoffen dieses Materials handelt es sich in der Regel um Diazoniumsalze, welche bei der photographischen Zersetzung Stickstoff freisetzen, welcher bei der thermischen Entwicklung die Blasenbildung bewirkt.

Ueblicherweise werden Vesieularbilder nach diesen drei Hauptverfahren erhalten:

Verfahren	UV-Belichtung	Entwicklung	Fixierung
1	bildweise	z.B. 2 Se kunden bei 130° C	Diffuse Total belichtung mit TJV bei Raum temperatur
2	bildv* eise, latentes Bild diffundiert weg	Xenon-Blitz	—
3	diffuse Total belichtung •	bildweise Exponierung mit Hitze	spontan bei Baumtempera- . tür

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Die thermische Erzeugung der Vesicularbilder kann z.B. durch eine heisse Spitze oder ein heisses Reliefbild erfolgen.

Es gibt daneben auch Vesicularbilder, die durch Druck erzeugt werden.

Obwohl das Herstellungsverfahren solcher Vesicularbilder trocken und sehr einfach ist, konnte sich diese Art der Photographie in vielen Anwendungsgebieten nicht durchsetzen. Dafür sind drei Gründe massgebend: Erstens zeigen Lichtstreubilder eine von der Beleuchtungs- und Beobachtungsapertur abhängige Maximaldichte und charakteristische Kurve, zweitens ist ihr Auflösungsvermögen durch das rasch kleiner werdende Streuvermögen von Gasblasen begrenzt, deren Durchmesser gleich oder kleiner der doppelten Lichtwellenlänge ist, drittens weist die Körnigkeit (Granularität) eine merkwürdige Anomalie mit Maximum in den bildwichtigsten mittleren Dichten auf.

Die vorliegende Erfindung kombiniert nun dieses einfache und trockene Vesicularverfahren mit einem neuen Aetzverfahren zur Herstellung von elektrisch leitenden Metallmustern, also z.B. von sogenannten gedruckten elektrischen Schaltungen. Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich aus durch seine Einfachheit, Schnelligkeit und guten Möglichkeiten zur Anwendung in einem automatisierten Arbeitsgang.

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Vorzugsweise verwendet man als erstes lipho-

philes Lösungsmittel 2-Methoxyäthanol oder binäre Gemische von 2-Methoxyäthanol, Aceton, Methyläthylketon, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid oder Aethylacetat mit 2-Aethoxyäthanol, 2-Propoxyäthanol oder 1-Aethoxy-2-propoxyäthylen und als zweites liphophiles Lösungsmittel Aceton, Methyläthylketon, oder Methylenchlorid.

Zur Wegätzung bzw. zum Weglösen des sich unter

den blasenreichen Bildstellen befindlichen Metallbildes verwendet man in der Regel Salpetersäure, vorzugsweise in verdünnter Form, oder eine wässerige Eisen-(Hl)-Chloridlösung .

Als Träger für das Aufzeichnungsmaterial kommen die verschiedensten Materialien in Betracht, insbesondere eignen sich aber Folien oder Platten aus Kunststoffen, welche von den verwendeten lipophilen Lösungsmitteln nicht angegriffen werden.

- Das Oeffnen der Blasen geschieht vorteilhaft durch

Eintauchen in Dämpfe von organischen lipophilen Lösungsmitteln

i ·

der angegebenen Art. Eine bevorzugte Ausführungsform besteht im Eintauchen in Dampf von Aceton, Methylenchlorid oder Dimethylformamid während 1 bis 20 Sekunden.

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Beispiel

Ein Polyesterträger wird mit Silber bedampft oder mit einer dünnen Kupferschient versehen und mit einer für Vesicularverfahren üblichen Schicht begossen, die in einem Substrat aus Polyvinylidenchlorid ein Diazoniumsalz enthält. Das Material wird belichtet und 2 Minuten in 2-Methoxy-äthanol gelegt. Anschliessend behandelt man 20 Sekunden in Aethanol und lässt das Material an der Luft trocknen. Das so entstandene offenporige Bild taucht "man in eine 5^ige Lösung eines Gemisches von Natrium-dibutyl-naphthalinsulfonat und Natrium-diisopropylnaphthalinsulfonat. Man behandelt mit 2n-Salpetersäure, wobei an den Bildstellen sowohl die Auflage als auch das Metall weggelöst werden. Schliesslich löst man den Rest der Polyvinylidenchloridschicht in einem lipöphilen Lösungsmittel und verstärkt die freigelegte Metallschicht in einem galvanischen Bad.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Herstellung eines metallischen, elektrisch leitenden Musters, dadurch gekennzeichnet,
dass man ein Aufzeichnungsmaterial, das auf einem Träger eine Silber- oder Kupferschicht und unmittelbar über
dieser eine Thermoplastschicht mit einem Vesicularbild enthält, mit einem lipophilen, organischen, Thermoplast angreifenden Lösungsmittel behandelt, dadurch die Blasen des Bildes öffnet und die blaseni'eichen Bildstellen
porös macht, das Bild mit einem Tensid hydrophil macht, das sich darunter befindende Metall bildrnässig wegätzt und hernach die Thermoplastschicht mit einem zweiten lipophilen organischen Lösungsmittel entfernt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als erstes lipophiles Lösungsmittel 2-Methoxyäthanol oder binäre Gemische von 2-Methoxyäthanol, Aceton, Methylethylketon, Dimethylformamid, Tetrahydrofuran, Methylenchlorid oder Aethylacetat mit 2-Aethoxyäthanol, 2-Propoxyäthanol oder l-Aethoxy-2-propoxyäthylen und als zweites 'lipbphiles Lösungsmittel Aceton, Methylethylketon od.er Methylenchlorid verwendet.

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3· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das Metallbild mit Salpeter säure oder' Eisen-(Ill)-chloridlösung wegätzt.

h. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J>, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger des Aufzeichnungsmaterials eine Kunststoffolie oder -platte ist.

5· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, -dadurch gekennzeichnet, dass die Blasen durch Eintauchen in Dämpfe von lipophilen organischen Lösungsmitteln geöffnet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man die Blasen durch Eintauchen in Dampf von Aceton,, Methylenchlorid oder Dimethylformamid während 1 bis 20 Sekunden, Öffnet.

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