DE2119437A1 - Verfahren zur Herstellung eines lei tenden Überzugs auf einem Substrat - Google Patents

Description

.U/so . 21. April 1971

RCA 62,709/63,190/
63,277/63,975

U.S. Serial No. 30,554/30,552Z '

30,553/....

Filed April 21, I970/April 21, 197OV April 21, 1970/...

RCA - Corporation Hew York, N.Y., V.St.A.

"Verfahren zur Herstellung eines leitenden Überzugs auf einem Substrat"

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zur Förderung der Adhäsion von leitenden Materialien zu einem Substrat und sie ist insbesondere auf- die Herstellung von Schaltplatten (= Platten mit gedruckten Schaltungen) anwendbar.

Die zwei ganz allgemein für die Herstellung von Schaltplatten verfügbaren Verfahren sind die subtraktive oder "Abätz"-Methode und die additive oder ''Aufbau"-itethode.

Der ilauptanteil der zur Zeit kommerziell verwendeten gedruckten Schaltungen wird unter Verwendung von subtraktiven

109845/1712

Methoden erzeugt. Diese Methoden beruhen ganz allgemein auf einem selektiven Abätzen des nicht gewünschten Kupfers von einer Folie aus mit Kupfer überzogenem, dielektrischen Material, um zu dem gewünschten Schaltmuster zu gelangen,

Additiv-Verfahren, bei welchen der Schaltungsaufbau auf ' einem nicht überzogenen Basissubstrat zugefügt xirird, wurden früher weniger angewandt. Der Herstellungsviunsch nach doppelseitigen Platten, welche durchplattierte Löcher enthalten, hat jedoch die Anwendung von Additiv-Verfahren wesentlich gesteigert. -''-_"'

Eines der Hauptprobleme, welche mit der Herstellung von gedruckten Schaltungen unter Verwendung der Additiv-Methoden verknüpft sind, besteht darin, eine feste Bindung zwischen dem Basis-Substrat und dem aufgebrachten Schaltungsaufbau sicherzustellen. Der Standard, nach welchem man diese in der Industrie mißt, wird als Schälfestigkeit bezeichnet. Die Schälfestigkeit wird ganz allgemein in pounds per inch Eppi (kg/cm)] angegeben und durch Abschälen eines 1 inch (2,54 cm) breiten Streifens des Überzuges aus der beschich-teten Oberfläche bei einem Winkel von 90° und einer Schälgeschwindigkeit von 2 inches per minute (5_sO8 cm/Min.) gemessen. Eine Schälgeschwxndigkeit von 8 ppi (1,43 kg/cm) für 1 ounce (28,35 g)-Kupfer-überzogene Schichtwerkstoffe wird allgemein als minimaler Bezugswert für gedruckte Schaltmuster angesehen. Kommerzielle gedruckte Schaltmuster

ergeben allgemein Schälfestigekiten von 8 bis 12 ppi (1,43 bis 2,14 kg/cm). Ein l-ounee-(28,35 g)-Laminat hatte eine Dicke derart, daß eine Fläche von 1 square foot (9,29 dm ) des Laminates annähernd 1 ounce (28,35 g)-wiegt.

Im Falle der Substraktiv-Verfahren hat sich für die Schälfestigkeitsanfarderungen keine größere Schwierigkeit ergeben, in erster Linie deshalb, weil das Basis-Substrat an den Hersteller der gedruckten Schaltung; mit einem einheitlichen überzug von leitendem iletall, welches gewöhnlich auf das Substrat unter Verwendung von geeigneten Klebstoffen, u'ärme und Druck kaschiert ist, geliefert wird. Nachdem die ■überflüssigen Teile des Überzuges abgeätzt sind, verbleibt der freigelegte Schaltungsaufbau fest mit dem Basis-Laminat verbunden ZUi¹UCk, d.h., die Schälfestigkeiten sind in der Größenordnung von 8 bis 12 ppi (1,43 bis 2,14 kg/cm). In, dem Fall der Additiv-Verfahren jedoch ist das Basis-Substrat nicht mit Metall überzogen und die sich ergebende Schälfestigkeit des hinzugefügten Schaltungsaufbaues von der Basis ist einzig und allein eine Funktion des AblagerungsVerfahrens und irgendeiner Vorbehandlung des Substrates, die angewandt werden kann. . . .

Bei der Ausbildung von leitenden Mustern auf einem Substrat rs-it hilfe von Additiv-Verfanren gernäß dem Stande der Technik Gchlieiöt die im allgemeinen angewandte Stufenfolge das oen-si-..bilisiercn der. Oberfläche eines nicht leitenden Substrates

■ f.

10 9846/171? .,

ÖADORKälNAt

mit einem reduzierenden Mittel, das Aktivieren der sensibilisierten Oberfläche in einer Lösung eines Edelmetall-Salzes, die chemische oder "stromlose" Abscheidung einer- relativ dünnen Schicht eines leitenden"Materials auf die aktivierte Oberfläche und.die elektrolytische Abscheidung des leitenden Musters bis auf eine gewünschte Dicke, ein. Versuche haben gezeigt j daß die zwischen dem stromlos abgeschiedenen Material und der nicht-leitenden Oberfläche ausgebildeten Bindungen "im wesentlichen physikalischer Art sind.

Außerdem sind dort., wo das nicht-leitende Basismaterial eine im wesentlichen glatte Oberfläche zeigt, niedrige Schälfestigkeiten, z.B₄ niedriger als ί ppi (0,179 kg/cm) nicht ^: ungewöhnlich. Es wurden früher mehrere Verfahren zur Verbesserung dieser Bindungsfestigkeit angewandt. Diese schlossen Erosionsmethoden, wie z.B. chemisches Ätzen oder physikalisches Abreiben zur Aüfrauhung der Oberfläche des Bäsismaterials,· oder die Anwendung von Klebschichten zwischen dem nicht-leitenden Basismaterial und dem stromlos ^; abgeschiedenen Leiter eiriv /: """ ' : ".

Derartige chemische Verfahren wurden mit Erfolg für Kunst¹-stoffe, wie z.B. Acrylnitri!-Butadien-Styrol (ABS), Polysulfone und Polypropylene entwickelt, wodurch eine Ober" fläche erzeugt wird, welche gute Bindungen mit den nachfolgend abgelagerten Metallen sicherstellt. Eine chemische Behandlung von anderen Kunststoffen,, z.B. von Phenol-Form-_

SAD

aldehyd-Kondensationsprodukten.und Epoxydharzen, welche bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen ganz allgemein verwendet werden, ergab keine wesentliche Verbesserung der Adhäsion. Physikalische Abrieb-Verfahren ergeben eine leichte Verbesserung in der Haftung, obwohl sie den Anforderungen an die Schälfestigkeit bei den Anwendungen von gedruckten Schaltungen nicht in ausreichendem Maße entsprechen·

Adhäsiv-Schichten haben andererseits relativ gute Bindungsfestigkeiten gegeben und es wurde viel Arbeit aufgewandt, um sie in die Herstellungsverfahren für gedruckte Schaltungen einzuführen. Bis heute haben diese Adhäsiv-Verfahren den Wachteil, daß sie schwierig zu regeln sind und eine sehr schlechte Reproduzierbarkeit aufweisen.

Es wurde zur Lösung dieser Probleme versucht, die Adhäsion der nachfolgend abgeschiedenen Leiter zu Adhäsiv-Schichten durch darauf eingestreute Teilchen zu verbessern und entweder das geplante Oberflächengebiet der mit Teilchen imprägnierten Schicht direkt mit einem galvanischen Überzug zu versehen oder durch Entfernen der Teilchen aus der Adhäsiv-Schicht- und Plattieren auf der zurückbleibenden, aufgerauhten Oberfläche, wie dies beispielsweise in den US-Patentschriften 2 739 881, 2 768 923 und 3 391 455 beschrieben wird. Za wurden v/eitere Versuche unternommen, um die Adhäsion der nachfolgend ab^escniedenen Leiter zu den Adhäsiv-Schichten durch Vorbehandlung der Adhäsiv-Schicht au verbessern-,

IO&B4S/I712 BAD ORIGINAL ' "

z.B. die Erkenntnis, daß sich die Adhäsion infolge des Fortschreitens der Adhäsiv-Schicht aus einem ungehärteten Zustand zu einem teilweise gehärteten Zustand vor der Leiter-Abscheidung, bessert. Etwas Ähnliches geht aus den US-Patentschriften 2 680 699> 3 °35 "944-, 3 052 957 und 3 2β7 hervor. ■ '""■-..

Die vorliegende Erfindung erkennti daß es wünschenswert ist, die Oberfläche eines Substrates, das sonst nicht mit irgend-' einem der vorerwähnten Verfahren verträglich ist, zu modifizieren, derart, daß das modifizierte Substrat chemisch, in der angegebenen Weise behandelt sein kann, um Schaltplatten mit verbesserten Schalfestigkeitseigenschaften zu schaffen.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht einer hitzehärtenden Harzmischung in ungehärtetem Zustand auf die Oberfläche eines Materials, das vorbereitet ist, um als Substrat für eine Schaltung zu dienen, aufgebracht; der harzartige Anteil der Mischung ist so ausgewählt, daß er mit dem erwähnten Material adhäsiv verträglich ist. Die Mischung wird dann zur Entfernung des Lösungsmittels der Lösung und jedweder freien Feuchtigkeit . darin erhitzt. Das beschichtete Substrat wird "anschließend einheitlich abgerieben, (falls gewünscht) mit einer wässerigen Lösung behandelt, und anschließend einem chemischen Konditionierndttel ausgesetzt, welches das Substrat; für die nachfolgende Abscheidung einer dünnen Schicht eines leitenden

lO9 8 4SeiM2 BAD ORIGINAL ' -7"

materials mittels herkömmlicher, stromloser Abscheidungsverfahren vorbereitet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Schicht-eines Epoxyharze^ auf die Oberfläche eines metallischen Substrates (welches mit durchgehenden Löchern im Bereich von 0,050 bis 0,125 inches (0,762 bis 3,175 mm) versehen sein kann) aufgebracht und anschließend gehärtet. Eine erste Schicht einer Phenol-Adhäsiv-Harzmischung wird über der gehärteten Epoxyharz-Schicht aufgebracht, vorzugsweise durch ein Tauchverfahren, um darüber eine dünne Schicht zu entwickeln, typischerweise in der Größenordnung von 0,3 mils (7,62 y). Diese phenolische Schicht wird in ausreichendem Maße erhitzt, um die Lösungsmittel der Harzmischung abzutreiben, ohne das Harz zu härten. Eine zweite dünne Schicht eines Phenol-Adhäsiv-Harzes wird Über der ersten (ungehärteten) Schicht aufgebracht, yorzugsweise durch Eintauchen, und in ähnlicher Weise erhitzt, um die Lösungsmittel ohne Härten der Schicht abzutreiben. Die Oberfläche des zusammengesetzten beschichteten metallischen Substrates wird dann abgerieben und nachfolgend behandelt mit (i) heißem Wasser oder einer heißen Lösung einer schwachen Säure oder. Base, um die Beanspruchung der abgeriebenen Oberfläche der zweiten phenolischen Schicht durch Wasserabsorption oder chemische Reaktion (falls gewünscht) zu initiieren und (ii) einem oxydierenden Konditionsiidttel, um auf der beanspruchten Oberfläche durch chemische ninv;ii>kuri£ eine inilcro-

■ Π $'£/.*"--■ 1-712 ■- BADOHiGiNM. .- ■

poröse Oberfläche zu entwickeln und Entfernung von adsorbiertem und absorbiertem Wasser daraus. Die Mikroporen dienen als Sitz für eine Bindung einer nachfolgend abgelagerten metallischen Schicht, um eine bedeutend höhere Schälfestig-* keit zu ergeben, als bisher jemals nach dem Stande der Technik erhalten wurde. Die mikroporöse Oberfläche wird dann her- ._ kömmlichen sensibilisierenden, aktivierenden und stromlos metallplattierenden Lösungen für stromlose Abscheidung des gewünschten gedruckten Schaltmusters ausgesetzt.

Die vorliegende Erfindung wird spezifischer unter Bezugnahme ■-. auf die Herstellung einer Schaltplatte beschrieben und am besten durch die nachfolgende Beschreibung in Verbindung mit dem Fließschema in der anliegenden Zeichnung verstanden werden. . "" " -

Es folgt nun eine detaillierte Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung von Schallplatten in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindungi _:wobei das Basissubstrat _s auf welchem die Schaltung gebildet werden soll, zuerst gereinigt wird,■ z.B. durch Führen desselben durch einen Kaltwasser-Sprühstrahl Die feuchte Platte wird anschließend auf jeder Seite durch rotierende feuchte Schleifbürsten,-welche mit einem sehr feinen Aluminiumoxyd oder dergleichen überzogen sind, abgerieben. Danach wird die" Platte durch' eine zweite Kaltwasser-spü_v>!ung-geführt und anschließend mit einer Schlitzdüse bei einer Temperatur von jJlO°± 10⁰F (60_s0 + 5,S⁰C) getrocknet,

-10S84S/.1712 .. -■ ttADOWSSMAL .. '/ ..

Das verwendete Substrat kann irgendein beliebiges Substrat aus einer Reihe von kommerziell verfügbaren Materialien für gedruckte Schaltungen sein, wie z.B. Laminate auf Phenol-, Epoxyd- oder Polyester-Basis, Wahlweise kann, das Substrat sogar leitend oder metallisch sein.

Wenn ein nichtleitendes Substrat verwendet wird, kann eine Schicht eines Phenolharzes darauf'abgelagert sein, wie dies nachstehend im Beispiel 1 beschrieben wird, um einen geeigneten überzug für die Aufnahme einer nachfolgend abgelagerten metallischen Schicht mit guter Adhäsion dazwischen, sicherzustellen. Wenn jedoch ein metallisches Substrat verwendet wird, wird es vorgezogen, darauf eine Anzahl von Harzschichten abzulagern, wie dies nachstehend in Beispiel 2 beschrieben wird, um einen geeigneten überzug für eine Aufnahme der nachfolgend abgeschiedenen metallischen Schicht sicherzustellen.

Beispiel 1 Nichtleitendes Substrat

Wach Reinigung und Trocknung der Platte wird diese in eine hitzehärtbare Harzzubereitung eingetaucht, welche so ausgewählt ist, daß sie adhäsiv verträglich mit dem gereinigten Substrat ist. Die Zubereitung, welche beim Auftragen im ungehärteten Zustand vorliegt, kann ein Polyvinylacetal-modifiziertes Phenolharz, wie beispielsweise eine Polyvinylbubyral-Phenolharz-ilischung sein. Die als "Bondmaster 1.-JV)''

10^345/1712

bezeichnete und von der Pittsburgh Plate Glass Company, Bloomfield, New Jersey, USA, in den Handel gebrachte Zubereitung hat sich in der Anwendung als erfolgreich gezeigt. Y/ahlweise kann die Zubereitung unter Verwendung eines Fließbettverfahrens aufgebracht werden,, wie dies in der US-Patent·^ schrift 3296 099 beschrieben wird.

Nach Entfernung aus der Harzzubereitung wird die beschichtete Platte an der Luft annähernd 5 Minuten lang getrocknet und anschließend in einem Ofen, der auf einer Temperatur von annähernd 3OO ± 15°P (1^9 ± 8,3°C) während eines Zeitraumes von 4 bis 6 Minuten erhitzt, um die Lösungsmittel und/oder irgendwelche freie Feuchtigkeit abzutreiben. Man läßt die Platten anschließend abkühlen. Die Dicke des trockenen Filmes des Harzüberzuges sollte in der Größenordnung von 0,QOQkinch ±20% (10,ΐ6μ. ±20%) liegen. Es sei bemerkt, daß, obwohl die aufgetragene, hitzehärtbare Harzzubereitung so ausgewählt ist, daß sie mit dem Basis-Substrat adhäsiv verträglich ist, diese nicht - weil nicht erforderlich so ausgewählt ist, daß sie mit der nachfolgend abgeschiedenen Leiter-Schicht adhäsiv verträglich ist; d.h., daß sie sich gegenüber der leitenden Schicht, welche nachfolgend abgeschieden wird, als nichtleitendes Substrat und nicht als adhäsive Schicht verhält.

I ü 9 S i 5 / Ί- 7 1 2 " '^X1

Beispiel 2

Metallisches Substrat

Geeignete Metallsubstrate können beispielsweiseStahl-, Aluminium- oder Messing-Platten mit einer Dicke in der Größenordnung von 0,015. bis'Q,125 inches .(0,381 bis 3,175 mm) umfassen. Derartiges Substrate werden für die meisten Fernseh empfänger und Rechengerät-Platten, welche gedruckte Schaltungen und zugehörige elektronische Komponenten tragen, als ge- * eignet angesehen.

Danach wird das Substrat abgebrannt (deburned) gereinigt und . entfettet, vorzugsweise durch Führen desselben durch ein. Akali-Ätzbad oder ein Bad mit verdünnter Salpetersäure.

Das Metall-Substrat wird anschließend bei einer Temperatur^ im Bereich von 100 bis 200⁰P (37,8 bis 93,3°C) 1 bis 10 Minuten lang getrocknet. Danach wird es während 5 bis 30 Minuten durch heiße Luft bei Temperaturen im. Bereich von 400 bis 85O⁰F (204 bis 454°C) vorgewärmt, wobei die Temperatur und die Zeit dauer von dem besonderen, aufzubringenden überzugsmäterial abhängen.^

Nachdem das JIetall-Substrat gereinigt, getrocknet und vorgewärmt worden ist, wird es in ein herkömmliches Fließbett aus harz, vorzugsweise ein Epoxydharz, eingetaucht. Eine ins einzelne gehende üeSchreibung bezüglich der Terminologie und den Definitionen eines Fließoettes können einen Artikel

109845/1712

ÖAD

"Fluidized Nomenclature and Symbols", Industrial and Engineering Chemistry, Vol. 41, No. 6, Seiten 1249 bis 1250, Juni 1949, entnommen werden. Ein geeignetes Verfahren zum Aufbringen eines Epoxydharzes mittels eines Fließbett-Verfahrens wird in der vorerwähnten US-Patentschrift 3 296 O99 beschrieben.

Das Epoxyd kann ein- hitzehärtendes Epoxydharz, wie z.B. Corvel ECA-1283J in den Handel gebracht durch Polymer Corporation, Reading, Pennsylvania, USA, oder VIBRO-FLO E-2O8j in den Handel gebracht durch Armstrong Resins Corporation,- Warsaw, Indiana, USA, sein.

Man beläßt das Metall-Substrat in dem Fließbett lediglich für eine Zeit , die ausreicht, um auf beiden Seiten und an den Innenseiten der Lochoberflächen eine Schicht mit einer Dicke im" Bereich von 0,005 bis 0,031 inches (0,127 bis 0,787 mm) aufzubauen.Die in dem Fließbett aufgebrachte Epoxyd-Schicht verstopft oder füllt die durchgehenden Löcher nicht, da das Epoxyd-Pulver wegen der unter Druck stehenden Luft oder eines anderen Gases in derartigen Betten in einem bewegten Zustand vorliegt, wodurch jedwede Tendenz, Löcher auszufüllen, verhindert wird.

ilach der Tauchstufe wird das Epoxyd-überzogene Substrat durch Heißluft bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 500 F (I.49 bis 26O C) -während einea Zeitrp.uijes von 5 -bis

E.

1 i't >■- ?-■- i f: / % "7 ή '^:p -

15 Minuten gehärtet. Danach wird das Epoxyd-überzogene Substrat gekühlt.

Das Substrat wird dann auf einem geeigneten, herkömmlichen Fördersystem zum mechanischen Abschleifen der Epoxyd-Oberflache geführt. Das Abschleifen wird in geeigneter Weise mit einer rotierenden Bürste durchgeführt, welche mit der Epoxyd-Oberflache in Berührung steht oder durch einen, über die Oberfläche geführten Sprühstrahl von Schleifstaub, wie z.B. Aluminiumoxyd oder Sand. Die Epoxyd-Oberflache wird abgeschliffen, um eine entglaste Oberfläche zur Aufnahme der nachfolgenden Isolierschicht zu schaffen. Die entglaste Oberfläche wird dann als Vorbereitung für die nächste Stufe gereinigt. Die Dicke des auf die Härtungs- und Abschleif-Stufe folgenden, abgelagerten Epoxyd-Überzugs ist vorzugsweise von der Größenordnung von 0,013 inches (0,3302 mm). Die Dicke dieses Überzuges durch die endgültige Endanwendung der Druckschaltung diktiert und kann typischerweise in einem Bereich von 0,005 bis 0,031 inches (0,127 bis 0,787 mm) liegen.

Als nächstes wird eine dünne Schicht einer Phenolharz-Zubereitung auf die abgeschliffene, gehärtete Epoxyd-Schicht aufgebracht.

Es ist wichtig, daß die Harz-Zubereitung durch die Löcher geführt und es ihr ermöglicht wird, deren Innenoberflächen

109845/1712 . _1h „

/A

zu überziehen. Die beim Aufbringen in einem nichtgehärteten Zustand vorliegende Phenolharz-Zubereitung kann ein PoIyvinylacetal-modifiziertes Phenolharz, wie beispielsweise eine PolyvinyIbutyral-Phenolharz-Mischung sein. Eine derartige Zubereitung wird von der Pittsburgh Plate Glass Cqmpany, Bloomfield, New Jersey, USA, unter der Bezeichnung Bondmaster E-835 in den Handel gebracht.

Die Phenolharz-Schi ent kann mittels des vorervrähnten Fließbett-Verfahrens aufgetragen werden.

Die Phenolharz-Lösung hat vorzugsweise eine niedere Viskosität, so daß sie die Löcher des Substrates während oder nach der Tauchstufe nicht verstopft oder ausfüllt. Es wurden übereinstimmende und zuverlässige Ergebnisse erhalten, wonach keine Löcher verstopft wurden und dennoch ein vollständig gebundener Isolationsüberzug auf dem Epoxyd-überzug aufgebracht wurde, indem man zwei überzüge des Phenolharzes in getrennten Stufen auftrug. Das bevorzugte harz wird von der Pittsburgh Plate Glass Company,· Bloomfield, New Jersey, USA, als Typ HR-86A in den Handel gebracht. Dieses Harz ist ein Phenolharz, das 13 bis 18 Gew.-% Feststoffe enthält. Vorzugsweise wird das Harz mit einer ausreichenden Menge eines hefkömmlichen Lösungsmittels verdünnt, wie beispielsweise durch den von der Polymer Corporation unter der Bezeichnung E-835 Thinner in den Handel gebrachten Verdünner, um den Feststoff-Gehalt des Harzes auf 8 Gew.-$ herabzusetzen. Diese Harz-

109845Π712 - 15 -

Lösung ergibt auf dem Epoxyd-überzogenen Substrat durch rasches Eintauchen des Substrates in einen mit einem solchen Harz gefüllten Bottich einen sehr dünnen überzug aus Phenolharz im ungehärteten Zustand^ wobei die Phenolharz-Schicht eine Dicke in der Größenordnung von 0,3 mils (7»62 u) aufweist.

Die Tauchstufe wird bei Raumtemperatur durchgeführt. !lach dem ersten eintauchen wird der ungehärtete Phenolüberzug mittels Luft in einer Abzugshaube bei Raumtemperatur während eines Zeitraumes von 30 Sekunden bis 5 Hinuten getrocknet, so daß alle verdampfbaren Lösungsmittel aus dem überzug verdaiapft werden. Per dünne überzug wird weder Zeit- noch Temperatur-Bedingungen ausgesetzt, bei welchen das Harz aushärten könnte. Diese Tauch- und Trocknungsprozedur stellt sicher, daß die Oberfläche für einen zweiten überzug aus Phenolharz aufnahmefähig ist, um eine optimale Bindung zu schaffen. -

Ein zweiter überzug aus dem gleichen Phenolharz wird in ähnlicher weise durch Eintauchen für'eine kurze Zeit aufgebracht, um so die Platte mit etwa 0,3 rails (7,62 μ) ungehärtetem Harz zu überziehen.

Anschließend an die zweite Phenolharz-Tauchstufe wird die Platte bei Raumtemperatur während 30. Sekunden bis 5 Minuten, je nacn der zum Abtreiben des Lösungsmittels und der freien Feu':-ti;;keit in der-öberzu&sschicht erforderlichen Zeit

2113437

mittels Luft unter einer Abzugshaube getrocknet, um so eine Blasenbildung in der nachfolgenden Erhitzungsstufe zu vermeiden. Falls notwendigj können geeignete Lochreinigungsmittel, wie iz.B. Druckluft angewandt werdeh₉ um verstopfte Löcher nach einer der Tauchstufen zu säubern.

Die Platte wird anschließend mit Heißluft bei.Temperaturen im Bereich von 250 bis 40Q°P (121*1 bis 2O4°C) während eines Zeitraumes von 30 Sekunden bis iö Minuten erhitzt. Die erforderlichen Lufttemperatureri und Aufheiz*-Eeit zur teilweisen Härtung sowohl der äußeren als auch der inneren Phenolharzüberzüge kann leicht in Abhängigkeit von dem angewandten Material bestimmt werden. Die äußere Phenplharz-SchiCh t , darf nicht vollständig gehärtet sein. Es ist für den Fachmann ohne weiteres klar, daß in Übereinstimmung mit dem Erfindungsprinzip die Behandlung der Adhäsiv-Schicht und der nachfolgend zu beschreibenden Stufen zum Teil vori dem Zustand der Härtung des.Adhäsivs abhängen, wie das schon:an*' gegeben wurde. Es wird bevorzugt, daß dasAdhäsiν ausreichend erhitzt wird, um allein die "Lösungsmittel der Lösungen "Und irgendwelche freie Feuchtigkeit von der Oberfläche oder der ----unter der Oberfläche liegenden; Teile der Schicht zu'ver^ treiben. Dementsprechend wird es bevorzugt, daß^:/das Adhäsiv nicht erhitzt und daher in seiner Härtung ,wenn möglich außerhalb derartiger Anforderungen_₃. vorangebracht wird» Unter diesen Bedingungen schafft die Phenolhärz-Schicht eine geeignete Basis für eine nachfolgende Behandlung einer der~

1 0 S'B L f ■/ 1 ? 1 2 - ' - - „„ ".;-7 „

ORIQtMAt tNÖPECTED

artigen, für eine stromlose Abscheidung der leitenden Schicht, die als Druckschaltung dient, vorbereiteten Oberfläche. Die Platten läßt man danach abkühlen. Die Dicke des trockenen Filmes der Harzschicht und des gehärteten Epoxyd-überzuges sollte ausreichend sein, um das Metall-Substrat in angemessener Weise von dem nachfolgend aufgebrachten Schaltungsaufbau zu isolieren. Obwohl die auf das Metall aufgebrachten hitzehärtenden Harz-Zubereitungen-.derart ausgewählt sind, daß sie adhäsiv verträglich mit dem Metall-Substrat sind, sind sie nicht derart ausgewählt, - was auch nicht notwendig ist - daß sie adhäsiv verträglich mit der nachfolgend abgelagerten Leiterschicht sindj d.h., sie.erweisen sich gegenüber der nachfolgend abgeschiedenen leitenden Schicht als nichtleitendes Substrat und nicht als eine Adhäsiv-Schicht.

Darauf wird die beschichtete, leitende oder nicht leitende Platte je nach der Zusammensetzung des ausgewählten Substrates gestanzt oder gebohrt, gemäß der gewünschten Anordnung der durchgehenden Löcher. Typischerweise können die Lochdurchmesser in der Größenordnung von 0,030 bis 0,125 inches (0,762 bis 3,175 mm) liegen. Wahlweise kann die Platte vor dem Beschichten gestanzt oder gebohrt werden. Vorzugsweise s-ollten in dem Fall, wo es sich um ein metallisches Substrat handelt, die Löcher vor dem Beschichten hergestellt werden.

Anschließend wird die beschichtete Platte während 15 bis

- 18 -

..... _. 108845/1712

20 Sekunden durch einen Kaltwasser-Sprühnebel geführt und die beschichteten Oberflächen werden einheitlich mittels rotierendder Bürsten, die auch mit einem sehr feinen Aluminiumoxyd oder dergl. bedeckt sein können, abgeschliffen. Bei der derzeitigen praktischen Durchführung wurden von der 3M-Company, Minneapolis, Minnesota, USA, unter dem Warnen Scotch-Brite-Redi-Load No. 70-A hergestellte Bürsten mit Erfolg sowohl für das Säubern der unbeschichteten Platte (vorher) und das Abschleifen der beschichteten Platte eingesetzt. Die Platte wird anschließend durch eine weitere Wasser-Sprühspülung hindurchgeführt.

Wach Abschleifen der Oberfläche der beschichteten Platte wird diese eingeweicht in (i) heißem Wasser bei Temperaturen im Bereich von 110 bis 20O⁰F (43,3 bis 93,3°C) während eines Zeitraums von 60 Minuten bei den tieferen Temperaturen, wie z.B. bei 110⁰P (43,3°C) und 15 Minuten bei den höheren Temperaturen, wie z.B. 20O⁰P (93,3°C), (il) einer verdünnten Salpetersäure, die auf einer Temperatur von 110 bis 140⁰P (43,3 bis 60,0⁰C) gehalten wird; während eines Zeitraums von Z bis 15 Hinuten, oder (iii) einer sehwachen Ilatriumhydroxyd-Lösung, gehalten auf einer Temperatur von 110 bis l40°P (43,3 bis 60,0⁰C) während eines Zeitraums von 2 bis 15 Minuten. Diese Behandlung führt zu einer Absorption von Wasser durch die abgeschliffene Oberfläche. Vorzugsweise wird die abgeschliffene Platte eingeweicht, indem man sie durch eine Sprüh-Ätz-Maschine, die mit verdünnter Salpetersäurelösung

109845/1712

.- 19 -

beaufschlagt wird; führt. Der Sprüh-Ätzer kann von herkömmlicher Bauart sein, d.h., er kann eine Titan- und Polyvinylchlorid- (PVC) -Konstruktion mit Regel- und Belüftungseinrichtungen sein. Er sollte mit Vorrichtungen versehen sein, die eine. Heiß-Sprühspülung/und eine sorgfältige Heiß-Lufttrocknung der Platten unmittelbar nach dem Einweichen ermöglichen. Die Einweich-Lösung wird beispielsweise hergestellt, indem man Salpetersäure und Chlorwasserstoffsäure in deionisiertes Wasser einträgt, bis man eine Salpetersäure-Konzentration von 10 ± 1 Vol.-% und eine Chlorwasserstoffsäure-Konzentration von 5 ± 1 VoI»-% erreicht und man hält diese Einweich-Lösung auf einer Gesamtacidität von 2,3 ± 0,2 normal. Die abgeschliffene Platte wird dieser Salpetersäure-Ohlorwasserstoffsäure-Lösung während annähernd 2 Minuten ausgesetzt j die Lösung wird bei einer Temperatur von 130 ± 3⁰F (5k_aH ± 1,66⁰C) gehalten. Nach der Exposition gegenüber dem Ätzmittel werden die Platten in heißem Wasser [130 ± 5°F.(5V» ± 2,77⁰C)] etwa 30 Sekunden lang gespült. Obwohl die oben beschriebene Lösung mit guten Ergebnissen verwendet worden ist, kann auch irgendeine wässerige Lösung mit einer Salpetersäure-Konzentration von weniger als 20 Vol.-£ wirksam angewandt werden. Die Verwendung einer Salpetersäure-ltzbehandlung hat zu einer stark verbesserten Schälfestigkeit geführt. Die Verwendung einer· Salpetersäure-Lösung wird bei dieser Stufe vorgezogen, obwohl andere wässerige Lösungen, wie z.B. schwache, basische oder saure Lösungen als auch Heißwasser für diese Stufe ausreichend sind. Unbeschadet der angewandten Technik besteht

'09845/1712

der Zweck dieser Einweichstufe darin, die Wasser-Absorption durch die .abgeschliffene Oberfläche zu bewirken.

Die vorerwähnte Einweichstufe ist, obwohl sie in hohem Maße wünschenswert ist j nicht wesentlich für die praktische Durchführung des hier beschriebenen Verfahrens. Wenn die Einweichstufe eliminiert wird, führt dies zu einer Schaltplatte mit einer anhaftenden Metallschicht, welche eine verminderte Schälfestigkeit aufweist, (die jedoch für gewisse Anwendungszwecke noch ausreichend sein kann).

Anschließend werden die abgeschliffenen Platten durch Behandlung mit einem starken oxydierenden Konditionsmittel für die anschließende stromlose Abscheidungsplattierung vorbehandelt. Diese Behandlung sollte innerhalb von 4 Stunden nach Beendigung der vorerwähnten Einweichstufe erfolgen. Das Konditioniermittel kann ein solches vom Chromsäure-Typ sein, wie z.B. das von der Enthone Coporation, Post Office Box 19QOj New Haven, Connecticut, USA, hergestellte und unter dem Handelsnamen Enplate 470 verkaufte Konditioniermittel.

In seiner kommerziellen Zusammensetzung hat das Enplate 470-Konditioniermittel eine Cr -Ionenaktivität von 0,6 bis 1,0 normal, mit einer nominalen Normalität von 0,8. Es wurde als wünschenswert gefunden, die Aktivität des kommerziell verfügbaren Enplate 470-Konditioniermittels durch Zugabe eines Additivs, das eine Cr "^-Verbindung, wie z.B. Chromtrioxyd (CrO,) oder ein Metallchromat umfaßt, zu erhöhen, um dessen

109845/1712 -_A._w.-

SU

Aktivität auf einen Wert von 2,4 bis 3,2 normal zu steigern. Anders gesagt, wenn -.„ annimmt, daß das kommerziell verfügbare Enplate 470-Konditioniermittel eine Aktivitätsstufe von 100$ beim Nominalwert besitzt, ist es als wünschenswert gefunden worden, dessen Aktivitätsstufe auf einen ,Wert von 350 ± 50$ zu steigern. Des kann bewerkstelligt werden, indem man 2 ounces (56_a67 g) des Enplate 470-Konditionierraittels von Enthone pro gallon (3,785 dm³) (oder l4,97 g/Liter) des kommerziell verfügbaren 470-Konditiongmittels für jeweils 10$ Anstieg in der gewünschten Aktivität zugibt. Die Kondi-* tionier-Lösung sollte auf einer Temperatur von 113 ±3 P (45,0 ±;ll,66^QG) und auf einem spezifischen Gewicht von 1,52 bis 1,57 gehalten werden. Die Konzentration von vorhandener Schwefelsäure sollte bei 52 ± 4 Vol.-? und der Gehalt an dreiwertigem Chrom sollte einen Wert von 2 ounces per gallon g/Liter) nicht übersteigen.

Vor der oxydierenden Konditionierstufe werden die geätzten Platten in einem Leitungswasser-Sprühnebel [75 + 5⁰P (23,9 ^± 2,77⁰C)] während 15 bis 60 Sekunden gespült. Die Platten -werden dann dem aktivierten Konditionsmittel für 20 bis 40 Sekunden, in Abhängigkeit von der Aktivitätsstufe des des* selben genjäß der nachfolgenden Tabelle ausgesetzt : -j Aktivität gxpQsitionszeit

300 - 230 330-370 370 - 400

40 Sek.

■'■'-." .30- Sek, 20 Sek.

ORIGINAL INSPECTED

- 22 -

Unmittelbar danach, d.h., innerhalb eines Zeitraumes von annähernd 20 Sekunden wird die beschichtete Platte sorgfältig gespült mit und eingetaucht in Leitungswasser C75 ±'5°F.(23,-9 ± 2,77°C)], und anschließend in deionisiertem Wasser tauchgespült.

Anschließend an die Spülung mit deionisiertem Wasser, werden, die konditionierten Platten in eine sensibilisierende Lösung eines Reduktionsmittels eingetaucht.

Eine typische Rezeptur für eine sensibilisierenäe Lösung eines Reduktionsmittels ist folgende :

Zinn-(II)-Chlorid , 10 g/Liter Chlorwasserstoffsäure- . 40 ml/Liter Pjj-Wert > 1

Temperatur » Raumtemperatur

Zeit 1 bis 2 Minuten

In Abhängigkeit von der Natur und der Zusammensetzung der gemäß Erfindung behandelten, teilweise gehärteten Schicht, auf welche das sensibilisierende Reduktionsmittel anzuwenden ist, kann irgendeines der herkömmlichen Netzmittel zur Wirkungssteigerung in der Sensibilisierungsstufe angewandt werden. In der B^axis wird eine Lösung verwendet, welche durch Mischen von 1 Vol.-Teil von Enthone's Enplate 432-Sensibilisierungsmittel auf 15 Vol.-Teile deionisiertes Wasser her-

109845/1712 . ** -

gestellt wird. Anschließend folgt eine Tauchspülung zuerst in Leitungswasser [75 ±-5°P (23,9 ± 2,77°C)] und anschließend in deionisiertem V/asser.

Mach der Spülung werden die sensibiliserten Platten in eine aktivierende Lösung eines Edelmetallsalzes, wie z.B. Palladiumchlorid (PdCl ) für 60 bis 120 Sekunden bei schwacher mechanischer Bewegung eingetaucht» In der Praxis der vorliegenden Erfindung wird eine Lösung, erhalten durch Mischen von 1 Vol.-Teil einer Substanz, die von der oben erwähnten Enthone Corporation unter dem Handelsnamen Enplate 44OM-Aktivator verkauft wird, mit 15 Vol.-Teilen deionisiertem Wasser, angewandt. Anschließend folgt eine Tauchspülung, zuerst in Leitungswässer und anschließend in deionisiertem Wasser.

Danach werden die aktivierten Platten in einem stromlosen Kupferbad, das auf einer geregelten Temperatur von 75 ± 5 F (23,9 ± 2,77°C)gehalten wird, während annähernd 10 Minuten metallplattiert. Dieses Eintauchen wird von einem schwachen Bewegen der Flüssigkeit durch Luft und mittels mechanischer Rührung begleitet, um eine annähernd 0,00001" (0,25*1 μ) dicke Schicht von auf der aktivierten Oberfläche stromlos niedergeschlagenem Kupfer sicherzustellen. Das stromlose Bad kann durch Mischen von 3 Vol.-Teilen einer Substanz mit dem Handelsnamen Enplate 011-402A₃ 3 Teilen einer Substanz mit dem Handelsnamen Enplate CU-4O2B (beide von der vor-

109845/1712. . ,

erwähnten Enthohe Corporation in den Handel gebracht) und

4 Teilen deionisiertem Wasser hergestellt werden. Die plattierten Platten 'werden dann in Leitungswasser gespült; und gut an der Luft bei einer Temperatur von l4o ± 10°F (60,0 ± 5,56⁰G) während 60 bis 120 Sekunden getrocknet.

Anschließend an die stromlose Abscheidung werden die plattierten Platten auf einer Seite mit einer negativen Abbildung der gewünschten Schaltanordnung bedruckt^ d.h., das stromlos abgeschiedene Kupfer wird in Übereinstimmung mit dem gewünschten Schältmuster exponiert gelassen. Diese negative Abbildung kann durch irgendeines der zahlreichen herkömmlichen Verfahren aufgebracht werden. In der Praxis wurde es als wünschenswert gefunden, Siebdruckverfahren zu verwenden und das Muster mit einem Sieb-Deckmittel, wie z.B. einer Substanz, zu bilden, die unter dem Namen Dynachem 20O¹I-TOM von der Dynachem Corporation, New Jersey, DSA, in den Handel gebracht wird,. Wach dem Abdecken läßt man das Deckmittel an der Luft mindestens 3 Minuten lang trocknen und anschließend wird es während eines „Zeitraums von mindestens 60 Sekunden ■ in einem-Infrarot-Ofen _s gefolgt von 90 Sekunden in einem Heißluft-Ofen mit Zwangsbelüftung bei 150 ± 10⁰F (65,6 ±

5 j 56'C)" gehärtet. Danach werden die Platten umgedreht und die vorangehende Stufe viiederho.lt.

Als nächstes werden die bedruckten Platten mit Säure während 15 bis 20- Sekunden in einer 10 Vol.-^if-;en Lösung Von Schwefel-

25 -

•säure bei 70 bis75⁰P (21,1 bis 23,9°0) gereinigt und durch Eintauchen in Leitungswasser gespült. Danach werden die Platten in das erste eines dreistufigen Kupferpyrophosphatelektrolytischen Kupferbades, das bei einer Temperatur von 130 + 2⁰F (54,4 ± 1,11⁰C) gehalten wird, 2 Minuten lang bei einer Stromdichte von 2,5 amperes per square foot (26,91

Ampere/m ) eingetaucht. Die Platten werden bewegt, um die Plattierungslösung durch die Löcher zu treiben. Dann werden die Platten aufeinanderfolgend in die zweite und dritte Stufe des Pyrophosphat-Bades während 15 bzw. 55 Minuten, bei Stromdichten von 13,5 bzw. 30 amperes, per square foot

2
(145,31 bzw. 322,92 Ampere/m) eingetaucht, wobei jedes der Bäder eine Temperatur von 130 ± 2⁰P (54,4 ± 1,H-⁰C) aufweist und gerührt wird. Die elektroplattieren Platten werden dann in Wasser gespült und anschließend an^f die Spülstufe durch Heißluft bei einer Temperatur von I60 ± 5⁰F (71,1 ± 2,77°C) während 3 bis 4 Minuten getrocknet.

Das Pyrophosphat-Bad wird bei einer chemischen Konzentration, wie nachstehend beschrieben, betrieben:

Kupfer (als Metall) - 2,5 bis 4,0 ounces per-gallon (18,73 bis 29,96 g/Liter) mit 3,0 ounces per gallon (22,47 g/liter) als Nennwert;

Pyrophosphat - 1-7,5-bis 28,0 ounces per gallon (131₉O8 bis 209,72 g/Liter) mit 21,0 ounces per gallon (157>29 g/Liter) als Nennwert; und Ammoniak (NH₅) - 0,20 bis 0,40 ounces per gallon (l_a489 bis 2,996 g/Liter) mit 0,30 ounces per gallon

(2 *47 e/TAter) als Nennwert. ORIGINÄR INSPECTED

409VfSJ411I

Das Gewichts verhältnis von Pyrophosphat zum ICupfermaterial ist entscheidend und es sollte ein Verhältnis von 7:1 bis 7:5=1 und bei einem p_H~Wert' von 8,0 bis 8,5 gehalten werden. Nach Exposition gegenüber dem Pyrophosphat-Bad beträgt die -Dicke der Kupferschaltbildanordnung annähernd O₅OOl bis 0,002" (25*4 bis 50,8 μ).

Anschließend werden die plattierten Schaltplatten mit einem Trich'loräthylen-Sprühstrahl bearbeitet, gefolgt von einem bürstenden Scheuern und einer Luftbürste, ,zur Entfernung des Plattierdeckmittels.

Nachdem das Plattierdeckmittel entfernt worden ist, werden die Platten mit einer Ätzrnaschine, beaufschlagt mit Ammoniumpersulfat bearbeitet, um die Schicht von stromlos niedergeschlagenem Kupfer zu entfernen, welche nach der Entfernung des Deckmittels exponiert gelassen wurde. liach dem Atzer werden die Schaltplatten sprühgespült und mit einer Luftbürste feuchtigkeitsfrei getrocknet.

Die Härtung der Harzzubereitung, mit welcher die Platte anfänglich überzogen worden war, wird durchidie verschiedenen Verfahrensstufen gefördert. Um die Schälfestigkeit zu optimieren, ist es jedoch wesentlich, daß die Tarzzubereitung vollständig gehärtet und frei von restlicher Feuchtigkeit ist. Eine 'endgültige Härtung wird durch eine nachfolgende Anwendung von Viärme sichergestellt. Beispielsweise sind

SAD ORIGINAL

dort, VfQ die Platte nachfolgend mit einem Löt-Deckmittel beschichtet und/oder mit einem Schaltschema bedruckt wurde, derartige Stufen von einer Trocknungsstufe bei einer, für die härtung des Harzes ausreichenden Temperatur begleitet. V/ahlweise kann das endgültige Aushärten im Lötbad durch "tvellenlöten (by wave soldering) erzielt werden, nachdem die SchaltungskoMponenteii auf der Platte montiert worden sind.

Obwohl die Theorie der durch.die partial gehärtete Schicht des hitzehartencien Harzes er sielten Einwirkung nicht vollständig verstanden wird,, darf angenommen werden, daß das erfindungsgeraäße Verfahren strukturelle Änderungen der Oberfläche bewirkt, wodurch eine bessere Adhäsion erfolgt. Beim Abschleifen der Oberfläche werden Kratzer in dieser ent~ vd. ekelt. Diese Kratzer ergeben beim Exponieren gegenüber einer üinweichflüssigkeit unter Verwendung entweder von liasser oder einer wässerigen sauren oder basischen Lösung einen hohen Wasserabsori^tionsgrad in der Oberfläche in der Sähe und unterhalb der Kratzer. Es wird angenommen, daß diese Kratzer die unterhalb der Oberfläche liegenden Teile aufschließen und hierdurch als Eintrittsöffnungen für die späteren Linvreicli-Ivonditioni er lösungen dienen, welche auf die Oberfläche aufgebracht werden. Die Behandlung dieser Eintrittsöffnungen entwickelt. Ilikro-öffnungen zur Erhöhung des Oberflächengebieteß durch Spalten,"Ritze und Poren, welche der Reihe nach als bevorzugte Stellen in der nachfolgenden Stufe der stromlosen Abscheidung agieren.

109845/1712 sau

Bei der praktischen Durchführung der Erfindung wurden Beobachtungen gemacht, welche einen Hinweis darauf geben, daß die abgeschliffene Schicht bei der Exposition in der Einweiehstufe Quellungserscheinungen zeigt. Beim Aufbringen des Konditionsmittels auf die durch Wasserabsorption eingestellte Oberfläche bewirkt dieses einen hohen Grad der Entwicklung der Mikro-Öffnungen auf der Oberfläche des Adhäsivs. Es ist nicht bekannt, ob die Entwicklung der Mikro-Öffnungen durch 'die Entfernung von Wasser aus der abgeschliffenen Oberfläche bewirkt wird oder ob hier'eine Reaktion durch das Konditioniermittel mit dem Harzmaterial vorliegt, wobei das Wasser in den Eintrittspforten dazu dient, das Konditioniermittel in die unter der Oberfläche liegenden Teile zu leiten. Dennoch ist im Hinblick auf die früher gegebenen Daten eine bemerkenswerte Verbesserung in den gedruckten Schaltungen in Übereinstimmung mit den Stufen der vorliegenden Erfindung erfolgt. _:

In der Praxis umfaßt eine bevorzugte Form der vorliegenden Erfindung die Stufen (1) des Abschleifen, (2) des Einweichens mit einer xfäss er igen Säure-Lösung und (3) des Konditionierens der ungehärteten Oberfläche des Phenolharzes mit einem stark oxydierenden Mittel, wie z.B. Chromsäure, um eine optimale oder maximale Schälfestigkeit für "die gedruckte Schaltung zu erzielen. .

109845/1712 - ■ - 29 -

Wasser von Temperaturen im Bereich von 110bis 20O⁰F (43_a3 bis 93,3⁰C), vorzugsweise von 130 bis 200°P (5¹M bis 93a3 C) kann in der Einweichstufe angewandt werden, wenn das Einweichen während einer längeren Zeitperiode als mit einer wässerigen Säure-Lösung durchgeführt wird.. Eine unter Verwendung von Wasser bei einer Temperatur von 200⁰P (93,3⁰C) während 20 Minuten Dauer für die Einweichstufe hergestellte gedruckte Schaltung hatte eine Schälfestigkeit, die mit der einer gedruckten Schaltung vergleichbar war, welche mit einer wässerigen Säure-Lösung in der Einweichstufe hergestellt worden war.

Eine gebrauchte gedruckte Schaltung, welche eine herabgesetzte Schälfestigkeit aufweist_s kann durch Eliminierung der Einweichstufe hergestellt werden. So liefern die Abschleif- und oxydierend konditionierenden Stufen ohne die Einweichstufe zusammen eine gedruckte Schaltung mit einer Schälfestigkeit von etwa der Hälfte des Wertes einer Druckschaltung, welche unter Einschluß der Einweichstufe hergestellt wurde, wobei alle anderen Bedingungen und Stufen des erfindüngsgemäßen Verfahrens eingehalten worden waren.

Es sei ausdrücklich bemerkt, daß in der vorstehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die 'remperaturbedirigungen einer jeden Stufe oder einer jeden Losung und die Zeitperioden, während wel-OhGn ctle i-lübt'i in äan Stiifsn oder Löaun^eri bwai-ne h; :t v/i *-'..'.,

BAD

solche sind, wie sie für ein Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen entwickelt wurden. Dementsprechend wurden die angegebenen Variationen von Temperatur und Zeiten innerhalb wohldefinierter Grenzen durch geeignete Eegelungs-. systeme gemäß einer üblichen sorgfältigen Herstellungspraxis gehalten. Es können verschiedene Abweichungen von den in der Beschreibung angegebenen Temperaturen und Zeiten als auch von den Dickenabmessungen gemäß den Prinzipen der vorliegenden Erfindung gemacht werden.

Claims (1)

1. Pa t e η t a η s ρ r ü c he

   Verfahren zur Herstellung einer leitenden Schicht auf eineK Substrat, dadurch gekenn.ζ eich n e t_s daß es die Stufen

   -(a) des I-Iodifizierens der Substratoberfläche durch Aufbringen einer ungehärteten Mischung einer hitzehärtenden Harzzubereitung darauf, wobei die Zubereitung mit den Substrat adhäsiv verträglich ist,

   (b) des ilrhitzens des modifizierten Materials zum Abtreiben von irgendwelchem darin befindlichen Lösungsmittel oder Feuchtigkeit,

   (c) des einheitlichen Abschleifens der modifizierten Oberfläche,

   (d) gegebenenfalls des Behandeins der abgeschliffenen Oberfläche mit einer wässerigen Lösung,

   (e) des weiteren Behandeins der abgeschliffenen Ober-. fläche mit eineu oxydierenden Konditionsmittel,

   (f) des Sensibilisierens der konditionierten Oberfläche mit eineia reduzierenden Mittel,

   (g) des Aktivierens der sensibilisierten Oberfläche mit einer Lösung eines ßdelmetallsalzes,

   (h) des chemischen Ahscheidens eines leitenden Überzuges ■ . über die aktivierte Oberfläche und

   (i) des anschließenden Härtens der Harzzubereitung zum vollständig gehärteten Zustand
   umfaßt.

   ■ · " - 32 -

   109 845/1712

   ORfQtNAt

   2. Verfahren nach Anspruch l_s dadurch g e k e η η -. .-ζ e ic h η e t_s daß die wässerige Lösung Salpetersäure enthält.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennz e i c h η e t, daß die Konzentration der Salpetersäure in der Lösung niedriger als 20 Vol.-$ ist.

   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch g e k en η ζ eic h n" e t, daß die wässerige Lösung eine Salpetersäure-Konzentration von 10 ± 1 Vol.-$ und eine Chlorwasserstoff säure-Konzentration von 5 ± 1 VoI.-^ aufweist.

   5. Verfahren.nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d ad ur e h g e k e η η ze ic h η e t_a daß die hitzehärtende Harzzubereitung ein Polyvinylacetal-modifizi'ertes Phenolharz ist.

   6. Verfahren nach Anspruch 5$ "dadurch gekennz e i ch η e t, daß das Polyvinylacetal-modifizierte Phenolharz eine Polyvinylbutyräl-Phenolharz-Mischung ist.

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t_s daß das oxydierende Konditionsmittel eine Chromsäure-Lösung enthält,

   8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch g e k e η η zeichne t, daß die Chromsäure-Lösung eine Cr ⁺-Ionen-^J

   - 10.9 845/1712 origihalif^ECTEP ^ _ ^

   • iS45.--Ai^Sr I J *

   aktivitätsstufe von zwischen 2,4 und 3,2 normal aufweist.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die abgeschliffenen Oberflächen mit . einer Chromsäure-Lösung während eines Zeitraumes von 20 bis 40 Sekunden in Abhängigkeit von der Aktivitätsstufe des Cr -Ions behandelt werden.

   10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9> d a d u r c h gekennzeichnet, daß es die zusätzlichen Stufen, und zwar nach der Stufe Ch), jedoch vor der Stuf.© (i) des Aufbringens eines negativen Bildes des gewünschten Schaltungsmusters auf dem chemisch abgeschiedenen überzug ₃ des elektrolytischen Abscheidens von Metall auf den durch das aufgebrachte Muster nicht bedeckten Teilen des üb-erzugs und des Entfernens des aufgebrachten Musters und derjenigen Teile der-Schicht, die dadurch bedeckt waren, umfaßt,

   11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis Io, dadurch g e k e η η ze i c h η e t, daß das Substrat leitend ist.

   %2, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch die Stufen des Aufbringens eines hitzehärtenden Epoxydharzes über zumindest einer Oberfläche einer Metallfolie erzeugt und anschließend das Epoxydharz gehärtet wird, und daß die modifizierende Stufe (a) die Stufen

   169845/1712

   (i) des Aufbringen^ eines ersten dünnen Überzuges aus einer ungehärteten Mischung einer hitzehärtenden.Phenolharz—Zubereitung, über der Epoxydharz-Oberfläche, wobei die Zubereitung adhäsiv-verträglicli mit dem ,gehärteten Epoxydüberzug ist_s ■

   (ii) des Erhitzens des ersten dünnen Überzuges zum Abtreiben irgendwelchen Lösungsmittels oder irgendwelcher Feuchtigkeit ohne ein Aushärten derselben au bewirken _s und

   (iii) des Aufbringens eines zweiten dünnen Überzuges einer ungehärteten Mischung einer hitzehärtenden Phenolharz-Zubereitung über dem ersten dünnen überzug umfaßt. -

   13. Ein Verfahren zur Herstellung eines isolierten gedruckten Schaltmusters auf einem leitenden Substrat mit darin befindliehen Löchern, in welchem das Substrat elektrisch leitend gemacht und danach auf isolierten Teilen darauf elektroplattiert wird, dadurch g e k e η η ζ e i c. h η e t, daß man auf die Oberfläche des leitenden Substrates einen gehärteten Epoxydharz-Überzug aufbringt, über dem. Epoxyd-Überzug einen partiell gehärteten Phenolharz-überzug aufbringt, über dem ersten Phenolharz-tiberzug einen zweiten partiell gehärteten Phenolharz-Überzug aufbringt ₃ wobei . jeder der Phenolharz-Überzüge ausreichend dünn erzeugt wird^ um die .Lö.cher_; in- 'dem Substrat sauber zu halfcen₃ und danach, die Phenolharz-Oberfläche der Reihe nach abschleift und

   1 09 84 6 /1 712

   - 35

   oxydiert, bevor die Oberfläche elektrisch leitend gemacht wird.

   lH. Verfahren nach Anspruch 13» dadurch g e k e η nz eich η e t, daß es außerdem noch die Stufe des Einweichens der Phenolharz-Oberfläche nach dem Abschleifen und vor der Oxydationsstufe mit einer wässerigen Lösung umfaßt.

   15* Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wässerige Lösung (i) Wasser von einer Temperatur zwischen 110 und 200⁰P (43,3 bis 93»3°C), (ii) Salpetersäurej oder (iii) eine schwache Lösung von Hatriumhydroxyd enthält.

   1098 45/1712

   2> . Leerseite