DE2145905B2 - Verfahren zur Herstellung von oberflächlich metallisierten Isolierstoffen durch stromlose Metallabscheidung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von oberflächlich metallisierten Isolierstoffen durch stromlose Metallabscheidung

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Description

25
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von oberflächlich metallisierten, mit Siliciumdioxid gefüllten Isolierstoffen durch stromlose Metallabscheidung, bei dem der Isolierstoff vor der Metallisierung einer Behandlung mit einem Ätzmittel unterworfen wird.
Es ist eine Vielzahl von Verfahren zum Metallisieren von schlecht leitenden Kunststoffen bekanntgeworden. Das große Interesse an einem solchen Verfahren ist darin begründet, daß man bei gedruckten Schaltungen und bei Dünn- und Dickschichtschaltkreisen dauerhafte Metallüberzüge benötigt.
Bisher benutzte man verschiedene Verfahren zum Aufbringen von Metallschichten auf isolierende Unterlagen, einschließlich solcher Methoden wie der stromlosen Abscheidung in Salzlösungen, Dampfabscheidungen. Kathodenzerstäubung und Vakuumbedampfung. Die billigste und wirtschaftlichste Lösung ist die der stromlosen Abscheidung. Die bisher bekannten stromlosen Abscheidungsverfahren ließen sich jedoch nicht mit befriedigendem Erfolg zur Plattierung ausgewählter Bereiche der Oberfläche einer schlecht- oder nicht leitenden Unterlage verwenden, insbesondere nicht in den Fällen, in denen man eine gute Qualität des Metallüberzuges verlangte, weil die Metallüberzüge nicht genügend an der Unterlage hafteten.
In der DT-AS 10 02 584 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem gute Ergebnisse erzielt werden, das aber recht unwirtschaftlich ist. Bei diesem Verfahren wird SS Silicium und Sauerstoff in annähernd stöchiometrischem Verhältnis im Vakuum oder unter einem Schutzgas auf eine später zu metallisierende Unterlage aufgebracht.
In der DT-OS 15 21 332 ist ein ähnliches Verfahren beschrieben, bei dem Siliciummonoxid auf die zu metallisierenden Bereiche der Unterlage gebracht wird. Durch Ätzmittel, wie z. B. Fluorwasserstoff, wird die Siliciummonoxidschicht aktiviert und im Folgenden Verfahrensschritt nach einem der bekannten Verfahren 6S metallisiert.
Die hier genannten Methoden haben den Nachteil, daß das Siliciummonoxid, das eine wesentliche Voraussetzung für die Aufbringung gut haftender Schiduen darstellt, nur unter Schutzgasen oder im Vakuum aufgebracht werden kann. .
Aus der GB-PS 11 95 512 ist weiter ein Verfahren zur stromlosen Metallisierung von Nichtleitern wie Epoxyharzen bekannt bei dem dem Nichtleiter anorganische Füllstoffe zugesetzt werden, die beispielsweise aus Siliciumdioxid bestehen können. Dise Füllstoffe sollen aus aktiven Teilchen bestehen, die in der Lage sind. Metallionen anzulagern, so daß sich Keime für die Metallisierung ergeben. Es können daher nur Stoffe als Füllmittel verwendet werden, die in besonders feiner Verteilung vorliegen, wie z. B. ein Siliciumdioxid, das nach einem nassen Verfahren hergestellt wurde. .
Aus der US-PS 30 31 344 ist ein Beschichtungsverfahren bekannt, bei dem auf eine Isolierstoffplatte eine Schicht aus einem wasserlöslichen oder in Wasser dispergierbaren Kunstharz aufgebracht wird, das Teilchen aus einem inerten Material enthält, welche mit einem Edelmetallüberzug überzogen sind. Als Material für die Teilchen kann unter anderem Quarz verwendet werden. Bei diesem bekannten Verfahren müssen erst die Quarzteilchen mit einem Edelmetallüberzug versehen werden, mit dem Harz gemischt werden und auf den Isolierstoff aufgetragen werden und erst nach Verfestigung der aufgetragenen Isolierstoffschicht ist es möglich, eine Metallschicht auf diese Schicht aufzubringen. Damit die mit Edelmetall überzogenen Teilchen aus der aufgebrachten Isolierschicht herausragen, müssen sie in großem Anteil dieser Schicht beigegeben werden. Dies bewirkt, daß die aufgebrachte Isolierstoff schicht an sich nur eine sehr geringe mechanische Festigkeit hat. so daß es erforderlich ist. sie auf eine weitere Isolierstoffgrundplatte aufzubringen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es. ein neues wirtschaftliches und vorteilhaftes Verfahren zum Aufbringen von gut haftenden Metallüberzügen auf Unterlagen bereitzustellen, das die obengenannten Nachteile nicht aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Isolierstoff feiner Quarzsand beigemengt wird, danach zur Freilegung der Quarzkörner eine dünne Schicht von der Isolierstoffoberfläche abgetragen wird, anschließend die freigelegten Quarzkörner mit einer starken Lauge oder Säure behandelt werden und schließlich die Metallisierung vorgenommen wird
Durch das Abtragen der dünnen Oberflächenschicht, das mechanisch oder chemisch erfolgen kann, soll eine genügende Zahl von Quarzkörnern an der Oberfläche freigelegt werden. Die derart aufgeschlossenen Quarzkörner werden im nächsten Verfahrensschritt mit einer 5- bis 30%igen Natronlauge behandelt. An Stelle der Natronlauge kann auch verdünnte Flußsäure verwendet werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch diese chemische Behandlung eine weitere wesentliche Verbesserung bei der Metallisierung erzielt wird.
Die so behandelte Oberfläche wird durch die stromlose Metallabscheidung metallisiert. Vorteilhaft wird in an sich bekannter Weise zunächst eine Zwischenschicht auf der Unterlage erzeugt, indem beispielsweise eine Zinn(Il)-Chloridlösung auf die Unterlage aufgebracht und diese anschließend einer Palladiumsalzlösung ausgesetzt wird. Die Palladiumschicht begünstigt das chemische Abscheiden verschiedener Metalle.
Für das Verfahren gemäß der Erfindung eignen sich insbesondere Kunststoffe auf der Basis von Epoxyharzen.
Eine weitere vorteilhafte Anwendung des Verfahrens ergibt sich im Zusammenhang mit der Maskierung der Unterlage durch geeignete Abdeckmittel. So kann beispielsweise nach dem Abtragen der dünnen Schicht von der Oberfläche der Unterlage ein Teil der freigelegten Fläche mit Paraffin oder ähnlichen Mitteln abgedeckt werden, um bei dem anschließenden Verfahren eine Metallisierung dieser Stellen zu verhindern.

Claims (3)

Palentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung von oberflächlich metallisierten, mit Siliciumdioxid gefüllten Isolier- s stoffen durch stromlose Metallabscheidung, bei dem der Isolierstoff vor der Metallisierung einer Behandlung mit einem Ätzmittel unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Isolierstoff feiner Quarzsand beigemengt wird, danach zur Freilegung der Quarzkörner eine dünne Schicht von der Isolierstoffoberfläche abgetragen wird, anschließend die freigelegten Quarzkörner mit einer starken Lauge oder Säure behandelt werden und schließlich die Metallbeschichtung vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage nach dem Aufrauhen mit 5- bis 30%iger Natronlauge behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage nach dem Aufrauhen mit verdünnter Flußsäure behandelt wird.
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