DE2231614C3 - Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Photopolymers als Maske sowie einer leitfähigen Paste als Stromleiter und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Photopolymers als Maske sowie einer leitfähigen Paste als Stromleiter und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens

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DE2231614C3 DE19722231614 DE2231614A DE2231614C3 DE 2231614 C3 DE2231614 C3 DE 2231614C3 DE 19722231614 DE19722231614 DE 19722231614 DE 2231614 A DE2231614 A DE 2231614A DE 2231614 C3 DE2231614 C3 DE 2231614C3
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Buchwald Horst 6078 Neu-Isenburg De Wegner Ulr
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen durch Aufbringen eines leitenden Materials mittels einer Maske, wobei auf ein Basismaterial ohne Metallschicht eine Photopolymerschicht auflaminiert und mit dem gewünschten Leiterbahnbild so belichtet wird, daß nach dem Entwicklungsprozeß das Leiterbahnbild auf dem Basismaterial freigelegt wird, welches anschließend mit einer leitfähigen Paste aufgefüllt wird. Die Erfindung betrifft ferner zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtungen.
In der Vergangenheit wurden bereits verschiedene Verfahren zur Herstellung leitfähiger Schaltungsmuster auf einer Trägerunterlage vorgeschlagen. Beispielsweise wird durch eine danach zu entfernende Maske ein Metallresinat aufgesprüht oder Metall im Vakuum aufgedampft. Bei einem im US-Patent 24 35 889 beschriebenen Verfahren wird vorher auf einer isolierenden Oberfläche aufgetragenes Metallresinat durch eine Maske mechanisch oder durch ein gasförmiges oder flüssiges Ätzmittel entfernt.
All diese Verfahren haben Nachteile, die hauptsächlich auf· dem einerseits notwendigen engen Kontakt der Maske mit der Trägerunterlage und andererseits der Forderung nach leichter Entfernbarkeit der Maske beruhen.
In der DE-OS 19 43 972 wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine Mischung eines organischen Photoresistmaterials mit einem durchsichtigen Metallresinat durch eine photographisch hergestellte Maske belichtet wird. Das belichtete Resinatmuster ist weniger löslich als die nichtbelichteten Bereiche, so daß letztere durch einen Entwicklungsprozeß entfernt werden können. Das nicht entfernte Resinatmuster wird durch Erhitzen in einen leitfähigen Zustand überführt.
Die Nachteile dieses Verfahrens bestehen darin, daß es auf die Verwendung durchsichtiger Metallresinate beschränkt ist, wobei die Umwandlung der Metallresinate in leitfähige Metallverbindungen relativ hohe Temperaturen über längere Zeiträume unter teilweise besonderer Schutzgasatmosphäre erfordert.
Weiterhin ist bekannt, gedruckte Schaltungen beispielsweise durch Auflaminieren von Photopolymeren auf kupferkaschierte Phenolharzhartpapiare, anschließendes Belichten des auf einem Photofilm festgehaltenen Leiterbahnbildes mittels ultravioletten Lichts auf das Photopolymer, anschließendes Auswaschen der nichtpolymerisierten Bildanteile durch geeignete chemische Lösungen, anschließendes Galvanisieren des aulgewaschenen Leiterbahnbildes in den gewünschten Galvanobädern, anschließendes Entfernen des Photopolymers (sogenanntes »Strippen«) und Wegätzen der nicht zum Leiterbahnbild gehörenden aufkasch:erten Kupferschicht, herzustellen.
Aus der DE-OS 19 15 756 ist schließlich ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen bekanntgeworden, bei dem ein Photopolymer auf ein Basismaterial aufgebracht und nach bekannten Methoden mit einer Struktur von Aussparungen versehen wird. Anschlie-Bend wird in diese Aussparungen ein Dickfilmpräparat eingebracht und das Material einem Einbrennprozeß unterworfen bei welchem das auf dem Basismaterial verbliebene polymerisierte Photopolymer vollständig verbrannt wird. Dieser Einbrennprozeß ist sehr
jo aufwendig, da dafür gesorgt werden muß, daß die bei der Verbrennung des Photopolymers entstehenden schädlichen Zersetzungsprodukte entfernt werden. Neben der Entfernung des Photopolymers wird erst durch den Einbrennprozeß die notwendige Haftung zwischen der Dickfilmschicht und dem Basismaterial erreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen teuren, arbeitsaufwendigen und genau unter Kontrolle zu haltenden Herstellungsprozeß für georuckte Schaltungen wesentlich zu vereinfachen, zu verbilligen und in der Herstellungszeit zu verkürzen.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I angegebene Erfindung gelöst. Das Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen läuft wie folgt ab:
Basismaterial, beispielsweise Phenolharzhartpapier ohne aufkaschiertes Metall wird so gereinigt, daß die Oberfläche fettfrei ist. Auf dieses Basismaterial wird in bekannter Weise eine Photopolymerschicht, die vorteilhafterweise mit einer transparenten Schutzfolie versehen ist, auflaminiert. Das in bekannter Weise auf einem Photofilm erzeugte gewünschte Leiterbahnbild wird in engem Kontakt mit dem zur Belichtung des Photopolymers geeigneten Licht auf das Photopolymer übertragen. Diese Belichtung erfolgt vorteilhafterweise in einem Vakuumkontaktkopierrahmcn. Bei einem negativ arbeitenden Pholopolymer ist ein nichltransparentes Leiterbahnbild, bei einem positiv arbeitenden Photopolymer ist ein transparentes Leiterbahnbild auf dem Photofilm zu verwenden. Durch den nun folgenden Entwicklungsprozeß wird in bekannter Weise das dem Leiterbahnbild entsprechende Photopolymer herausgewaschen. Durch einen kurzen Trocknungsprozeß werden Restspuren des Lösungsmittels aus dem Entwicklungsprozeß entfernt. Nach dem Entwickeln
b5 wird das herausgewaschene Leiterbahnbild durch eine Paste, die bevorzugt Silber enthält, aufgefüllt. Zur Durchführung dieses Auftragtingsprozesscs dient eine erfindungsgemüßc Vorrichtung. Im Anschluß an den
Auftrag der leitfähigen Paste erfolgt ein geeigneter Trocknungsprozeß in einem Ofen, um die Verfestigung der leitfähigen Paste zu beschleunigen. Erforderlichenfalls kann das Auftragen der leitfähigen viskosen Dispersion oder Paste wiederholt werden. Nach r> Abschluß des Trocknungsprozesses werden in die gedruckte Schaltung in herkömmlicher Weise Löcher zur Aufnahme der Bauelemente gebohrt. Anschließend kann die gedruckte Schaltung bestückt werden, da nun das Photopolymer nicht entfernt werden muß. Der in Strippvorgang entfällt. Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Bauelementen und der gedruckten Schaltung wird vorteilhafterweise ebenfalls durch eine leitfähige Paste hergestellt, die in einer dünnen Röhre mit Unterbrechungseinrichtung aus einem Vorratsgefäß an die zu verbindenden Stellen herangeführt wird. Ein anschließender Trocknungsprozeß sichert auch die mechanische Befestigung der Bauelemente. Eine andere Möglichkeit zur Bestückung der gedruckten Schaltung ist das Einschießen von Metallhülsen an den benötigten Stellen und anschließendes Einlöten der Bauelemente in die Metallhülsen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber dem bekannten Stande der Technik dadurch aus, daß es nicht erforderlich ist, das auf dem Basismaterial verbliebene Photopolymer durch einen Einbrennprozeß zu entfernen. Ein solcher Einbrennprozeß ist eine sehr aufwendige Stufe, da die bei der Verbrennung des Photopolymers entstehenden schädlichen Zersetzungsprodukte entfernt werden müssen. Bei jo dem von uns beschriebenen Verfahren genügt eine einfache Trocknung der leitfähigen Paste, was eine beträchtliche Vereinfachung für die Herstellung gedruckter Schaltungen bedeutet. In einer vorteilhaften Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird eine abgewandelte Siebdrucktechnik verwendet. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Die Figuren zeigen zwei erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Auftragen von leitfähiger Paste in halbschenrtatischer Darstellung.
In Fig. A ist das Basismaterial 1 mit entsprechend bearbeitetem Photopolymer 2 auf der Unterlage 3 befestigt Ein Rakelmesser 4 drückt die leitfähige Paste 5 in der durch Pfeil angegebenen Richtung in die nicht vom Photopolymer 2 bedeckten Vertiefungen. Dabei ist es unterheblich, ob die Leiterbahnen längs oder quer zur Streichrichtung verlaufen. Möglicherweise auf dem Photopolymer befindliche leitfähige Paste wird durch das sich ebenfalls in Längsrichtung bewegende Abschabmesser 6 entfernt.
In F i g. B wird in Abwandlung von rig. A zusätzlich ein Siebtuch 7 verwendet Die leitfähige r'aste 5 wird von einem Rakelmesser 4 in der durch Pfeil angegebenen Richtung durch ein Siebtuch 7, das in Halterungen 8 befestigt ist, in die nicht vom Photopolymer 5 bedeckten Vertiefungen hineingedrückt Die auf dem Photopolymer verbliebene leitfähige Paste wird durch das sich ebenfalls in Längsrichtung bewegende Abschabmesser 6 entfernt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verführen zur Herstellung gedruckter Schaltungen durch Aufbringen eines leitenden Materials mittels einer Maske, wobei auf ein Basismaterial ohne Metallschicht eine Photopolymerschicht auflaminiert und mit dem gewünschten Leiterbahnbild so belichtet wird, daß nach dem Entwicklungsprozeß das Leiterbahnbild auf dem Basismaterial freigelegt wird, welches anschließend mit einer leitfähigen Paste aufgefüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das entwickelte Photopolymer auf dem Basismaterial verbleibt.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rakelmesser (4) leitfähige Paste (5) über das Photopolymer (2) in das freigelegte Leiterbahnbild auf das Basismaterial (1) drückt und ein Abschabmesser (6) möglicherweise überschüssige leitfähige Paste (5) entfernt.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rakelmesser (4) leitfähige Paste (5) durch ein Siebtuch (7) über das Photopolymer (2) in das freigelegte Leiterbahnbild auf das Basismaterial (1) drückt und ein Abschabmesser (6) auf dem Photopolymer befindliche leitfähige Paste (5) entfernt.
DE19722231614 1972-06-28 1972-06-28 Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Photopolymers als Maske sowie einer leitfähigen Paste als Stromleiter und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2231614C3 (de)

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