DE2247057A1

DE2247057A1 - Verfahren zum durchaetzen einer metallschicht

Info

Publication number: DE2247057A1
Application number: DE19722247057
Authority: DE
Inventors: Rexford Whitman Jones; William Burton Thompson
Original assignee: Tate and Lyle Ingredients Americas LLC
Current assignee: Primary Products Ingredients Americas LLC
Priority date: 1971-09-27
Filing date: 1972-09-26
Publication date: 1973-04-05
Also published as: FR2154644A1; JPS4840642A; GB1411979A; FR2154644B1

Description

Akt: 48 614

Anmelder: A. E. Staley Manufacturing Company,

State of Delaware, Decatur/Illinois/USA

Verfahren zum Durchätzen einer Metallschicht

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Durchätzen einer partiell durch eine Matrize geschützten Metallschicht, insbesondere auf Verfahren zum chemischen Schleifen oder zur Herstellung von Druckschaltungen.

Zahlreiche komplizierte und einfache Metallgegenstände werden bekanntlich durch Ätzen durch eine partiell durch eine Matrize oder Schablone geschützte Metallschicht hergestellt. In derartigen Verfahren wird eine lichtempfindliche Beschichtungsmasse auf eine vergleichsweise dünne Metallschicht aufgetragen, worauf die Masse zur Entfernung aller in der Beschichtungsmasse vorliegender flüchtiger Bestandteile getrocknet und die in 3?orm einer Schicht vorliegende lichtempfindliche Masse aktinischer Strahlung exponiert wird, um die lichtempfindliche Masse unter Bildung eines Eesistbildes zu vernetzen, und das Hesistbild wird zum Schütze der dünnen Metallschicht in den gewünschten Bezirken verwendet, wenn ein Ätzmittel auf das Element aufgebracht wird. Obwohl ein derartiges Verfahren zahlreiche Vorteile bietet, besitzt es doch den Nachteil, daß die Zusammensetzung der lichtempfindlichen Masse sehr sorgfältig erfolgen muß. So muß diese l'ichtempfind-

TOWT 471 188

liehe Masse eine Matrize (bisweilen auch als "gegenüber Ätzmitteln widerstandsfähiges Resistbild¹¹ bezeichnet) bilden, die unbelichteten Bezirke müssen leicht entfernbar sein und auch die Matrize sollte einer' leichten Entfernung zugänglich sein.

Typischerweise wird eine dünne Metallschicht mit Folyvinylcinnamat mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels beschichtet, worauf sorgfältig getrocknet wird. Wird das Trocknen nicht mit der nötigen Sorgfalt durchgeführt, so führt dies zu Anomalien der lichtempfindlichen Schicht bezüglich deren Ansprechbarkeit auf aktinische Strahlung. Mangelhaftes Trocknen führt zu verminderter Lichtempfindlichkeit und übermäßiges Trocknen führt zu einer vorzeitigen Vernetzung. Das PoIyvinylcinnamat wird durch ein geeignetes Original aktinischer Strahlung exponiert, wobei das Folyvinylcinnamat in den belichteten Bezirken unter Bildung eines temporären Resistbilds oder einer Matrize gegerbt wird. Das unbelichtete Polyvinylcinnamat wird von der Metallschicht entfernt durch sorgfältiges Waschen des belichteten Elements in einem organischen Lösungsmittel, worauf das erhaltene Element hitzegehärtet wird, um das Polyvinylcinnamat ausreichend undurchlässig zu machen, so daß es als Resistbild verwendbar ist. Ist das Element nicht genügend hitzegehärtet, so besitzt das Polyvinylcinnamat nicht die erforderliche Widerstandsfähigkeit gegenüber Ätzmitteln. Je besser jedoch das Resistbild für Itζzwecke geeignet ist, umso schwieriger ist es, diese Matrize zu entfernen. Die ungeschützt freiliegenden leitfähigen Metallbezirke werden sodann durchgeätzt durch Einbringen des Aufzeichnungselements in ein geeignetes Ätzbad. Das polymerisierte Polyvinylcinnamat wird sodann von jedem geätzten Teil des Elements entfernt, z. B. jeder Druckschaltungstafel, die ein leitfähiges Metallmuster auf einer Isolatorplatte aufweist. Es ist leicht einzusehen, daß ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstel-

TDT9TTT7TTF1

lung von Druekschaltungen "besteht, bei dem die chemischen Anforderungen an den Resistbildbildner unabhängig von dessen Lichtempfindlichkeit sind. ,,

Hauptaufgabe der Erfindung ist es,· ein neues Verfahren zum Durchätzen einer partiell durch eine Matrize geschützten Metallschicht anzugeben.

In der folgenden Beschreibung wird der Ausdruck "für Pulver aufnahmefähige, feste, lichtempfindliche organische Schicht" zur Beschreibung einer organischen Schicht verwendet, die zur Entwicklung eines vorbestimmten !Contrasts oder einer Reflexionsdichte (R^) befähigt ist, wenn sie aktinischem Licht exponiert und schwarze Pulverpartikel einer vorbestimmten Größe in einer einzelnen Schicht an der Oberfläche der organischen Schicht eingebettet werden. Wie weiter unten noch ausführlicher beschrieben wird, ist der R^-Wert einer lichtempfindlichen Schicht ein photometrischer Meßwert, der die Unterschiede im Schwärzungsgrad von unentwickelten Bezirken und mit schwarzem Pulver entwickelten Bezirken wiedergibt. Die Ausdrücke "physikalisch eingebettet" oder "physikalische Kraft" werden verwendet, um anzuzeigen,-daß die Pulverpartikel einer äußeren Kraft ausgesetzt sind, die sich von der beim Bestäuben oder Aufsprühen von Pulverpartikeln auf ein Substrat auftretenden elektrostatischen Kraft oder Gravitationskraft unterscheidet oder zusätzlich zu dieser auftritt. Die Ausdrücke "mechanisch eingebettet" oder "mechanische Kraft" werden verwendet, um anzuzeigen, daß das-Pulverpartikel einer manuellen oder maschinellen Kraft ausgesetzt ist, z. B. einer seitlich hin- und hergehenden oder kreisförmigen Reib- oder Scheuerwirkung. Der Ausdruck "eingebettet" wird verwendet, um anzuzeigen, daß das Pulverpartikel zumindest einen Teil der lichtempfindlichen Schicht ersetzt und in der auf diese Weise gebildeten Vertiefung gehalten wird, d. h. daß mindestens ein Teil jedes

3 0 9 8 1 k I Ί 1 8 8

Partikels unterhalb der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht liegt. ^{

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Durchätzen einer partiell durch eine Matrize geschützten Metallschicht, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man

a) eine mit einer lichtempfindlichen, zur Entwicklung einer Reflexionsdichte R^ von 1,0 bis 2,2 befähigten Schicht versehene Metallschicht aktinischer Strahlung exponiert unter Erzeugung eines R^-Potentials von 1,0 bie 2|2,

b) die lichtempfindliche Schicht mit wasserunlöslichen harzartigen Pulverpartikeln entwickelt unter Anwendung physikalischer Kräfte zur Einbettung der Pulverpartikel in die lichtempfindliche Schicht,

c) nicht-eingebettete Pulverpartikel entfernt,

d) die wasserunlöslichen Pulverpartikel auf die Metallschicht durch Erhitzen aufschmilzt unter Bildung einer Matrize und

e) die Metallschicht in den von den aufgeschmolzenen wasserunlöslichen Pulverpartikeln nicht geschützten Bezirken durchätzt.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungeform besteht die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendete Metallschicht aus einer auf einer isolierenden Platte aufgebrachten elektrisch leitfähigen Grundschicht und diese Metallschicht wird zur Erzeugung einer Druckschaltung geätzt.

Gemäß einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsfora wird die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwen-

" 3 0 9 8 H / 1 1 8 8 '. —~

dete Metallschicht chemisch, geschliffen zur Erzeugung eines chemisch abgeschliffenen Produktes. Bei der lichtempfindlichen Schicht kann es sich um eine positiv oder negativ arbeitende Schicht handeln.

Da "bei diesem Verfahren das erzeugte Resist- oder Matrizenbild nur in den gewünschten Bezirken abgelagert wird, erweist es sich als unnötig, dieses vor dem Ätzen zu entfernen. Vorteilhaft ist ferner, daß die Matrize, wenn sie aus einem thermoplastischen Polymer gebildet wird, nach dem Ätzen mit· Hilfe eines organischen Lösungsmittels leicht entfernbar ist.

Um erfindungsgemäß verwendbar zu sein, muß die feste,- lichtempfindliche organische Schicht-, bei der es sich um eine solche aus einem organischen Material in seiner natürlich vorkommenden oder synthetisch hergestellten Form oder aus einem Gemisch von organischem Material mit Plastifiziermitteln und/oder Photoaktivatoren zur Erzielung der Aufnahmefähigkeit für Pulver und Empfindlichkeit gegenüber aktinischer Strahlung, handeln kann, zur Entwicklung eines vorbestimmten Kontrastes oder Rn-Wertes unter Verwendung eines geeigneten schwarzen Entwicklerpulvers unter den angewandten Entwicklungsbedingungen befähigt sein. Die für Pulver aufnahmefähigen Bezirke der Schicht (die unbelichteten Bezirke einer positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schicht oder die belichteten Bezirke eines negativ arbeitenden Aufzeichnungsmaterials) müssen so weich sein, daß geeignete Teilchen in einer Schicht an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht unter Anwendung milder physikalische: Kräfte eingebettet werden können. Andererseits sollte die Schicht ausreichend hart sein, so daß Filmdurchscheinbilder gegen dessen Oberfläche gepreßt werden können, ohne daß die Oberflächen zusammenkleben oder beschädigt werden, selbst wenn sie unter hochintensiver Lichtbestrahlung schwach erwärmt werden. Die lichtempfindliche Schicht sollte ferner so zäh sein,

3098U/ 1 1 88

daß sie während der Entwicklung unversehrt bleibt. Liegt der H_d-Wert der lichtempfindlichen Schicht unter 1,0 so ist die lichtempfindliche Schicht zu hart, um eine zum Durchätzen einer partiell durch eine Matrize geschützten Metallschicht unter Erzielung eines verwendungsfähigen Resistbildes geeignete Konzentration an Partikeln aufzunehmen. Liegt andererseits der R^-Wert über 2,2, so ist die lichtempfindliche Schicht so weich, daß es schwierig ist, während der physikalischen Entwicklung die Unversehrtheit des Films zu erhalten. Hinzu kommt, daß bei einem R_d-Wert über 2,2 die lichtempfindliche Schicht so weich ist, daß sie durch mechanische Kräfte entfernbar ist, was zur Deformierung oder Zerstörung des Bildes führt. Zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung muß daher die lichtempfindliche Schicht zur Entwicklung eines B,-¥ertes von 1,0 bis 2,2 befähigt sein unter Verwendung eines geeigneten schwarzen Entwicklerpulvers unter den angewandten Entwicklungsbedingungen.

Der R^-Wert der positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schicht, der als R^ bezeichnet werden kann, ist ein photometrischer Meßwert der Reflexionsdichte einer mit schwarzes Pulver entwickelten lichtempfindlichen Schicht, nachdem eine positiv arbeitende lichtempfindliche Schicht genügend aktinischer Strahlung exponiert worden war, um die belichteten Bezirke in einen Zustand zu überführen, in dem sie für Pulver praktisch nicht aufnefähig sind (Aufhellung des Hintergrunds). Der R^-Wert einer negativ arbeitenden lichtempfindlichen Schicht, der als R^-Wert bezeichnet wird, ist ein photometrisclier Meßwert der Reflexionsdichte eines mit schwarzem Pulver entwickelten Bezirks nachdem eine negativ arbeitende lichtempfindliche Schicht genügend Strahlung exponiert worden war, um die belichteten Bezirke in einen zur Aufnahme von Pulver befähigten Bereich umzuwandeln.

Genauer gesagt wird die Reflexionsdichte der festen, positiv

arbeitenden lichtempfindlichen Schicht (R^_O) in der Weise bestimmt, daß die lichtempfindliche Schicht auf ein weißes Sub- ■ strat aufgetragen wird, die erhaltene lichtempfindliche Schicht einer ausreichenden Menge .aktinischer Strahlung bildmäßig exponiert wird, um den Hintergrund der festen, positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schicht aufzuhellen, ein schwarzes Pulver (hergestellt aus 77 % "Pliolite VTL" und 23 % "Neo Spectra"-Ruß in der unten angegebenen Weise) auf die belichtete Schicht aufgebracht wird, das schwarze Pulver unter den Entwicklungsbedingungen in Form einer monomolekularen Schicht in einer Schicht an der Oberfläche der lichtempfindlichen Schicht physikalisch eingebettet wird und die nicht-eingelagerten Partikel von der lichtempfindlichen Schicht entfernt werden. Die entwickelte organische Schicht, die eingebettetes schwarzes Pulver enthaltende Bildbezirke und praktisch pulverfreie Hichtbildbezirke enthält, wird in ein Standardphotometer eingelegt, das eine O bis 100 % Reflexion des einfallenden Lichts anzeigende Skala oder eine äquivalente Dichteskala aufweist, ζ. B. in ein sogenanntes "Model 500A-Photometer" der Photovolt Corporation. Das Instrument wird auf einem pulverfreien Nichtbildbezirk der lichtempfindlichen organischen Schicht auf Null eingestellt (Dichte »0, Reflexion β 100 %) und die Ablesungen des durchschnittlichen R-.-Wertes der mit Pulver entwickelten Bezirke werden durchgeführt. Die Reflexionsdichte ist ein Maß für den Schwärzungsgrad der entwickelten Oberfläche, welcher in Beziehung steht zur Konzentration der Partikel pro Flächeneinheit. Die Reflexionsdichte einer festen negativ arbeitenden lichtempfindlichen Schicht (R^_n) wird in der gleichen Weise bestimmt, jedoch mit der Ausnahme, daß die negativ arbeitende lichtempfindliche Schicht einer ausreichenden Menge aktinischer Strahlung exponiert wird, um die belichteten Bezirke in einen zur Aufnahme von Pulver befähigten Zustand zu überführen.

3098H/.1 188

Obwohl der R,-Wert aller lichtempfindlichen Schichten unter Verwendung des angegebenen schwarzen Entwicklerpulvers und eines weißen Substrats bestimmt wird, ist der R^-Wert nur ein Maß für die Brauchbarkeit einer lichtempfindlichen Schicht zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung.

Da der R,-Wert einer lichtempfindlichen Schicht von zahlreichen Faktoren und nicht nur der chemischen Konstitution der lichtempfindlichen Schicht abhängt, wird die lichtempfindliche Schicht am besten durch ihren R^-Wert unter den beim beabsichtigten Verwendungszweck angewandten Entwicklungsbedingungen definiert. Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbaren positiv arbeitenden, festen, lichtempfindlichen organischen Schichten müssen in dem Sinne für Pulver aufnahmefähig sein, daß das angegebene schwarze Entwicklerpulver in Form einer monomolekularen Partikelschicht in eine Schicht an der Oberfläche der belichteten Schicht eingebettet werden kann unter Erzielung eines R^ -Wertes von 1,0 bis 2,2 unter den vorbestimmten Entwicklungsbedingungen, und diese Schichten müssen in dem Sinne lichtempfindlich sein, daß bei der Belichtung mit aktinischer Strahlung die am meisten exponierten Bezirke unter der vorbestimmten Entwicklungsbedingungen in einen für Partikel nicht aufnahmefähigen Zustand (klarer Hintergrund) überführt werden können. In anderen Worten, die positiv arbeitende lichtempfindliche Schicht muß eine bestimmte innewohnende Pulveraufnahmefähigkeit und Lichtempfindlichkeit aufweisen. Die positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schichten werden offensichtlich durch eine durch Licht katalysierte Härtungsreaktion, z. B. Photopolymerisation, Photovernetzung oder Photooxydation, in den für Pulver nicht aufnahmefähigen Zustand überführt. Einige dieser Photohärtungsreaktionen sind von der Gegenwart von Sauerstoff ab-. hännifs, z. B. die Phot ο Oxydation von innenntändif; äthylenü-ch ungesättigten Säuren und Estern, \irohin{-;er:cn andere durch die

TOFU JA71 108

ORIGINAL

Gegenwart von Sauerstoff gehemmt werden _f z. B, diejenigen, die auf der Photopolymerisation der Vinylidengrup.pen von Polyvinylidenmonomeren allein oder zusammen mit polymeren Materialien "beruhen. Die letztgenannten Reaktionen erfordern besondere Vorsichtsmaßnahmen, z. B. die Aufbewahrung in sauerstofffreier Atmosphäre oder die Verwendung von für Sauerstoff undurehläs.sigen Deckfolien. Es hat sich daher als besonders vorteilhaft erwiesen, feste, positiv arbeitende, filmbildende. organische Materialien zu verwenden, die keine endständige äthylenische tfnsättigung enthalten. . ^l ■

Die zur Durchführung, des Verfahrens der Erfindung verwendbaren negativ arbeitenden, festen, lichtempfindlichen organischen Schichten müssen in dem Sinne lichtempfindlich sein, daß nach Belichtung mit aktinischer Strahlung die am meisten exponierten Bezirke der lichtempfindlichen Schicht aus einem für Pulver nieht aufnahmefähigen Zustand unter den. vorbestimmten Entwicklungsbedingungen in einen für Pulver aufnahmefähigen Zustand unter den vorbestimmten Entwicklungsbedingungen überführt werden. In anderen Worten, die negativ arbeitende lichtempfindli-. ehe Schicht muß eine bestimmte minimale Lichtempfindlichkeit und potentielle Pulveraufnahmefähigkeit aufweisen. Die negativ arbeitenden lichtempfindlichen Schichten wer^ßn· offensichtlich in den für Pulver aufnahmefähigen Zustand durch eine durch Iiicht katalysierte. Erweichungsreaktion, z, B, Pho/feoderpolymerisabion, überführt*

In der Hegel enthalten die zur Durchführung; des Verfahrens der Erfindung verwendbaren positiv arbeitenden_t festen, lichte empfindlichen Schichten ein filmbildendes organisches Material in dessen natürlich vorkommender oder synthetisch hergestellter Porn oder ein Gemisch des, org.anisch.eii Materials mit Plastxfi^ sieriaibteln imd/oder I^liotoalctivafeoren aur- Einstellung· der PuI^-

uixcl Empfindlichkeit gegenüber

BAD ORIGINAL

Strahlung. Typische geeignete positiv wirkende, filmbildende organische Materialien, die durch Sauerstoff nicht inhibiert werden, sind z. B, innenständig äthylenisch ungesättigte Säuren, ζ. B. Abietinsäure, Harzsäuren, partiell hydrierte Harzsäuren, z. B. solche, wie sie unter der Bezeichnung ^MStaybelite resin" oder Holzharz vertrieben werden, Ester vojn innenständig äthylenisch ungesättigten Säuren, Methylolamide von Maleatölen, wie sie z. B. in der USA~Patentsehrift 3 4?1 *£6 beschrieben werden, Phosphatide des in der TJSA~Patentanmeldung 796 841 beschriebenen Typs, z. B. Sojabohnenlecithin, partiell hydriertes Lecithin und Dilinolenyl^c^-lecithin, partiell hydrierte Harzsäureester, z. B, die unter der Beaeicnriims "Staybelite Ester" gehandelten, und durch Harz modifizierte Alkyde, Polymere von äthylenisch ungesättigten Monomeren, z. 1, Vinyl-» toluol-d.-methylstyrol-Mischpolymerisate, Polyvinylcinnamat, Polyäthylmethacrylat, Vinylacetat-vinylstearat'^lifcnifolymerisate und Polyvinylpyrrolidon, Kohleteerharze, z„ 1, Qumaron^ indenharze, halogenierte Kohlenwasserstoffe, z, B, chlorierte Wachse und chloriertes Polyäthylen. Typische geeignete positiv arbeitende lichtempfindliche Materialien, die du^ch. Sauerstoff gehemmt werden, sind z. B, Gemische von Polymeren.! a, B. PoIyäthylenterephthalat/sebacat| oder Oell^loseacettt od§r «acetat/ butyrat, mit polyungesättigten Vinylidenmonomeient ?* 1« lenglycoldiacrylat oder ^dimethacrylat, ai acrylat oder -dimethacrylat, *

Obwohl zahlreiche positiv arbeitende, filmbildend^ Q?saniache Materialien die erforderliche Lichteraptindlionlseit und Pulveraufnahmefähigkeit bei vorbestimmten
aufweisen, wird es in der ReGeI bevorzugt, 4em organischen Mateiüal mindestens einen Photcaktifatpi? luid/oder mindestens ein Plautifiaiermitbei einzuverleibeni vm der lichte empfindlichen Schicht ein,ü aptirngtle Pulverawfne>|ÄefäJla.iglieit luul Lichtempfindlichkeit au yerleib.env "&% 4^** itiaten fällen

BAD ORIGINAL

kaum die Lichtempfindlichkeit eines Aufζeichnungselements um das Vielfache erhöht werden durch Einverleiben eines geeigne-' ten Photoaktivators, der befähigt ist zur. Bildung freier Radikale, die die lichtempfindliche'Reaktion katalysieren und die Menge der zur Erzielung der gewünschten physikalischen Änderung erforderlichen Photonen vermindern.

Typische geeignete, zur Bildung freier Radikale befähigte Photoaktivatoren sind z. B. Benzil, Benzoin, Michlers Keton, Diacetyl, Phenahthrachinon, p-Dimethylaminobenzoin, 7,8-Benzoflavon, Trinitrofluorenon, Desoxybenzoin, 2,3-Pentandion, Dibenzylketon, Mtroisatin, Di(6-dimethylamino-3-pyradil)methan, Metallnaphthanate, N-Methyl-N-phenylbenzylamin, Pyridil, 5,7-Dichloroisatin, Azodiisobutyronitril, Trinitroanisol, Chlorophyll, Isatin und Bromoisatin. Diese Verbindungen sind in Konzentrationen des 0,001- bis 2-fachen Gewichts des filmbildenden organischen Materials verwendbar (0,1 bis 200 % des Gewichts des Filmbildners). Wie in den meisten katalytischen Systemen ist der beste Photoaktivatör und dessen optimale Konzentration abhängig vom filmbildenden organischen Material. Einige Photoaktivatoren sprechen besser auf einen bestimmten !Typ des Filmbildners an und können nur innerhalb vergleichsweise enger Konzentrationsbereiche verwendbar sein, wohingegen andere mit praktisch allen lilmbildnern innerhalb weiter Konzentrationsbereiche anwendbar sind.

Als Photoaktivatoren werden Acyloin und vicinale Oiketone, insbesondere Benzil und Benzoin, bevorzugt. Benzoin und Benzil sind innerhalb weiter Konzentrationsbereiche mit praktisch allen filmbildenden lichtempfindlichen organischen Materialien wirksam. Benzoin und Benzil haben außerdem den zusätzlichen Vorteil, daß sie einen plastifizierenden oder'Weichmachereffekt auf i'ilmbildende, lichtempfindliche Schichten ausüben und dadurch die Pulveraufnahmefähigkeit der lichtempfindlichen Schich

309BH /1 1 B B

BAD ORIGINAL

ten erhöhen. Bei Verwendung als Photoaktivator sollte Benzil vorzugsweise mindestens 1 Gew.-% des filmbildenden organischen Materials ausmachen (das 0,01-fache des Gewichts des Filmbildners).

Zur Erhöhung der Lichtempfindlichkeit der erfindungsgemäß verwendbaren lichtempfindlichen Schichten durch Umwandlung von Lichtstrahlen in solche längerer Wellenlängen können Farbstoffe, optische Aufhellmittel und Lichtabsorber für sich allein oder vorzugsweise in Verbindung mit den angegebenen, freie Radikale bildenden Photoaktivatoren (primären Photoaktivatoren) verwendet werden. Der Einfachheit halber werden diese sekundären Photoaktivatoren (Farbstoffe, optische Aufheller und Lichtabsorber) als "Superphotoaktivatoren" bezeichnet. Typische geeignete Farbstoffe, optische Aufhellmittel und Lichtabsorber sind z. B. ^-Methyl^-dimethylaminocumarin, "Calcofluor-Gelb HEB" (dessen Herstellung in der USA-Patentschrift 2 415 575 beschrieben wird), "Calcofluor-Veiß SB super 50080", "Calcofluor", "Uvitex W cone", "Uvitex TXS cone", "Uvitex BS" (beschrieben in Textil-Rundschau 8 (1955) 559)» "Uvitex VGS cone." "Uvitex K", "Uvitex CF cone", "Uvitex W" (beschrieben in Textil-Rundschau 8 (1955) 54G), "Aclarat 8678", "Blacophor OS", "Tenopol UNPL", "MDAC S-8844", "Uvinul 400", "Thilflavin TGN cone", "Anilingelb S" (niedr. Konz.), "Seto-flavin T 5506-140" "Auramine 0", "Calcozin-Gelb OX", "Calcofluor RW", Calcofluor GAC", "Acetosol-Gelb 2 RLS-PHF", "Eosin-bläulich","Chinolin-GeIb-P cone", "Cenilin-Gelb S" (hohe Konz.), "Anthracenblau-Violett fluoreszenz", "Calcofluor-weiß MR", "Tenoppl PCR", "Uvitex GS", "Acid-Gelb-T-supra", "Acetosol-Gelb 5 GLS", "Calcocid OK & Ex. Cone", "Diphenyl-brilliant-flavin 7 GFF", "Resoflorm-fluoreszent-Gelb 5 CPI", "Eosin gelblich", "Thiazolfluorescor G", "Pyrazolon organe YB-3" und "National FD&C-Gelb" Bestimmte Superphotoaktivatoren können besser auf einen bestimmten Typ von lichtempfindlichen organischen Filmbildnern

TO 9 8 1 A / 1 1 8 8

und Photoaktivatoren ansprechen als auf andere. Außerdem wirken einige Phot ο aktivator en besser mit "bestimmten Klassen von Aufhellmitteln, Farbstoffen und Li ent abs orb ern. In den mei-r sten Fällen können die vorteilhaftesten Kombinationen dieser Materialien und Mengenverhältnisse durch einfache Versuche bestimmt werden.

Vie bereits erwähnt, können Plastifiziermittel verwendet werden, um der lichtempfindlichen Schicht eine optimale Pulveraufnahmefähigkeit zu verleihen. Mit Ausnahme von Lecithin sind die meisten zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung geeigneten filmbildenden, lichtempfindlichen organischen Materialien bei Zimmertemperatur für Pulver nicht aufnahmefähig, jedoch oberhalb Raumtemperatur für Pulver aufnahmefähig. Es erweist sich daher als zweckmäßig, genügend Plastifiziermittel zuzusetzen, um den lichtempfindlichen Schichten eine Aufnahmefähigkeit für Pulver bei Raumtemperatur (15 bis 3Ö°C) oder Umgebungstemperatur zu verleihen und/oder den B, -Bereich der lichtempfindlichen Schichten zu erweitern.

Obwohl verschiedene Weichmacher, z. B. Dimethylsiloxane, Dirne thylphthal at, Glycerin und pflanzliche Öle, als Plastifiziermittel verwendbar sind, werden Benzil und Benzoin bevorzugt, da diese Substanzen, wie bereits angegeben, den zusätzlichen Vorteil besitzen, daß sie die Lichtempfindlichkeit der filmbildenden organischen Materialien·, erhöhen. Als Plastifiziermittel-Photoaktivatoren werden Benzoin und Benzil vorzugsweise in Konzentrationen von 10 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das filmbildende, feste organische Material, verwendet.

* 1 bis 80, vorzugsweise

Die bevorzugten positiv arbeitenden, lichtempfindlichen Filmbildner, die keine konjugierte endständige äthylenische Unsättigung enthalten, sind z. B. Ester und Säuren von innenständig äthylenisch ungesättigten Säuren, insbesondere die Phosphatide, Harzsäuren, partiell hydrierte Harzsäuren und die par-

309814/1188 ^:

tiell hydrierten Harzester. Diese Stoffe sind, wenn sie mit geeigneten Photoaktivatoren, vorzugsweise Acyloinen oder vicinalen Diketonen zusammen mit Superphotoaktivatoren kompoundiert werden, vergleichsweise empfindlich und können zu wasserunlöslichen, gegenüber Pulver widerstandsfähigen Mustern, die die gewünschte Konfiguration aufweisen, entwickelt werden.

Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbaren negativ arbeitenden, lichtempfindlichen Schichten enthalten in der Regel ein filmbildendes organisches Material in dessen natürlich vorkommender oder synthetisch hergestellter Form oder ein Gemisch des organischen Materials mit Plastifiziermitteln und/oder Photoaktivatoren zur Einstellung der Pulveraufηahmefähigkeit und Empfindlichkeit gegenüber aktinischer Strahlung. Typische geeignete negativ arbeitende, filmbildende organische Materialien sind z. B. n-Benzyllinoleamid, Dilinoleyl-«--lecithin, Hicinuswachs (Glycerin-12-hydroxystearat), Xthylenglycolmonohydroxystearat, Polyisobutylen- und Polyvinylstearat· Von den angegebenen Verbindungen werden Ricinuswachs (Oastorwachs) und andere hydrierte Ricinolsäureester (Hydroxystearat) bevorzugt. Diese Verbindungen können mit Plastifiaiermitteln und/oder Photoaktivatoren in gleicher Weise kompoundiert werden wie die positiv arbeitenden, lichtempfindlichen, filmbildenden organischen Materialien.

Genauer gesagt, werden die wasserunlöslichen Bildbezirke in der Weise erzeugt, daß eine dünne Schicht aus festem lichtempfindlichem, filmbildendem organischem Material mit einem Potential R^ von 1,0 bis 2,2 (d. h. mit der Fähigkeit, einen Rj- oder R^-Wert von 1,0 bis 2,2 zu entwickeln) auf eine vergleichsweise dünne (0,0025 bis 254 Mikron) Metallschicht in jeder geeigneten Weise, die von der Natur des filmbildenden organischen Materials und/oder des Schichtträgers abhängt (z. B. durch Heißschmelz-, Abzieh-, Sprüh-, Walzen- oder Luft-

2247617

rakel-, Fließ-, Eintauch- oder Fallvorhangbeschichtung), aufgebracht wird, um auf diese Weise eine ausreichend glatte homogene Schicht von 0,1 bis 10 Mikron Dicke zu bilden, erforderlichenfalls unter Verwendung geeigneter Lösungsmittel. Typische geeignete Metallschichten sind z. B. solche aus Kupfer, Chrom, Hiekel, Aluminium und Silber.

Die lichtempfindliche Schicht muß eine durchschnittliche Dicke von mindestens 0,1 Mikron, vorzugsweise von mindestens 0,4 Mikron, aufweisen, um die wasserunlöslichen Pulver während der Entwicklung festhalten zu können. Ist die Dicke der lichtempfindlichen Schicht weniger als 0,1 Mikron oder der Pulverdurchmesser mehr als das 25-fache der Schichtdicke, so hält die lichtempfindliche Schicht das Pulver nicht mit der erforderlichen Fähigkeit fest. In der Hegel steigt die Fähigkeit der lichtempfindlichen Schicht, größere Partikel festzuhalten, mit zunehmender Schichtdicke an. In dem Maße, wie die Dicke der lichtempfindlichen Schicht zunimmt, wird es jedoch zunehmend schwieriger, die Unversehrtheit des Films während der Entwicklung zu erhalten. Die lichtempfindliche Schicht sollte daher eine durchschnittliche. Dicke von 0,1 bis 10 Mikron aufweisen. .

Die lichtempfindlichen Schichten vorbestimmter Dicke werden auf den Schichtträger vorzugsweise aus einem organischen Lösungsmittel aufgebracht (z. B. einem Kohlenwasserstoff, z. B. Hexan, Heptan oder Benzol; halogeniertem Kohlenwasserstoff, z. B. Chloroform, Kohlenstofftetrachlorid, 1,1,1-Trichloroäthan oder Trichloroäthylen). Gewünsehtenfalls können die lichtempfindlichen Schichten aus geeigneten wäßrigen Emulsionen abgelagert werden. Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht kann variiert werden als Funktion der Konzentration der in dem Lösunfjsmittel gelösten Feststoffe.

3098 14/1188

Nachdem die Metallschicht mit einer geeigneten festen, lichtempfindlichen organischen Schicht beschichtet ist, wird ein latentes Bild in der Weise erzeugt, daß das Aufzeichnungselement aktinischer Strahlung in einer zur Bildaufnahme geeigneten Weise in vorbestimmten, einem optischen Muster entsprechenden Bezirken so lange exponiert wird, daß ein Potential R* von 1,0 bis 2,2 gebildet wird. Die lichtempfindlichen Elemente können durch ein Kontinuierlichton-, Halbton- oder Strichbild aktinischem Licht exponiert werden. "Kontinuierlichton¹¹ steht hier für den englischen Fachausdruck "continuous tone", der bisweilen auch mit "Halbton" übersetzt wird. "Halbton" steht hier für den englischen Fachausdruck "half-tone", der bisweilen auch als "Easter" übersetzt wird.

Wie bereits erwähnt, werden die latenten Bilder vorzugsweise in positiv arbeitenden lichtempfindlichen Schichten erzeugt durch Belichten des Aufzeichnungselements in zur Bildaufnahme geeigneter Weise über einen genügend langen Zeitraum, um den Hintergrund klar, d. h. die belichteten Bezirke für Pulver nich aufnahm|fähig zu machen. Wie z. B. in der USA-Patentanmeldung 796 897 erklärt wird, variiert die zur Aufhellung des Hinter^ grunds erforderliche Menge an aktinischer Strahlung bis zu einem gewissen Grade, mit der Teilchengröße des Entwicklers und den Entwicklungsbedingungen. Aufgrund dieser Schwankungen erweist es sich oftmals als wünschenswert, sowohl positiv als auch negativ arbeitende lichtempfindliche Aufzeichnungselemente schwach überzubelichten. * (Vgl. DT-OS 1 943 869, 2 003 761,

2 003 762 und 2 003 764)

Nachdem das lichtempfindliche Element genügend lange aktinischer Strahlung exponiert wurde, um den Hintergrund der positiv arbeitenden, lichtempfindlichen Schicht aufzuhellen oder ein Potential R^ von 1,0 bis 2,2 zu erzeugen, wird auf die lichtempfindliche Schicht ein wasserunlösliches Harzpulver aufgebracht. Das Entwicklerpulver, das einen Durchmesser oder

3 0 9 8 U / 1 1 8 8

eine Abmessung längs einer Achse von mindestens 0,3 Mikron aufweist, wird physikalisch unter Anwendung einer geeigneten Kraft, vorzugsweise mechanisch, aufgetragen, um das Pulver in der lichtempfindlichen Schicht einzubetten. Das Entwicklerpulver kann praktisch jede Form aufweisen und beispielsweise kugelförmig, nadeiförmig oder plättchenförmig sein, vorausgesetzt, daß es einen Durchmesser längs mindestens einer Achse von mindestens 0,3 Mikron aufweist.

Typische geeignete wasserlösliche harzartige Pulver sind z. B. "Vinylite YMOH" (Vinylchlorid-vinylacetat-maleinsäureanhydrid), Phenol-Formaldehydharze, Epoxyharze, Polyamid-(Nylon-)harze, Polystyrolharze, Acrylharze und Vinyltoluol-butadienharze. Gewünschtenfalls können diese harzartigen Pulver pigmentiert sein.

Das schwarze Entwicklerpulver zur Bestimmung des R^-Werts einer lichtempfindlichen Schicht, das auch als geeignetes lichtabsorbierendes Pigment zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbar ist, wird hergestellt durch Erhitzen von 77 % "Pliolite VTL" (Vinyltoluol-butadien-Mischpolymerisat) und 23 %"ΪΓβο Spectra"Ruß bei einer oberhalb des Schmelzpunktes des harzartigen Trägermittels liegenden Temperatur, 15 Minuten langes Vermischen auf einer Xautschukmühle und anschließendes Vermählen in einem sogenannten "Mikroatomizer".

Die zur Durchführung des Verfahrens der Erfindung verwendbaren Entwicklerpulver enthalten Partikel mit einem Durchmesser oder einer Abmessung längs mindestens einer Achse von 0,3 bis 25 Mikron, vorzugsweise von 0,5 bis 10 Mikron, wobei sich Pulver mit einer Teilchengröße von 1 bis 15 Mikron als am beden geeignet für lichtempfindliche Schichten einer Dicke von 0,4 bis 10 Mikron erwiesen haben. Die maximale Teilchengröße ist abhängig von der Dicke der lichtempfindlichen Schicht, wohinge-

gen die minimale Teilchengröße von der Schichtdicke unabhängig ist. Elektronenmikroskopische Untersuchungen haben gezeigt, daß Pulver mit einem Durchmesser, der 25-fach größer als die Dicke der lichtempfindlichen Schicht ist, in die lichtempfindlichen Schichten permanent nicht eingebettet werden können und grundsätzlich kann gesagt werden, daß die besten Ergebnisse dann erzielt werden, wenn der Durchmesser der Pulverpartikel weniger als das 10-fache der Dicke der lichtempfindlichen Schicht beträgt. In den meisten Fällen stören Partikel mit einer Teilchengröße von über 25 Mikron nicht die Bildentwicklung, vorausgesetzt, daß das Entwicklerpulver eine ausreichende Konzeniration an Pulverpartikeln mit einer Teilchengröße unter 25 Mikron, die weniger als das 25-fache, vorzugsweise weniger als das 10-fache der Dicke der lichtempfindlichen Schicht ausmachen, enthält.

Obwohl Entwicklerpulver von über 25 Mikron die Bildentwicklung nicht nachteilig beeinflussen, kann das Vorliegen von Partikeln mit einem Durchmesser längs aller Achsen von unter 0,3 Mikron schädlich sein. In der Hegel erweist es sich als besonders vorteilhaft, Entwicklerpulver zu verwenden, die praktisch nur Partikel mit einem Durchmesser längs mindestens einer Achse von nicht weniger als 0,3 Mikron, vorzugsweise von mehr als 0,5 Mikron, aufweisen, da Partikel mit weniger als 0,3 Mikron dazu neigen, sich in Nichtbildbezirken abzulagern. Mit zunehmender Teilchengröße der kleinsten im Entwickler enthaltenen Pulverteilchen nimmt die zur Aufhellung des Hintergrundes erforderliche Belichtung mit aktinischer Strahlung ab.

Zur Erzielung bester Ergebnisse sollten praktisch alle Partikel (zumindest 95 Gew.-%) des Entwicklerpulvers einen Durchmesser längs einer Achse von über 1 Mikron, vorzugsweise von 1 bis 15 Mikron, aufweisen bei gemeinsamer Verwendung mit lichtempfindlichen Schichten, deren durchschnittliche Dicke

3098U/1 188

0,4 bis 10 Mikron beträgt. Auf diese V/eise erfolgt eine maximale Einbettung" des Pulvers in den Bildbezirken«»

Genauer gesagt, wird das Entwicklerpulver direkt auf die lichtempfindliche Schicht aufgebracht, während sich die für Pulver aufnahmefähigen Bezirke der Schicht/exnem höchstens schwach erweichten Zustand befinden und sich die Schicht bei einer unterhalb des Schmelzpunktes der Schicht und des Pulvers liegenden Temperatur befindet. Das Pulver wird über den zu entwickelnden Bezirk verteilt und in die Oberflächenschicht der lichtempfindlichen Schicht physikalisch eingebettet, vorzugsweise mechanisch mit Hilfe von eine seitliche Komponente aufweisenden Kräften, z. B. durch hin™ und hergehende und/oder kreisförmige Reib- oder Scheuerbewegung unter Verwendung eines weichen Kissens oder einer feinen Bürste. Gewünschtenfalls kann das Pulver separat aufgebracht oder in dem Kissen oder der Bürste enthalten sein. Die Menge an Pulver ist nicht kritisch, vorausgesetzt, daß ein Überschuß über die zur vollen Entwicklung des Bezirks erforderliche Menge vorliegt, da die Entwicklung hauptsädSLich von der Partikel/Partikel-Einwirkung abzuhängen scheint und weniger von den Bürste/Oberfläche- oder Kissen/Oberfläche-Kräften, um eine Schicht aus Pulverpartikeln, die praktisch nur die Dicke eines Partikels hat (monomolekulare Partikelschicht), in einer Schicht an der Oberfläche der ' lichtempfindlichen Schicht einzubetten. In die für die Pulver aufnahmefähigen Bezirke der lichtempfindlichen Schicht dringt nur eine Einfachlagenschicht der Pulverpartikel ein, selbst wenn die lichtempfindliche Schicht um ein mehrfaches dicker ist als der Durchmesser des Entwicklerpartikels.

Das zur Entwicklung verwendete Kissen oder die verwendete Bürste sind nur insofern kritisch, als sie nicht so steif sein sollten, daß die Filmoberfläche zerkratzt oder verschrammt wird, wenn diese Hilfsmittel unter leichtem Druck mit

3 0 9814/T188

der bevorzugten Menge an Pulver zur Entwicklung des Films verwendet werden. Gewöhnliche Watte, die lose zu einem Kissen oder Bausch von der Größe etwa eines Baseballs zusammengepreßt ist und etwa 3 bis 6 g wiegt, erweist sich als besonders geeignet. Die Entwicklungsbewegung und die auf das Kissen während der Entwicklung ausgeübte Kraft sind nicht kritisch. Die Geschwindigkeit der Schwabbelwirkung ist ebenfalls nicht kritisch, es sei denn, daß sie die erforderliche Zeit beeinflußt; eine schnelle Bewegung erfordert einen geringeren Zeitaufwand als eine langsame. Die bevorzugt angewandte mechanische Einwirkung ist praktisch die seitliche Einwirkung, wie sie auch bei der Ultrafeinpolierung einer Holzoberfläche durch Handschleifen mit Sandpapier oder mit Hilfe von Stahlwolle angewandt wird.

Handschwabbeln ist völlig ausreichend und, wenn die Durchführung unter den angegebenen Bedingungen erfolgt, wird damit in reproduzierbarer Weise die maximale Dichte, die «Jas betreffende Material zu erzielen ermöglicht, erzeugt. Das heißt, daß unter den angegebenen Bedingungen die maximale Konzentration an Partikeln pro Flächeneinheit abgelagert wird .'in. Abhängigkeit von den physikalischen Eigenschaften des Materials, z. B. Weichheit, Rückstellkraft, Plastizität und Kohäeionsvermögen. Praktisch dieselben Ergebnisse sind erzielbar bei Verwendung einer mechanischen Vorrichtung zur Aufbringung de© Pulvers. So kann z. B. eine rotierende oder rotierende und oszillierende zylindrische Bürste oder ein entsprechendeβ Kiesen verwendet werden, um die angegebene AufStreichwirkung zu bewirken, wobei ein praktisch ähnliches Endergebnis erzielt wird.

Nach der Aufbringung von Entwicklungspulver verbleibt auf der Oberfläche überschüssiges Pulver, das in die Unterlage nicht ausreichend eingebettet oder an diese gebunden würde. Dieser Überschuß an Pulver kann in beliebiger bequemer Weise entfernt

werden, ζ. B. durch Wischen mit einem sauberen Kissen oder einer sauberen Bürste, wobei in der Hegel etwas mehr Kraft als bei der mechanischen Entwicklung angewandt wird, oder durch Vakuumbehandlung, Vibration, Luftrakelbehandlung oder mit Hilfe von Luftstrahlen, worauf dieses Pulver wiedergewonnen werden kann. Aus Gründen der Einfachheit und wegen der dabei erzielbaren gleichmäßigen Ergebnisse wird der Überschuß an Pulver in der Regel unter Verwendung einer Blaspistole mit einem Luftliniendruck von etwa 1,4 bis 2,8 kg/cm (20 bis 40 psi) weggeblasen. Die Pistole wird vorzugsweise in einem Winkel von 30 bis 60° zur Oberfläche im Abstand von etwa 2,5 bis 30,5 cm (1 bis 12 inches), vorzugsweise von etwa 7»5 bis 20 cm (3 bis 8 inches) gehalten. Der Druck, mit welchem die Luft auf der Oberfläche auftrifft, beträgt etwa 0,007 bis 0,21 kg/cm (0,1 bis 3 psi), vorzugsweise etwa 0,018 bis 0,14 kg/cm² (0,25 bis 2 psi). Die Reinigung mit Luft kann mehrere Sekunden lang oder länger angewandt werden, bis keine weiteren lose festgehaltenen Partikel mehr entfernt werden. Das verbleibende Pulver sollte ausreichend fest haften, um durch mäßig kraftvolles Wischen oder eine andere, in vernünftigem Maße bewirkte Abriebwirkung, nicht entfernt zu werden.

Das wasserunlösliche Pulverbild kann in ein Resistbild oder eine Matrize überführt werden, die■zur Verwendung in der Ätz-Verfahrensstufe nach einer von zwei Techniken geeignet sind. Einerseits können die wasserunlöslichen Entwickler-Pulverpartikel durch Hitzeanwendung (vorzugsweise bei etwa 120 bis 260⁰C) auf die Oberfläche der Metallschicht aufgeschmolzen werden, und das restliche, in den Nichtbi.ldbezirken verbleibende lichtempfindliche Material kann während des Ätzens der Metallschicht entfernt werden. Andererseits können die wasserunlöslichen Pulver-partikel entweder unter Verwendung von Hitze oder Lösungsmitteldämpfen auf die Oberfläche der Metall-

3098U/118 8". ~~ ~~ "

schient aufgeschmolzen oder aufgesintert werden. In diesem Falle wird das restliche, in den Nichtbildbezirken verbleibende lichtempfindliche Material mit Hilfe eines Lösungsmittels entfernt, das für das verbleibende (aufgeschmolzene oder gesinterte) wasserunlösliche Pulverbild kein Lösungsmittel darstellt. Wurde das wasserunlösliche Entwicklerpulver nur gesintert durch Hitze oder Lösungsmitteldampf, oder aufgeschmolzen mit Lösungsmitteldämpfen, so erweist es sich als erforderlich, die Pulverpartikel auf der Metallschicht durch HitzeSchmelzung aufzubringen, um das für die Ätzung geeignete Resist- oder Matrizenbild zu bilden. Wurde das wasserunlösliche Resistbild durch Hitze aufgeschmolzen, bevor die lichtempfindliche Schicht von den Nichtbildbezirken entfernt wurde, so kann es sich als wünschenswert erweisen, die Pulverpartikel mit Hitze erneut aufzuschmelzen, um gegebenenfalls vorhandenes Lösungsmittel aus den Pulverpartikeln zu entfernen und auf diese Weise die Widerstandsfähigkeit der Matrize gegenüber dem Ätzmittel zu erhöhen.

Die das wasserunlösliche Resistbild tragende Metallschicht wird sodann mit einem geeigneten wäßrigen Ätzmittel behandelt, um das Metall in den ungeschützten Bezirken durchzuätzen. Alle zur Zeit für diesen Zweck gehandelten Ätzmittel sind verwendbar, z. B. Cadmium-katalysierte Salzsäurelösung für Chromschichten und Eisen(III)nitrat für Kupferschichten.

Die wasserunlösliche Matrize, die vorzugsweise ein thermoplastisches Polymer aufweist, kann sodann mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels leicht entfernt werden. So sind z. B. Vinyltoluol-butadienpolymerisate mit Hilfe von "Chlorothene" oder"Cellosolve}¹ und Vinylacetat-vinylchlorid-mischpolymerisate mit Hilfe von"Gellosolve"entfernbar. Das spezielle verwendbare Lösungsmittel ist durch Routineversuche bestimmbar.

309814/1188

Gemäß der die Herstellung von Druckschaltungen "betreffenden Ausführungsform kann gewünschtenfalls auf der Rückseite der isolierten Tafel eine zweite Druckschaltung gebildet werden, oder eine isolierende Schicht kann auf die erste Druckschaltung aufgetragen werden, bevor eine zweite oder dritte elektrische Druckschaltung aufgebracht wird.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern. Beispiel 1

Eine Kupferschicht von 6,35 Mikron (0,25 mil) Dicke wurde durch Fließbeschichtung mit einer Lösung, enthaltend 1,0 g "Staybelite Ester Nr. 10" (partiell hydrierten Harzester von Glycerin) 0,3 g Benzil und 0,3 g ^Methyl^-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene" (1,1,1-Trichiorοäthan), beschichtet und anschließend an der Luft getrocknet. Die sensibilisierte Metallschicht wurde im Kontakt mit einem Original in einen Vakuumrahmen eingesetzt, der mit einer Quecksilberdampfpunktlampe ausgestattet war und 1 Minute lang belichtet. Das Bild wurde mit "Pliolite VTL" (Vinyltoluol-butadien-polymerisat) mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 15 Mikron entwickelt unter Verwendung physikalischer Kräfte zum Einbetten des Pulvers in die unbelichteten Bezirke, worauf das nicht-eingebettete Pulver entfernt wurde, durch Blasen mit Luft und Wischen mit einem Kissen. Die erhaltene Platte wurde in einem Ofen bei 177°C 2 Minuten lang hitzegeschmolzen, worauf die lichtempfindliche Schicht in den Nichtbildbezirken durch Spülen und Wischen mit Isopropanol entfernt wurde. Nach erneutem, 2 Minuten langem Aufschmelzen des Metalls in dem Ofen bei 177°0 wurde die Kupferschicht in den ungeschützten Bereichen entfernt durch Schwabbeln mit einer Lösung aus 30 β Eisen(III)-nitrat in 100 ml Wasser, und durch Spülen mit Wasser wurde das Kupfer aus den ungeschützten Bezirken entfernt unter Freilegunpj des chemisch abgeschliffenen Toils. Die Matrize wurde so-

3 0 9 8 U / 1 1 8 ö.

dann durch Spülen mit "Chlorothene" entfernt.

Praktisch die selben Ergebnisse wurden erhalten, wenn die angegebene "Staybelite Ester"-Masse ersetzt wurde durch

(1) 1,2 g "Staybelite Ester Nr. 5" (partiell hydrierter Harzester von Glycerin), 0,20 g Benzil und 0,45 S 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene",

(2) durch 1,2 g "Staybelite Harz F" (partiell hydrierte Harzsäure), 0,10 g Benzil und 0,30 g 4-Methyl-7-<lime'fchylaJiiinocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene", (3) durch 1,2 g Holzharz, 0,15 S Benzil und 0,45 g 4-Methyl-7-diäthylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene", und (4) durch 1,2 g "Chlorowachs 70 LMP", 0,30 g Benzil und 0,30 g 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene".

Beispiel 2

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, Jedoch mit der Ausnahme, daß "Pliolite VTL" ersetzt wurde durch "Vinylite VMCH" (Vinylchlorid-vinylacetatmaleinsäureanhydrid) mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis 15 Mikron, und daß das aufgeschmolzene "Vinylite VMCH" mit "Cellosolve" entfernt wurde. Es wurden praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 3

Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß zum Auswaschen des Sensibilisators statt Isopropanol "Chlorothene" verwendet wurde. Es wurden praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 4

Data in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt,

jedoch mit der Ausnahme, daß das Auswaschen der lichtempfindlichen Schicht in den ungeschützten Bezirken mit Isopropanol nicht erfolgte und auch das zweite Aufschmelzen unterblieb. Es wurden praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 5

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die positiv arbeitende Sensibilisatormasse ersetzt wurde durch eine negativ arbeitende lichtempfindliche Masse, bestehend aus 2,25 g "Paracin 15" (Ithylenglycolmonohydroxystearat), 0,3 g Benzil und 0,3 g ■^-Methyl^-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene". Es wurden praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 6

Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß statt der Kupferschicht eine 2,54 Mikron (0,1 mil) dicke Chromschicht verwendet und das Ätzmittel durch Cadmium-katalysierte Salzsäure ersetzt wurde. Es wurden praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 7

Zur Herstellung einer Druckschaltung wurde die Kupferseite einer Phenoltafel, die in einer Stärke von etwa 6,35 Mikron (1/4 mil) mit Kupfer elektroplattiert war, durch Fließbeschichtung mit einer Lösung, bestehend aus 1,0 g "Staybelite Ester Nr. 10" (partiell hydrierter Harzester von Glycerin), 0,3 g Benzil und 0,3 g 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, ge-

löst in 100 ml "Chlorothene" (1,1,1-Trichloroäthan) beschichtet und an der Luft getrocknet. Die erhaltene Tafel wurde im Kontakt mit einem Original in einen Vakuumrahmen eingebracht, der mit einer QuecksiIberdampfpunktlampe ausgestattet war, und 1 Minute lang belichtet. Die Platte wurde sodann mit "Pliolite VTL" (Vinyltoluol-butadien)-Polymer mit einem Durchmesser von 1 bis 15 Mikron entwickelt unter Verwendung einer physikalischen Kraft zum Einbetten des Pulvers in die unbelichteten Bezirke, worauf das nicht-eingebettete Pulver durch Blasen mit Luft und Vischen mit einem Kissen entfernt wurde. Die Platte wurde in einem Ofen bei 177⁰C 2 Minuten lang hitzegeschmolzen, worauf die lichtempfindliche Schicht in den Nichtbildbezirken durch Spülen und Wischen mit Isopropanol entfernt wurde. Nachdem die Platte erneut 2 Minuten lang in dem Ofen bei 177°C aufgeschmolzen worden war, wurde die Kupferschicht in den ungeschützten Bezirken entfernt durch Schwabbeln mit einer Lösung aus 30 g Eisen(III)nitrat in 100 ml Wasser und Spülen mit Wasser zur Entfernung des Kupfers aus den ungeschützten Bezirken. Die Druckschalttafel wurde fertiggestellt durch Entfernen des aufgeschmolzenen "Pliolite VTL" mit "Chlorothene¹¹.

Praktisch dieselben vorteilhaften Ergebnisse wurden erhalten, wenn die "Staybelite Ester"-Masse ersetzt wurde durch (1) 1,2 g "Staybelite Ester Nr. 5" (partiell hydrierter Harzester von Glycerin), 0,20 g Benzil und 0,45 B 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene", (2) 1,2 g "Staybelite-Harz F" (partiell hydrierte Harzsäure), 0,10 g Benzil und 0,30 g 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene", (3) 1,2 g Holzharz, 0,15 g Benzil und 0,45 g 4-Methyl-7-diäthylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chlorothene", und (4) 1,2 g "Chlorowachs 7 LMP", 0,30 g-Benzil und 0,30 g 4-Methyl-7-dimethylaminocumarin, gelost in 100 ml "Chlorothene".

Beispiel 8

Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß "Pliolite VfL" ersetzt wurde durch "Vinylite VMCH" (Vinylchloridvinylacetat-maleinsäureanhydrid) mit einem Teilchendurchmesser von 1 bis -15 Mikron, und das aufgeschmolzene "Vinylite VMCH" mit "Cellosolve" entfernt wurde. Es wurden praktisch die gleichen vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 9

Das in Beispiel 8 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß zum Wegwäschen des Sensibilisators statt Isopropanol "Chlorothene" verwendet wurde. Es wurden praktisch die selben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 10

Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die lichtempfindliche Schicht in den ungeschützten Bezirken nicht mit Isopropanol weggewaschen wurde und daß das zweite Aufschmelzen unterblieb. Es· wurden praktisch die selben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 11

Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die positiv arbeitende Sensibilisatormasse ersetzt wurde durch eine negativ arbeitende lichtempfindliche Masse, bestehend aus 2,2^ g "Paracin 15" (Äthylenglycolmonohydro^cystearat) , 0,3 G Bonzil und 0,3 g 4-Methyl-V-dimot iylaminocumarin, gelöst in 100 ml "Chloro-

3098U/118B

BAD

thene". Es wurden praktisch die selben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

Beispiel 12

Das in Beispiel 7 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die mit Kupfer plattierte phenolhaltige Tafel durch eine 12,7 Mikron dicke, mit Chrom
plattierte phenolhalti^e Tafel ersetzt und das Ätzmittel
durch mit Cadmium katalysierte Salzsäure ersetzt wurde. Es wurden praktisch die selben vorteilhaften Ergebnisse erhalten.

3 0 9 H U / 1 1 8 8

Claims

22A7057 Patentansprüche

1.Werfahren zum Durchätzen einer partiell durch eine Ma-

\_/trize geschützten Metallschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man

a) eine mit einer lichtempfindlichen, zur Entwicklung einer Reflexionsdichte H^ von 1,0 bis 2,2 befähigten Schicht versehene Metallschicht aktinischer Strahlung exponiert unter Erzeugung eines H^-Potentials von 1,0 bis 2,2,

c) nicht-eingebettete Pulverpartikel entfernt,

e) die Metallschicht in den von den aufgeschmolzenen wasserunlöslichen PulveriDartikeln nicht geschützten Bezirken durchätzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Metallschicht eine auf einer isolierenden Tafel aufgebrachte leitfähige Grundschicht verwendet und die Metallschicht unter Erzeugung einer Druckschaltung ätzt.

3098 14/1188

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Metallschicht chemisch abschleift unter Erzeugung eines chemisch geschliffenen Produkts.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß man eine positiv arbeitende lichtempfindliche Schicht verwendet.

5· Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die lichtempfindliche Schicht in den belichteten Bezirken von der Metallschicht entfernt mit Hilfe eines für die verbleibenden Pulverpartikel ein schlechtes Lösungsmittel darstellenden Lösungsmittels nach Entfernung der nicht-eingebetteten Pulverpartikel aus den Nichtbildbezirken.

6. Verfahren nach Ansprüchen 4 und 5» dadurch gekennzeichnet, daß man die wasserunlöslichen Pulverpartikel auf die Metallschicht aufschmilzt oder aufsintert und die lichtempfindliche Schicht in den belichteten Bezirken von der Metallschicht entfernt mit Hilfe eines für die verbleibenden Pulverpartikel ein schlechtes Lösungsmittel darstellenden Lösungsmittels nach Durchführung der Verfahrensstufe (c) und vor Durchführung der Verfahxensstufe (d).

7. Verfahren nach Ansprüchen 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die positiv arbeitende lichtempfindliche Schicht in Form eines Films aus innenständig äthylenisch ungesättigten Säuren oder innenständig äthylenisch ungesättigten Säureestern verwendet.

8. Verfahren nach Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß man eine äthylenisch ungesättigte Säurekomponente ver-

3098 U/1188

wendet, die eine Harzsäurekoinponente aufweist.

9. Verfahren nach Ansprachen 1 bis S, dadurch¹ gekennzeich-• net, daß man eine lichtempfindliche Schicht verwendet, die einen PhotoaMivator aus Acyioinen oder vicinalen Diketonen enthält.

10. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man harzartige Pulverpartikel aus einem thermoplastischen Polymer verwendet.

11. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Matrize mit Hilfe eines organischen Lösungsmittels nach Durchführung der Verfahrensstufe (e) entfernt.

12. Verfahren nach Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine negativ arbeitende lichtempfindliche Schicht verwendet.

3 0 9 8 Ί /. / Ί Ϊ U Ii