DE2363099A1 - SELECTIVE METALIZING OF NON-CONDUCTORS - Google Patents

SELECTIVE METALIZING OF NON-CONDUCTORS

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DE2363099A1 DE19732363099 DE2363099A DE2363099A1 DE 2363099 A1 DE2363099 A1 DE 2363099A1 DE 19732363099 DE19732363099 DE 19732363099 DE 2363099 A DE2363099 A DE 2363099A DE 2363099 A1 DE2363099 A1 DE 2363099A1
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Description

Patentanwalt Dipl.-Ing. L. Walter, 6 Frankfurt /M., Postfach 44-32Patent attorney Dipl.-Ing. L. Walter, 6 Frankfurt / M., P.O. Box 44-32

Selektives Metallisieren von NichtleiternSelective metallization of non-conductors

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum selektiven Metallisieren von Nichtleitern, insbesondere von Keramikartikeln unter Verwendung eines Photoresists und eines Abziehbades, das das Photoresist und die darüber befindliche katalytische Schicht entfernt, ohne dabei die katalytische Schicht auf der· ^z^fr— schützten Fläche des ArtikelsThe invention relates to a method for selective Metallization of non-conductors, in particular ceramic articles, using a photoresist and a stripping bath that removes the photoresist and the overlying catalytic layer, without the catalytic layer on the · ^ z ^ fr— protected area of the article

Es sind bereits eine Anzahl von Verfahren zur Metallbeschichtung von Nichtleitern wie leitende Farben, sowie Verspiegelungs-, Metallbedampfungs- und katalytische Beschichtungsverfahren bekannt. In der Erfindung wird das Verfahren der katalytischen Beschichtung zur Herstellung eines Artikels verwendet, der durch stromlose Metallbeschichtung gebildete leitende Flächen aufweist.There are already a number of processes for metal coating of non-conductors such as conductive paints, as well as mirror, metal vapor and catalytic Coating process known. In the invention, the method of catalytic coating used to make an article formed by electroless metal plating Has conductive surfaces.

Die Metallisierung eines gesamten nicht leitenden Gegenstandes kann durch bekannte Verfahren auf katalytischem Wege durchgeführt werden. Jedoch ist es hierbei etwas schwierig, eine selektive. Metallbeschichtung vorzunehmen, da es in diesem Zusammenhang erforderlich ist, Bereiche der nicht zu metallisierenden Oberfläche abzudecken.The metallization of an entire non-conductive object can be carried out by known methods on catalytic Ways to be carried out. However, it is a bit difficult here to be selective. Metal coating to undertake, since it is necessary in this context, areas of the not to be metallized To cover surface.

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Eine Art der Abdeckung einer Fläche kann so durchgeführt werden, daß eine Schicht des Photoresists auf die Fläche aufgetragen wird, die nicht metallisiert werden soll. Nachdem der nicht leitende Gegenstand oder Artikel durch stromloses Auftragen von Nickel in den freien Bereich metallisiert worden ist, kann er darauf hin als Leiter für die galvanische Beschichtung mit einer dicken Metallschicht auf der Grundschicht des leitenden Metalls verwendet werden. Jedoch muß das Photoresist entfernt werden, bevor die dickere Metallschicht, z.B. aus Nickel oder dergl. aufgetragen werden kann. Wird die Photoresistschicht nicht entfernt, so würde die freie katalytische Schicht und auch die katalytische Schicht auf dem Photoresist bedeckt werden. Demzufolge ist es erforderlich, die Photoresistschicht, auf der sich auch eine katalytische Schicht befindet, vor der Inangriffnahme der galvanischen Behandlung zu entfernen. Die Schwierigkeit besteht nun bei diesem Verfahren darin, das Photoresist und die auf dem Photoresist befindliche katalytische Schicht zu entfernen, ohne dabei die katalytische Schicht auf den ungeschützten Flächenbereichen des Artikels anzugreifen. One way of covering an area can be that of a layer of the photoresist is applied to the area that is not to be metallized. After the non-conductive object or articles have been metallized by electroless application of nickel in the exposed area it can be used as a conductor for electroplating with a thick metal layer can be used on the base layer of the conductive metal. However, the photoresist must be removed before the thicker metal layer, e.g. made of nickel or the like, can be applied. Will the photoresist layer if not removed, the free catalytic layer and also the catalytic layer would be removed Layer to be covered on the photoresist. Accordingly, it is necessary to apply the photoresist layer, on which there is also a catalytic layer before starting the galvanic treatment to remove. The difficulty now with this method is the photoresist and the on to remove the catalytic layer located on the photoresist without the catalytic layer on attack the unprotected areas of the article.

Obgleich eine Anzahl von Abziehbädern bekannt sind, durch die das Photoresist entfernt wird, so wird bei diesen auch die katalytische Schicht auf den ungeschützten Flächen des Artikels mitentfernt oder geschwächt. Das heißt, das Abziehbad entfernt nicht nur die katalytische Schicht auf dem Photoresist, sondern auch die auf den ungeschützten Flächenbe— reichen des Artikels befindliche katalytische Schicht, so daß keine Grundlage bleibt, auf die Nickel und der galvanische Überzug aufgetragen werden können.While a number of stripping baths are known for removing photoresist, at This also removes or weakens the catalytic layer on the unprotected surfaces of the article. That means the stripping bath not only removes the catalytic layer on the photoresist, but also the catalytic layer on the unprotected areas of the article, leaving no base on which to apply nickel and the electroplating.

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Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegt, besteht also darin, ein Verfahren und ein Lösungsmittel zu finden, durch die es möglich wird, unter Durchdringung der katalytischen Schicht das Photoresist aufzulösen, ohne daß dabei gleichzeitig die katalytisch^ Schicht auf den ungeschützten, nicht vom Photoresist bedeckten Flachen des Artikels mitentfernt oder auch nur geschwächt wird.The object on which the present invention is based is therefore to provide a method and a To find solvents that make it possible to penetrate the catalytic Layer to dissolve the photoresist without at the same time the catalytic ^ layer on the unprotected areas of the article not covered by the photoresist are also removed or even only is weakened.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Oberfläche eines nichtleitenden Artikels, z.B. aus Keramik oder Plastik zuerst gründlich gesäubert. Dann wird eine Schicht des Photoresists auf die gesamte Oberfläche des Artikels aufgelegt. Hiernach wird das Photoresist ausgesetzt und dadurch entwickelt, wobei die Flächen ungeschützt bleiben, die selektiv metallisiert werden sollen. Der Artikel wird dann in eine Lösung gegeben, die den gesamten Artikel einschließlich des Photoresists mit einer Katalytschicht überzieht. Typisch für das bevorzugte Verfahren ist die Verwendung einer katalytischen Schicht aus Palladium. Somit weist nun der ganze Artikel eine katalytisch^ Schicht auf, die zum stromlosen Auftragen einer Nickelschicht oder zur galvanischen Beschichtung mit einem Metall wie Nickel geeignet ist. Der stromlos oder galvanisch aufzutragende Überzug kann Jedoch erst aufgetragen werden, wenn die Photoresistschicht entfernt worden ist, da sowohl die stromlose als auch die galvanische Beschichtung das Metall auf der gesamten leitenden Schicht einschließlich der auf dem Photoresist befindlichen katalytischen Schicht aufgetragen würde. Hierdurch würdeAccording to the method according to the invention, the The surface of a non-conductive article, e.g. made of ceramic or plastic, must first be cleaned thoroughly. A layer of the photoresist is then placed over the entire surface of the article. The photoresist is then exposed and developed thereby, leaving the surfaces unprotected remain that are to be selectively metallized. The article is then placed in a solution that covers the entire article including the photoresist with a catalytic layer. Typical the preferred method is to use a catalytic layer of palladium. Consequently now has the whole article on a catalytic ^ layer, which is used for the currentless application of a Nickel layer or for electroplating with a metal such as nickel is suitable. The currentless or electroplated coating can, however should not be applied until the photoresist layer has been removed, as both the electroless as well as electroplating including the metal on the entire conductive layer the catalytic layer on the photoresist would be applied. This would

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offensichtlich der Zweck selektiver Metallbeschichtung nicht erreicht werden. Deshalb muß das Photoresist und die Palladiumschicht auf dem Photoresist entfernt werden.obviously the purpose of selective metal plating cannot be achieved. Therefore the photoresist and the palladium layer must be applied removed from the photoresist.

Dies erfolgt erfindungsgemäß durch ein Abziehbad, das Perchloäthylen, o-Dichlorobenzol, Dodecylbenzol-Sulfosäure und Phenol aufweist. Eine aus den obigen Stoffen zusammengestellte Lösung greift die Katalytschicht nicht an. Es kann jedes Photoresist verwendet werden, das von dieser Lösung gelöst wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine z.B. aus Palladium bestehende leitende Schicht verwendet und Nickel auf diese Schicht aus Palladium stromlos aufgetragen.This is done according to the invention by a stripping bath, perchloethylene, o-dichlorobenzene, dodecylbenzene sulfonic acid and phenol. A solution composed of the above substances does not attack the catalytic layer. Anyone can do it Photoresist can be used, which is dissolved by this solution. In the preferred embodiment a conductive layer consisting of e.g. palladium is used and nickel on this layer applied electrolessly from palladium.

Während hier das Verfahren unter Verwendung des stromlosen BeSchichtungsverfahrens mit Hickel beschrieben wurde, gilt es als selbstverständlich, daß für das stromlose Beschichtungsverfahren auch andere Stoffe zufriedenstellend verwendet werden können, z. B. Kupfer, Eisen, Kobalt, Gold oder dergl.While here the process using the Hickel electroless plating process is described it is taken for granted that there are others for the electroless plating process Substances can be used satisfactorily e.g. B. copper, iron, cobalt, gold or the like.

Das selektive Metallisierungsverfahren weist somit die folgenden Stufen auf:The selective metallization process thus has the following stages:

1. Reinigung der Oberfläche des Artikels zur Aufnahme der Photoresistschicht,1. Cleaning the surface of the article Recording of the photoresist layer,

2. Spülen und Trocknen der Oberfläche des2. Rinse and dry the surface of the

Artikels,Article,

5- Auftragen des Photoresists, das von dem Abziehbad gelöst werden kann,5- Applying the photoresist from the Stripping bath can be dissolved,

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4. Aussetzen und Entwickeln des Photoresists, 4. exposing and developing the photoresist,

5. Auftragen der leitenden, Schicht aus Palladium über die gesamte Oberfläche des Artikels,5. Apply the conductive layer Palladium over the entire surface of the article,

6. Entfernen des auf der Oberfläche des Artikels befindlichen Photoresists und6. Remove the photoresist on the surface of the article and

7. Versehen der leitenden Schicht mit einem galvanischen Überzug zur Aufnahme der Endbe schichtung.7. Providing the conductive layer with a galvanic coating to accommodate the end be layering.

Ein typisches Metallisierungsverfahren eines nicht leitenden Artikels kann der A.S.T.M. Veröffentlichung Nr. 265 entnommen werden. Zusammengefaßt läuft das nahegelegte Verfahren der Metallisierung wie folgt ab:A typical metallization process for a non-conductive article can be the A.S.T.M. publication No. 265. In summary, the suggested process of metallization proceeds as follows:

1. Säubern1. Cleaning

2. Anrauhen2. Roughening

3. Sensibilisieren in Stannochlorid bei 27° C. (70 g/L Stannochlorid und 40 g/L Salzsäure)3. Sensitize in stannous chloride at 27 ° C. (70 g / L stannous chloride and 40 g / L hydrochloric acid)

4. Spülen4. Rinse

5. Eintauchen in kalte Palladiumchloridlösung (1 g/L), die 1 ml konzentrierter Salzsäure5. Immerse in cold palladium chloride solution (1 g / L), the 1 ml of concentrated hydrochloric acid

aufweist,.having,.

6. Spülen6. Rinse

7. Eintauchen bei 93° C in die folgende galvanische BeSchichtungslösung: ETickelchlorid 30 Gramm Hatriumhypophosph.it 10 Gramm Natriumzitrat 10 Gramm Wasser 1000 Gramm ph-Wert 4 bis 6 Beschichtungsgeschwindigkeit 0,2 mil. pro Stunde.7. Immersion at 93 ° C in the following galvanic coating solution: ETickel chloride 30 grams of sodium hypophosph. With 10 grams Sodium citrate 10 grams of water 1000 grams pH value 4 to 6 Coating speed 0.2 mil. Per hour.

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Claims (2)

PatentansprücheClaims M. Verfahren zum selektiven Metallisieren eins nicht leitenden Artikels, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensstufen:M. Method for selective plating one non-conductive article, characterized by the following procedural steps: A. Säubern der Oberfläche des selektiv zu metallisierenden Artikels,A. Cleaning the surface of the article to be selectively metallized, B. Auftragen einer Schicht eines Photoresists auf die Oberfläche des zu beschichtenden Artikels,B. Applying a layer of photoresist to the surface of the material to be coated Article, C. Entwickeln des Photoresists zum Erzeugen des Musters, das metallisch beschichtet werden soll,C. Developing the photoresist to produce the pattern to be coated with metal, D. Auftragen einer katalytischen Materialschicht über die vom Photoresist abzudeckenden und zu schützenden sowie der nicht vom Photoresist geschützten Flächen,D. Applying a layer of catalytic material over the areas to be covered by the photoresist and to protective surfaces as well as surfaces not protected by photoresist, E. Entfernen des Photoresists und der auf den Photoresist befindlichen katalytischen Schicht unter Verwendung einer Lösung bestehend aus Perchloräthylen, o-Dichlorobenzol, Dodecylbenzol-SuIfonsäure und Phenol undE. Removing the photoresist and the catalytic layer on top of the photoresist using a solution consisting of perchlorethylene, o-dichlorobenzene, dodecylbenzene sulfonic acid and phenol and F. Auftragen einer Schicht aus Metall auf der Oberfläche, um einen selektiv metallisierten Artikel zu schaffen.F. Applying a layer of metal to the surface to create a selectively metallized article to accomplish. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht aus leitendem Material Palladium aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that that the layer of conductive material comprises palladium. 409827/0998409827/0998 Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des galvanisch aufgetragenen Materials Nickel aufweist.Method according to claim 2, characterized in that the layer of the electroplated Material has nickel. 413/73 14.12.73 Wa/Me.413/73 12/14/73 Wa / Me. 409827/0998409827/0998
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