DE2420859B2 - Verfahren zur Aufbringung von Überzügen - Google Patents
Verfahren zur Aufbringung von ÜberzügenInfo
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Description
40 liehen Überzuges und nach Entfernung der Heizelemente;
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver- Fig. 6 einen Querschnitt durch die maskierte
fahren zum Aufbringen von Überzügen aus brenn- Schaltplatte der F i g. 5 entlang der Linie II-I I:
baren Überzugsmaterialien auf teilweise maskierte F i g. 7 eine Draufsicht auf die überzogene Schalt-
Substrate. 45 platte der F i g. 5 nach Entfernung der Maskierung
Verschiedene Arten brennbarer Materialien werden und
zum Überziehen der Oberflächen solcher Substrate an- F i g. 8 einen Querschnitt durch die überzogene
gewendet. Eine Klasse derartiger brennbarer Über- Schaltplatte der F i g. 7 entlang der Linie ΙΠ-ΙΙΙ.
zugsmaterialien sind die p-Xylylenpclymerisate, die Das erfindungsgemäße Verfahren zur Maskierung durch Kondensation eines dampfförmigen Diradikals 50 einer definierten Fläche auf der Oberfläche eines Suberhalten werden. Diese Polymerisate dienen häufig strates, das mit einem brennbaren Überzugsmaterial zum Überziehen oder Einbetten verschiedener Sub- überzogen werden soll, ist nun im wesentlichen dastrate. Für einige Verwendungszwecke müssen defi- durch gekennzeichnet, daß man um die Kanten der nierle Flächen bestimrmer Substrate maskiert werden, definierten Fläche ein Heizelement vorsieht; eine damit während des Uberzugsverfahrens kein Überzug 55 brennbare Maskierung auf der definierten Fläche und auf diese Flächen abgeschieden wird. Substrate, die über dem Heizelement anbringt; das brennbare Übermaskiert werden müssen, sind z. B. elektrische Schalt- zugsmaterial auf die Oberfläche des Substrates aufplatten, hybride Schaltungen sowie elektrische Bau- bringt und die unmaskierten Flächen und wenigstens elemente und Module. Es kann auch erforderlich sein, den Teil der brennbaren Maskierung, der das Heiznichtelektrische Substrate zu maskieren, die beim Zu- 60 element bedeckt, mit einem Überzug versieht; das sammenfügen unter Verwendung von Klebstoff einer Heizelement erhitzt und so lange auf der gewünschten Maskierung/Entmaskierung bedürfen. Temperatur hält, bis die brennbare Markierung und Die frei liegenden elektrischen Kontakte und An- das brennbare Überzugsmaterial entlang der Kanten Schlüsse auf der Oberfläche von Schaltplatten müssen der definierten Fläche zersetzt sind, und dann die verz. B. vor dem Überzugsverfahren maskiert werden, 65 bleibende Maskierung und das Heizelement von dem und die Maskierung muß dann mechanisch abgezogen Substrat entfernt.
zugsmaterialien sind die p-Xylylenpclymerisate, die Das erfindungsgemäße Verfahren zur Maskierung durch Kondensation eines dampfförmigen Diradikals 50 einer definierten Fläche auf der Oberfläche eines Suberhalten werden. Diese Polymerisate dienen häufig strates, das mit einem brennbaren Überzugsmaterial zum Überziehen oder Einbetten verschiedener Sub- überzogen werden soll, ist nun im wesentlichen dastrate. Für einige Verwendungszwecke müssen defi- durch gekennzeichnet, daß man um die Kanten der nierle Flächen bestimrmer Substrate maskiert werden, definierten Fläche ein Heizelement vorsieht; eine damit während des Uberzugsverfahrens kein Überzug 55 brennbare Maskierung auf der definierten Fläche und auf diese Flächen abgeschieden wird. Substrate, die über dem Heizelement anbringt; das brennbare Übermaskiert werden müssen, sind z. B. elektrische Schalt- zugsmaterial auf die Oberfläche des Substrates aufplatten, hybride Schaltungen sowie elektrische Bau- bringt und die unmaskierten Flächen und wenigstens elemente und Module. Es kann auch erforderlich sein, den Teil der brennbaren Maskierung, der das Heiznichtelektrische Substrate zu maskieren, die beim Zu- 60 element bedeckt, mit einem Überzug versieht; das sammenfügen unter Verwendung von Klebstoff einer Heizelement erhitzt und so lange auf der gewünschten Maskierung/Entmaskierung bedürfen. Temperatur hält, bis die brennbare Markierung und Die frei liegenden elektrischen Kontakte und An- das brennbare Überzugsmaterial entlang der Kanten Schlüsse auf der Oberfläche von Schaltplatten müssen der definierten Fläche zersetzt sind, und dann die verz. B. vor dem Überzugsverfahren maskiert werden, 65 bleibende Maskierung und das Heizelement von dem und die Maskierung muß dann mechanisch abgezogen Substrat entfernt.
werden, bevor das überzogene Substrat verwendet Erfindungsgemäß geeignete brennbare Materialien
werden kann. Durch diese Maskierung/Entmaskierung können solche sein, die — wenn sie einer Temperatur
»on mehr als 250C ausgesetzt werden — allmählich
wenigstens bis zu dem Punkt zersetzt werden, an dem ier Dehnungswert des brennbaren Materials (ASTM-Vcrfahren
D-882-56Tj>ei 25° C) — bei einer Tempelatur
von mehr als 25° C einen Abfall von wenigstens 125% und vorzugsweise wenigstens 200% erfeidet.
pjeser Abbau kann auch in Abwesenheit von Sauerstoff
durch pyrolytische Zersetzung durchgeführt wer- - den.
Die erfindungsgemäß bevorzugten brennbaren Überiugsmateriali'in
sind lineare p-Xylylenpolymerisate, die man im allgemeinen herstellt, indem man in einer
ICondensationszone Dämpfe von p-Xylylenmonomeren
kondensiert, die durch pyrolytische Spaltung von einem oder mehreren cyclischen Dimeren der folgenden
Strukturformel erhalten wurden:
CR2'
(R)v
In dieser Formel steht R für einen Substituenten ies aromatischen Kerns, χ und y für ganze Zahlen von
φ bis 3 und R' für H, Cl und/oder F.
Beispiele für Substituenten R, die gleich oder vcrfchieden
sein können, sind organische Gruppen, wie Alkyl-, Aryl-, Alkenyl-, Cyan-, Alkoxy-, Hydroxyalkyl-,
Carbalkoxygruppen od. dgl., und anorganische Reste, wie Hydroxyl-, Halogen- und Aminogruppen.
Gruppen der Formeln: COOH, NO2 und SO3H können
in das Polymerisat nach seiner Bildung als Substituenten R eingeführt werden.
Besonders bevorzugte Substituenten R sind Gruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen insbesondere die C,-bis
C,0-Kohlen wasserstoff gruppen wie die C,-CB-Alkylgruppen
und Arylkohlenwasserstoffe, z. H. Phenyl-, alkylierte Phenyl-, insbesondere mit niederen Alkylsubstituenten,
und Naphthylgruppen, sowie Chlor, Brom, Jod bzw. Fluor.
Die Kondensation der p-Xylylenmonomeren zur Bildung der p-Xylylenpolymerisate kann bei jeder beliebigen
Temperatur unterhalb der Zersetzungstemperatur des Polymeiisates, d. h. bei weniger als etwa
25O0C, durchgeführt werden. Bei 0,5 mm Hg liegen z. B. folgende Höchsttemperaturen für Kondensation
und Polymeiisation vor: p-Xylylen 25 bis 3ü°C, Chlorp-xylylen
70 bis 8O0C, Cyan-p-xylylen 120 bis 1300C.
n-Butyl-p-xylylen 130 bis 1400C, Jod-p-xylylen 180 bis
200°C.
Es ist möglich, Monopolymerisate aus einer Mischung herzustellen, die eines oder mehrere der substituierten
Monomeren enthält, wenn nur eine Monomer-Art auf der Substrat-Oberfläche kondensiert und
polymerisiert wird. Andere Monomer-Arten, die nicht auf der Substrat-Oberfläche kondensiert werden, können
in Dampfform durch die Vorrichtung mitgeführt und in einer anschließenden Kältefalle kondensiert
und polymerisiert werden.
Mit Hilfe des beschriebenen Py, olyseverfahrens
können auch substituierte Mischpolymerisate hergestellt werden, indem man die Substrat-Oberfläche auf
Temr>eratur hält, die unter der Kondensations-Huchsttemperatur des niedrigstsiedenden, in dem
Mischpolymerisat gewünschten Monomeren hält.
Bei dem pyrolytischen Verfahren werden Temperaturen von weniger als etwa 7500C, vorzugsweise
zwischen etwa 60Ü und etwa 680J C, angewendet. Die
Pyrolyse des Di-p-xylylens beginnt z. B. bei etwa 450° C.
Die Pyrolysetemperatur ist praktisch unabhängig vom Verfahrensdruck. Vorzugsweise wird jedoch bei
reduziertem Druck oder Unterdruck gearbeitet, beispielsweise bei einem Druck zwischen 0,0001 und
10 mm Hg absolut oder höher. Es können auch inerte, dampfförmige Verdünnungsmittel mitverwendet werden,
wie z. B. Stickstoff, Argon, Kohlendioxyd und Wasserdampf.
Wenn die Dämpfe auf dem Substrat kondensieren, so liegt der Überzug als kontinuierlicher Film einer
einheitlichen Dicke vor. Die Überzüge sind transparent und frei von feinen Löchern. Die Dicke des Überzuges
kann auf verschiedene Weise variiert werden, z. B. durch Änderung der verwendeten Menge an Dimerem
oder durch Änderung der Reaktionstemperatur, der Zeit, des Druckes und der Substrat-Temperatur.
Zur Maskierung der Flächen des Substrates, die nicht überzogen werden sollen, können erfindungsgemäß
al',2 bekannten, brennbaren Maskierungsmittel verwendet werden, wie z. B. Maskierungsband, Papier,
Polyäthylene, Vinylharze, Polytetrafluoräthylenharze, Acetatharze, Zellophan, gewebte Bänder, Folien,
Siliconkautschuk und Schichtstoffe aus Harzen, wie Epoxyharzen, Polyesterharzen und Phenolharzen.
Die Schichtstoffe können ohne oder mit Struktur-Verstärkungen hergestellt werden.
Um die Maskierungsmittel während des Überzugsverfahrens auf den Oberflächen festzuhalten, können
Klebstoffe, Klammern, Klemmen, federnde Halterungen, Schrumpfsitz-Vorrichtungen (»shrinkfit devices«)
angewendet werden.
Die Maskierungsmittel können in Form dünner Folien oder Filme einer Dicke von etwa 0,013 bis
0,5 mm oder als dickere Umkleidungen, Schablonen od. dgl. aufgebracht werden. Die Maskierurigsmittel
können entsprechend der Form des Substrates angefertigt und mehrfach verwendet werden.
Wie bereits oben erwähnt, sind die Kanten der Maskierungen mit einem Heizelement versehen, das
im allgemeinen darin eingebettet ist. Als Heizelemente eignen sich Wärmeleiter, wie Streifen oder Drähte aus
Aluminium, Eisen, Kupfer und Messing.
Weiterhin können als Heizelemente elektrische Leiter oder Halbleiter verwendet werden, die z. B. aus
Kupfer, Aluminium, Inconel, Nichrom oder Wolfram hergestellt sind.
Die elektrischen Leiter und Halbleiter können erhitzt werden, indem man sie unter Spannung setzt.
Die Heizelemente sind relativ dünne Materialien mit einem Durchmesser cder einer Breite von etwa
0,025 bis 0,25 mm.
Die Heizelemente müssen die Temperatur liefern können, die zur Zersetzung des Maskierungsmaterials
und des Überzugsmaterials benötigt wird. Im allgemeinen liegt die erforderliche Temperatur bei wenigstens
2500C oder mehr, vorzugsweise zwischen etwa 750 und 1000° C.
Das erfindungsgemäßc Verfahren, bei dem eine definierte
Fläche auf der Oberfläche eines Substrates maskiert wird, um zu verhindern, daß sich während
des Aufbringens eines brennbaren Überzugsmaterials
ein Überzug auf dieser definierten Fläche bildet, ist werden von den Maskierungen 8a bzw. Sb bedeckt
also dadurch gekennzeichnet, daß man diese definierte oder umfaßt. Die Heizelemente können auch voll-Fläche
mit brennbaren Maskierungen bedeckt, in deren ständig von den Maskierungen umfaßt werden, indem
Kanten Heizelemente eingebettet sind bzw. diese um- man die Kanten der Maskierungen unter die Heizfassen,
die die definierte Fläche umreißen und auf eine 5 elemente schiebt. Die Maskierung 8a reicht außerdem
Temperatur erhitzt werden können, bei der die brenn- um eine Seitenkante der Schaltplatte 6.
baren Maskierungen und das brennbare Überzugs- Die Oberfläche 7 der Schallplatte 6 weist im allgc-
baren Maskierungen und das brennbare Überzugs- Die Oberfläche 7 der Schallplatte 6 weist im allgc-
material teilweise oder vollständig zersetzt wird; das meinen frei liegende elektrische Elemente auf, wie z. ü.
brennbare Überzugsmaterial auf die Oberfläche des elektrische Anschlüsse oder andere elektrische Vorrich-Substrates
aufbringt und die unmaskierten Flächen 10 tungen, wie Dioden, Transistoren, integrierte Schaldieser
Oberfläche sowie wenigstens den Teil der brenn- tungspläüchen, Kondensatoren, Widerstände u. dg).
baren Maskierungen, der über den Heizelementen Diese elektrischen Elemente und ihre mögliche Anliegt,
mit einem kontinuierlichen Überzug versieht; Ordnung sind in der Zeichnung nicht dargestellt, da
die Heizelemente so lange auf eine ausreichende Tem- dies zum Verständnis des erfindungsgemäßen Verperatur
erhitzt, bis die brennbaren Maskierungen und 15 fahrens nicht erforderlich ist. Elektrische Elemente, die
das brennbare Überzugsmaterial an den Kanten der mit dem Übeizugsmatcrial überzogen werden sollen,
definierten Fläche zumindest teilweise zersetzt sind, liegen im allgemeinen innerhalb der nichtmaskierten
und dann die zurückbleibenden brennbaren Maskie- Flächen der Oberfläche 7. Um zu vermeiden, daß frei
rungen und die Heizelemente von dem Substrat ent- liegende elektrische Elemente ebenfalls überzogen
fernt. 20 werden, muß man die Oberfläche 7 der Schaltplatte 6
Das erfindungsgemäße Maskierungsverfahren, bei entsprechend maskieren, und die Form der Maskierung
dem p-Xylylenpolymerisate in einem Dampfabschei- läßt sich jedem gewünschten Zweck anpassen.
dungsverfahren als Überzugsmateiialien verwendet Muß ein Heizelement (unmittelbar oder vollständig
dungsverfahren als Überzugsmateiialien verwendet Muß ein Heizelement (unmittelbar oder vollständig
werden, wird durch die Zeichnungen näher erläutert. von den Kanten der Maskierung umhüllt) auf ein frei
F i g. 1 dieser Zeichnungen zeigt schematisch ver- 25 liegendes elektrisches Element auf der Oberfläche 7 geschiedene
Teile einer Vorrichtung, mit der das erfin- legt werden, so sollten gegebenenfalls zwischen dem
dungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. frei liegenden elektrischen Element und dem Hciz-Die
Verdampfung des p-Xylylen-Dimeren findet in element geeignete Wärme-Isolierungen oder elekdem
Verdampfer 1 statt. Die Dämpfe werden dann in trische Isolierungen vorgesehen werden, damit das
eine Pyrolysezone 2 geleitet, wo das dampfförmige 30 elektrische Element beim Erhitzen des Heizelementes
cyclische Dimere pyrolysiert wird und 2 Mol des nicht beschädigt wird.
p-Xylylen-MoIekülteils pro Mol des Dimeren bildet. Sobald die Maskierungen 8a und Sb und die Heiz-
Dann strömen die p-Xylylen-Dämpfe in die Abschei- elemente 9a und 9b auf der Oberfläche 7 angebracht
dungskammer 3, in der das erfindungsgemäße Ver- worden sind, wird die Schaltplatte 6 in der Abscheifahren
durchgeführt wird. Nichtumgesetzte p-Xylylen- 35 dungskammer 3 mit einem Überzug aus p-Xylylen-Dämpfe
gelangen durch die Abscheidungskammer 3 polymerisat versehen, indem man die Dämpfe des
in eine Kältefalle 4 und werden dort kondensiert. Alle p-Xylylen-Dimeren in oben beschriebener Weise auf
Zonen 1 bis 4 sind in Reihe an eine Vakuumpumpe 5 den freien Flächen der Oberfläche 7 und den Obergeschaltet,
durch die die gewünschten Druckbedin- flächen der Maskierungen 8a und Sb kondensieren
gungen in dem gesamten System aufrechterhalten und 40 und polymerisieren läßt. Hierdurch bildet sich auf
außerdem die Dämpfe des Dimeren und des p-Xy- diesen Oberflächen ein kontinuierlicher Überzug aus
lylens in der gewünschten Richtung fortbewegt werden. p-Xylylenpolymerisat.
Um den Dampfstrom zu regulieren, können zwischen F i g. 4 zeigt einen Querschnitt durch die Schalt-
den einzelnen Zonen Ventile vorgesehen werden. platte 6 entlang der Linie I-I der F i g. 2 nach dem
Erfindungsgemäß werden die p-Xylylcn-Dämpfe im 45 Überzugsverfahren. Die unmaskierten Flächen der
allgemeinen durch die Leitung 2a an der Seite und/oder Oberfläche 7 sowie die Oberflächen der Maskierungen
die Leitung 2b am Kopf der Abscheidungskammer 8a und Sb sind nun mit einem kontinuierlichen Übereingeführt,
zug 10 aus Poly-p-xylylen versehen. Die Heizelemente
F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf eine Schaltplatte 6 9a und 9b sind noch immer von den Maskierungen Sa
und deren obenliegende Oberfläche 7. Auf diese Ober- 50 bzw. Sb umgeben.
fläche 7 werden Maskierungen 8a und Sb gelegt. Diese Unter den üblichen Bedingungen beim Aufdampfen
Maskierungen verhindern, daß die darunterliegenden von Überzugsmaterialien, wie z. B. p-Xylylenpoly-Flächen
der Oberfläche 7 während des Überzugsver- merisatcn, auf Substrate werden alle frei liegenden,
fahrens mit dem p-Xylylenpolymerisat überzogen wer- unmaskierten Flächen des Gegenstandes, also Oberden.
Unter den Kanten der Maskierungen 8a und Sb, 55 seite und/oder Unterseite, mit einem Überzug verdie
nicht den Kanten der Schaltplatte entsprechen, sehen. Bei der Schaltplatte 6 ist jedoch die Unterseite
liegen die Heizelemente 9a bzw. 9b. Daß diese Heiz- nicht überzogen, da sie den Dämpfen des Überzugselemente unter den Kanten der Maskierungen ange- materials nicht ausgesetzt wurde. Die unmaskicrte
oidnet sind, wird durch die gestrichelten Linien bei den Seite 6a der Schaltplatte 6 erhielt während des ÜberMaskierungen
8a und Sb angedeutet. 60 zugsverfahrens einen Überzug 10, während die mas-
Die Heizelemente 9a und 9b sind mit geeigneten kierte Seite 6b nur auf der Maskierung, aber nicht auf
Leitungen (nicht dargestellt) verbunden, durch die der Schaltplatte selbst überzogen wurde,
ihnen die erforderliche Wärme zugeführt wird. Nach dem Uberzugsverfahren werden die Heiz-
ihnen die erforderliche Wärme zugeführt wird. Nach dem Uberzugsverfahren werden die Heiz-
F i g. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Schalt- elemente 9a und 9b über die Leitungen auf die crforplatteo
vor dem Uberzugsverfahren; dieser Quer- 65 derliche Temperatur erhitzt und so lange auf dieser
schnitt verläuft durch die Linie I-I der Fig. 2. Die Temperatur gehalten, bis die Teile ier Maskierungen
Heizelemente liegen hier auf der Oberfläche 7 der und des Überzuges, die nahe oder auf den Hcizclcmcn-Schaltplatte
6, und ihre Oberseiten und Seitenkanten ten liegen, durch Oxydation zersetzt sind. Diese Zcr-
Setzung kann auch in der Abscheidungskammer 3 durchgeführt werden, bevor die Schaltplatte aus dieser
Kammer genommen wird; in diesem Falle müssen die Heizelemente an die Leitungen angeschlossen werden,
bevor man die Schallplatte in die Abscheidungskammer gibt. Die zersetzten Flächen des Uoerzugsmaterials
sind im allgemeinen etwa 1,5- bis 2mal so breit wie die Heizelemente, die in dieser Fläche enthalten
sind.
Die Zersetzungsstufe kann bei einer ausreichenden Temperatur so lange durchgeführt werden, bis das
Uberzugsmaterial und die Maskierungen, die die Heizelemente bedecken und/oder in deren Nähe liegen,
vollständig oxydiert und verbrannt worden sind. Die Heizelemente lassen sich dann einfach von dem Substrat
entfernen. Falls erwünscht, können die Heizelemente selbst auch durch Oxydation vollständig zersetzt
werden.
Es ist weiterhin möglich, die Zersetzung bei einer geeigneten Temperatur so lange durchzuführen, bis der
Dehnungsweit (gemessen bei 25°C) des Uberzugsmaterials
und der Maskierungen, die die Heizelemente bedecken und/oder in deren Nähe liegen, um mehr als
125%, vorzugsweise 200%, gesenkt worden ist, ohne daß eine vollständige Oxydation des Ubcrzugsmaterials
und der Maskierungen eintritt. Das teilweise zersetzte Uberzugsmaterial und die Maskierungen lassen
sich dann leicht von dem Substrat trennen, indem man sie einer Scherbeanspruchung aussetzt. Die Heizelemente
können ebenfalls leicht entfernt werden.
Durch die oben beschriebene Entfernung dei teilweise
oder vollständig zersetzten Maskierungen und des Überzugsmaterials wird die Güte des Überzuges,
der auf dem Substrat selbst oder auf den zurückbleibenden Maskierungen haftet, nicht beeinträchtigt.
F i g. 5 zeigt eine Draufsicht auf die überzogene Schaltplatte 6 nach der Zersetzungsstufe und nach
Entfernung der Heizelemente, und in F i g. 6 ist ein Querschnitt durch diese Schaltplatte entlang der
Linie H-II der Fig. 5 dargestellt. Aus den F ι g. 5
und 6 ist die zersetzte Bahn in dem Überzug 10 zu ersehen, die durch die Heizelemente entlang der Kanten
der Maskierungen 8a und Sb erhalten wurde.
Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf die Schaltplatte6
nach der Zerselzungsstufe und nach Entfernung der überzogenen Maskierungen 8a und Sb; ein Querschnitt
durch diese Schaltplatte entlang der Linie IH-III ist in Fig. 8 dargestellt. Der Überzug 10 bedeckt
nun nur die Teile der Oberfläche 7, die unmittelbar mit den Überzugsdämpfen in Berührung gelangten.
Die Oberflächen la und Ib der Schaltplatte 6 sind
nicht mit dem p-Xylylcnpolymerisat überzogen, da sie
von den Maskierungen 8a bzw. Sb bedeckt waren.
Zur Verdeutlichung der vorliegenden Erfindung sind die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente in den
Zeichnungen nicht maßstabsgetreu dargestellt. Der Überzug 10 besitzt im allgemeinen eine Dicke von
etwa 2 bis 30 μ, wenn p-Xylylenpolymcrisate als Uberzugsmaterial
verwendet werden. Dickere Überzüge von etwa 100 bis 250 μ können mit anderen Ubcrzugsmaterialien
verwendet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung von p-Xylylenpolymcrisaten als Uberzugsmaterial ist
also ein Verfahren zur Maskierung einer definierten Fläche auf der Oberfläche eines Substrates, um zu verhindern,
daß beim Aufbringen von p-Xylylenpolymerisat
auf dieser definierten Fläche ein Überzug aus diesem Polymerisat entsteht, und es ist dadurch gekennzeichnet,
daß man die definierte Fläche mit brennbaren Maskierungen bedeckt, in deren Kanten
Heizelemente eingebettet sind bzw. diese umfassen, die die definierte Fläche umreißen und auf eine Temperatur
erhitzt werden können, bei der die brennbaren Maskierungen und das Polymerisat teilweise oder vollständig
zersetzt werden, das Polymerisat als Überzug auf die maskierten und unmaskierten Flächen der
Oberfläche des Substrates aufbringt, die Heizelemente
ίο so lange auf eine ausreichende Temperatur erhitzt, bis
die brennbaren Maskierungen und das Polymerisat an den Kanten der definierten Fläche zumindest teilweise
zersetzt sind und dann die verbleibenden brennbaren Maskierungen und die Heizelemente von der Oberfläche
des Substrates entfernt.
Die nachstehenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung.
Beispiele 1 bis 3
In diesen drei Beispielen wurde eine Schaltplatte erfindungsgemäß maskiert, überzogen und von den
Maskierungen befreit. Das Substrat bestand jeweils aus einem glasfaserverstärkten Phenolharz-Schichtstoff
einer Größe von etwa 7,5 cm χ 20 cm χ 1,6 mm, der normalerweise zur Herstellung von Schaltplatten
verwendet wird. Das Substrat wies keine elektrischen Schaltungen auf.
In den Beispielen wurden folgende Maskierungen und Heizelemente verwendet:
Bei- Maskierungen
spiel
spiel
Heizelemente
Teflon-Band
Breite 2,5 cm
Dicke 0,1 mm
Breite 2,5 cm
Dicke 0,1 mm
Papierband
Breite 2,5 cm
Dicke 0,13 mm
Schwarzes, elektrisches Vinylband
Breite 1,9 cm
Dicke 0,18 mm
Breite 2,5 cm
Dicke 0,13 mm
Schwarzes, elektrisches Vinylband
Breite 1,9 cm
Dicke 0,18 mm
Nichrom-Draht
(30 gauge)
Länge 15 cm
Durchmesser 0,25 mm
Inconcl-Draht
Länge 15 cm
Durchmesser 0,08 mm
Nichrom-Draht
(22 gauge)
Länge 15 cm
Durchmesser 0,64 mm
(30 gauge)
Länge 15 cm
Durchmesser 0,25 mm
Inconcl-Draht
Länge 15 cm
Durchmesser 0,08 mm
Nichrom-Draht
(22 gauge)
Länge 15 cm
Durchmesser 0,64 mm
Die Maskierungen hatten alle eine klebende Rückseite,
so daß sie auf das Substrat und das Heizelement geklebt werden konnten.
Es wurde jeweils eine Breite des Bandes, d. h. der Maskierung, auf das 7,5 cm breite Ende der Oberfläche
der Schaltplatte geklebt, wobei das Heizelement unter der Innenkante des Bandes lag, von der Substratoberfläche
her gesehen (vergleiche die Anordnung der Maskierung8a und des Heizelementes9a in Fig. 2
und 3 der Zeichnungen.) Etwa 3,8 cm des Heizelementes reichten über beide Kanten der Schaltplatte 6 hinaus;
diese 3,8 cm langen Leitungen wurden später mit der Elektrizitätsquelle verbunden, die dem Heizelement
die ei forderliche Spannung lieferte.
Das maskierte Substrat wurde dann in die Abscheidungskammer gegeben, wo alle maskierten und unmaskierten
Oberflächen mit einem kontinuierlichen Überzug aus Polychlor-p-xylylen veisehen wurden, der
etwa 0,013 bis 0,018 mm dick war.
Der überzug wurde erhalten, indem man jeweils etwa 35 g Chlor-p-xylylen-Monomer in den Verdampfer
einführte und verdampfte, das Monomere
9 10
pyrolysierte und das so erhaltene Diradikal in der satüberzug zurück (s. F i g. 5 und 6), die etwa 2mal so
Abscheidungskammer auf oben beschriebene Weise breit wie das Heizelement war. Darauf wuiden die
auf das Substrat kondensierte. Während des Ubei- überzogenen Maskierungen von dem Substrat abge-
zugsverfahrens herrschten folgende Bedingungen in zogen, wodurch nur noch die unmaskierten Flächen
der Überzugsvorrichtung bei jedem Versuch: 5 des Substrates einen kontinuierlichen Überzug aufwiesen
(s. F i g. 7 und 8;. Die Haftung des verbleiben-
Temperatur im Verdampfer 2000C den Überzuges an dem unmaskierten Substrat wurde
Temperatur in der Pyrolysezone .... 650 C durch das Erhitzen der Heizelemente nicht bccin-
Druck in der Abscheidungskammer 30 bis 90 μ '... *' . , .... . , . , _
fa 0 ίο Wie bereits oben ausgeführt, werden bei dem erfin-
Temperatur in der Kältefalle -86 C dungsgemäßen Verfahren die Heizelemente von einem
Vakuumpumpe 3 μ Ende der Maskierung umschlossen. Man kann die
Heizelemente jedoch auch außerhalb oder entlang der
Nach dem Überziehen wurden die überzogenen Kante der Maskierung anordnen. Das Heizelement 9a
Substrate aus der Abscheidungskammer genommen 15 muß nicht unbedingt — wie in F i g. 2 bis 4 der Zeich-
und die Leitungen der Heizelemente (die Heizelemente nungen dargestellt — von dem überlappenden Ende
waren nun gemäß F i g. 5 und 6 der Zeichnungen so- der Maskierung 8a bedeckt weiden, sondern kann
wohl von den Maskierungen wie auch mit einem Poly- statt dessen entlang der Kante der Maskierung 8a verchlor-p-xylylen-Uberzug
bedeckt) wurden nun über laufen. Wird der Überzug aufgebracht, so überzieht er einen Transformator mit einer elektrischen Strom- 20 sowohl die Maskierung wie auch das Heizelement. In
quelle verbunden; dann wurden die Heizelemente unter diesem Falle muß das Heizelement nur auf eine Tem-Spannung
gesetzt und unter folgenden Bedingungen peratur aufgeheizt werden, die ausreicht, um den darerhitzt,
bis sie rotglühend waren (>480°C): überliegenden und angrenzenden Überzug zu zer-
setzen. Dann wird das Heizelement entfernt, und man
Bei- Primär- Sekundär- Strom zum Dauer der 25 erhält die in F i g. 5 und 6 dargestellte SchaltplaUc.
spiel spannung spannung Heizelement Spannung Das erfindungsgemäße Verfahren ist also auch ein
des Trans- zum Heiz- Verfahren zur Maskierung einer definierten Fläche auf
tormaiors element einem mU ejnem brennbaren Überzugsmaterial zu
Volt Volt Ampere Sekunden überziehenden Substrat, und es ist dadurch gekenn-
30 zeichnet, daß man ein Heizelement entlang der Kanten
* 50 8,2 3,0 *. dieser definierten Fläche vorsieht, die definierte Fläche
2 20 3,3 1,0 5 mit einer brennbaren Maskierung bedeckt, das brenn-
3 50 8,2 2,8 1 bare Überzugsmaterial auf das Substrat aufbringt und
die unmaskierten Flächen des Substrates, das Heiz-
Die so erhitzten Heizelemente brannten sich völlig 35 element und wenigstens den Teil der brennbaren
durch das darüberliegende und angrenzende Maskie- Maskierung, der an das Heizelement grenzt, mit
rungsband und den Polymerisatüberzug durch. Durch einem kontinuierlichen Überzug versieht, das Heiz-
die kurze Erhitzungszeit war keine Isolierung zwischen element so lange auf eine Temperatur erhitzt, bis das
Heizelement und Substratoberfläche erforderlich. Dann Überzugsmaterial über dem Heizelement zersetzt ist,
wurde das Heizelement entfernt, und es blieb eine kon- 40 und dann die Maskierung und das Heizelement von
tinuierliche, nicht überzogene Bahn in dem Polymeri- dem Substrat entfernt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Verfahren zur Maskierung einer definierten dung der genannten Überzugsmateriaüeii, und man
Fläche auf einem Substrat, das mit einem brenn- 5 suchte daher ein einfacheres und wirksameres Maskiebaren
Überzugsmaterial überzogen werden soll, rungsverfahrcn, um den Anwendungsbereich dieser
dadurch gekennzeichnet, daß es die Überzugsmaterialien zu erweitern
folgenden Stufen umfaßt: Es wurde nun ein relativ einfaches und wirksames
. ... , ,, . , , . Maskierungsverfahren gefunden, durch das ein Teil
Ablagerung eines dünnen elektrischen Leiters oberfläche eines Substrates mit einem Überzug aus
oder Halbleiters entlang den Kanten der defi- brennbaren Überzugsmaterial versehen werden
nierten Fläche, welcher dann durch Anlegung indem man zuerst den Teil der oberfläche, der
einer Spannung als Heizelement dient, ' über2Ogen werden soll, mit Maskierungen aus
Aufbringen einer brennbaren Maskierung auf brennbaren Material bedeckt, die entlang ihrer
der definierten Fläche und gegebenenfalls über ^ Kanten ejn Heizdement enthalten; das Überzugs-
dem Heizelement, material auf die maskierten und unmaskierten Flächen
Aufbringen des brennbaren Überzugsmatenals ^ Substrates aufbrin2t; dieses Überzugsmaterial und
auf dem Substrat, um die unmaskierten Maskierungen entlang ihrer, die Heizelemente auf-
Flacher. des Substrats und wenigstens die weisenden Kanten 2ersetzt und schließlich die zurück-
Teile der brennbaren Maskierung zu über- bldbend Verzogenen Maskierungen und die Heiz,
ziehen, die das Heizelement bedecken, . ' tfernt
Erhitzen des Heizelements während einer aus- e e™n J vorliegenden Erfindung ist die Schaffunp
reichend langen Zeit auf eine Temperatur die Maskierungsverfahrens, das das Aufbringen von
ausreicht, um die Maskierung und das Über- überzü„en P>us brennbaren Überzugsmaterialien er-
zugsmatenal entlang den Kanten der defi- . . °
nierten Fläche zumindest teilweise zu zer- 25 ^^"zeichnungen erläutern die vorliegende Erfin-
setzen, und , , zeiet
Entfernen der restlichen Maskierung und des "^'""i Jj^ Fließschema einer Vorrichtung mm
Heizelements von dem Substrat. Aufbringen von p-Xylylenpolymerisat-Übeizügen:
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 3° F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Schallplatte, deren
zeichnet, daß die Maskierung durch ein Maskier- Oberfläche zum Teil erfindungsgemäß maskiert ist;
band erfolgt. F i g. 3 einen Queischnitt durch die maskierte
band erfolgt. F i g. 3 einen Queischnitt durch die maskierte
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, da- Schaltplatte der F i g. 2 entlang der Linie I-I;
durch gekennzeichnet, daß der Überzug auf der F i g. 4 einen Querschnitt durch die maskierte
unmaskierten Fläche des Substrats in einer Dicke 35 Schaltplatte der Fig. 2 entlang der Linie 1-1 nach
von etwa 2 bis 30 Mikron aufgetragen wird. Aufbringen des Überzuges;
F i g. 5 eine Draufsicht auf die Schaltplatte der F i g. 2 nach dem Überzugsverfahren, nach Abbrennen
des Maskierungsmaterials und des darauf befind-
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