DE2530614C2 - Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern - Google Patents

Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern

Info

Publication number
DE2530614C2
DE2530614C2 DE2530614A DE2530614A DE2530614C2 DE 2530614 C2 DE2530614 C2 DE 2530614C2 DE 2530614 A DE2530614 A DE 2530614A DE 2530614 A DE2530614 A DE 2530614A DE 2530614 C2 DE2530614 C2 DE 2530614C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
metal
solution
radiation
added
salt
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE2530614A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2530614A1 (de
Inventor
Edward J. Oyster Bay N.Y. Leech
Francis J. Freeport N.Y. Nuzzi
Joseph Southfarmingdale N.Y. Polichette
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kollmorgen Corp
Original Assignee
Photocircuits Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US05/487,748 external-priority patent/US3993802A/en
Application filed by Photocircuits Corp filed Critical Photocircuits Corp
Publication of DE2530614A1 publication Critical patent/DE2530614A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2530614C2 publication Critical patent/DE2530614C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/52—Compositions containing diazo compounds as photosensitive substances
    • G03C1/62—Metal compounds reducible to metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1608—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning from pretreatment step, i.e. selective pre-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C18/00—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating
    • C23C18/16—Chemical coating by decomposition of either liquid compounds or solutions of the coating forming compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating; Contact plating by reduction or substitution, e.g. electroless plating
    • C23C18/1601—Process or apparatus
    • C23C18/1603—Process or apparatus coating on selected surface areas
    • C23C18/1607—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning
    • C23C18/1612—Process or apparatus coating on selected surface areas by direct patterning through irradiation means
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/50—Compositions containing noble metal salts other than silver salts, as photosensitive substances
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/64—Compositions containing iron compounds as photosensitive substances
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/695—Compositions containing azides as the photosensitive substances
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
    • G03C1/725—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705 containing inorganic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C1/00—Photosensitive materials
    • G03C1/72—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705
    • G03C1/73—Photosensitive compositions not covered by the groups G03C1/005 - G03C1/705 containing organic compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03C—PHOTOSENSITIVE MATERIALS FOR PHOTOGRAPHIC PURPOSES; PHOTOGRAPHIC PROCESSES, e.g. CINE, X-RAY, COLOUR, STEREO-PHOTOGRAPHIC PROCESSES; AUXILIARY PROCESSES IN PHOTOGRAPHY
    • G03C5/00—Photographic processes or agents therefor; Regeneration of such processing agents
    • G03C5/58—Processes for obtaining metallic images by vapour deposition or physical development
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/04—Chromates
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
    • H05K3/182—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating characterised by the patterning method
    • H05K3/185—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating characterised by the patterning method by making a catalytic pattern by photo-imaging

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemically Coating (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Im Zusammenhang mit der Vorbereitung von Trägermaterialien, jedoch weniger hierfür als für die Metallisierung solcher Trägermaterialien selbst, und , war in Form von Kunststoffoberflächen, Ist bereits ein Verfahren bekannt (DE-OS 22 38 004), bei dem nach entsprechen der Vorbehandlung mit auf die stromlose Metallabschei- uung auiokaiaiyiisch arbeitenden Bädern katalytisch wirkende Keime gebildet werden, indem eine geeignete Oberfläche eines Basismaterials zunächst, zumindest in den zu metallisierenden Bezirken, mit einem reduzierba ren Metallsalz aus der Reihe der Kupfer-, Nickel-, Kobalt- und Eisensalze oder Gemischen aus diesen versehen wird; bei dem anschließend, vorzugsweise nach dem Trocknen, das aufgebrachte Metallsalz durch Einwirkung von Wärme beziehungsweise von einem für das betreffende Metallsalz geeigneten Reduktionsmittel mindestens In den zu metallisierenden Bezirken zu katalytisch wirksamen Metallkelmen reduziert wird, die einen elektrisch nichtleitenden Belag bilden; und bei dem die so für die stromlose Metallabscheldung senslblll sierten Bezirke anschließend In einem stromlos Metall abscheidenden Bad mit einer Metallschicht ausgestattet werden.
Nach dem Trocknen wird die vorbehandelte Oberfläche auf 100 bis 170° C erwärmt, und zwar für eine ZeIt- dauer, die ausreicht, um eine dunkle Verfärbung zu bewirken; letztere zeigt an, daß das Metallsalz zu einer nichtleitenden Schicht von Metallkelmen reduziert worden Ist. Die Baslsmaterlaioberfläche ist damit katalytisch sensibilistert für die stromlose Abscheidung von Metall.
Dabei kann die getrocknete und vorbehandelte Oberfläche sodann mit einem erwärmten Gegenstand In Kontakt gebracht werden. Dieser Gegenstand kann beispielsweise eine Kontaktfläche besitzen, die jenen Bezirken entspricht, welche auf der Kunststöffot-vfläche metallisiert werden sollen. Die Wärmeübertragung an diesen Stellen bedingt die Reduktion des Metallsalzes zu katalytisch wirksamen Meiallkelmen. Anschließend kann das nicht reduzierte Metallsalz mit einem geeigneten Lösungsmittel aus den nicht zu metallisierenden Bezirken weggewa- sehen werden. Wird nun der so vorbereitete Artikel In ein stromlos arbeitendes Bad gebracht, so scheiden sich in den metallbekeimten Bezirken Metallschlchten ab.
Die zu metallisierende Oberfläche wird zunächst mit einer ein reduzierbares Metallsalz enthaltenden Lösung, die als Lösungsmittel Wasser oder Dimethylformamid oder Äthylacetat oder Trlchloräthan oder Butanol oder Methanol enthält, behandelt. Zweckmäßig enthält diese Lösung ein Sekundärreduktionsmittel, wie Glyzerin, das den Reduktionsvorgang erleichtert.
Nach dem Trocknen wird die Oberfläche einem chemischen Reduktionsmittel, vorzugsweise aus der Reihe der Alkallmetallborhydrlde, Alkallmetallhydrosulfit, Amlnoboranate oder Formaldehyd ausgesetzt. In dieser Lösung
setzt die Reduktion des Metallsalzes zu katalytisch wirksamen Metallkeimen ein. Nach dem Spülen erhält man eine für die stromlose Metallabscheidung sensibilislerte K unststofToberfiäche.
Be! einem weiteren bekannten Verfahren zum Herstellen von Metallmustem (DE-OS 22 38 002) wird eine geeignete Unterlage mit einer Zusammensetzung oder Mischung behandelt, welche ein reduzierbares Metallsalz und eine auf eine benutzte Strahlungsenergie ansprechende Komponente enthält. Bei Belichtung mit entsprechender Strahlung entsteht ein reelles, praktisch nicht leitendes Bild, das aus den reduzierten Metallkeimen besteht. Wird dieses Bild aus reduzierten Metallkeimen einem autokatalytlsch stromlos Metall abscheidenden Bad ausgesetzt, so wirken die Metallkeime katalytisch auf die stromlose Metallabscheidung, so daß sich an ihnen Metall abscheidet, wodurch zunächst eine Verstärkung des reellen Bildes durch Ausbildung eines dQnnen Metallfilmes bewirkt wird. Wird der stromlose Metailabscheidungsvorgang für einen entsprechenden Zeitraum fortgesetzt, so köan«sn dicke Metallschichten, wie beispielsweise die Leiierzüge von gedruckten Schaltungen, hergestellt werden. Die Dicke der gebildeten Leiterzüge hängt dabei nur von der Einwirkungsdauer des autokatalytischen Abscheidungsbades ab.
Die das reduzierbare Metallsalz und den auf die benutzte Strahlungsenergie ansprechenden Bestandteil enthaltende Mischung oder Zusammensetzung wird In der Regel eine Lösung der Komponenten In einem verdampfbaren Lösungsmittel sein. Geeignet sind neben Wasser polare organische Verbindungen, wie Alkohole, Dialkohole, Dlalkylsä.;eamlde, wie Dimethylformamid, Dläthylformamlde, Dlmethylacetam'He, Dlaikylsulfoxyde, wie Dlmethylsulfoxid, Dloxan usw. sowie Gemlsrhe derselben.
Die auf die Strahlungsenergie ansprecnende Komponente ist eine solche, die durch Einwirkung der Strahlungsenergie umgesetzt wird, wobei das Umsetzungsprodukt reduzierend auf das Metallsalz wirkt; geeignete solche Salze sind beispielsweise Ferrlsalze, Dlchromatverblndungen, Antrachlnon und seine Verbindungen, Aminosäuren, wie beispielsweise Glycin und die organischen Verbindungen, wie beispielsweise Ascorbinsäure, Stilbene oder AzIdverbindungen. In der bekannten Verfahrenswelse wird als Strahlungsart sichtbares bzw. ultraviolettes Licht benutzt; hierfür sind besonders geeignet die Ferrisalze, Dlchromate, Anthrachlnon und seine Derivate.
Wesentliche Nachtelle der bisherigen Verfahren sind einerseits, daß diese wegen des Edelmetallverbrauches kostspielig sind, andererseits bedürfen Edelmetall-Senslblllslerungsflüsslgkelten einer exakten Betriebsüberwachung und können unter Umständen zu der Abscheidung von Edelmetall auf Metallischen führen, was zu geringer Haftung von darauf abgeschiedenen Metallschlchten Anlaß Ist.
Unter Berücksichtigung des Standes der Technik und ausgehend von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die genannte Reduktion bei der Vorbehandlung der Trägeroberfläche vermittels besonders vorteilhafter Energiezufuhr zu ermöglichen, bzw. sich unter wirtschaftlich und Industriell günstig realisierbaren Bedingungen eines Primär- und Sekundär-Reduktionsmlttels zu bedienen, wodurch die bisherigen Nachtelle ausgeschaltet werden können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale
erreicht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen dieser Aufgabenlösung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Entsprechend der bekannten Verfahrensweise ist es auch hier so. daß die mit der Metallsalzlösung behandelte Oberfläche getrocknet wird und sodann mit einem erwärmten Gegenstand in Kontakt gebracht wird. Dieser Gegenstand kann beispielsweise eine Kontaktfolie besitzen, die jenen Bezirken entspricht, die auf der Kunststoffoberfläche metallisiert werden sollen. Die Wärmeübertragung nan diesen Stellen bedingt die Reduktion des Metallsalzes zu katalytisch wirksamen Metallkeimen. Anschließend kann das nicht reduzierte Metallsalz mit einem geeigneten Lösungsmittel aus den nicht zu metallisierenden Bezirken weggewaschen werden. Wird nun der so vorbereitete Artikel in ein stromlos arbeitendes Bad gebracht, so scheiden sich in den metallbekeimten Bezirken Metallschichten ab.
Es ist aber auch bzw. zusätzlich möglich, die zu metallisierende Oberfläche zunächst mit einer ein reduzierbatcs Metaüsaiz enthaltenden Lösung, die ais Lösungsmittel Wasser oder Dimethylformamid oder Äthylacetat oder Trichloräthan oder Butanol oder Methanol enthält, zu behandeln. Zweckmäßigerweise enthält diese Lösung ein Sekundär-Redukiionsmittel, wie Glyzerin, Äthylenglykol, Pentaerytrit, Sorbit, Triäthanolamta, Dextrin, Laktose, Stärke oder Aldehyde, das den Reduktionsvorgang erleichtert. Nach dem Trocknen wird die Oberfläche einem chemischen Reduktionsmittel, vorzugsweise Alka-Iimetallborhydrld, AlkiJimetallhydrosulfit, Aminboran oder Formaldehyd ausgesetzt. In dieser Lösung setzt die Reduktion des Metallsalzes zu katalytisch wirksamen Metalikeimen ein. Nach dem Spülen erhält man eine für die stromlose Metallabscheidung sensibilislerte Kunststoffoberfläche.
Die das reduzierbare Salz enthaltende Lösung enthält ein Mittel zum Einstellen des pH-Wertes auf 2,0 bis 4,0, vorzugsweise 2,5 bis 3,8. Hierfür sind Siuren und saure Salze geeignet. Außerdem wird de:- Lösung eine verhältnismäßig geringe Menge eines Halogenids zugesetzt, und zwar Chlor-, Brom- oder Jodionen. Diese Zusätze In Kombination haben eine überraschende Wirkung auf die Dichte und die Intensität des nach dem Reduktions- Vorgang entstehenden Bildes. Das für die pH-Wert-Eln- stellung benutzte Agens braucht nicht ausschließlich der pH-Wert-Einstellung zu dienen, es kann gleichzeitig mehrere Funktionen ausüben. Beispielswelse kann das strahlungsempfindliche Reduktionsmittel gleichzeitig Säurenatur aufweisen, wie beispielsweise Ascorbinsäure. Ebenfalls kann das Halogenion In Form einer Säure, wie beispielsweise Chlorwasserstoffsäure, zugesetzt werden. Allgemein seien als brauchbare Substanzen für die Einstellung des pH-Wertes der Lösung die folgenden genannt: Fluorborsäure, Zitronensäure, Milchsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Essigsäure, Ameisensäure, Borsäure, Chlorwasserstoffsäure, Salpetersäure und ähnliche. Als Halogenzusatz haben sich eine große Zahl an HaIo genverblndungen brauchbar erwiesen. Beispielswelse selen genannt; Kupferbromld, Nlckelctilorld, Kaliumiodid, Natriumiodid, Kobald- und Kupferchlorid, Llthlumchlorld, Magneslumbromld, Natriumbromid und ähnliche. Im allgemeinen werden Bromide den übrigen HaIogenlden vorgezogen, well sie dichtere und dunklere Metallkeimschichten ergeben.
Der Halogengehalt stellt nur einen geringen Prozentsatz der Insgesamt In der Lösung befindlichen Kompo-
■ nenten dar. Er Hegt zwischen 0,045 und 1,6%, vorzugs-
)*■ weise zwischen 0,13 und 0,45%, oder 0,9 bis 25 Millläqu-
\; ivalent pro Liter Badlösung, vorzugsweise 2,5 bis 9 MiIH-
ifi äquivalente, beispielsweise 0,3 bis 1,0 g/l Kupferbromid.
, ΐ Es hat sich erwiesen, daß eine weitere Erhöhung des
;| Halogengehaltes sich negativ auf die Bildintensität aus-
% wirkt. Ebenfalls hat sich herausgestellt, daß die Menge
ti an Halogenid geringer gegenüber der Menge an reduzier-
rf barem Metallsalz sein muß. Das Verhältnis von reduzier-
|| barem MelJlion zu Halogenion muß mindestens 2:1,
M vorzugsweise aber 4 : 1 bis 100 :1, betragen. Ein teilwei-
% ser Ersatz des Chlorids, Bromids oder Jodids durch FIu-
p orid kann die gewünschte Wirkung der Lösung verstär-
p ken.
g Wirddie mit der beschriebenen Badlösung behandelte
Oberfläche nach dem Trocknen mit Wärmestrahlung beaufschlagt, so ist die Reduktion in der Regel vollständig und die Oberfläche erweist sich als ktalytisch wirksam für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern. Es hat sich als günstig erwiesen, die katalytisch wirksamen Oberflächen recht bald nach der Reduktion und gegebenenfalls der Entwicklung in das strornlös Metall abscheidende Bad zu bringen. Fd den Fall, daß die behandelte Kunststoffplatte mit Lochungen versehen ist, sind die Lochwandungen, wenn diese nicht vor der Einwirkung der Strahlung geschützt wurden, ebenfalls für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern katalytisch wirksam.
Die so metallisierten Lochwandungen stellen dann metallisch leitende Verbindungen zwischen den beiden Oberflächen der Platte her.
Die für die stromlose Metallabscheidung auf den vorbehandelten Oberflächen geeigneten Bäder bestehen bekanntermaßen aus wäßrigen Lösungen, in denen das abzuscheidende Metall In Form eines wasserlöslichen Salzes enthalten Ist. Außerdem enthalten sie ein Reduktionsmittel für dieses Metallsalz und einen Komplexbildner für die Metallionen. Dieser Komplexbildner bildet mit den Metallionen einen wasserlöslichen Komplex.
Ein typisches Beispiel für ein bekanntes stromlos Kupfer abscheidendes Bad sei hier genannt:
Kupfer 0,03 Mol/l
Natriumhydroxid 0,125 Mol/l
Natriumcyanld ' 0,0004 Mol/l
Formaldehyd 0,08 Mo!/1
Tevanatrluinäthylen- 0,036 Mol/l
diamintetraacetat
Mit Wasser auf 1 I auffüllen.
45
Die Arbeitstempef'-itur des Bades wird vorzugsweise auf 55° C gehalten. Nach 51 Stunden beträgt die Schichtdicke dss duktilen, abgeschiedenen Kupfers 28 μπι.
Dabei ist es selbstverständlich, daß auf die stromlos abgeschiedene Kupferschicht auch andere Metalle aufgebracht werden können, wie beispielsweise Kupfer, Nikkei, Silber, Gold, Rhodium, Zinn oder Legierungen dieser Metalle.
Im folgenden soll die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden.
Verfahren A
Als Trägerplatte zur Durchführung des Verfahrens dient eine mit Löchern versehene und kupferkaschierte Epoxlharzglas-Preßstoffplatte. Die Platte wird durch Eintauchen für 1 bis 2 Minuten In eine Lösung mit der das reduzierbare Metallsalz enthaltenden Schicht überzogen, die die folgende Zusammensetzung hat:
50
55
60
65
Kupferformiat 10 g
Anthrachinon^odlsulfonsäure, 2 g
Dlnatriumsalz
Wasser 100 g
Glyzerin 1 g
Die so überzogene Platte wird im Ofen für 10 bis 20 Minuten, einer Wärmestrahlung zwischen 130 bis 140° C ausgesetzt, wodurch das Kupfersalz zu Kupferkeinem reduziert wird.
Die an der Oberfläche dunkel gefärbte Platte wird abgekühlt und nachfolgend wird auf der Kupferkeimschicht aus einem stromlos Kupfer abscheidenden Bad metallisches Kupfer abgeschieden Das Bad kann beispielsweise die folgende Zusammensetzung haben:
Mol/l
Kupfersulfat 0,02
Natriumhydroxid 0,125
Natriumcyanid 0,0004
Formaldehyd . 0,08
Tetranatriumäthylen- 0,036
lelraacelal
Mit Wasser auf 1 1 auffüllen.
Die Oberfläche der Platte sowie die Lochinnenwandunger1 werden mit einer festhaftenden glänzenden duktilen Kupferschicht überzogen.
Verfahren B
Das unter A beschriebene Verfahren wird mit einer unkaschierten Epoxiharzglas-Preßstoffplatte wiederholt. Die Platte wird wie folgt vorbehandelt:
a) Die Platte wird für 1 Minute in eine Mischung von 1 : 1 (bezogen auf das Volumen) von l.l.l-Trlchloräthan und Dimethylformamid mit einem Netzmittelzusatz von ca. 1 g eingetaucht.
b) Das überschüssige Trichloräthan wird im Abzug verdunstet, während ein feuchter Überzug von Dimethylformamid auf der Platte zurückbleibt.
c) Anschließend wird die Platte für 10 Minuten bei 45° C in die folgende Mischung getaucht:
CrO, 100 g/I
H2SO4 (konzentriert) 300 ml/1
Mit Wasser auf 1 I auffüllen.
Diese Mischung wird mit 100° C für 1 Stunde einer Wärmebestrahlung ausgesetzt und vor Gebrauch auf 45° C abgekühlt.
d) Die gut abgetropfte Platte wird anschließend in die folgende Ncutrallslerungslösung getaucht:
Natrlumblsalflt 20 g/l
Netzmittel 1 g/l
Schwefelsäure zürn Einstellen 4 eine:. pH-Wertes von
Mit Wasser auf i I auffüllen.
e) Die Platte wird In ein zweites Neutrallslerungsbad gleicher Zusammensetzung für 10 Minuten getaucht.
0 Unter fließendem Leitungswasser für 10 Minuten
spülen,
g) Anschließend für 15 Minuten In ein alkalisches Spülbad bei 100° C tauchen. Das Bad besteht aus
75 g/l NaOH und 0,5 g/l Netzmittel, h) Letzte Spülung unter fließendem Wasser. I) Trocknen bei Zimmertemperatur.
Die so vorbehandelte Oberfläche wird nun, wie unter Λ beschrieben, weiterbehandelt, das heißt mit einer Kelmschichl versehen, und anschließend In einem stromlos arbeitenden Bad mit einer glanzenden, festhaftenden, duktilen Kupferschicht überzogen.
Verfahren C
Das Verfahren nach A wird mit einer nach Verfahren B vorbehandelten Platte wiederholt, jedoch wird zum Aufbringen der zu reduzierenden Schicht die folgende Mischung verwendet:
Kupferformlat
HjO
Glyzerin Benetzer
IO g
100 ml
6g
1 g
Acrylnltrilbutadlencopolymer 72 g Phenolharz 14 g Methyläthylketon 1200 g
Die Klebharzschlcht wird ausgehärtet, dann mit Chromschwefelsäure behandelt und schließlich durch Tauchen In folgende Lösung mit einem reduzierbaren
SaI/ überzogen. Kupferazetat An thrachl non-2.6disul fonsaures
Dlnatrlumsalz Sorbit
Zitronensäure Zinnchlorid Netzmittel
Es wird weiterhin nach Verfahren A gearbeitet und auf der entstehenden Metallkeimschicht wird ebenfalls ein festhaftender, glänzender Niederschlag von duktilem Kupfer erzielt.
Die nachfolgend aufgezeigten Beispiele veranschaulichen, daß erfindungsgemäß eine Metallsalzschlcht durch Wärmestrahlung zu Metallkeimen reduziert werden kann, die katalytisch wirksam auf die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern sind. Die stromlos abgeschiedenen Metallschichtcn können durch Elektroplattlerung weiter verstärkt werden.
Beispiel 1
Eine Isolierstoffplatte wird Im Tauchverfahren mit einer Klebharzschlcht überzogen. Das Klebharz hat die folgende Zusammensetzung:
8g 16 "
Anschließend wird 60" C für 5 Minuten.
60 g 40 g 0,5 g 1 g die Platte getrocknet bei 55 bis
Beispiel 2
Eine weitere Badlösung wird wie folgt hergestellt: zu 800 ml Wasser werden In der angegebenen Reihenfolge die folgenden Stoffe bei Zimmertemperatur zugemischt:
Sorbit 120 g
Anthrachinon-2,6dlsulfonsaures 16g
Dlnatrlumsalz
Kupferbrom Id 0,5 g
Kupferazetat 8g
Netzmittel 1,5g
40%lge Flurborsäure 3,5
zur Einstellung
des pH-Wertes auf
Mit Wasser auf 1 1 auffüllen.
Bei einem »erglelchsversuch unter gleichen Bedlngunso gen, jedoch unter Fortlassen des Kupferbromlds und der Fluorborsüure zum Einstellen des pH-Wertes, konnte festgestellt werden, daß die Bilddichte bzw. die Kupferkclmdlchte wesentlich geringer Ist als im vorangegangenen Versuch.
3> Die unter Beispiel 2 beschriebene Lösung zeichnet sich durch gute Stabilität aus. Sie bleibt bis zu 6 Monaten nach Ansatz verwendungsfähig, wenn einige Parameter, wie etwa die wöchentliche Nachreguilerung des pH-Wertes und der Dichte, erfolgen.

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern, wie gedruckten Leiterplatten, nach der Additivmethode durch Strahlungseinwirkung auf die mit einem reduzierbaren Salz eines Nichtedelmetalls belichteten Oberflächen, bei dem den Nichtedelmetallsalzen weitere Ionen und eine auf die Strahlungseinwirkung ansprechende Komponente zugesetzt werden, und die Oberflächen selektiv einer Energiequelle zur Ausbildung eines Metalikeimbildes ausgesetzt werden und nachfolgend das unbestrahlte Metallsalz aus der Oberfläche ausgewaschen wird und hierauf die bekannte Oberfläche stromlos metallisiert wird nach Patent 25 30 145, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
a) daß die Strahlungsenergie für den Reduktionsvorgiijig in Form von Wärmestrahlung zugeführt würd oder daß dieser durch zusätzlich Beaufschlagung mit einem ersten Reduktionsmittel und einem zusätzlichen Sekundär-Reduktlonsmlttel durchgeführt wird;
b) daß diese Reduktion nur bei einem begrenzten pH-Wertbereich zwischen 1,5 und 4,0 erfolgt;
c) und daß die Metallsalzlösung einen Zusatz einer Halogenwasserstoffsäure oder eines Halogenids des In der Lösung anwesenden reduzierbaren Metallions In einer Konzentration enthält, deren Menge geringer als die Menge des reduzierbaren Salzes auf molarer Basis ist und die bei 0,5 bis 25 Milliäquivalent pro Liter liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch Ätzen porös gemacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch eine Lösungsmittelbehandlung polar gemacht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kelmblldenden Lösung Antrachinon, Amlnoesslgsäure oder Ascorbinsäure zugegeben werden-.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit einem Polyhydroxyaikohol durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion mit einer Reduktlonsmlttellösung, welche Zitronensäure und einen Polyhydroxyalkohol aus der Gruppe Glyzerin, Sorbit, Pentaerythrit und Mesoerythrlt enthält, durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die behandelte Oberfläche vor der Strahlungseinwirkung getrocknet wird und nach der Strahlungseinwirkung und vor der stromlosen Metallabscheldung In ein Spülbad gebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß als kelmbildende Lösung eine neben anderen Bestandteilen ein Kupfersalz enthaltende Lösung eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der genannten Lösung das Halogen In Form eines Bromlds zugesetzt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der genannter Lösung Kuplerbromld zugesetzt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der keimbildenden Lösung ein Netzmittel zugesetzt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sekundär-Reduktionsmlttel Sorbit zugesetzt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem pH-Wertbereich zwischen 2,5 bis 3,8 reduziert wird.
DE2530614A 1974-07-11 1975-07-07 Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern Expired DE2530614C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/487,748 US3993802A (en) 1971-07-29 1974-07-11 Processes and products for making articles for electroless plating

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2530614A1 DE2530614A1 (de) 1976-01-29
DE2530614C2 true DE2530614C2 (de) 1983-12-29

Family

ID=23936962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2530614A Expired DE2530614C2 (de) 1974-07-11 1975-07-07 Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern

Country Status (12)

Country Link
JP (1) JPS5134829A (de)
AT (1) ATA529275A (de)
AU (1) AU8113275A (de)
CA (1) CA1045909A (de)
CH (1) CH621152A5 (de)
DE (1) DE2530614C2 (de)
DK (1) DK312775A (de)
FR (1) FR2277907A2 (de)
IT (1) IT1060059B (de)
NL (1) NL7508355A (de)
SE (1) SE7507879L (de)
ZA (1) ZA753538B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61143580A (ja) * 1984-12-14 1986-07-01 Furukawa Electric Co Ltd:The 非金属部材の部分化学メツキ法
DE3921600C1 (de) * 1988-07-02 1990-01-04 Asea Brown Boveri Ag, 6800 Mannheim, De
US7446447B2 (en) * 2002-11-18 2008-11-04 Seiko Epson Corporation Magnetic structure and motor employing said magnetic structure, and driver comprising said motor
JP5649150B1 (ja) * 2014-07-17 2015-01-07 日本エレクトロプレイテイング・エンジニヤース株式会社 無電解メッキ用前処理液および無電解メッキ方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3772056A (en) * 1971-07-29 1973-11-13 Kollmorgen Photocircuits Sensitized substrates for chemical metallization
US3930963A (en) * 1971-07-29 1976-01-06 Photocircuits Division Of Kollmorgen Corporation Method for the production of radiant energy imaged printed circuit boards

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5134829A (en) 1976-03-24
JPS5610989B2 (de) 1981-03-11
FR2277907A2 (fr) 1976-02-06
DK312775A (da) 1976-01-13
IT1060059B (it) 1982-07-10
SE7507879L (sv) 1976-01-12
NL7508355A (nl) 1976-01-13
ATA529275A (de) 1976-11-15
AU8113275A (en) 1976-11-18
CA1045909A (en) 1979-01-09
FR2277907B2 (de) 1977-12-09
DE2530614A1 (de) 1976-01-29
ZA753538B (en) 1976-05-26
CH621152A5 (en) 1981-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2238004C3 (de) Verfahren zur Vorbehandlung für das nachfolgende Metallisieren von Kunststoffen, insbesondere zur Herstellung von gedruckten Leiterplatten
DE2238002C3 (de) Verfahren zur additiven Herstellung von aus Metallabscheidungen bestehenden Mustern
DE2457829A1 (de) Verfahren und loesungen fuer die stromlose metallauftragung
DE2529571A1 (de) Verfahren zur stromlosen metallbeschichtung
DE1270353C2 (de) Verfahren zur herstellung metallischer, elektrisch leitender oder halbleitender und/oder magnetischer ueberzuege auf nichtmetallischen unterlagen durch chemische abscheidung
DE2159612A1 (de) Verfahren zum stromlosen Metall plattieren nichtleitender Korper
DE69217183T2 (de) Verfahren zur Verlängerung der Benutzbarkeit eines Metallisierungsbades nach der Austauschmethode
DE2335497A1 (de) Verfahren und produkt fuer die sensibilisierung von nichtmetallischen stoffen fuer die stromlose metallabscheidung
DE2847298A1 (de) Verfahren zur herstellung von metallmustern auf einem isolierenden traegerstoff
DE2137179A1 (de) Verfahren zum stromlosen Metalhsie ren einer Oberflache
DE2530614C2 (de) Verfahren zum Vorbereiten von Trägermaterialien für die Herstellung von Metallmustern
DE3121015A1 (de) Verfahren zur aktivierung von gebeizten oberflaechen und loesung zur durchfuehrung desselben
DE3238921C2 (de) Bad zur stromlosen Abscheidung von Kupfer auf einem Substrat und Verfahren zur stromlosen Abscheidung
DE2530415A1 (de) Verfahren zum herstellen von mustern, insbesondere leitermustern gedruckter schaltungen nach dem sogenannten aufbauverfahren
DE1269481B (de) Verfahren zur Herstellung von Metallbildern auf photographischem Wege
DE1960964C (de) Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Nickel auf Kunststoffteilen
DE3048665C2 (de)
DE2323507A1 (de) Verfahren zur herstellung metallischer muster
DE1960964B2 (de) Verfahren zum stromlosen Abscheiden von Nickel auf Kunststoffteilen
DE1621207B2 (de) Wäßriges Bad und Verfahren zur Bekeimung von Kunststoffoberflächen mit Palladium
DE1621207C3 (de) Wäßriges Bad und Verfahren zur Bekeimung von Kunststoffoberflächen mit Palladium
DE1690025C3 (de) Vorbehandlu ngsverfahren für dünne Isolierfolien aus Polyäthylenterephthalat
WO1998020712A1 (de) Verfahren zum strukturieren von kunststoffoberflächen, insbesondere zur herstellung von datenträgern zur speicherung von daten
DE1521449A1 (de) Loesung und Verfahren zum nichtelektrolytischen Plattieren
AT369941B (de) Verfahren zum herstellen von insbesondere als leitermuster fuer gedruckte schaltungen dienenden mustern auf unterlagen

Legal Events

Date Code Title Description
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: PFENNING, J., DIPL.-ING. MEINIG, K., DIPL.-PHYS.,

AF Is addition to no.

Ref country code: DE

Ref document number: 2530415

Format of ref document f/p: P

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8340 Patent of addition ceased/non-payment of fee of main patent