DE3047287A1 - Verfahren zur herstellung einer gedruckten schaltung - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer gedruckten schaltung

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Description

Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung! insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines leitenden Schaltungsmusters unter Ausnutzung einer stromlosen Plattierung.
Elektronische Anlagen sollen immer kleiner und leistungsfähiger gemacht werden. Demzufolge besteht auch ein erheblicher Bedarf nach kleiner dimensionierten und zuverlässigeren gedruckten Schaltungsplatinen für solche elektronische Anlagen.
Ein interessantes Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatinen ist das kürzlich entwickelte Additionsverfahren. Hierbei wird ein gegebenes leitendes Schaltungsmuster durch stromlose Plattierung selektiv auf einem isolierenden Substrat gebildet. In der Tat besitzt dieses Additionsverfahren bzw. additive Verfahren zahlreiche Vorteile. So ist es beispielsweise möglich, den Anfall von Abfällen von zur Herstellung leitender Muster verwendeten Metallen, wie Kupfer, zu senken oder zu vermeiden. Ferner lassen sich ohne Schwierigkeiten durchgehende Löcher und Schaltungsmuster herstellen.
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Zur Herstellung leitender Schaltungsmuster durch stromloses Plattieren bedient man sich beispielsweise folgender üblicher Maßnahmen:
1. Die Oberfläche eines isolierenden Substrats wird mit einem starken Oxidationsmittel» z.B. Chromsäure» behandelt, um sie aufzurauhen und hydrophil zu machen. Danach wird die Substratoberfläche zur Aktivierung mit Zinn(II)-chlorid, Palladiumchlorid u.dgl. behandelt. Schließlich wird nach Abdeckung des Substratoberflächenbereichs, auf welchem kein leitendes Muster entstehen soll» eine stromlose Plattierung durchgeführt.
2. Auf der Oberfläche eines isolierenden Substrats wird ein Film, auf welchem kein Metall abgelagert wird und der eine feste Lösung aus Titanoxid, Nickeloxid und Antimonoxid enthält, abgelagert. Danach wird die Substratoberfläche nach und nach mit einem Oxidationsmittel und einem Aktivierungsmittel behandelt. Hierauf wird die Substratoberfläche mit einem Ammoniumpersulfat und Chlorwasserstoffsäure enthaltenden anorganischen Säuregemisch behandelt und letztlich einer stromlosen Plattierung unterworfen. Selbstverständlich bildet sich in dem Bereich, in welchem vorher der "metallabstoßende" Film aufgetragen wurde, keine leitende Schicht.
3. In einem isolierenden Substrat wird ein als Katalysator wirkendes und Keime für eine Metallablagerung bei der Plattierung bildendes Palladiumsalz dispergiert, worauf die Substratoberfläche nach Abdeckung derjenigen Bereiche) in denen kein leitendes Muster entstehen soll, mit einem Oxidationsmittel behandelt wird. Schließlich wird stromlos plattiert.
Die unter 1) bis 3) beschriebenen üblichen Maßnahmen lassen
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jedoch in mancher Hinsicht zu wünschen übrig. Das unter 1. beschriebene bekannte Verfahren krankt daran, daß das verwendete Aktivierungsmittel, wie Zinn(II)-Chlorid zum Verbleib auf der Substratoberfläche neigt, so daß es schwierig ist, die Maske in engen Kontakt mit der Substratoberfläche zu bringen. Die Folge davon ist, daß sich eine große Anzahl von Lunkern bildet und sich deshalb das aufzuplattierende Material auch in den NichtSchaltungsbereichen absetzen kann. Das unter 2. beschriebene bekannte Verfahren eignet sich zwar zur Massenproduktion von gedruckten Schaltungsplatinen, die in einem vorgegebenen und für die Schaltung vorgesehenen Bereich abgelagerten Katalysatorteilchen können jedoch bei der Behandlung mit dem anorganischen Säuregemisch entfernt werden. Darüber hinaus kommt es hierbei auch nicht zu einer befriedigenden Plattierung der Seitenwände des die durchgehenden Löcher begrenzenden Substrats mit dem jeweiligen Metall. Polglich können also nach dem unter 2. beschriebenen bekannten Verfahren keine gedruckten Schaltungen hoher Zuverlässigkeit erstellt werden. Durch das unter 3· beschriebene Verfahren lassen sich zwar die Nachteile des unter 1. beschriebenen Verfahrens vermeiden, man benötigt hierbei jedoch eine große Menge eines teuren Plattierkatalysators. Darüber hinaus werden hierbei auch die Isoliereigenschaften des Substrats verschlechtert.
Der Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung anzugeben, bei welchem lediglich in uinem gewünschten Bereich einer isolierenden Substratoberfläche ein gegebenes leitendes Schaltungsmuster entsteht, eine stromlose Plattierung durchgeführt werden kann und folglich ein leitendes Schaltungsmuster hoher Genauigkeit und hoher Zuverlässigkeit entsteht und das schließlich preisgünstig durchführbar ist.
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Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf die gesamte Fläche mindestens einer Hauptseite eines isolierenden Substrats eine harzartige Klebstoffschicht mit einer festen Lösung aus Titanoxid» Nickeloxid und Antimonoxid appliziert, auf der Klebstoffschicht zur Bildung des nicht-maskierten Bereichs als Schaltung bildenden Bereich selektiv eine Maske ausbildet, die Oberfläche des schaltungbildenden Bereichs mit einer Lösung eines Oxidationsmittels behandelt, den mit dem Oxidationsmittel behandelten Oberflächenbereich aktiviert, die Maske entfernt und auf dem aktivierten Oberflächenbereich durch stromloses Plattieren ein gewünschtes Leitermuster erstellt.
Erfindungsgemäß können. die verschiedensten isolierenden Substrate, auf denen leitende Schaltungsmuster gebildet werden können, zum Einsatz gelangen. So kann man als isolierendes Substrat eine Kunststoffplatte, eine keramische Platte oder ein durch Wärmepressen übereinanderliegender Lagen, die durch Imprägnieren einer Unterlage aus beispielsweise Glasfasern oder Papier mit einem wärmehärtbaren Harz hergestellt wurden, erhaltenes Verbundgebilde verwenden. Ferner kann man das isolierende Substrat durch Versehen der Oberfläche einer Metallplatte mit einer isolierenden Schicht herstellen. Kurz gesagt, braucht nicht das gesamte Substrat aus einem isolierenden Material zu bestehen, es reicht aus, wenn mindestens der Oberflächenbereich des Substrats isolierende Eigenschaften aufweist.
Erfindungsgemäß wird auf der Oberfläche des isolierenden Substrats eine Schicht aus einem Harzklebstoff ausgebildet. Erfindungsgemäß verwendbare Klebstoffe sind synthetische Dienkautschuke und kautschukfreie Klebstoffe. Beispiele für
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verwendbare synthetische Dienkautschuke sind Butadienpolymerisate, Butadien/Acrylnitril-Mischpolymerisate, Isoprenkautschuk» Chloroprenkautsch.uk, Acrylnitril/Butadien/Styrol-Terpolymerisate und Mischungen aus mindestens zwei der genannten synthetischen Kautschuke. Dem synthetischen Kautschuk, beispielsweise einem Kautschuk der angegebenen Art, kann auch ein wärmehärtbares Harz, z.B. ein Epoxy- oder Phenolharz, zugesetzt werden. Der den synthetischen Dienkautschuk enthaltende oder aus diesem bestehende Klebstoff gestattet die spätere feste Bindung einer leitenden Schicht an das Substrat. Wenn ein wärmehärtbares Harz mitverwendet wird, sollte der synthetische Dienkautschuk in einer solchen Menge zum Einsatz gelangen, daß sein Gewicht, bezogen auf die Gesamtmenge aus synthetischem Dienkautschuk und wärmehärtbarem Harz, etwa 30 bis 70, vorzugsweise etwa 50 Gew.-<$> beträgt.
Abgesehen von den synthetischen Kautschuken können als Klebstoffe beispielsweise Epoxyharze, wie Epoxyharze vom Bisphenoltyp, Epoxy/Novolak-Harze, alicyclische Epoxyharze und deren Gemische zum Einsatz gelangen. Diese Epoxyharze gestatten die Herstellung gedruckter Spaltungsplatinen hervorragender elektrischer Eigenschaften.
Die erfindungsgemäß verwendbaren Klebstoffe der genannten Arten können anorganische Füllstoffe, wie Silikagel, Zirkoniumsilikat oder Magnesiumsilikat, die als ■Verstärkungsmaterial wirken, enthalten. Bezogen auf die Gesamtmenge Harz darf die Menge an anorganischem Füllstoff 3 bis 50 i* betragen. Wenn die Klebemasse ein wärmehärtbares Harz enthält, kann ihr zusätzlich ein Härtungsmittel, z.B. ein Amin oder Säureanhydrid, einverleibt werden. Ferner kann der Klebemasse ein Pigment zugesetzt werden.
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Wichtig ist es· daß die Klebemasse eine feste Lösung aus Titanoxid (TiO2), Nickeloxid (NiO) und Antimonoxid (Sb2O3) enthält. Diese Oxide sollten vorzugsweise im Molverhältnis 83 (TiO2) : 5 (NiO) : 12 (Sb2O3) gemischt sein. Die feste Lösung wirkt als Katalysatorgift und gelangt in Teilchenform einer Größe von etwa 0,1 bis 5 Mm zum Einsatz. In der Regel gelangt die feste Lösung in einer solchen Menge zum Einsatz, daß eine Metallablagerung bei der nachgeschalteten stromlosen Plattierung unterdrückt wird. In der Regel beträgt die Menge an fester Lösung 2 bis 40, vorzugsweise 3 bis 30 Gew.-Teile, bezogen auf 100 Teile des in der Klebemasse enthaltenen Harzes.
Die Klebemasse wird in Form einer Lösung auf die gesamte Oberfläche des isolierenden Substrats appliziert. Insbesondere wird der Harzklebstoff in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, z.B. Methyläthylketon, Methanol oder Butylcellosolve, in einer solchen Menge gelöst, daß vorzugsweise eine lackartige Lösung erhalten wird. Danach wird in der Lösung die gewünschte Menge an fester Lösung dispergiert. Die hierbei erhaltene Dispersion wird durch Aufbürsten, TauchbeSchichtung, Walzenbeschichten, Vorhangbeschichtung, Beschichten mittels einer Streichschiene und dergl. auf die gesamte Fläche mindestens einer Hauptseite des isolierenden Substrats aufgetragen und danach zur Bildung einer Klebstoffschicht getrocknet und verfestigt. Andererseits kann eine entfernbare Lage, z.B. ein Kunststoffilm oder eine Metallfolie mit der beschriebenen Dispersion beschichtet werden, worauf der aufgetragene Überzug getrocknet wird. Die mit der Dispersion beschichtete Lage wird dann auf eine Reihe von übereinanderliegenden Prepregs gelegt, so daß der Überzug in direkte Berührung mit dem obersten Prepreg gebracht wird. Danach wird das Ganze unter Wärmeeinwirkung zu einem eine Einheit bildenden
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Verbundgebilde gepreßt. Schließlich wird die entfernbare Lage abgezogen oder weggeätzt, so daß ein eine Klebstoffschicht tragendes isolierendes Substrat erhalten wird. Die Klebstoffschicht besitzt in der Regel eine Stärke von etwa 10 bis 100, vorzugsweise von 20 bis 70 μπι. Klebstoff schichten einer derartigen Dicke oder Stärke ermöglichen eine ausreichende Bindefestigkeit zwischen dem später gebildeten leitenden Schaltungsmuster und dem Substrat sowie eine ausreichende Beständigkeit gegen Einwirkung eines Lötmittels.
Die gesamte Oberfläche der in der geschilderten Weise gebildeten Klebstoffschicht wird dann mit einem maskierenden Material abgedeckt, worauf das maskierende Material zur Bildung einer Maske selektiv entfernt wird. Der nicht-maskierte Bereich bildet den zur Aufnahme des Schaltungsmusters dienenden Bereich. Erfindungsgemäß kann man übliche maskierende Materialien zum Einsatz bringen. Insbesondere bei der Herstellung gedruckter Schaltungsplatinen unter Verwendung eines mit Kupfer plattierten Verbundgebildekörpers wird in der Regel als Ätz- oder Plattierresistmaterial ein durch UV-Bestrahlung aushärtendes Harz» ein durch Wärmeeinwirkung trocknendes Harz u.dgl. verwendet. Erfindungsgemäß können als maskierende Materialien derartige Resistmaterialien zum Einsatz gelangen. Ein erfindungsgemäß verwendbares maskierendes Material besteht beispielsweise aus einer Harzmasse, die als Hauptbestandteil Vorpolymerisate mit Acryl- oder Methacrylsäureestergruppen sowie als Zusätze, wie Härtungsmittel, z.B. Pentaerythrittriacrylat, eine photochemische Reaktion einleitende Mittel und Harze mit alkalilöslichen Restgruppen, z.B. Carboxyl- oder Phenolgruppen, enthält. Derartige Resistmaterialien sind im Handel erhältlich.
Der Auftrag des maskierenden Materials auf die gesamte Oberfläche der Klebstoffschicht kann beispielsweise durch Sieb-
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druck erfolgen. Danach wird die maskierende Schicht selektiv mit UV-Licht bestrahlt» um die bestrahlten Stellen der maskierenden Schicht selektiv zu zersetzen oder zu härten. Schließlich werden die zersetzten oder nicht gehärteten Stellen des maskierenden Schicht entfernt. Dies hat zur Folge» daß die Klebstoffschicht selektiv in dem gewünschten Schaltungsmuster freigelegt wird. Es braucht nicht eigens darauf hingewiesen zu werden, daß der restliche Teil der maskierenden Schicht bei Durchführung der folgenden Stufen als Maske wirkt.
Der freigelegte Teil der Klebstoffschicht wird mit einem Oxidationsmittel behandelt» um sie für die folgenden Plattiermaßnahmen aufnahmefähig zu machen. Insbesondere dient die Behandlung mit dem Oxidationsmittel dazu» die Klebstoffschichtoberfläche^-auizurauhen, da sie an den freigelegten Stellen teilweise geätzt wird. Darüber hinaus wird die Klebstoffschicht hydrophil gemacht. Erfindungsgemäß ver wendbare Oxidationsmittel sind beispielsweise Chromsäure» Salze der Chromsäure, Permanganat, Chromsäure/Fluorborsäure-Gemische, Chromsäure/Schwefelsäure-Gemische und Chromsäure/Schwefelsäure/Phosphorsäure-Gemische . Insbesondere Gemische aus Chromsäure und Schwefelsäure ermöglichen es, daß das später gebildete leitende Schaltungsmuster fest an die Klebstoffschicht gebunden wird.
Nach der Behandlung mit dem Oxidationsmittel wird die freigelegte Klebstoffschichtoberfläche aktiviert» damit bei dei folgenden stromlosen Plattierung eine Metallablagerung erfolgen kann. Insbesondere wird das bei der stromlosen Plattierung als Katalysator oder Aktivierungsmittel wirkende Palladium zu Aktivierungszwecken auf der freigelegten Klebstoff schichtoberfläche aogelagert. Erfindungsgemäß erfolgt die Aktivierungsbehandlung beispielsweise durch Eintauchen
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des Substrats in eine Palladitimchlorid und Zinn(II)-Chlorid enthaltende und mit Chlorwasserstoffsäure bzw. Salzsäure angesäuerte Lösung. Ferner ist es möglich, die Substratoberfläche mit einer mit Chlorwasserstoffsäure bzw. Salzsäure angesäuerten Zinn(II)-Chloridlösung und danach mit einer Palladiumchloridlösung in Berührung zu bringen. Andererseits kann die Substratoberfläche auch mit einer Lösung eines organischen Palladiumkomplexes in Berührung gebracht und danach mit einem schwachen Reduktionsmittel behandelt werden, um auf der freigelegten Klebstoffschichtoberfläche metallisches Palladium abzulagern. Das abgelagerte Palladium, d.h. der Katalysator, ermöglicht eine ausreichende Ablagerung des gewünschten Metalls bei der folgenden stromlosen Plattierung. Dies trotz der Tatsache, daß die Klebstoffschicht ein Katalysatorgift, d.h. eine feste Oxidlösung, enthält.
Nach beendeter Aktivierungsbehandlung wird die auf der Substratoberfläche gebildete Maske entfernt, indem sie mit einer alkalischen Lösung, d.h. einer wäßrigen Natriumhydroxid-, Kaiiumhydroxid-, Ammoniak- oder alkalischen Aminlösung behandelt wird. Die Maske läßt sich innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise durch Aufsprühen einer etwa 30 bis 600C warmen alkalischen Lösung auf die Substratoberfläche unter Druck entfernen.
Schließlich wird die Substratoberfläche zur Bildung des gewünschten Leitungsrcusters einer stromlosen Plattierung unterworfen. Erfindungsgemäß verwendbare Plattierbäder sind bekannt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um Kupfer-, Nickel- oder Goldplattierbäder. Erfindungegemäß besonders gut geeignet ist ein Kupferplattierbad zur stromlosen Plattierung mit beispielsweise Kupfersulfat, Äthylendiamintetraacetat oder Rochell-Salz und Formaldehyd. Erforderlichenfalls können dem Plattierbad Natrium-
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hydroxid, Dipyridyl» Polyäthylenoxid u.dgl. zugesetzt werden. In der Regel wird das Plattierbad auf einer Temperatur von 50° bis 780C gehalten. Während des stromlosen Plattierens wird der pH-Wert des Plattierbads auf etwa 12,0 bis 13»0 eingestellt.
Vor Ausbildung einer Maske auf der die Substratoberfläche bedeckenden Klebstoffschicht werden gelegentlich durchgehende Löcher angebracht.
Die vorherigen Ausführungen haben gezeigt, daß auf der gesamten Substratoberfläche vor der stromlosen Plattierung eine ein Katalysatorgift, d.h. eine feste Lösung aus den Oxiden von Titan, Nickel und Antimon, enthaltende Klebstoff schicht vorgesehen wird. Nichtsdestoweniger entsteht nach der stromlosen Plattierung auf der Klebstoffschicht eine selektiv das gewünschte Muster aufweisende leitende Schicht, da der die Schaltung bildende Bereich der Klebstoffschicht vorher durch Ablagern von beim stromlosen Plattieren als Katalysator wirkendem Palladium selektiv aktiviert wird. Diese spezielle Technik ermöglicht eine ausreichende Isolierung zwischen (den einzelnen) elektrischen Schaltkreisen in der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatine und ferner die Herstellung feiner Schaltungsmuster (so daß die erhaltene gedruckte Schaltungsplatine eine höhere Dichte von Schaltungsmustern erhalten kann). Es sei darauf hingewiesen, daß die leitende Schicht fest an das Substrat gebunden ist, da die Klebstoffschicht eine Bindung zwischen der Substratoberfläche und der leitenden Schicht vermittelt. Dies führt dazu, daß die erhaltene gedruckte Schaltungsplatine eine höhere Lötbeständigkeit erhält.
Erfindungsgemäß erhält man somit gedruckte Schaltungsplatinen mit in hoher Dichte angeordneten leitenden Schaltungs-
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mustern und hoher Zuverlässigkeit.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Beispiel 1
Zunächst wird eine Klebemasse hergestellt. Zu diesem Zweck wird ein G-emisch aus 250 Gew.-Teilen einer 20 gew.-#igen Lösung eines handelsüblichen Nitrilkautschuks in Methyläthylketon, 50 Gew.-Teilen einer 50 gew.-#igen Lösung eines handelsüblichen Phenolharzes in Methanol, 31 Gew.-Teile einer 80 gew.-#igen Lösung eines handelsüblichen Epoxyharzes in Methyläthylketon, 13 Gew.-Teile einer 20 gew.-^igen Lösung eines handelsüblichen Säureanhydrid-Härtungsmittels in Butylcellosolve, 10 Gew.-Teile eines handelsüblichen Siliciumdioxidpulvers und 10 Gew.-Teile einer handelsüblichen pulverförmigen festen Lösung aus Titanoxid, Antimonoxid und Nickeloxid gründlich in einem Homogenisator gemischt und danach auf einem Dreiwalzenstuhl verknetet. Das erhaltene Knetgemisch wird mit so viel Butylcellosolve verdünnt, daß eine Klebemasse mit 25 Gew.-fi Klebstoffkomponenten erhalten wird.
Die erhaltene Klebemasse wird mittels einer Drahtschiene auf beide Flächen eines 1,6 mm dicken isolierenden Substrats, das durch Laminieren einer Reihe von mit einem Epoxyharz imprägnierten Papierbögen hergestellt worden war, aufgetragen, worauf das mit dem Klebstoff beschichtete Substrat 20 min lang auf eine Temperatur von 900C und danach 40 min lang auf eine Temperatur von 1650C erhitzt wird. Hierbei wird die eine Stärke von etwa 40 pm aufweisende Klebstoffschicht gehärtet. An vorgegebenen Stellen des mit der Klebstoffschicht versehenen Substrats werden nun durch-
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gehende Löcher vorgesehen. Daran anschließend·wird die gesamte Oberfläche (mit Ausnahme der durchgehenden Löcher) der auf einer Substratoberfläche vorhandenen Klebstoffschicht mit einer handelsüblichen maskierenden und durch UV-Licht härtbaren Photoresistschicht versehen. Die maskierende Schicht wird dann selektiv mit UV-Licht aus zwei Hochdruckquecksilberlampen von 80 W/cm, die sich mit einer Fördergeschwindigkeit von 6 m/min bewegen, bestrahlt, um die bestrahlten Stellen der maskierenden Schicht zu härten. Danach werden die nicht bestrahlten Stellen entfernt, wobei eine aus den gehärteten Stellen der maskierenden Schicht gebildete Maske entsteht. Auch auf der gegenüberliegenden Oberfläche des mit der Klebstoffschicht versehenen Substrats wird in derselben Weise eine Maske ausgebildet.
Nach der Herstellung der Maske(n) wird das Substrat 7 min lang in eine Oxidationsmittellösung mit pro Liter Wasser 75 g Chromsäure und 250 ml konzentrierter Schwefelsäure eingetaucht, um die freigelegte Klebstoffschichtoberfläche aufzurauhen. Nach Behandlung mit dem Oxidationsmittel wird das Substrat in eine 3 %ige wäßrige Natriumbisulfitlösung getaucht, um das überschüssige Chrom zu neutralisieren. Schließlich wird das Substrat mit einem handelsüblichen flüssigen Aktivierungsmittel behandelt.
Nach der Aktivierung der freigelegten Klebstoffschichtoberfläche wird die Substratoberfläche etwa 20 s lang unter einem Druck von 2,9 bar mit einer 50 0C warmen 5 %igen wäßrigen Natriumhydroxidlösung besprüht, um die Maske zu entfernen. Danach wird das Substrat mit Wasser gewaschen. Schließlich wird das Substrat 13h lang in ein Kupferplattierbad zur stromlosen Plattierung der folgenden Zusammensetzung:
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Kupfersulfat 0,04 Mol/l
A'thylendiamintetraacetat 0,10 Mol/l
Formalin 0,50 Mol/l
Kaliumcyanid 5 mg/1
Dipyridyl 10 mg/1
handelsübliches nicht-ionisches
Netzmittel 50 mg/1
getaucht, wobei auf der aktivierten Oberfläche der Klebstoffschicht ein leitendes Schaltungsmuster einer Stärke von 35 pm gebildet wird. Während des stromlosen Plattierens betragen der pH-Wert des Plattierbades 12,3 und die Temperatur 600C.
In den nicht zur Aufnahme von Schaltungsleitern vorgesehenen Bereichen der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatine ist überhaupt kein Kupfer abgelagert. Lediglich an den zur Aufnahme der Schaltungsleitungen vorgesehenen Stellen einschließlich der die durchgehenden Löcher begrenzenden Wände hat sich eine Kupferschicht abgelagert, die gut aussieht. Die Bindefestigkeit zwischen der leitenden Schicht und dem Substrat sowie die Lötbeständigkeit der gedruckten Schaltungsplatine (beim Tauchlöten) werden entsprechend der japanischen Standardvorschrift JIS C-6481 bestimmt. Hierbei zeigt es sich, daß die Bindefestigkeit 2 kg/cm und die Lötbeständigkeit (beim Tauchlöten bei einer Temperatur von 260 bis 2620C) 40 s betragen.
VERGLEICHSBEISPIEL 1
Zu Vergleichszwecken wird ein weiterer Versuch gefahren. Hierbei werden entsprechend Beispiel 1 in ein mit einer Klebstoffschicht versehenes isolierendes Substrat durchgehende Löcher gebohrt. Danach wird das Substrat entspre-
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chend Beispiel 1 mit einem Oxidationsmittel, d.h. einer wäßrigen Lösung mit Chrom- und Schwefelsäure, behandelt und schließlich - ebenfalls entsprechend Beispiel 1 - aktiviert.
Nach der Aktivierung werden beide Substratoberflächen selektiv durch Siebdruck mit einer eine pulverförmige feste Lösung aus TiOg, NiO und SbgO, enthaltenden Siebdruckfarbe der folgenden Zusammensetzung:
Gew.-Teile
handelsübliches Epoxyharz 65
anderes handelsübliches Epoxyharz 35
handelsübliches Polyvinylbutyralharz 2,5
Siliciumoxidpulver (Füllstoff) 2
Calciumcarbonatpulver (Füllstoff) 4
Zirkoniumsilikatpulver (Füllstoff) 2
Phthalocyanin-blau (Pigment) 2
pulverförmige feste Lösung aus TiO9-
NiO-Sb2O, 20
Butyl c arb i t ο 1 40
Methylcellοsolve 10
Dicyan -Diamid 5
N,N,N',N'-Tetramethylbutandiamin 1,1
beschichtet.
Das die Siebdruckfarbeschicht tragende Substrat wird dann zur Trocknung der Farbschicht 40 min lang auf eine Temperatur von 1500C erhitzt, wobei eine Maske aus der getrockneten Farbschicht erhalten wird. Die Maske ist selbstverständlich derart gebildet, daß selektiv die aktivierte Oberfläche des Substrats, d.h. die zur Ausbildung des Schaltungsmusters vorgesehene freigelegte Oberfläche, freiliegt. Das maskierte
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Substrat wird nun 3 min lang in eine wäßrige Lösung eines handelsüblichen Aktivators getaucht und danach mit Wasser gewaschen. Schließlich wird das Substrat entsprechend Beispiel 1 mit einem Kupferplattierbad zum stromlosen Plattieren einer stromlosen Plattierung unterworfen» wobei auf dem Substrat ein leitendes Schaltungsmuster gebildet wird. Es zeigt sich» daß auch an den Stellen» die nicht für die Aufnahme des Schaltungsmusters vorgesehen sind» Kupfer abgelagert ist. Somit besteht also in der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatine die Gefahr, daß an diesen Stellen Kurzschlüsse auftreten. Bei der erhaltenen Schaltungsplatine ist also ein einwandfreies Funktionieren nicht sichergestellt .
VERGLEICHSBEISPIEL 2
Es wird ein weiterer Vergleichsversuch durchgeführt. Entsprechend Beispiel 1 werden in ein mit einer Klebstoffschicht versehenes Substrat durchgehende Löcher gebohrt. Danach wird entsprechend Vergleichsbeispiel 1 auf dem Substrat mittels einer Siebdruckfarbe eine Maske ausgebildet. Schließlich wird die freiliegende Oberfläche des Substrats entsprechend Beispiel 1 mit einer wäßrigen Chrom- und Schwefel Säurelösung und dann mit einer Aktivierungsflüssigkeit behandelt.
Nach der Aktivierungsbehandlung wird das Substrat 5 min lang in eine wäßrige Lösung mit pro Liter 3»O g Ammoniumpersulfat und 80 ml einer 35 #igen Salzsäure getaucht» um an den nicht zur Aufnahme des Schaltungsmusters vorgesehenen Stellen das Palladium d.h# den Plattierkatalysator, zu entfernen. Danach wird das Substrat mit Wasser gewaschen. Schließlich wird das Substrat entsprechend Beispiel 1 mit einem Kupferplattierbad zum stromlosen Plattieren einer stromlosen Plattierung unterworfen. Es zeigt sich, daß sich das Kupfer auch
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auf der Maske abgesetzt hat» was darauf hindeutet, daß Palladium aus den nicht zur Aufnahme des Schaltungsmusters vorgesehenen Bereichen unzureichend entfernt ist.
Beispiel
Entsprechend Beispiel 1 wird eine gedruckte Schaltungsplatine hergestellt, wobei jedoch als maskierendes Material eine handelsübliche, durch Erwärmen zu trocknende Resistmasse verwendet und die maskierende Schicht zur Bildung der Maske 10 min lang bei einer Temperatur von 800C getrocknet wird. Die erhaltene gedruckte Schaltungsplatine entspricht der in Beispiel 1 erhaltenen Schaltungsplatine im Aussehen, in der Bindefestigkeit zwischen dem leitenden Schaltungsmuster und dem Substrat und in der Lötbeständigkeit (beim Tauchlöten).
Beispiel
Zunächst wird eine Klebemasse hergestellt. Zu diesem Zweck wird ein Gemisch aus 162 Gew.-Teilen einer 40 gew.-#igen Lösung eines handelsüblichen Epoxyharzes in Methyläthylketon, 44 Gew.-Teilen einer 80 gew.-#igen Lösung eines anderen handelsüblichen Epoxyharzes in Methyläthylketon, 15 Gew.-Teilen einer 20 gew.-?6igen Lösung eines handelsüblichen Polyvinylbutyralharzes in Methyläthylketon, 10 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Siliciumdioxidpulvers, 100 Gew.-Teilen einer 20 gew.-jGigen Lösung eines handelsüblichen Säureanhydridhärtungsmitteis in Butylcellosolve» 3 Gew.-Teilen eines handelsüblichen Härtungsbeschleunigers und 10 Gew.-Teilen einer handelsüblichen pulverförmigen festen Lösung aus Titanoxid, Antimonoxid und Nickeloxid in einem Homogenisator behandelt und danach auf
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einem Dreiwalzenstuhl durchgeknetet. Das erhaltene Knetgemisch wird derart mit Butylcellosolve verdünnt» daß eine Klebemasse mit 30 Gew.-# Klebstoffkomponenten erhalten wird,
Die erhaltene Klebemasse wird auf beide Seiten eines isolierenden Substrats in Form eines lagenförmigen Epoxyharzverbundgebildes einer Stärke von 1,6 mm aufgetragen und dann 20 min lang auf eine Temperatur von 800G und schließlich 60 min lang auf eine Temperatur von 1600C erhitzt. Hierbei entsteht auf der Substratoberfläche jeweils eine gehärtete Klebstoffschicht einer Stärke von 40 pm. Schließlich wird in der in Beispiel 1 geschilderten Weise eine gedruckte Schaltungsplatine hergestellt.
Auf den nicht zur Aufnahme der gedruckten Schaltung vorgesehenen Stellen der Substratoberfläche hat sich kein Kupfer abgelagert. Die Bindefestigkeit zwischen der leitenden Schicht und dem Substrat sowie die Lötbeständigkeit (beim Tauchlöten) der gedruckten Schaltungsplatine werden entsprechend der japanischen Standardvorschrift JIC C-6481 bestimmt. Die Bindefestigkeit beträgt 1»5 kg/cm, die Lötbeständigkeit (beim Tauchlöten bei einer Temperatur von 260° bis 2620C) beträgt 60 s. Die Kupferablagerung auf den die durchgehenden Löcher begrenzenden Wänden ist» nach der Querschnittsmethode geprüft» akzeptabel.
Beispiel
In ein mit einer Klebstoffschicht versehenes isolierendes Substrat entsprechend Beispiel 1 werden durchgehende Löcher gebohrt. Danach wird das Substrat in eine handelsübliche positive Photoresistmasse getaucht und getrocknet» wobei auf der gesamten Substratoberfläche einschließlich der die durchgehenden Löcher begrenzenden Seitenwände ein 7 μια
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dicker Resistfilm abgelagert wird.
Das mit dem Resistfilm bedeckte Substrat wird selektiv 1 min lang mit Licht aus einer 2 KW Superhochdruckquecksilberlampe belichtet und danach 1 min lang in eine 1,5 #ige wäßrige Natriumhydroxidlösung getaucht, um die nicht belichteten Stellen des Resistfilms zu entfernen. Selbstverständlich wird das Resistmaterial entsprechend einem vorgesehenen Schaltungsmuster selektiv entfernt. Danach wird das Substrat 10 min lang auf eine Temperatur von 12O0C erhitzt, um auf der Substratoberfläche eine trockene Maske auszubilden. Das maskierte Substrat wird entsprechend Beispiel 1 einer Oxidationsmittel- und danach einer Aktivierungsmittelbehandlung unterworfen.
Nach der Aktivierung wird die Maske in üblicher bekannter Weise entfernt, worauf das Substrat entsprechend Beispiel 1 einer stromlosen Kupferplattierung unterworfen wird.
An den nicht zur Aufnahme der gedruckten Schaltung vorgesehenen Substratstellen hat sich überhaupt kein Kupfer abgelagert. Dagegen ist die Kupferabscheidung an den zur Aufnahme der gedruckten Schaltung vorgesehenen Stellen einschließlich der die durchgehenden Löcher begrenzenden Wände gut.
Die Bindefestigkeit zwischen der Kupferschicht und dem Substrat sowie die Lötbeständigkeit betragen 1,8 kg/cm bzw. 45 s (bei einer Temperatur von 260 bis 2620C).
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Claims (15)

  1. PATENTANSPRÜCHE
    Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß man auf die gesamte Fläche mindestens einer Hauptseite eines isolierenden Substrats eine harzartige Klebstoffschicht mit einer festen Lösung aus Titanoxid, Nickeloxid und Antimonoxid appliziert, auf der Klebstoffschicht zur Bildung des nicht-maskierten Bereichs als Schaltung bildenden Bereich selektiv eine Maske ausbildet, die Oberfläche des schaltungsbildenden Bereichs mit einer Lösung eines Oxidationsmittels behandelt, den mit dem Oxidationsmittel behandelten Oberflächenbereich aktiviert, die Maske entfernt und auf dem aktivierten Oberflächenbereich durch stromloses Plattieren ein gewünschtes Leitermuster erstellt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Klebstoff einen synthetischen Dienkautschuk verwendet .
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  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Klebstoff ein Butadienpolymerisat, ein Butadien/-Acrylnitril-Mischpolymerisat, einen Isoprenkautschuk, einen Chloroprenkautschuk oder ein Acrylnitril/Butadien/-Styrol-Terpolymerisat verwendet.
  4. 4· Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man dem synthetischen Dienkautschuk-Klebstoff so viel wärmehärtbares Harz zusetzt, daß die Menge an synthetischem Dienkautschuk, bezogen auf das Gesamtgewicht aus synthetischem Dienkautschuk und wärmehärtbarem Harz, etwa 30 bis 70 % ausmacht.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß man als wärmehärtbares Harz ein Epoxy- oder Phenolharz verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Klebstoff ein Epoxyharz verwendet.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Klebstoff einen anorganischen Füllstoff einverleibt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoffschicht pro 100 Gew.-Teile Harz 2 bis 40 Gew.-Teile der festen Lösung enthält.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Klebstoff schicht etwa 10 bis 100 jim dick ist.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Oxidationsmittel ein Gemisch aus Chromsäure und Schwefelsäure verwendet.
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    _ 3 —
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierungsbehandlung mit Hilfe einer Palladiumverbindung durchführt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierungsbehandlung derart durchführt, daß man die mit dem Oxidationsmittel behandelte Substratoberfläche mit einer Palladiumchlorid und Zinn(ll)-Chlorid enthaltenden und mit Chlorwasserstoff säure angesäuerten Lösung in Berührung bringt.
  13. 13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierungsbehandlung in der Weise durchführt, daß man die mit dem Oxidationsmittel behandelte Substratoberfläche zunächst mit einer mit Chlorwasserstoffsäure angesäuerten Zinn(II)-chloridlösung und danach mit einer Palladiumchloridlösung in Berührung bringt.
  14. 14. Verfahren nach Anspruch 11» dadurch gekennzeichnet, daß man die Aktivierungsbehandlung in der Weise durchführt» daß man die mit dem Oxidationsmittel behandelte Substratoberfläche zunächst mit einer Lösung eines organischen Palladiumkomplexes in Berührung bringt und danach mit einem schwachen Reduktionsmittel behandelt.
  15. 15. Verfahren nach Anspruch 1» dadurch gekennzeichnet, daß man in dem mit der Klebstoffschicht versehenen Substrat nach Stufe (a) und vor Stufe (b) durchgehende Löcher herstellt.
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