DE3201577A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von gedruckten schaltungen - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von gedruckten Schaltungen unter Verwendung flüssiger Polymerzusammensetzungen, die durch Belichtung mit nicht-kohärentem, kollimiertem Licht härtbar sind.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, zur Herstellung ge-

-IO druckter Schaltungen ein Bild auf der Oberfläche einer mit Metall plattierten Leiterplatte zu erzeugen. Sie umfassen vier breite Kategorien, nämlich die Naßschichttechnik, die Trockenschichttechnik, Handraster- und Maschinenrasterverfahren. Im allgemeinen wird beim Naß-

-j5 schichtverfahren eine Photolackzusammensetzung in flüssigem Zustand auf den Plattenrohling aufgetragen, die Schicht getrocknet und belichtet. Bei der Trockenschichttechnik wird eine dünne Folie eines trocknen Photolacks auf den Plattenrohling aufgetragen und belichtet. Das Handraster- und Maschinenrasterverfahren bestehen aus der Anwendung herkömmlicher Rasterdrucktechniken zur Auftragung einer Lackzusammensetzung in einem bestimmten Muster auf die Kupferoberfläche eines Plattenrohlings. Handrasterverfahren werden angewendet, wenn nur eine begrenzte Anzahl von Platten benötigt wird .

Das erfindungsgemäße Verfahren gehört in die Kategorie der Naßschichttechnik, unterscheidet sich aber von den bekannten Naßfilmtechniken dadurch, daß die Schicht vor der Belichtung, die eine Umwandlung im belichteten Teil der Schicht auslöst, nicht getrocknet wird. Das heißt, obgleich die bekannten Verfahren den Plattenrohling mit einer Flüssigkeit beschichteten, wurde die Beschichtung vor der nachfolgenden Behandlung im allgemeinen getrocknet. Die Trocknung des Films bis zur

^q Härte wurde als erforderlich angesehen, da das Mittel zur Erzeugung des Schaltkreismusters auf dem Plattenrohling, im allgemeinen als Bildmaske bezeichnet, in unmittelbaren Kontakt mit der Beschichtung gebracht wurde. Es wurde für notwendig angesehen, die Bildmaske in

-| c Kontakt mit der Beschichtung zu bringen, um eine exakte Begrenzung der endgültigen gedruckten Schaltung zu erzielen. Darüber hinaus erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keine komplexen Entwicklungsmittel oder Techniken und nach der Belichtung ist es nur noch nötig, das ungehärtete flüssige Polymer zu entfernen.

Erfindungsgemäß können flüssige Polymerbeschichtungen auf Rohlingen für gedruckte Schaltungen ungetrocknet belichtet werden, wobei trotzdem eine sehr gute Abgrenzung erzielt wird. Dies ist der Fall, obgleich ein Luftspalt zwischen der Bildmaske mit dem Muster für die

gedruckte Schaltung und der flüssigen Polymerbeschichtung gehalten werden muß. Die Beschaffenheit der Beschichtung kann von einer leichtflüssigen bis zu einer klebrig viskosen Flüssigkeit reichen. Während des Abblies dungsvorganges passiert Licht aus der Quelle für nicht kohärentes, kollimiertes Licht die transparenten Bereiche der Bildmaske, trifft auf das flüssige Polymer und härtet das flüssige Polymer zu einer festen Masse. In den Bereichen, in denen kein Licht die Bildmaske

-ΙΟ passiert, bleibt das flüssige Polymer flüssig und wird von dem Plattenrohling entfernt, um die darunterliegende Metallschicht freizulegen. Obgleich das flüssige Polymer mit Hilfe physikalischer Methoden, wie einem scharfen Luftstrahl, oder durch Abwischen entfernt wer-

-| 5 den kann, ist es am wirkungsvollsten, das flüssige Polymer mit Hilfe einer Flüssigkeit zu entfernen, in der das flüssige Polymer zumindest teilweise löslich, das gehärtete feste Polymer aber im wesentlichen unlöslich ist. Der Hauptvorteil der zuletzt genannten Maßnah^me besteht darin, daß das Metall, das sich unter dem flüssigen Polymer befindet, gänzlich freigelegt wird, und damit in einem nachfolgenden Schritt eine effektivere Ätzung des Metalls möglich wird.

Es wurde bereits erwähnt, daß einer der Nachteile der Bilderzeugung in einer flüssigen Beschichtung in der

Notwendigkeit besteht, einen Luftspalt zwischen der Bildmaske und der flüssigen Beschichtung zu halten, der im allgemeinen die Begrenzung der gedruckten Schaltung beeinträchtigt. Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dies jedoch kein Problem und zumindest teilweise die Folge der Verwendung nicht kohärenten kollimierten Lichts für die Projektion, der Art der Entfernung des nicht gehärteten flüssigen Polymers, der guten Adhäsion des gehärteten Polymers auf dem darunter-

^q liegenden Metall, der Widerstandsfähigkeit des gehärteten, flüssigen Polymers gegen Ätzlösungen und der leichten Entfernbarkeit des gehärteten flüssigen Polymers nach der Ätzung. Das heißt, die Lösung, die zur Entfernung des ungehärteten flüssigen Polymers verwendet

-j5 wird, um die darunterliegende Metallschicht freizulegen, greift das gehärtete Polymer nicht an. Wird das gehärtete Polymer angegriffen, so führt dies zu einer Verringerung der Abgrenzungsgenaukeit des endgültigen Schaltkreises und möglicherweise zu einer Verringerung der Adhäsion des gehärteten Polymers am darunterliegenden Metall. Jeder Adhäsionsverlust würde die Entfernung einer zu großen Metallmenge während des Ätzens zur Folge haben. Wird jedoch eine Kationen einer starken Base enthaltende Lösung mit dem gehärteten Polymer in Kontakt gebracht, so entfernt diese das gehärtete flüssige Polymer, ohne das darunterliegende Metall anzugrei-

-Zl-

f en . Es sind also keine organische Verbindungen enthaltenden Lösungen zur Behandlung der belichteten Platten notwendig, was zu wesentlicher Kosteneinsparung führt, da die organischen Mittel teurer und leicht entflammbar sind und Rauch und Gerüche erzeugen, die aufgrund staatlicher und föderaler Verordnungen im Arbeitsbereich nicht zulässig sind. Es ist daher sehr vorteilhaft, daß bei der kommerziellen Herstellung von Leiterplatten wäßrige Lösungen verwendet werden können.

Die Bezeichnung "nicht kohärentes, kollimiertes Licht"

beschreibt Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr als 3 und vorzugsweise nicht mehr als 1,5 . Im Gegensatz dazu handelt es sich beim Laserstrahl um kohären- -I5 tes Licht. Licht wird durch Linsen, Parabol ref lektoren oder verschiedene Spiegelanordnungen kollimiert (zu einem Strahl gebündelt).

Kurz zusammengefaßt betrifft die Erfindung neue Ätz- und Plattierungsverfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen unter Verwendung flüssiger Polymerer, ein Verfahren zur Herstellung von Lötmasken unter Verwendung flüssiger Polymerer und Ein- und Mehrstationsvorrichtungen zur Durchführung dieser Verfahren. In jedem dieser Verfahren werden Leiterplattenrohlinge, die mit einem flüssigen Polymer beschichtet sind, belichtet und

zur Weiterbehandlung der Platten nach der Belichtung werden jeweils nur wäßrige Lösungen benötigt. Als Folge hiervon kann die gleiche Vorrichtung für Plattierungsverfahren, Ätzverfahren und Lötverfahren verwendet werden. Diese Vielseitigkeit ist speziell für Hersteller, die nur geringere Mengen der unterschiedlichen Typen von gedruckten Schaltungen herstellen, kostengünstig.

Beim Ätz- und Plattierungsverfahren gemäß der Erfin-

-IO dung wird der Leiterplattenrohling zunächst mit dem flüssigen Polymer beschichtet. Eine Bildmaske des gewünschten Schaltkreises wird dann in Registrierposition oberhalb aber nicht in Kontakt mit der flüssigen PoIymerbeschichtung angebracht. Der Rohling wird dann belichtet, wobei das Polymer unterhalb der transparenten Bereiche der Bildmaske zu einer festen Masse härtet, während dasjenige unter den lichtundurchlässigen Bereichen flüssig bleibt. Das flüssige Polymer wird darauf entfernt, vorzugsweise mit einer Lösung, in der es zumindest teilweise löslich ist. Im Anschluß daran unterscheiden sich das Plattierungs- und das Ätzverfahren. Bei der Herstellung von Ätzabdeckplatten wird das freigelegte Metall unter Verwendung einer wäßrigen Sau-· relösung weggeätzt und das gehärtete flüssige Polymer anschließend mit einer alkalischen, Kationen einer starken Base enthaltenden Lösung entfernt. Werden Plattie-

rungsabdeckplatten hergestellt, so wenden Zinn, Nickel und/oder ähnliche Metalle nach der Entfernung des flüssigen Poylmers auf das freigelegte Metall plattiert, das gehärtete flüssige Polymer wird unter Verwendung einer alkalischen, Kationen einer starken Base enthaltenden Lösung entfernt und die freigelegte Metallschicht durch Ätzen entfernt.

Lötmasken werden dadurch hergestellt, daß man einen

^₀ Plattenrohling mit einem flüssigen Polymer beschichtet, die beschichtete Platte belichtet, um in bestimmtenn Bereichen des Schaltungsschemas ein gehärtetes Polymer zu bilden, während das Polymer in anderen Bereichen ungehärtet bleibt. Das ungehärtete flüssige Polymer

^c wird dann mit einer Lösung, in der es zumindest

teilweise löslich ist, entfernt und das freigelegte Metall mit Lot beschichtet. Das gehärtete Polymer wird im allgemeinen nicht entfernt, sondern als Isolierschicht auf der Platte gelassen.

Die Einstationsvorrichtung, die sich bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr bewährt hat, besteht aus einer Einrichtung zur Arretierung eines Leiterplattenrohlings in einer bestimmten Position, einer einziehbaren bzw. zurückziehbaren Walze zur Beschichtung einer Seite der Platte, einer Bildmaske in

Registrierposition zum Leiterplattenrohling, welche das Schaltschema trägt und die zurückziehbar bis zu einem Punkt oberhalb aber in unmittelbarer Nähe zur beschich-' teten Platte bewegt werden kann und einer Quelle für nicht-kohärentes kollimiertes Licht, die so angebracht ist, daß das Licht durch die Bildmaske fällt und so das flüssige Polymer härtet. Es sind verschiedene Anordnungn dieser Einheiten möglich. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird jedoch der Plattenrohling durch Va-

-JO kuum in Position gehalten und die Beschichtungswalze horizontal zurückziehbar, um die Platte zu beschichten. Die Bildmaske ist vertikal zurückziehbar und oberhalb des in Position gehaltenen Leiterplattenrohlings im Lichtweg der Quelle für nicht-kohärentes kollimiertes

-j 5 Licht angebracht. Im Betrieb bringt eine Betriebsperson die Platte in Position und betätigt die Vakuumhaltevorrichtung. Anschließend wird schrittweise die Beschichtungswalze betätigt, die über die Platte gleitet, diese beschichtet und darauf zurückgezogen wird. Im Anschluß daran senkt sich die Bildmaskenanordnung in unmittelbare Nähe der Beschichtung; wenn sie in Positon ist, wird die Lichtquelle über einen Zeitraum, der zur Härtung des Polymers ausreicht, betätigt. Nach Beendigung der Belichtung wird die Bildmaskenanordnung nach oben zurückgezogen und die Leiterplatte bewegt sich auf einem Fördergerät in ein Sprühbad zur Entfernung des· nicht

gehärteten flüssigen Polymers. Die Vorrichtung für die nachfolgenden Schritte besteht aus üblichen, bekannten Ätz-, Metallplattierungs- und Lötauflagevorrichtungen. Die Mehrstationsvorrichtung besteht aus getrennten Beschichtungs- und Belichtungseinheiten, gleicht aber im übrigen der Einstationsvorrichtung. Die erfindungsgemäßen Verfahren und die Vorrichtung werden anhand der folgenden Figuren beschrieben:

Figur 1 zeigt ein Ablauf diagramm des Ätzabdeckverfahrens zur Herstellung gedruckter Schaltungen.

Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Plattierungsabdeckverfahrens zur Herstellung gedruckter Schaltungen.

Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Herstellung von Lötabdeckungen.

Figur 4 zeigt einen Längsschnitt eines Leiterplattenrohlings in Position auf einer Vakuumhalterungsplatte.

Figur 5 zeigt einen Längsschnitt eines Leiterplattenrohlings, der mit einer zurückziehbaren Be-

schichtungswalze beschichtet wird.

Figur 6 zeigt einen Längsschnitt einer Bildmaske, die in unmittelbare Nähe zu dem beschichteten Leiterplattenrohling herabgesenkt wurde.

Figur 7 zeigt einen Längsschnitt eines Leiterplatten-

rohlinges, von dem die Bildmaske zurückgezogen ist und in dem bestimmte Bereiche gehärteten Polymers erkennbar sind.

-|O Figur 8 zeigt schematisch das nicht-kohärente, kolli-

mierte Licht.

Figur 9 zeigt eine vertikale Frontaufsicht auf eine Einstationsvorrichtung mit den Teilen der Fi-

-^5 guren 4 und 7.

Figur 10 zeigt eine Seitenansicht der Einstationsvorrichtung der Figur 8.

Figur 11 zeigt eine vertikale Frontaufsicht auf die

Mehrstationsvorrichtung zur schrittweisen Durchführung der Arbeitsgänge mit den Vorrichtungen der Figuren 8 und 10.

Figur 12 zeigt eine horizontale Aufsicht auf die Bildmaskenoberfläche, die während der Belichtung

nur durch einen Luftspalt von dem Leiterplattenrohling getrennt ist.

Figur 13 zeigt eine perspektivische Ansicht der Trägerplattenanordnung, die den Leiterplattenroh

ling in Position hält.

Figur 14 zeigt einen Längsschnitt der Plattenanordnung gemäß Figur 13 längs der Linie 14-14.

Die Figur 1 veranschaulicht die Schritte zur Herstellung einer gedruckten Schaltung unter Verwendung des Ätzabdeckverfahrens. Das Verfahren beginnt mit einem

-I5 Rohling mit leitfähiger Beschichtung. Derartige Rohlinge bestehen aus einem nichtmetallischen Träger, gewöhnlich einem Kunststoff mit verstärkenden Fasern, der auf einer oder beiden Seiten eine Metallschicht in einer Dicke von etwa 25,4 bis 76,2.um trägt. Der Träger kann beliebig dick sein, ist aber gewöhnlich 0,076 bis 6,35 mm dick. Im allgemeinen handelt es sich bei diesen Trägern um phenolische oder Epoxyharze, die mit Glasfasern oder einem äquivalenten Material verstärkt sind. Die Metallbeschichtung besteht im allgemeinen aus Kup-

320 Ί 577

Beim erfindungsgemäßen Ätzabdeckverfahrens wird der metallbeschichtete Rohling auf einer Seite mit dem flüssigen Polymer in einer Schichtdicke von etwa 2,54 bis 25,4.um oder mehr beschichtet. Vorzugsweise ist die Dicke der Beschichtung über dem gesamten Rohling gleichmäßig und beträgt etwa 12,7 bis 127.um. Die Beschichtung muß genügend dick sein, um sicherzustellen, daß keine Leerstellen vorhanden sind, darf aber nicht so dick sein, daß das flüssige Polymer von den Kanten des

-ΙΟ Rohlings oder durch die vielen kleinen Löcher, die durch den Rohling führen, fließt. Die Beschichtung kann mit jeglicher geeigneten Methode wie durch Aufsprühen, Aufstreichen oder Walzenbeschichtung erfolgen. Die WaI-zenbeschichtung wird jedoch bevorzugt, da hierbei ein

-j5 gleichmäßigerer feuchter Polymerfilm auf die Platte aufgetragen wird und überraschend gefunden wurde, daß bei' der Walzenbeschichtung das flüssige Polymer nicht dazu neigt, in die durch den Rohling führenden Löcher zu fließen, selbst wenn ein Vakuum an die Unterseite der Leiterplatte angelegt wird. Dies ist in erster Linie eine Folge der Wechselwirkung zwischen der Auftragungsweise und der Oberflächenspannung des flüssigen Polymers. Die Löcher werden später zur Aufmontage von Schaltelementen auf die fertigen Platten benutzt. Würde Polymer in diese Löcher fließen, so müßte es vor der Zusammensetzung der Schaltkreisanordnung entfernt werden .

Im nächsten Schritt wird eine Bildmaske, die das Schema des Schaltkreises trägt, im Abstand eines schmalen Luftspaltes zu der flüssigen Polymerbeschichtung befestigt. Es ist erwünscht, die Bildmaske so nahe wie möglich aber nicht in unmittelbaren Kontakt mit der flüssigen Polymerzusammensetzung zu bringen. Im allgemeinen wird ein Luftspalt von etwa 0,127 bis 12,7 mm angewandt. Die Bildmaske wird von einer Halterungsanordnung in der richtigen Stellung und in Registrierposition mit dem -jO mit Polymer beschichteten Rohling gehalten. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bildmaske durch einen Metallrahmen in Position gehalten und ein Vakuum am Rand der Bildmaske angelegt. Wenn es sich bei äer Bildmaske um eine Emulsion auf einer Glasplatte han- -)5 delt, wird die Glasplatte mechanisch in Position gehalten. Wenn als Bildmaske eine Emulsion auf einem Kunststoff ilm vorliegt, wie einem Polyesterfilm von eta 102 bis 254 Mikrometern Dicke, befindet sich eine Glasplatte über dem Film, um sicherzustellen, daß der Film in der gleichen Ebene gehalten wird. Unabhängig davon, ob eine Emulsion auf einer Glasplatte oder einem Kunststoffilm als Bildmaske benutzt wird, befindet sich die Emulsion auf derjenigen Seite, die durch einen Luftspalt von der flüssigen Polymerzusammensetzung getrennt ist.

Die Bezeichnung Bildmaske bedeutet in weitern Sinne ein bildtragendes Mittel und kann aus einer- beliebigen silberhaltigen oder nicht silberhaltigen Emulsion bestehen. Dies schließt Diazoemulsionen ein. Die Emulsion kann auf einem Polymerfilm, Glas oder einem anderen geeigneten Medium aufgebracht sein. Die Bezeichnung "Registrierposition" bezeichnet die Anordnung der Bildmaske über dem Leiterplattenrohling in solcher Weise, daß der gewünschte Schaltkreis auf vorherbestimmte Be- -10 reiche des Rohlings gebracht wird.

Nachdem sich die Bildmaske in Position befindet, wird eine Quelle für nicht-kohärentes, kollimiertes Licht, die vorzugsweise Licht von 200 bis 500 nm ausstrahlt

ή 5 und so angeordnet ist, daß das Licht durch die Bildmaske fällt, betätigt. Geeignete Lichtquellen schließen Kohlebogen-, Quecksilberbogen-, Quecksilber-Xenon-Lampen, Wolframhalogenidlampen und Argonglühlampen ein. Vorzugsweise ist die Lichtquelle eine Quecksilberbogenlampe oder ein Quecksilber-Xenon-Lichtstrahl. Das Licht fällt durch die transparenten Bereiche der Bildmaske, trifft auf das flüssige Polymer und härtet das flüssige Polymer zu einer festen Masse. Das nicht bestrahlte, flüssige Polymer ' bleibt flüssig. Eine Zeitspanne von etwa 5 bis 120 Sekunden reicht im allgemeinen zur Härtung des flüssigen Polymers aus. Wenn nötig 'können jedoch auch längere Belichtungszeiten angewandt werden.

Nachdem das flüssige Polymer an den bestrahlten Stellen fest geworden ist, wird das ungehärtete, flüssige Polymer, entfernt, um das darunterliegende Metall freizulegen. Dies kann mit einem scharfen Luftstrahl erreicht werden, der das flüssige Polymer von der Oberfläche bläst, durch Abwischen oder mit einer Flüssigkeit, in der das flüssige Polymer zumindest teilweise löslich ist. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform wird eine wäßrige alkalische Lösung verwendet, in der das flüssi-

-10 ge Polymer zumindest teilweise löslich ist. Geeignete Lösungen sind alkalische Lösungen mit einem Gehalt an Natrium-, Kalium- oder 'Ammoniumionen, wie Natriumhydroxid-, Natriumcarbonat-, Natriumbicarbonat-, Natriumsulfit-, Natriumbisulf it-, Kaliumhydroxid-, Kaliumcarbo-

-|5 nat-, Kaliumbicarbonat-, Kaliumsulfit-, Kaliumbisulfit-, Ammoniumhydroxid-, Ammoniumcarbonatlösungen und deren Gemische. Alkalische Detergentien oder sogar organisch-wäßrige Mischungen können ebenfalls verwendet werden, solange sie das gehärtete Polymer nicht angreifen.

Im Anschluß an die Entfernung des ungehärteten flüssigen Polymers, wird das freigelegte Metall durch Ätzen entfernt. Im allgemeinen besteht das Metall aus Kupfer und die Ätzlösung kann irgendein bekanntes Kupferätzmittel, wie eine saure Chloridlösung sein. Allgemein verwendete Kupferätzmittel sind Lösungen von Eisen(III)-

3 2 O 1 57

chloric! oder Salzsäure, die auch andere Komponenten enthalten können. Nach Beendigung dieses Schrittes wird ein Rohling erhalten, der die Metallschicht nur noch unter dem gehärteten flüssigen Polymer trägt.

Im letzten Schritt wird das gehärtete flüssige Polymer entfernt. Dies erfolgt in der Weise, daß man das gehärtete flüssige Polymer mit einer alkalischen Lösung, die Kationen einer starken Base enthält, in Kontakt bringt.

Natrium oder Kalium enthaltende Verbindungen stellen 10

bevorzugte alkalische Substanzen zur Herstellung derartiger Lösungen dar. Es können jedoch auch andere Reagentien, die stark basische Kationen liefern, verwendet werden .

Figur 2 stellt die Schritte zur Herstellung gedruckter Schaltungen mit dem Plattierungsabdeckverfahren dar. Die ersten vier Schritte des Plattierungsabdeckverfahrens sind im wesentlichen die gleichen wie beim Ätzabdeckverfahren. Nach der Entfernung des ungehärteten, flüssigen Polymers, liegt das freigelegte Metall in einem Muster vor, das mit dem endgültigen Schaltkreis identisch ist. Das restliche Metall bleibt vom gehärteten Polymer bedeckt.

Der nächste Schritt zur Herstellung der Plattierungsabdeckplatte besteht in der Aufplattierung von Zinn, Blei, Nickel oder Kombinationen dieser Metalle auf das freigelegte Metall. Diese kann durch beliebige nichtelektrische oder galvanische Plattierung auf das freigelegte Metall bewirkt werden. Das gehärtete Polymer wird nach dem gleichen Verfahren wie im Ätzabdeckverfahren entfernt, d.h. die Platte wird mit einer alkalischen Lösung, die Kationen einer starken Base enthält, gewaschen .

Der endgültige Schritt zur Herstellung der Plattierungsabdeckplatten besteht im Wegätzen des Metalles, gewöhnlich Kupfer, das durch die Entfernung des gehärteten Polymers freigelegt wurde. Der Ätzvorgang ist der gleiche wie bei der Herstellung von Ätzabdeckplatten, wobei das aufplattierte Metall das darunterliegende Metall schützt. Das Endprodukt ist eine gedruckte Schaltung mit einem Schaltmuster aus dem aufplattierten Metall.

Figur 3 stellt die Schritte zur Aufbringung von Lötmasken auf gedruckte Schaltungen dar. Ausgangsmaterial ist hier eine fertige, gedruckte Schaltung. Im ersten Schritt wird die gedruckte Schaltung unter Anwendung einer in bezug auf das Ätzabdeckverfahren der Figur 1

angegebenen Techniken mit dem flüssigen Polymer beschichtet. Eine Bildmaske, die lichtundurchlässige Bereiche über denjenigen Bereichen aufweist, wo Lot aufgelagert werden soll, wird in exakte Registierposition über der beschichteten, gedruckten Schaltung angebracht und die Lichtquelle betätigt. Das flüssige Polymer härtet in allen bestrahlten Bereichen zu einer festen Masse, während die anderen Bereiche flüssig bleiben. Das ungehärtete, flüssige Polymer wird dann in der

^q gleichen Weise wie beim Ätzabdeckverfahren entfernt. Auf die freigelegten Metallbereiche wird Lot aufgebracht, das auf dem freigelegten Metall verbleibt. Geeignete Lötverfahren sind Schwalllötverfahren. Das Lot auf den ausgewählten Bereichen wird zum Anschluß ver-

-^Pj schiedener, elektronischer Elemente und Leitungen verwendet .

Die vorstehend beschriebenen Verfahren stellen die drei Hauptverfahren für die Verwendung der erfindungsgemäßen flüssigen Polymeren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen dar. Die Figuren 4 bis 7 zeigen schematisch die bevorzugten Vorrichtungen zur Durchführung dieser Schritte bis zur Härtung des flüssigen Polymers. In Figur 4 wird der Leiterplattenrohling 10 mit Hilfe der Arretierstifte 12, die durch Löcher 13 im Leiterplatten-

rohling führen, auf der Platte 11 in Position gebracht. Diese Platte weist eine Reihe kleiner Löcher 14 auf, die durch die Platte gebohrt sind. An der Unterseite dieser Platte wird Vakuum bis zu einer Stärke angelegt, das ausreicht, den Plattenrohling fest auf der Plattenoberfläche in Position zu halten. Die Arretierstifte 12 werden dann bis unter die Plattenoberfläche zurückgezogen .

^O Figur 5 zeigt den Beschichtungsvorgang mit dem flüssigen Polymer, nachdem der Leiterplattenrohling fest in Position gebracht ist. Die ein- bzw. rückziehbare Beschichtungswalze besteht aus der Auftragungswalze 15 und der Abstreifwalze 16. Ein Vorrat an flüssigem PoIy-

-\ 5 mer bleibt in dem Spalt zwischen den beiden Walzen. Jede Walze ist mindestens so lang wie die Breite der Leiterplattenrohlinge. Die Abstreifwalze sorgt dafür, daß die Auftragungswalze eine gewünschte Menge flüssigen Polymers aufnimmt. Diese kontrollierte Zufuhr bestimmt die Schichtdicke des flüssigen Polymers 17 auf dem Rohling. Nach der Beschichtung wird die Beschichtungswalze eingezogen.

Figur 6 zeigt den mit flüssigem Polymer beschichteten Plattenrohling mit der in Position gebrachten Bildmaske. Der Rohling 10 ist ganz mit der Schicht 17 des

flüssigen Polymers beschichtet. Der Luftspalt 18, mit einer Breite von 0,127 bis 12,7 mm trennt das flüssige Polymer von der Bildmaske. Die Bildmaske besteht aus dem Negativ 19 und der Glasplatte 20, die das Negativ κ plan hält. Das Negativ befindet sich direkt über dem Luftspalt 18 und vorzugsweise ist die mit Emulsion beschichtete Seite des Films dem Luftspalt zugewendet. Wenn sich die Bildmaske in Position befindet, wird die Lichtquelle über der Bildmaske betätigt. Wo Licht auf

-Q das flüssige Polymer trifft, wird es zu einer festen Masse gehärtet. Dies wird in Figur 7 dargestellt, in der 21 gehärtete feste Bereiche des Polymers darstellt, während 22 die ungehärteten flüssigen Polymerbereiche darstellt. Die Platte ist nun bereit zur Entfernung des

.-ι- ungehärteten Polymers. Die Leiterplatte kann bequem mit Hilfe einer Reihe von Walzen 23 mit Förderbändern 23a, von der Platte transportiert werden. Die Förderbänder 23a sind in die Platte eingelassen und werden angehoben, wenn die Leiterplatte transportiert werden soll.

Das in diesem Verfahren angewendete nicht-kohärente, kollimierte Licht wird durch den Winkel definiert, mit dem das Licht auf den Photolack auftrifft. Der Halbwinkel dieses Lichtes sollte nicht mehr als 3° und vorzugsweise nicht mehr als 1,5 betragen. Dieses Licht erzeugt einen gehärteten Photolack, dessen Abweichungswin-

kel von der Vertikalen nicht mehr als + 3 und vorzugsweise nicht mehr als 1,5° beträgt. Eine positive Abweichung zeigt sich als Schulter auf dem gehärteten Photolack, während sich eine negative Abweichung als Unterschnitt auswirkt. Darüber hinaus sollte die Dimensionsabweichung aes durch das Licht erzeugten Bildes nicht mehr als + 12,7 um und vorzugsweise nicht mehr als +_ 6,35.um betragen. Wenn die Abweichung von der Vertikalen oder die Dimensionsabweichung der Abbildung

-jQ diese Werte überschreitet, wird die Genauigkeit und/oder Gleichmäßigkeit der Abmessungen des endgültig hergestellten Schaltkreises beeinträchtigt. Dies kann eine Änderung des Schaltkreiswiderstandes verursachen, wodurch die Gesamteigenschaften des letztlich hergestellten elektronischen Bauteils beeinflußt werden.

Die das Licht definierenden Faktoren sind im einzelnen in Figur 8 dargestellt. Das auftreffende Licht wird in dieser Figur als L bezeichnet, die Bildmaske als 19, die Leiterplatte als 10, die flüssige Polymerbeschichtung als 17 und der Luftspalt zwischen der Bildmaske und dem flüssigen Polymer als 18. Der Bereich 21(a) der Bildmaske ist transparent, während der Bereich 22(a) lichtundurchlässig ist. Nach der Bestrahlung hat sich das flüssige Polymer im Bereich 21 verfestigt, während es im Bereich 22 flüssig bleibt. Das Licht trifft im

wesentlichen senkrecht auf die Bildmaske auf. Da dies jedoch der Idealzustand ist und jedes nicht-kohärente Licht eine gewisse Abweichung zeigt, wird dies durch den Halbwinkel A des Lichtes definiert. Dieser Halbwinkel A verursacht einen Abweichungswinkel im gehärteten 5

Photolack, der entweder eine Schulter B oder einen Unterschnitt B' im gehärteten Photolack zur Folge hat. Der Abweichungswinkel im gehärteten Photolack, d.h. der Winkel der Schulter oder des Unterschnitts, ist derjenige Winkel, in dem die vertikale Seite des gehärteten 10

Photolacks von der absoluten Vertikalen abweicht.

Der Dimensionsabweichungsfaktor wird ebenfalls mit Bezug auf die Figur 8 erläutert. Dieser Faktor bezeichnet

die maximale Abweichung des gehärteten Photolacks von 15

den Abmessungen des Schaltkreisschemas auf der Bildmaske. Das Licht selbst oder das auf die Kante des lichtundurchlässigen Bereiches der Bildmaske auftreffende Licht darf nicht so weit abgelenkt oder in sonstiger

Weise beeinflußt werden, daß die Abmessungen des gehär-20

teten Polymers 21 von denen des lichtundurchlässigen Bereiches 21(a) auf der Bildmaske 13 um mehr als +_ 12,7 und vorzugsweise mehr als 6,35.um abweichen. Es muß dafür gesorgt werden, daß die Abmessungen des Bereiches 21 so weit wie möglich mit denjenigen des Berei-25

ches 21(a) identisch sind. Dies wird mit dem Winkel C veranschaulicht..

Die Lichtenergie sollte im wesentlichen im ultraviolet— ten und sichtbaren Bereich liegen, also im Bereich von 200 bis 500 nm. Darüber hinaus sollte die Lichtintensität an der Oberfläche des flüssigen Polymers etwa A bis

30 Milliwatt/cm betragen. Hierbei handelt es sich jedoch nicht um ein kritisches Merkmal, da bei geringeren Intensitäten eine längere Belichtungszeit zu dem gleichen Ergebnis führt. Eine solche Lichtquelle wird gelegentlich als aktinische Lichtquelle bezeichnet.·

Ein weiterer, wichtiger Parameter in bezug auf die Lichtquelle ist ihre Position im Verhältnis zum zu bestrahlenden Objekt. Die Quelle für das kollimisrte Licht sollte sich in einer Ebene befinden, die parallel

•J5 zu der Ebene des zu bestrahlenden Objektes verläuft. Dementsprechend trifft das kollimierte Licht, das senkrecht zur Ebene der Lichtquelle ausgestrahlt wird, senkrecht auf die Ebene des zu bestrahlenden Objektes auf. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der letztlich hergestellte Schaltkreis mit dem Schaltkreisschema auf der Bildmaske identisch ist. Wird diese Ausrichtung nicht eingehalten, so weichen die Leiterbahnen von denjenigen der Bildmaske ab. Dies führt zu Problemen, wenn die Platte auf jeder Seite einen anderen Schaltkreis tragen soll.

Die Figuren 9 und 10 zeigen eine Einstationsvorrichtung , die sämtliche einzelnen Arbeitsgänge der Figuren 4 bis 7 umfaßt. Mit "Einstation" ist gemeint, daß jeder der Schritte der Figuren 4 bis 7 im gleichen Arbeitsbereich ausgeführt wird. In jeder Figur ist die bevorzugte Anordnung der einzelnen Elemente gezeigt. Im oberen Teil des Gehäuses befindet sich die Lichtquelle 27 und ein Abzug 28 für die Ableitung von Wärme und Dämpfen aus dem Gerät. Die Lichtquelle ist eine Quecksilberbo-

^O 9^en oder Quecksilber-Xenon-LamfE,. Sie ist stationär und kann deshalb auf jegliche stabile Weise befestigt werden. Im unteren Teil 26 des Gehäuses befindet sich die Vakuumpumpe 29 mit den Verbindungsleitungen 30 und 31, der Motor 47, der das Fördersystem zum Transport der

-l 5 belichteten Leiterplatten zu' der Station antreibt, in der das ungehärtete Polymer entfernt wird, die Polymerpumpe und der Vorratstank 48 mit der Zuführleitung 48(a). Im mittleren Teil des Gehäuses ist die Arbeitsebene für die Bedienungsperson. Sie umfaßt die besonde-

2Q ren Vorrichtungen für die einzelnen Arbeitsgänge, die in den Figuren 4 bis 7 dargestellt sind.

Die Lichtquelle kann anstatt im oberen Teil des Gehäuses 25 auch im unteren Teil des Gehäuses angebracht sein, mit einer Reihe von Spiegeln im oberen Teil. Die Spiegel sind so angebracht, daß sie den Weg des Lichtes

nach unten durch die Bildmaske lenken. Dies kann durch zwei abgewinkelte Spiegel erreicht werden, von denen jeder das Licht rechtwinklig reflektiert, so daß der nach oben gerichtete Lichtstrahl nach unten durch die

_ Bildmaske gelenkt wird.
5

Im einzelnen wird, nachdem der Leiterplattenrohling im Gerät mit den einziehbaren Stiften (wie im einzelnen in den Figuren 4 und 5 gezeigt) in Position gebracht ist, mit Hilfe der Vakuumpumpe 29 und der Verbindungsleitung 30 ein Vakuum an die Unterseite der Platte 11 angelegt. In dieser Darstellung wird die Beschichtungswalze in der Position gezeigt, in der sie sich während der Anbringung des flüssigen Polymers auf dem Leiter-._ plattenrohling befindet. Die Beschichtungswalze 15 und

die Abstreifwalze 16 sind am Befestigungsarm 32 angebracht und zwar die Auftragungswalze vor der Abstreifwalze. Jede der Walzen dreht sich in angemessener Weise wie in Figur 5 gezeigt ist. In den Bereich zwischen den P„ beiden Walzen wird flüssiges Polymer aus der Pumpe und dem Tank 48 über die Zuleitung 48(a) gepumpt. Eine elektronische Regelanlage sorgt für eine konstante Menge an flüssigem Polymer in dem Spalt zwischen den beiden Walzen durch Einschalten der Förderpumpe für das flüssigege Polymer oder durch Öffnen eines Ventils für den Rückfluß des Polymers in den Tank. Der Mechanismus 33

320157?;: ·: .:

treibt die Walzen an. Dieser Antriebsmechanismus ist auf einem beweglichen Träger montiert und besteht aus einem Elektromotor mit Ketten oder Zahnradgetrieben zu jeder Walze. Der Antriebsmechanismus 34 bewegt die Beg schichtungswalzenanordnung vorwärts und rückwärts auf fixierten Schraubspindeln 35. Der Antriebsmechanismus 34 besteht aus einem stationären, umkehrbaren Elektromotor, der über ein Kettengetriebe mit jeder der rotieren-* den Schrauben verbunden ist; d.h. die Motorwelle und

Mp jede der Schrauben hat ein Kettenrad und die Kette läuft über jedes der beiden Kettenräder. Es wird vorzugsweise ein federbelastetes Leerlaufzahnrad benutzt, um die Schraubenantriebskette zu spannen. Die Schraubspindeln tragen und bewegen den Beschichtungsmechanis-

»15 mus im Verlaufe jedes Beschichtungszyklus vorwärts und rückwärts. In bevorzugter Weise wird jedoch eine getrennte Lageranordnung 36 zur Stützung der Beschichtungswalze verwendet. Die Auftragungswalze 15 ist gewöhnlich nur entweder während der Vorwärts- oder während der Rückwärtsbewegung über den Rohling mit diesem in Kontakt. Sie kann jedoch auch bei beiden Bewegungen mit dem Rohling Kontakt haben. Wird bei der Vorwärtsbewegung beschichtet, so trägt die Beschichtungswalze 15, aufgrund der Position der Abstreifwalze 16 (hinter der Walze 15) eine dickere Schicht auf. Bei der vorwärtsbewegung kann die Beschichtung 76,2 bis -254.Um

betragen, während bei Beschichtung in umgekehrte Richtung die Beschichtung dünner ist und 12,7 bis 127.um beträgt. Abhängig von der gewünschten Schichtdicke der Beschichtung wird die Auftragungswalze während der Vorwärts- oder der Rückwärtsbewegung über den Rohling mit dem Rohling in Kontakt gelassen oder angehoben. Zum Abheben der Walzen während der Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung werden Solenoide verwendet. Die Beschichtungszeit beträgt 4 bis 20 Sekunden, wobei sich 8 Sekunden

-ΙΟ als zweckmäßig erwiesen haben. Der Spindelschraubenmechanismus, der die Beschichtungswalzen bewegt, kann mit verschiedenen Geschwindigkeiten betrieben werden, da er von einem, vom Antriebsmotor der Walzen unabhängigen umkehrbaren Elektromotor angetrieben wird. Die Be-

-^5 Schichtungsgeschwindigkeit kann den Notwendigkeiten' entsprechend verändert werden.

Die Auftragungswalze ist aus einem Polyen oder einem Polyengemisch hergestellt. Diese Materialien .sind und werden nicht wesentlich vom flüssigen Polymer beeinträchtigt. Diese Walze hat eine Länge, die ausreicht, um die größten Leiterplattenrohlinge, die auf der Halteplatte befestigt werden können, zu beschichten und einen Durchmesser von etwa 5,08 bis 15,24 cm. Die Abstreifwalze kann aus jeglichem Material, das nicht durch das flüssige Polymer angegriffen wird, hergestellt sein und besteht zweckmäßig aus rostfreiem oder

chromplattiertem Stahl. Der Durchmesser dieser Walze ist geringer als derjenige der Auftragungswalze. Der Abstand zwischen der Auftragungswalze und der Platte, die den Rohling hält, wird über zwei Feineinstellvorrichtungen justiert, die die Walzen heben oder senken, aber den Spindelschraubenmechanismus zur Bewegung der Walzenanordung über den Rohling nicht heben oder sen ken .

^q Über der Beschichtungswalzenanordnung ist die Bildmaskenanordnung 37 angeordnet. Die Bildmaskenanordnung weist den Film 19 auf, der von der Glasplatte 20 plan gehalten wird. Die Emulsion befindet sich auf der Unterseite des Films und trägt die Abbildung des Schaltkreis-

-| ς Schemas. Die Bildmaskenanordnung ist rückziehbar durch die Führungshaiterung 38 und den Lagerweg 39 befestigt, so daß sie in den oberen Teil des Gehäuses gehoben werden kann, wenn sich die Beschichtungswalze während der Auftragung von flüssigem Polymer in Vorwärtsrichtung bewegt, und dann abgesenkt werden kann, um sie während der Belichtung in unmittelbare Nähe zum flüssigen Polymer zu bringen. Die Bildmaske gleitet, ausgerichtet durch die Lagerwege 39, aufwärts und abwärts. Ketten 40 sind an den Seitenträgern 49 der Bildmaskenan-Ordnung befestigt und laufen oben über die Kettenräder 41. Diese Kettenräder werden vom umkehrbaren

Motor 42 über die Antriebswelle 43 in Bewegung gesetzt, wodurch die Bildmaskenanordnung um etwa 30,48 cm gehoben oder gesenkt wind. Die Kettenräder brauchen nur einen Umfang zu haben, der etwa der Strecke entspricht, um die die Bildmaskenanordnung gehoben oder gesenkt werden soll. Am unteren Ende der Bildmaskenanordnung sind justierbare Stifte 44 angebracht, die so eingestellt werden, daß ein geeigneter Luftspalt zwischen der Bildmaske und der beschichteten Oberfläche eingehal-

-^O ten wird. Es werden mindestens 4 dieser Stifte verwendet. Während der Belichtung berühren diese Stifte die Oberfläche der Halteplatte und stützen die Bildmaskenanordnung ab. Die Leitung 31 verbindet die Bildmaskenanordnung mit der Vakuumpumpe. Das an die Bildmaske ange-

-^5 legte Vakuum hält sie an den Kanten in Position. Zusätzlich können Einstellstifte zur Ausrichtung der Photomaske verwendet werden. Obgleich für den Rückziehmechanismus eine Kette oder ein Kabel vorgeschlagen wurde, kann auch wie für die Beschichtungswalzen eine Spindelschraube verwendet werden. Es wird jedoch bevorzugt, einen Ketten- oder Kabelmechanismus zum Heben und Senken der Bildmaskenanordnung zu verwenden.

Wenn die Bildmaskenanordnung in Position gebracht ist und auf den Stiften 44 ruht, wird die Lampe 27 eingeschaltet, die einen Strahl nicht kohärenten, kollimier-

ten Lichts nach unten auf die Bildmaske sendet. Die Bestrahlung erfolgt etwa 5 bis 120 Sekunden, vorzugsweise 20 Sekunden. Mit zunehmendem Alter der Lichtquelle und damit einem Schwächer, werden, muß die Bestrahlungszeit verlängert werden. Die Lichtintensität kann manuell gemessen und die Bestrahlungszeit entsprechend eingestellt werden, oder es kann ein Integrator verwendet werden, der automatisch die Belichtungszeit und Energie kontrolliert und die Lichtquelle entsprechend

_l₀ einstellt. Die Lichtquelle wird dann ausgeschaltet und die Bildmaskenanordnung nach oben in die Ruheposition gehoben. Das Vakuum an der Halteplatte wird gelöst, der Fördermechanismus 45 angehoben und die Leiterplatte automatisch zur weiteren Bearbeitung aus der Vorrichtung

^₅ entfernt. Der Fördermechanismus wird durch Betätigung der Solenoide 46 angehoben, der den Arm 45 anhebt, der seinerseits die Walzen 23 und das damit verbundene Förderband 23(a) zur Halteplatte hebt. Gleichzeitig mit den Solenoiden 46 wird der Motor 47 eingeschaltet. Der Riemen 47(a) vom Motor treibt die Walzen 23 an.

Die Vorrichtung kann entweder von Hand oder automatisch betrieben werden. Bei Handbetrieb würde eine Betriebsperson jeden einzelnen Schritt kontrollieren. Automatischer Betrieb wird jedoch bevorzugt, wobei, nachdem die Leiterplatte in Position gebracht ist, die einzel-

nen Schritte aufeinanderfolgend ohne jede Kontrolle durch eine Betriebsperson durchgeführt werden. Außer einer besseren Qualitätskontrolle, wird so ein sicherer Betrieb der Vorrichtung möglich. Die in Figur 9 gezeigten Kontrollgeräte stellen einige für den automatischen Betrieb verwendete Geräte dar. Im allgemeinen wird es erwünscht sein, Meßanzeigen für das Vakuum an der Halteplatte und der Bildmaskenanordnung zu haben. Schalteinrichtungen wurden einen Hauptschalter, einen Vakuumpum- -^q penschalter und einen Zeiteinstellmechanismus für das Licht einschließen. Alles dies sind bekannte Bauteile und es können weitere hinzugefügt werden.

Figur 10 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß -^5 Figur 9 und zwar von der Seite, die dem Austritt des Leiterplattenrohlings gegenüberliegt, d.h. von der linken Seite der Vorrichtung der Figur 9. Die verschiedenen Teile sind die gleichen und tragen die gleiche Numerierung wie in Figur 9, mit der Abweichung, daß diese Ansicht eine wahlweise verwendbare Mehrkammerplattenanordnung zeigt. Der obere Bereich 25 enthält die Lichtquelle 27 und den Abzug 28, der untere Bereich 26 die Vakuumpumpe 29, die Pumpe für das flüssige Polymer und den Tank 48 mit der Polymerzuleitung 48(a), den Motor 47 mit dem angeschlossenen Riemen 47(a) zum Antrieb der Förderwalzen 23. Der mittlere Bereich ist die Arbeits-

ebene für die Betriebsperson und enthält den Mechanismus zur Anordung der Leiterplatte, den Beschichtungswalzenmechanismus und die Bildmaskenanordnung. Jede dieser Einheiten wurde bereits mit Bezug auf die Figur 9 beschrieben, wird aber hier noch einmal mit Bezug auf die 5

Figur 10 erläutert.

Die Vorrichtung zur Anordnung der Leiterplatte besteht aus der Halteplatte 61, die eine Reihe von Löchern 63

zur Anlegung eines Vakuums an der Oberseite dieser 10

Platte aufweist. Die Halteplatte besteht hier aus der Mehrkammerplattenanordnung der Figuren 13 und 14, d.h. es sind 4 getrennte Kammern innerhalb der Plattenanordnung vorhanden. Vakuum kann an jede dieser Kammern angelegt werden. Diese Platte wird benutzt, wenn ver-5

schieden große Leiterplatten hergestellt werden sollen. Während des Betriebes wird nur an diejenigen Kammern Vakuum angelegt, über die ein Leiterplattenrohling angeordnet wird .

Beim Arretieren des Leiterplattenrohlinges wird zunächst entschieden, an welche der Kammern innerhalb der Plattenanordnung Vakuum angelegt werden soll. Ventile 52, die die Zuführungen 53 mit dem Vakuumverteiler

51 verbinden werden dann für diejenigen Kammern geöff-25

net, an die Vakuum angelegt werden soll. Die übrigen

Ventile 52 bleiben geschlossen. Nachdem die Leiterplatte fest in Position gebracht ist, wird die Beschichtungswalze betätigt, so daß sie sich auf den Schrauben 35 vorwärts bewegt und den Leiterplattenrohling mit dem flüssigen Polymer beschichtet. Die Auftragungs- und die Abstreifwalze sind bei dieser Ansicht nicht zu sehen. Die Beschichtungswalze wird dann zurückgezogen und die Bildmaskenanordnung 37 durch Absenken in Position gebracht. Die Führung 38 führt die Bildmaske auf

^q dem Lagerweg 39. Ketten 40 sind an den Seitenträgern 49 angebracht und heben bzw. senken die Bildmaskenanordnung. Die Bildmaske senkt sich, bis die Justierstifte 44 die Oberfläche der Platte 61 berühren. In betriebsbereiter Position wird die Bildmaskenanordnung

.< c von diesen Justierstiften 44 abgestützt. Durch entsprechende Einstellung dieser Stifte kann der Luftspalt zwischen der Bildmaske und dem flüssigen Polymer verändert werden. Wenn die Bildmaskenanordnung in Stellung ist, wird die aktinische Lichtquelle 27eingeschaltet.

Nach Ausschalten der Lichtquelle wird die Bildmaskenanordnung angehoben und die Förderwalzen 23 mit dem Förderband 23(a) werden betätigt. Der Motor 47 mit dem Riemen 47(a) setzt die Walzen 23 in Bewegung. Zu dem Zeitpunkt, wo die Bildmaske nach oben in Ruhestellung gebracht ist, wird der Förderarm 45 durch die Solenoide 46 angehoben. Gleichzeitig werden der Motor 47, die

Fönderwalzen 23 und die damit verbundenen Bänder betätigt, so daß die Leiterplatte von der Halteplatte 61 abgehoben und zur nächsten Arbeitsstation transportiert werden kann.

Wie bereits erwähnt, wird der automatische Betrieb dieser Vorrichtung bevorzugt. Dementsprechend legt eine Betriebsperson, nach Betätigung des Hauptschalters, einen Film, der das Schaltkreisschema trägt, in die

-IQ Bildmaskenanordnung ein, bringt den Leiterplattenrohling auf der Vakuumplatte in Position und legt ein Vakuum an die Platte an, um den Leiterplattenrohling festzuhalten. Wenn das an die Platte angelegte Vakuum die gewünschte Höhe erreicht hat, bewegt sich die Be-

-< c schichtungswalze für das flüssige Polymer automatisch vorwärts und beschichtet den Leiterplattenrohling während der Rückwärtsbewegung. Die Beschichtungswalzenanordnung wird dann vollständig zurückgezogen. Wenn sich die Beschichtungswalzen in Ruhestellung befinden, senkt sich die Bildmaskenanordnung bis auf den gewünschten Luftabstand auf die beschichtete Platte. Wenn die Bildmaske in Stellung ist, wird die Lichtquelle automatisch für einen vorbestimmten Zeitraum eingeschaltet. Die Lichtquelle wird dann automatisch gelöscht und der Hebemechanismus für die Bildmaskenanordnung hebt die Bildmaske etwa um 30,48 cm nach oben in Ruhestellung·. Wenn

die Bildmaske um etwa 5 cm angehoben ist, wird der Fördermechanismus im Bereich der Halteplatte um etwa 1,27 bis 2,54 cm angehoben, bis er Kontakt mit der Unterseite der belichteten Platte hat. Der gesamte Fördermchanismus wird dann gleichzeitig eingeschaltet, um die belichtete Leiterplatte zur nächsten Arbeitsstation zu transportieren. Die Vorrichtung ist dann zur Wiederholung des nächsten Walzenbeschichtungs- und Belichtungszyklus bereit.

Die Figur 11 veranschaulicht eine Mehrstationsvorrichtung für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens. Während bei der Einstationsvorrichtung der Figuren 9 und 10 die Beschichtung der Leiterplatte und die an-

-| 5 schließende Belichtung an der gleichen Stelle durchgeführt wird, werden diese Schritte bei der Mehrstationsvorrichtung an getrennten Stellen durchgeführt. Der Hauptvorteil der Mehrstations- gegenüber der Einstationsvorrichtung besteht darin, das die Tagesproduktion verdoppelt werden kann. Dies kommt daher, daß gleichzeitig eine Platte mit dem flüssigen Polymer beschicht wird, und eine andere Platte mit dem nicht-kohärenten, kollimierten Licht belichtet werden kann.

Im einzelnen ist 80 die Station zur Beschichtung der Leiterplatte mit dem flüssigen Polymer. Es kann der

gleiche Typ einer zurückziehbaren Beschichtungswalze wie in der Einstationsvorrichtung der Figuren 9 und 10 verwendet werden. Es wird jedoch ein Beschichtungsmechanismus bevorzugt, bei dem die Beschichtungswalzen stac tionär sind und die zu beschichtende Leiterplatte durch die Walzen bewegt wird. Dies ist deswegen möglich, weil die Platte fortlaufend durch den Belichtungsbereich mit nicht-kohärentem, kollimierten Licht bewegt werden kann. Handelsübliche, geeignete Beschichtungsvorrichtun- _l₀ gen sind z.B. von der Union Tool Company erhältlich. Die dargestellte Beschichtungsvorrichtung ist eine des bevorzugten Typs.

Die Bechichtungsvorrichtung besteht aus dem Einführför- ^₅ dermechanismus 81, der die Leiterplatte zwischen die Walzen 83 und 84 führt. Die Walze 83 ist eine Stützwalze, die Walze 84 die Beschichtungswalze. Walze 82 ist die Haltewalze. Der Vorrat an flüssigem Polymer wird in dem Spalt zwischen den Walzen 82 und 84 gehalten. Nachdem die Leiterplatte durch die Walzen geführt und beschichtet wurde, wird sie auf das Förderband 86 geführt, das völlig eingeschlossen ist. Die Umkleidung besteht ganz aus Metallblech oder kann eine oder mehrere Seiten aus transparentem Kunststoff haben. Das Förderband 86 transportiert die beschichtete Leiterplatte in den Belichtungsbereich 90. Unmittelbar vor · dem Belichtungsabschnitt kann die Leiterplatte mit geringer

Lichtintensität vorbelichtet werden, um die Beschichtung teilweise zu polymerisieren. Dies sollte mit nicht kollimiertem Licht schwacher Intensität, wie fluoreszierendem Licht mit Strahlung im sichtbaren UV-Bereich erfolgen. Der Vorbelichtungsabschnitt 88(a) ist mit unterbrochenen Linien dargestellt, da es sich hierbei um eine wahlweise anzuwendende Einrichtung handelt.

Die Fördereinrichtung 86 überführt die Leiterplatte auf -JO die Halteplatte 89. Dabei handelt es sich um die gleiche Platte wie in der Einstationsvorrichtung. Das Förderband bringt die Leiterplatte über der Halteplatte in Stellung und wird dann nach unten eingezogen, so daß die Halteplatte die Leiterplatte trägt. Mit Hilfe von ^5 Führungs- und Arretierstiften wird die Leiterplatte auf der Halteplatte gehalten bis das Vakuum die Leiterplatte auf der Halteplatte festhält. Anstelle der Führungsund Arretierstifte können andere äquivalente mechanische Mittel verwendet werden.

Nachdem die Leiterplatte in Position gebracht ist, senkt sich die Bildmaske 93 auf dem Lagerweg mittels des Hubmechanismus 94 in ihre Stellung. Die Bildmaske ist die gleiche wie in der Einstationsvorrichtung und wird in Figur 12 im einzelnen beschrieben. Wenn die Bildmaske in ihre Stellung zur Leiterplatte gebracht

ist, wird die Quelle für nicht-kohärentes, kollimiertes Licht 97 eingeschaltet. Die Lichtquelle ist die gleiche wie in der Einstationsvorrichtung. Sie kann im oberen Bereich 91 der Vorrichtung angebracht sein, oder im unteren Bereich 92 in Kombination mit Spiegeln, die im oberen Bereich so angebracht sind, daß sie die Richtung des nach oben fallenden Lichtes ablenken und dieser durch mehrfache Reflektion nach unten durch die Bildmaske fällt. Unabhängig von der Anordnung muß die Licht- -|0 quelle die bereits früher genannten und in bezug auf die Figur 8 im einzelnen diskutierten Eigenschaften haben. Das Lüftungs- und Abzugssystem 98 entfernt Dämpfe und Wärme aus der Vorrichtung.

-| 5 Im unteren Bereich 92 sind darüber hinaus verschiedene Teile, wie ein Transformator, eine Vakuumpumpe, elektrische Motoren, Ventile, Schalter und dergleichen untergebracht. Diese sind den räumlichen Verhältnissen entsprechend angeordnet.

Nach der Belichtung der Leiterplatte wird die Bildmaske aufwärts bewegt, das Vakuum, das die Leiterplatte auf der Platte hält, wird aufgehoben, das Förderband der Platte bewegt sich aus seiner Ruheposition heraus nach oben und transportiert die belichtete Leiterplatte auf das Ausgangsförderband 99, das die Leiterplatte aus der

Vorrichtung entfernt. Der Abschnitt 88(b), der mit unterbrochenen Linien gezeigt ist, stellt eine fakultative Nachhärtung dar. Das heißt, es kann sich in diesem Bereich eine Quelle für nicht kollimiertes Licht mit niedriger Intensität befinden, welches das flüssige Po-' lymer auf der Leiterplatte weiter härtet. Die Fördereinrichtung 99 bringt die Leiterplatte auf die Nachbearbeitungsstrecke. Diese besteht aus der Vorrichtung 100, wo das nicht mit kolliertem Licht gehärtete Polymer ent-

^q fernt wird. In typischer Weise wird hierzu eine alkalische Waschlösung verwendet. Die Leiterplatte kann dann in Abschnitt 101 geätzt werden, um das freigelegte Metall zu entfernen und im Abschnitt 102 wird das flüssige Polymer, das durch die Belichtung mit dem kolli-

-(5 mierten Licht polymerisiert wurde, mit einer stark alkalischen Lösung entfernt. Diese letzten drei Abschnitte, die als Entwicklungsstrecke angesehen werden können, können aus handelsüblichen Einheiten der Chemcut Corporation zusammengestellt sein. Die Leiterplatte muß nicht die gesamte Entwicklungsstrecke durchlaufen, sondern kann zur Zwischenbehandlung entnommen und in die Entwicklungsstrecke wieder eingeführt werden, oder ganz für eine andere Form der Bearbeitung entnommen werden.

Die Figur 12 zeigt die Unterseite der Bildmaskenanordnung, die sich während der Belichtung im Abstand eines schmalen Luftspaltes zu der flüssigen Polymerbeschichtung befindet. Die Anordnung 55, die aus einem Metall, wie Aluminium besteht, hat einen Innenbereich 59, wo die Bildmaske angebracht ist. Um diese Öffnung herum verläuft der Vakuumkanal 56. Die Öffnungen 57 sind an der Oberseite mit der Zuleitung 31 verbunden. Diese Ansicht zeigt 6 Justierstifte 44. Die Teile 58 sind in die Oberfläche eingelassene Magneten. Diese Magneten halten einen Metallrahmen, der zusätzlich verwendet werden kann, um die Bildmaske (Film oder Platte) in Position zu halten. Wahlweise kann ein Satz von Einstellstiften 60 vorhanden sein, die die Bildmaske auf der

-) 5 Anordnung ausrichten. Die Einstellstifte führen durch kleine Öffnungen der Bildmaske. Während des Betriebes legt die Betriebsperson die Bildmaske auf die Anordnung und bringt dünne Stahlstreifen in den Bereich der einge-'lassenen Magneten. Hierdurch wird die Bildmaske zwisehen der Oberfläche und den Streifen gehalten. Anschließend wird das Vakuumsystem betätigt und die Bildmaske weiter in ihrer Position befestigt. Die Stifte 44 werden so justiert, daß ein geeigneter Luftspalt zwischen der Bildmaske und dem Polymer-beschichteten Rohling entsteht. Die Bildmaskenanordnung ist dann einsatzbereit. Die Figuren 13 und 14 zeigen Ansichten der

Mehrkammervakuumplatten. Figur 13 zeigt perspektivisch die Platte. Bei dieser Ansicht hat die Mehrkammerplatte das gleiche Aussehen wie die Einkammerplatte 11. Bei der Einkammerplatte der Figur 4 paßt eine Verschlußplatte auf den Vorsprung 11 (a) und bildet so eine Vakuumkammer, die mit der Vakuumleitung 30 verbunden ist. Die Halteplatte zeigt auch die gleichen Kanäle 62, in denen die Förderbänder versenkt sind, wenn sie nicht gebraucht werden. Weiterhin enthalten beide Platten eine -]q Reihe von Löchern, die von der Oberfläche durch das Innere gehen. Diese sind bei der E in kammerplatte mit 14, bei der Mehrkammerplatte mit 63 bezeichnet. Die Figur 14 zeigt einen Schnitt durch die Mehr kammerplatte. Die Seitenwände 64 sind gleichzeitig Teil der äußere ren Kammer 67. Die Innenwände 65 bilden die Wände der Kammern 68, 69 und 70. Öffnungen führen durch die Unterseite und sind mit einem Vakuumverteiler verbunden. Der Vakuumverteiler und die Zwischenverbindungen sind in Figur 10 dargestellt. Wie bereits erwähnt, ist die Mehrkammerplattenanordnung dann besser geeignet, wenn Leiterplatten von unterschiedlicher Größe hergestellt werden sollen. Es würde nämlich für eine kleine Leiterplatte nur an die Kammer 70 Vakuum angelegt werden, während zur Fixierung der größten Leiterplatten an alle Kammern Vakuum angelegt würde.

Anstelle einer Mehrkammervakuumplatte kann eine Platte verwendet werden, bei der jedes der oberen Löcher einzeln geöffnet oder geschlossen werden kann. Eine der möglichen Ausführungsformen besteht in Löchern, die eine nach oben abgeschrägte Form haben wie in Figur 11(a) gezeigt ist. Das Loch ist abgeschrägt und enthält eine Kugel als Verschluß. Besteht die Platte aus Aluminium oder einem ähnlichen Material, können magnetische Kugeln (die von einem Magneten angezogen

-) 0 werden) selektiv in die Löcher eingesetzt werden, um sie bei Anlegen eines Vakuums zu verschließen. Um die Kugeln zu entfernen ist es nur nötig, einen Magneten über die Platte zu bewegen. Besteht die Platte aus magnetischem Material, so können magnetische oder andere Kugeln verwendet werden, die durch Luftüberdruck innerhalb der Platte wieder entfernt werden können; dabei würden die Kugeln aus den Löchern herausgedrückt.

Für das erfindungsgemäße Verfahren kann jegliche flüssige Polymerzusammensetzung die, durch nicht-kohärentes, kollimiertes Licht zu einer festen Masse härtbar und mit flüssigen Systemen entfernbar ist, verwendet werden. Geeignete flüssige Polymere sind in den US-PS 3 660 088 und 3 753 720 beschrieben. Das bevorzugte Polymer ist jedoch ein. Acrylat mit einer endständigen ungesättigten Bindung am einen Ende des Polymermoleküls

und einer endständigen Carboxylgruppe am anderen Ende des Polymermoleküls. Die endständige ungesättigten Bindung ist durch radikalische Polymerisation unter Verwendung von nicht-kohärentem, kollimierten Licht härtbar, während die endständige Carboxylgruppe die Entfernbarkeit des gehärteten Polymers mit konzentrierten alkalischen Lösungen ermöglicht. Ein Polymer,mit diesen Eigenschaften, das in den erfindungsgemäßen Verfahren verwendbar ist, hat die folgende Formel:

HO OH HO OHHO

t It If I I ti MItW

CH=C-C-O-R.. -0-C-N-R-N-C-O--{-PE )--0-C-C=C-C-OH

in der R. eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, R„ der organische Anteil eines Diisocyanats und

zwar eine alicyclische, eine Arylen-, eine Alkylen- oder eine Arylalkylengruppe ist und (PE) eine Polyester- oder Polyetherkette darstellt, in der χ eine ganze Zahl von 2 bis 50 ist.

Dieses Polymer kann allein oder in Verbindung mit einem Viskositätsmodifiziermittel, wie Hydroxyethylmethacrylat mit endständiger Carboxylgruppe der Formel:

CH OHH

I "3 Il I I

H₂C=C-C-O-CH₂-CH₂-O-C-C=C-COOH

verwendet werden.

Durch Zusatz variierender Mengen des Hydroxyethylmeth-• acrylats mit endständiger Carboxylgruppe kann die Viskosität der flüssigen Polymerzusammensetzung geändert werden. Es können auch andere Viskositätsmodifiziermittel κ verwendet werden. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, der flüssigen Polymerzusammensetzung einen Photosensibilisator zuzusetzen, wie beispielsweise Benzophenon, Acetophenon, Acenaphthenchinon, o-Methoxybenzophenon, Dibenzosuberon , Anthrachinon, Hexanophenon oder 2,2-DijQ methoxy-2-pheny!acetophenon . Diese Substanzen fördern die Bildung freier Radikale und beschleunigen so den Härtungsvorgang. Es können auch andere Photosensibilisatoren verwendet werden.

J₅ Dies sind die Hauptadditive in der bevorzugten flüssigen Polymerzusammensetzung. Die Zusammensetzungen können jedoch auch ein Epoxyacrylat, ein multifunktionales Acrylat, wie Hexandioldiacrylat, ein muLtifunktionales Thiol wie Pentaerythritol-tetrakis-(ß-mercaptopropionat) und ein phenolisches Stabilisermittel, wie Hydrochinon-monomethylether oder Trihydroxybe^zol enthalten. Diese Additive stabilisieren die Zusammensetzung und fördern die Vernetzung innerhalb des polymerisieren Acrylats mit endständiger Carboxylgruppe und_t mit dem Hydroxyethylmethacrylat mit endständiger Carboxylgruppe. Durch die Vernetzung wird ein festeres gehärtetes

Polymer mit im allgemeinen höherer thermischer Stabilität erhalten. Wenn z.B. Lötmasken hergestellt wenden sollen, wird ein Vernetzungsmittel verwendet, um das Polymer beständiger gegen die Temperaturen von 204 oder 260° C des Zinn-Blei-Lots zu machen.

Die Beschreibung geht in erster Linie von kupferbeschichteten Leiterplatten aus, da diese zur Zeit kommerziell am häufigsten für die Herstellung gedruckter Schaltungen verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind jedoch auch mit anderen Metallbeschichtungen durchführbar und können auch auf nicht-metallische leitfähige Beschichtungen angewendet werden. Wo immer daher der Begriff Metallbeschichtung verwendet wird,

-| 5 sind auch äquivalente Beschichtungen gemeint.

Die Beschreibung erläutert ferner die Verwendung von nicht-kohärentem, kollimiertem Licht. Licht mit den hier beschriebenen Eigenschaften wurde für das erfindungsgemäße Verfahren von der Optical Radiation Company entwickelt. Ein Laserstrahl besteht aus einem kohärenten, kollimierten Lichtstrahl und kann nichtjanstelle des nicht-koränten, kollimierten Lichtes verwendet werden. Ein Laserstrahl müßte über eine Computerlenkung das Schema des gewünschten Schaltkreises abtasten. Ein solches Lasersystem wäre sehr viel kostspieliger als

das nicht-kohärente, kollimierte Licht und die im einzelnen diskutierten Bildmaskenanordnungen, und würde längere Belichtungszeiten erfordern, was zu Produktionseinbußen führen würde. Auch könnte mit dem Lasersystem der Bildabweichungsfaktor von nicht mehr als 12,7.Um nicht eingehalten werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele erläutert .

Beispiel 1

Das Beispiel beschreibt ein Verfahren zur Herstellung der bevorzugten flüssigen Polymerzusammensetzung.

Ein Reaktionsgefäß wird mit einem Rührer, einem Thermometer, einem Trockenrohr und einem Zugabetrichter versehen. In dieses Gefäß werden 185 g Toluoldiisocyanat, 0,63 g Hydrochinon-monomethylether (MEHQ), 5,8 g Triphenylphosphit und 0,15 g Dibutylzinndilaurat gegeben.

Nachdem diese Mischung auf 30 bis 35 C erwärmt wurde, werden tropfenweise 189 g Hydroxypropylacrylat zugefügt. Man läßt die exotherme Reaktion in diesem Gemisch vor sich gehen, bis eine Temperatur von 65° C erreicht ist. Dann hält man die Temperatur 1 1/2 Stunden auf 60

_o

bis 65 C, wonach im- wesentlichen sämtliche Hydroxyl-

gruppen umgesetzt sind und der NCO-Gehalt 1,77 +■ 0,1 Milliäquivalent/Gramm erreicht hat, wie durch Titration mit Dibutylamin festgestellt wurde. Anschließend werden 785 g geschmolzenes Poly-(diethylenglykoladipat) mit einem Molekulargewicht von 1000 zusammen mit 0,15 g Dibutylzinndilaurat als Katalysator zugefügt. Das Reaktionsgemisch wird etwa 6 Stunden auf 65 bis 70 C gehalten bis alle Isocyanatgruppen umgesetzt sind .

Zu dieser Mischung werden 385 g Hydroxyethylmethacrylat und 0,42 g Hydrochinon gegeben. Nachdem sich ein einheitliches Reaktionsgemisch gebildet hat und die Temperatur auf unter 65 C gefallen ist, werden 248 g festes Maleinsäureanhydrid und 8 g Dibutylzinndilaurat zugegeben. Anschließend erhitzt man das Reaktionsgemisch langsam innerhalb etwa 1 Stunde bis auf 55 C, um das Maleinsäureanhydrid zu lösen. Das Erhitzen wird fortgesetzt und etwa 6 Stunden lang eine Temperatur von 75

bis 80° C aufrechterhalten, bis das Maleinsäureanhydrid vollständig umgesetzt ist, wie fehlende Maxima bei 1845 und 1975 cm im IR-Spe-ktrum anzeigen. Das so erhaltene Endprodukt besteht aus einer viskosen Flüssigkeit mit einer Viskosität von 5700 cps bei 25° C und einem Säuregruppengehalt von 1,4 Milliäquivalent/Gramm.

Das Prepolymer hat die folgende Zusammensetzung:

O O ^CH₃O O

H^C=C-C-O-CH-~CO-CN- foS - KC-O-(CH- CH-OCH _ CH..-O—. C-C - H₀-C-Oi- 2 , Il t £ c ί *t ο

CH, ^^

⁰HH⁰
-C-C=C-C-OH

^CH3 O _H H O

zusammen · ·· « 1 «

_mit H,C=C-C-O-CH,CH_O C-C=C-C-OH ^II1J-^u <£ ti 2 2

Beispiel 2

Die folgende Zusammensetzung wurde aus dem Polymeren des Beispiels 1 hergestellt und zur Herstellung von gedruckten Schaltungen im Ätzverfahren verwendet:

Bestandteile Gewichtsprozent

Polymeres des Beispiels 1 79,93

Epoxyacrylat (Epocryl 370) 6,93

Irgacure 551 0,92

Benzophenon 2,76

Hydrochinon-monomethylether 0,046

Pyrogallol 0,023

Verdickungsmittel

(Modaflow) 2,30

Chromophtal Blau

(Ciba-Geigy) 0,64

Pentaerythritol-tetrakis-

(ß-mercaptopropionat) 6,46

Diese Zusammensetzung hatte eine Bnookfieldviskositat

von 3,450 cps bei 24° C.

Ein kupferplattierter Leiterplattenrohling aus Epoxyfiberglas wurde mit Bimsstein und einem Scotch Brit-Ki'ssen feucht gereinigt um Korrosion und Fremdmaterial zu entfernen. Der Rohling wurde anschließend mit der oben

bezeichneten Zusammensetzung in einer Dicke von etwa 63,5.um beschichtet. Ein Negativ wurde dann im Abstand von 0,635 mm über der flüssigen Polymeroberfläche angeordnet und 60 Sekunden einer Bestrahlung mit Licht aus einer Mitteldruckquecksilberdampflampe aus solcher Ent-

fernung bestrahlt, daß die Intensität etwa 25 Milli-

p
watt/cm" betrug. Die belichtete Platte wurde dann durch

Besprühen mit einer 5 %igen Natriumcarbonatlösung bei Raumtemperatur 10 Sekunden lang gewaschen und anschließend mit Wasser gespült und luftgetrocknet. Der zurückgebliebene, gehärtete Photolack lag in Form einer Bildwiedergabe von großer Wiedergabegenauigkeit und Schärfe vor.

Die gewaschene Platte mit dem Muster des Schaltkreises wurde dann 60 Sekunden lang bei 52° C mit einer Salzsäure-Kupfer (II)Chloridlösung geätzt, um auf diese Weise das Kupfer in den unbeschichteten Bereichen zu entfernen. Die gehärtete Polymerabdeckung wird nicht angegriffen und bildet einen guten Schutz des Kupfers gegen das Ätzmittel. Anschließend wird das gehärtete Polymer mit 5 %iger Natriumhydroxidlosung bei 55° C entfernt. Zur Entfernung werden etwa 30 Sekunden benötigt. Das auf der Platte verbliebene Kupfer zeigte ausgezeichnete Formgenauigkeit und Zusammenhang. Die Leiterbahnen waren gut geformt mit genauen Kanten und im wesentlichen 2Q senkrechten Seitenwänden zum Träger. Bei der Durchgangs- und Widerstandsprüfung wurden keine Kurzschlüsse beobachtet und der Widerstand gleicher Schaltkreise war im wesentlichen konstant. Es war kein flüssiges Polymer in die durch die Platte führenden Löcher eingedrungen.

Beispiel 3

£ieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Plattierungsplatten unter Verwendung des flüssigen Polymers des Beispiels 2. Ein Leiterplattenrohling (Kupfer-

2

plattierung 0,03 g/cm ) wird durch Umkehrwalzenbeschichtung mit der flüssigen Polymerzusammensetzung des Beispiels 2 beschichtet. Die nominelle Schichtdicke betrug 48,26.um. Als Energiequelle wurde kollimiertes Quecksilber-Xenon Licht der Firma Optical Radiation Company

benutzt. Die Justierstifte der Photomaske wurden so eingestellt, daß ein Luftspalt von etwa 0,76 mm gebildet wurde (die Bildmaske war in den Bereichen lichtundurchlässig, die das Schema des gewünschten Schaltkreises darstellten). Das flüssige Polymer wurde 30 Sekun-

den lang mit dem Quecksilber-Xenon Licht bestrahlt. Die Leiterplatte wurde anschließend in eine Sprühwaschanlage von Chemcut überführt, wo sie 10 Sekunden lang mit einer Natriumcarbonatlösung vom pH 10,5 behandelt wurde.

Das freigelegte Kupfer wurde anschließend galvanisch mit Zinn-Blei beschichtet und das gehärtete Polymer in einem Sprühbad mit 5 %iger Natriumhydroxidlösung bei 54 bis 60° C entfernt. Die Entfernung war nach 30 Sekunden vollständig. Dann wurde die Platte mit Wasser

gewaschen. Die freigelegte Kupferplattierung wurde an-

320Ί577

schließend mit einer 3 η Salzsäure-Kupfer(II)chlorid-Ätzlösung bei 52 C entfernt. Der Ätzvorgang war nach 60 Sekunden abgeschlossen, worauf die Platte mit Wasser gespült wurde. Der Schaltkreis war genaue begrenzt und zeigte keine Kurzschlüsse.

Beispiel 4

Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung von Lotmaskenplatten unter Verwendung des flüssigen Polymers des Beispiels 2.

Eine fertige gedruckte Kupferschaltung wurde auf einer Halteplatte befestigt und im Umkehrwalzenverfahren mit einer zusammenhängenden Schicht der flüssigen Polymer-"¹^ zusammensetzung des Beispiels 2 beschichtet. Die Dicke der Beschichtung betrug im Schaltungsbereich etwa 38,1,Um und in den Bereichen, die keine Schaltung trugen, etwa 101,6 bis 127.um. Eine Bildmaske, die, abgesehen von den Bereichen, die mit Lot beschichtet werden

sollten, transparent war, wurde genau auf die Leiterplatte ausgerichtet. Es wurde ein Luftzwischenraum von 0,5 mm angewandt. Zur Härtung des Polymers wurde eine Quecksilber-Xenon Quelle für kollimiertes Licht der Firma Optical Radiation Company verwendet. Die Belichtung

wurde nach 60 Sekunden beendet und die Platte mit einer

wäßrigen Natriumcarbonatlösung vom pH 10,5 gewaschen. Der Waschvorgang dauerte 30 Sekunden. Die Platte wurde entnommen und getrocknet. Die Leiterplatte wurde dann in eine Schwalllötvorrichtung übergeführt, wo Lot auf die freigelegten Kupferbereiche aufgebracht wurde. Das gehärtete Polymer wurde durch den Kontakt mit dem geschmolzenen Lot nicht angegriffen. Das gehärtete Polymer wurde als Schutzschicht auf der Leiterplatte belassen .

Beispiel 5

Das Verfahren des Beispiels 2 wurde wiederholt, es wurde jedoch als Bildmaske ein Schaltkreisschema verwen-

det, dessen Leiterbahnen 152,4 um breit waren und bei dem der Abstand zwischen den Leiterbahnen 152,4.m betrug. Die Bildmaske bestand aus einem Polyesterfilm, der eine Reihe von 152,4.um breiten, lichtundurchlässigen Bereichen aufwies, die von jeweils 152,4.Um breiten, lichtdurchlässigen Bereichen getrennt waren. Zur

Belichtung wurde eine Quecksilber-Xenon Lichtquelle für kollimiertes Licht der Firma Optical Radiation Company verwendet. Die übrigen Schritte waren die gleichen wie im Beispiel 2. Die erhaltene Leiterplatte zeigte gut abgegrenzte Kupferleiterbahnen mit rechtwinkeligen Sei-

tenwänden zur Platte. In keiner der Leiterbahnen trat

ein Kurschluß auf. Die Leiterbahnen waren nominell 152,4.Um breit, mit Abständen von nominell 152,4.um.

Bezüglich des erf indung-sgemäß bevorzugten Polymeren wird auf die am 16. Januar 1981 eingereichte US-Patentanmeldung 06/225 809 verwiesen, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

VÖ/KA/SCHA/wo

Claims (1)

1. U EX KÜ LL & SZCQ-LB'eRG

   / PATENTANWÄLTE

   BESELERSTRASSE 4 D-2OOO HAMBURG 52

   EUrtOPcAN PATENT ATTORNEYS

   DR. J -D. FRHR von UEXKÜLL DR ULRICH GRAF STOLBERG DIPL-ING. JÜRGEN SUCHANTKE DIPL-ING. ARNULF HUBER DR. ALLARD von KAMEKE DR KARL-HEINZ SCHULMEYER

   Grace &. Co.

   1114 Avenue of the Americas,

   New York, N.Y. 10036

   V.St.A.

   (Prio.: 16. Januar 1981

   US 225 810 18297/VÖ/KA/SCH/wo)

   Januar 1982

   Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gedruckten

   Schaltungen

   ANSPRUCHE

   1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) mindestens ein Teil eines Schaltungssubstrats mit einer flüssigen Polymerzusammensetzung, die durch nicht kohärentes, kollimiertes Licht härtbar ist, beschichtet wird,

   320157

   b) eine Schaltbildmaske in unmittelbare Nähe der mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche gebracht wird,

   c) die Bildmaske mit nicht kohärentem, kollimierten Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr

   als 3 und einem Abbildungs-Abweichungsfaktor von nicht mehr als 12,7,um bestrahlt wird, wobei das Licht selektiv durch Teile der Bildmaske fällt, auf die mit flüssigem Polymer be- -}O schichtete Oberfläche auftrifft und an den be

   lichteten Stellen die Härtung des flüssigen Polymers zu einem festen Polymer bewirkt, und

   d) die Belichtung unterbrochen wird und nach Entfernung des ungehärteten flüssigen Polymers ein

   -j 5 festes, gehärtetes Polymer auf zumindest Teilen

   des Schaltungssubstrats zurückbleibt.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen der Bildmaske und der ^mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche während der Bestrahlung mit Licht auf etwa 0,127 bis 12,7 mm gehalten wird.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungssubstrat mindestens auf einer Seite eine Metallplattierung aufweist und das·flüs-

   ■-" 3 -

   sige Polymer, das nach der Bestrahlung der Bildmaske flüssig geblieben ist, durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, in der das Polymer zumindest teilweise löslich ist, entfernt wird und dadurch die Metallplattierung zum Teil freigelegt wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung in einer Schichtdicke von 2,54 bis 254.um durch Walzenbe-

   -jQ schichtung auf das Substrat aufgebracht wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Umkehrwalzenbeschichtung in einer Schichtdicke von 12,7 bis 127 um

   -)5 vorgenommen wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, der das nicht kohärente, kollimierte Licht einen Halbwinkel von nicht mehr als 1,5 und eine Abbildungsabweichung von nicht mehr als 6,35.um hat.

   7. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) mindestens ein Teil eines Schaltungssubstrates mit einer flüssigen Polymerzusammensetzung, die

   durch nicht kohärentes, kollimiertes Licht härtbar ist, beschichtet wird,

   b) eine Schaltbildmaske in unmittelbare Nähe der mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche gebracht wird,

   c) die Bildmaske mit nicht kohärentem, kollimier-K tem Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr

   als 3 und einem Abbildungs-Abweichungsfaktor von nicht mehr als etwa 12,7.um bestrahlt, wobei das Licht selektiv durch Teile der Bildmaske fällt, auf die mit flüssigem PoIy- ^q mer beschichtete Oberfläche auftrifft und an

   den belichteten Stellen die Härtung des flüssigen Polymers zu einem festen Polymer bewirkt, und

   d) die Belichtung unterbrochen wird und nach Ent- ^₅ fernung des ungehärteten flüssigen Polymers ein

   festes, gehärtetes Polymer auf zumindest Teilen des Schaltungssubstrats zurückbleibt,

   e) nicht von dem gehärteten flüssigen Polymer bedeckte Bereiche so behandelt werden, daß ein definierter Schaltkreis entsteht, und

   f) das gehärtete Polymer von dem Substrat entfernt wird.

   8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen der Schaltbildmaske und der mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche

   während der Bestrahlung mit Licht auf etwa 0,127 bis 12,7 mm gehalten wird.

   9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungssubstrat mindestens auf einer

   Seite eine Metallplattierung aufweist, das flüssige Polymer, das nach der Bestrahlung der Schaltbildmaske mit Licht flüssig geblieben ist, durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, in der das -jQ Polymer zumindest teilweise löslich ist, entfernt wird und das gehärtete Polymer durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, die Kationen aus einer starken Base enthält, entfernt wird.

   -^5 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kationen, die aus einer starken Base stammen, ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Natrium-, Kalium- und Ammoniumkationen.

   Ί"¹· Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung in einer Schichtdicke von 2,54 bis 254.um durch Walzenbeschichtung auf das Substrat aufgebracht wird.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Umkehrwalzenbe-

   schichtung in einer Schichtdicke von 12,7 bis 127,um vorgenommen wird.

   13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht kohärente, kollimierte Licht einen Halbwinkel von nicht mehr als 1,5 und eine Abbildungs-Abweichung von nicht mehr als 6,35.um hat.

   -|q 14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus Urethanmolekulen mit einer endständigen Ungesättigtheit an dem einem Ende und einer endständigen Carboxylgruppe an dem anderen Ende besteht.

   15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus:

   H O O H H O O H H O f Il M I I !I I f 11

   CH₂=C-C-O-R₁-0-C-N-R₂-N-C-O-^PE^-0-C-C=C-C-OH

   besteht, wobei R^ eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R„ der organische Anteil eines Diisocyanats und zwar eine alicyclische, eine Arylen-, Alkylen- oder eine Arylalkylengruppe ist und (PE) eine Polyester- oder Polyether-Ket-

   teneinheit ist, in der χ eine ganze Zahl von 2 bis 50 ist.

   16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Methacrylat mit endständiger Carboxylgruppe und einen Photosensibilisator enthält.

   17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich- -<q net, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständigen ungesättigten Gruppen enthält.

   18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet net, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständigen Thiolgruppen enthält.

   19. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) mindestens ein Teil eines Schaltungssubstrates mit einer flüssigen Polymerzusammensetzung, die durch nicht kohärentes, kollimiertes Licht härtbar ist, beschichtet wird,

   b) eine Schaltbildmaske in unmittelbare Nähe der mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche gebracht wird,

   c) die Bildmaske mit nicht kohärentem, kollimierten Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr als 3 und einem Abbildungs-Abweichungsfaktor von nicht mehr als 12,7.um bestrahlt wird, wobei das Licht selektiv durch Teile der Bildmas

   ke fällt, auf die mit flüssigem Polymer beschichtete Oberfläche auftrifft und an den belichteten Stellen die Härtung des flüssigen Polymers zu einem festen Polymer bewirkt, und

   ^₀ d) die Belichtung unterbrochen wird und nach Entfernung des ungehärteten flüssigen Polymers ein festes, gehärtetes.Polymer auf zumindest Teilen des Schaltungssubstrats zurückbleibt,

   e) Metalle auf Bereiche des Schaltungssubstrates It- plattiert werden, von denen das flüssige Polymer entfernt worden ist,

   f) das gehärtete Polymer entfernt wird und

   g) die Bereiche, die nicht von der Metallplattie-

   rung bedeckt sind, so behandelt werden, daß ein definierter Schaltkreis entsteht.

   20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen der Schaltbildmaske und der mit flüssigem Polymer beschichteten Oberfläche während der Bestrahlung mit Licht auf etwa 0,127 bis 12,7 mm gehalten wird.

   21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltungssubstrat mindestens auf einer Seite eine Metallplattierung aufweist, das flüssige Polymer, das nach der Bestrahlung mit Licht flüssig geblieben ist, durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, in der das Polymer zumindest teilweise löslich ist, entfernt wird und das gehärtete Polymer durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, die Kationen aus einer starken -]q Base enthält, entfernt wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer starken Base stammenden Kationen ausgewählt werden aus der Gruppe bestehe hend aus Natrium-, Kalium- und Ammoniumionen.

   23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung in einer Schichtdicke von 2,54 bis 254.um durch WaI-zenbeschichtung auf das Substrat aufgebracht wird.

   24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Umkehrwalzenbeschichtung in einer Schichtdicke von 12,7 bis 127,um vorgenommen wird.

   25. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht kohärente, kollimierte Licht einen Halbwinkel von nicht mehr als 1,5 und eine Abbildungs-Abweichung von nicht mehr als 6,35.um hat.

   26. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus U rethanmolekülen mit endständiger Ungesättigtheit

   -IO an dem einem Ende und einer endständigen Carboxylgruppe an dem anderen Ende besteht.

   27. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus:

   HO OH HO OHHO

   I Il Il I I Il Il I I Il

   CH₂=C-C-O-R₁ -0-C-N-R₂-N-C-O--(-PE ^-0-C-C=C-C-OH

   besteht, wobei R. eine Alkylengruppe mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen ist, R„ der organische Anteil

   eines Diisocyanate und zwar eine alicyclische, eine Arylen-, Alkylen- oder eine Arylalkylengruppe ist und (PE) eine Polyester- oder Polyetherketteneinheit ist, in der χ eine ganze Zahl von 2 bis 50

   ist.
   25

   28. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung Methacrylat mit einer endständigen Carboxylgruppe und einen Photostabilisator enthält.

   29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständiger Ungesättigtheit enthält.

   30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständigen Thiolgruppen enthält.

   31. Verfahren zur selektiven Aufbringung von Lot auf

   bestimmte Teile von gedruckten Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) eine Platte für gedruckte Schaltungen mit einem ^auf mindestens einer Seite der Platte ausgelegten Schaltkreis zur Verfügung gestellt wird,

   b) die Schaltungsplatte mit einer flüssigen Polymerzusammensetzung, die durch nicht kohärentes, kollimiertes Licht härtbar und in gehärtetem Zustand stabil gegen die Temperatur geschmolze

   nen Lots ist, beschichtet wird,

   c) eine Bildmaske in unmittelbare Nähe zu der beschichteten Oberfläche gebracht wird, welche über denjenigen Bereichen, auf die geschmolzenes Lot aufgebracht werden soll, lichtundurchlässig ist,

   d) die Bildmaske mit nicht kohärentem, kollimierten Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr als 3 und einem Abbildungs-Abweichungsfaktor von nicht mehr als 12,7.um bestrahlt wird, wo-

   •₀ bei das Licht selektiv durch lichtdurchlässige

   Teile der Bildmaske fällt, auf die mit flüssigem Polymer beschichtete Oberfläche auftrifft und an den belichteten Stellen die Härtung des flüssigen Polymers zu einem festen Polymer be-

   u p- wirkt,

   e) die Belichtung unterbrochen wird, das ungehärtete flüssige Polymer entfernt wird und zumindest auf Teilen der Schaltungsplatte ein festes, gehärtetes Polymer zurückbleibt, und

   f) Lot auf Bereiche aufgebracht wird, von denen das ungehärtete, flüssige Polymer entfernt worden ist.

   32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen der Schaltbildmaske und der mit flüssigem Polymer beschichteten

   - η-

   Oberfläche während der Bestrahlung mit Licht etwa 0,127 bis 12,7 mm beträgt.

   33. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß der ausgelegte Schaltkreis aus Kupfer besteht und das flüssige Polymer, das nach der Bestrahlung mit Licht flüssig geblieben ist, durch Kontakt mit einer wäßrigen Lösung, in der das Polymer zumindest teilweise löslich ist, entfernt wird.

   34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die wäßrige Lösung hauptsächlich aus Wasser und einer Komponente ausgewählt aus der Gruppe

   -ικ bestehend aus Natriumhydroxyd, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumsulfit, Kaliumhydroxyd, Kaliumcarbonat, Kaliumbicarbonat, Kaliumsulfit, Ammoniumhydroxyd, Ammoniumcarbonat und Mischungen derselben besteht.

   35. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung auf die leitfähige Metallschicht in einer Schichtdicke von 2,54 bis 254,um durch Walzenbeschichtung aufgebracht wird.

   36. Verfahren nachAnspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung durch Umkehrwalzenbeschichtung in einer Schichtdicke von 12,7 bis 127.um vorgenommen wird.

   37. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das nicht kohärente, kollimierte Licht einen Halbwinkel von nicht mehr als 1,5 und eine Abbildungs-Abweichung von nicht mehr als 6,35.um ^hat·

   38. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus Urethanmolekülen mit einer endständigen Ungesät-

   j,c tigtheit an dem einen Ende und einer endständigen Carboxylgruppe an dem anderen Ende besteht.

   39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß das flüssige Polymer hauptsächlich aus

   HO OH HO OHHO

   t M ti I I ti Il I I ti

   CH₂=C-C-O-R₁ -O-C-N-Rg-N-C-O-tPE ^-0-C-C=C-C-OH

   besteht, wobei R^ eine Alkylengruppe mit 1 bis

   6 Kohlenstoffatomen ist, R₂ der organische Anteil

   eines Diisocyanats und zwar eine alicyclische, eine Arylen-, Alkylen- oder eine Arylalkylengruppe

   ist und (PE) eine Polyester- oder Polyetherketteneinheit ist, in der χ eine ganze Zahl von 2 bis 50 ist.

   40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Methacrylat mit einer endständigen Carboxylgruppe und einen Photosensibilisator enthält.

   -]q 41. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständiger Ungesättigtheit enthält.

   -j5 42. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige Polymerzusammensetzung ein Vernetzungsmittel mit einem Gehalt an endständigen Thiolgruppen enthält.

   43. Vorrichtung zur Herstellung gedruckter Schaltungen, gekennzeichnet durch

   a) Einrichtungen zur Beschichtung mindestens eines Teils einer Seite eines Plattenrohlings für gedruckte Schaltungen mit einem flüssigen Polymer,

   b) Einrichtungen zur Arretierung des mit flüssigem Polymer beschichteten Plattenrohlings in · einer bestimmten Position,

   32 ö "1577

   c) eine Lichtquelle für nicht kohärentes, kollimiertes Licht mit einem Halbwinkel von nicht mehr als 3 und einem Abbildungs-Abweichungsfaktor von nicht mehr als 12,7.um, die so angeordnet ist, daß das Licht auf die den Plattenroh

   ling haltenden Einrichtungen fällt,

   d) eine Bildmaskenanordnung, oberhalb der Einrichtungen zur Arretierung des Plattenrohlings und innerhalb des nicht kohärenten, kollimierten

   -jQ Lichtstrahles und

   e) Einrichtungen zur Aktivierung der Lichtquelle über eine ausgewählte Zeitspanne.

   44. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeich- -| 5 net, daß der Plattenrohling durch einziehbare Führungsstifte in Position gebracht wird und die Einrichtung zur Arretierung der eingestellten Position aus einer Platte besteht, die auf der Oberseite eine Vielzahl von Löchern hat, durch die ein Vakuum angelegt wird, um den Plattenrohling auf der Oberseite zu halten.

   45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Platte mehrere Kammern vorhanden sind, mit deren Hilfe selektiv Vakuum an die Vielzahl der Löcher, auf der Oberseite der Platte angelegt werden kann.

   46. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Beschichtung eine Beschichtungswalze ist.

   c 47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungswalze bei der Bewegung über den Plattenrohling einziehbar ist.

   48. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichjQ net, daß die Beschichtungswalze stationär ist und der Plattenrohling die Beschichtungswalze passiert.

   49. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildmaskenanordnung Vakuumeinrichtun-

   .. t- gen zur Arretierung der Bildmaske besitzt.

   50. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Bewegen der Bildmaskenanordnung in unmittelbare Nähe und zum Entfernen

   2Q aus der unmittelbaren Nähe der Halterung des Plattenrohlings vorhanden sind.

   51. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Beschichten eine Beschichtungswalze ist, die einziehbar nahe der Halterung des Plattenrohlings angebracht ist und

   den Platten rohling beschichtet, während dieser in einer bestimmten Position gehalten wird.

   52. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungseinrichtung stationär ist und der Plattenrohling sich zur Beschichtung durch die Beschichtungseinrichtung bewegt.

   53. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle ein Quecksilberbogen ist.

   54. Vorrichtung nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle eine Quecksilber-Xenon-Lichtquelle ist.

   55. Mehrkammervakuumplatte, gekennzeichnet durch ein

   Basiselement, eine Vielzahl darauf aufgerichteter, durchgehender Wände von gleicher Höhe, die getrennte Bereiche bilden, ein Abdeckelement, das von

   2p einer Vielzahl von Öffnungen durchbrochen ist und mit dem oberen Teil der Wände unter Ausbildung einer Vielzahl von abgeschlossenen Kammern dicht abschließt und Einrichtungen zur Verbindung jeder der Kammern mit einer Vorrichtung zum Anlegen eines Vakuums an diese.

   56. Mehrkammervakuumplatte nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Serie von bis zu vier Kammern enthält.

   57. Eine Mehrkammervakuumplatte nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, daß das Abdeckelement an seiner Oberseite eine Vielzahl parallel verlaufender Kanäle aufweist, wobei diese Kanäle von einem Ende des Elementes bis zum anderen Ende des Elementes reichen.

   58. Vakuumplatte, an die selektiv Vakuum angelegt werden kann, gekennzeichnet durch eine Oberseite, die von in einen Hohlraum mündenden Löchern durch-

   -I5 brochen ist, und eine Vorrichtung zum Anlegen eines Vakuums an den Hohlraum, wobei die Löcher so versenkt sind, daß sie Kugeln aufnehmen können, die bei Anlegung eines Vakuums an den Hohlraum die Löcher verschließen.

   59. Vakuumplatte nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus nicht-magnetischem Material und die Kugeln aus magnetischem Material bestehen .

   60. Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) mindestens ein Teil eines Leiterplattensubstrats mit einer flüssigen Polymerzusammensetzung, die durch nicht kohärentes, kollimiertes

   Licht härtbar ist, beschichtet wird,

   b) ein Schema aus im wesentlichen kollimiertem, nicht kohärentem Licht projiziert wird, das durch eine Schablone, die keinen Kontakt mit der flüssigen Polymerbeschichtung hat, model

   liert wird,

   c) die Beschichtung aus flüssiger Polymerzusammensetzung dem proj izierten Schema aus im wesentlichen kollimierter, nicht kohärenter Licht-

   .j5 strahlung ausgesetzt und die Polymerzusammenset

   zung im Schema des im wesentlichen kollimierten, nicht kohärenten Lichts zu einem festen Polymer gehärtet wird und das flüssige Polymer außerhalb des Schemas des im wesentlichen kollimierten, nicht kohärentem Lichts im wesent

   lichen als nicht gehärtetes, flüssiges Polymer erhalten bleibt, und

   e) das im wesentlichen ungehärtete, flüssige Polymer entfernt wird, so daß das feste Polymer in dem angegebenen Schema auf der Leiterplatte zu

   rückbleibt.

   61. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel der im wesentlichen vertikalen Kanten des Photolacks innerhalb von + 3 Graden zur Vertikalen liegt.

   62. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht kohärente, im wesentlichen kollimierte Lichtstrahlung einen Halbwinkel von nicht mehr als 3 , gemessen als Kantenwinkel der im wesentlichen vertikalen Kanten des Photolacks, hat.

   63. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschichtungsvorgang (a) durch Walzen-

   -l 5 beschichtung ausgeführt wird.

   64. Verfahren nach Anspruch 62, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorgang (c) ausgeführt wird, indem eine Bildmaske ohne Berührung mit aber in unmittelbarer Nähe zu der flüssigen Polymerbeschichtung angeordnet wird und die Bildmaske mit nicht kohärenten^, im wesentlichen kollimiertem Licht bestrahlt wird, wobei ein Teil des nicht kohärenten, kollimierten Licht s durch die Schaltbildmaske fällt und das projizierte Schema aus nicht kohärentem, im wesentlichen kollimierten Licht bildet.

   65. Verfahren nach Anspruch 64, dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungs-Abweichungsfaktor nicht mehr als etwa 12,7.um beträgt und ein Luftspalt zwischen der Bildmaske und der mit flüssigem PoIy-

   c mer beschichteten Oberfläche von etwa 0,127 bis 12,7 mm eingehalten wird.

   66. Verfahren nach Anspruch 60, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (a) in einer Schicht-

   _.„ dicke von etwa 2,54 bis 254.um erfolgt.

   67. Verfahren nach Anspruch 65, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung (a) durch Umkehrwalzenbeschichtung in einer Schichtdicke von etwa 12,7 bis

   ., ₅ Λ 27 .um erfolgt, der Halbwinkel nicht mehr als 1,5° und die Abbildungs-Abweichung nicht mehr als 6,35,um beträgt.