DE3339946C2

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Info

Publication number: DE3339946C2
Application number: DE3339946A
Authority: DE
Inventors: Klaus 6500 Mainz De Eisenmenger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1990-12-06
Also published as: DE3339946A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten der Bohrungswandungen in Leiterplatten mit Kupfer gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des einzigen Patentanspruches.The invention relates to a method for coating the Bore walls in printed circuit boards with copper according to the Features of the preamble of the only claim.

Ein Verfahren der genannten Art ist z. B. aus der Fachzeit schrift "Metalloberfläche" 1965, Seite 121 bekannt. Danach wird eine gelochte, aus einem isolierenden Werkstoff be stehende Leiterplatte zunächst in einem alkalischen Reini gungsbad behandelt, daraufhin gespült, sodann in einem Palladium und Zinnchlorid enthaltenden Aktivierungsbad be handelt und nach einer weiteren Spülung in einem Kupferbad galvanisiert. Dieses bekannte Verfahren umfaßt allerdings noch weitere Verfahrensschritte, wozu nicht nur ein mecha nisches Aufrauhen der Oberflächen durch Abbimsen bzw. Sand strahlen oder dergl. gehört, sondern auch ein stromloses Verkupfern in einer alkalischen Kupfernitrat-Lösung mit Formaldehyd als Reduktionsmittel. Erst danach erfolgt bei dem bekannten Verfahren das elektrolytische Verkupfern in einem Sulfat- oder Pyrophosphatbad. Schließlich werden die Leiterplatten auch vor der Reinigung in dem alkalischen Reinigungsbad in Chrom-Schwefelsäure geätzt, wodurch der insgesamt erforderliche Aufwand sehr hoch ist.A method of the type mentioned is e.g. B. from professional time font "metal surface" 1965, page 121 known. After that will be a perforated, made of an insulating material standing circuit board first in an alkaline cleaning agent treatment bath, then rinsed, then in one Activation bath containing palladium and tin chloride and after a further rinse in a copper bath galvanized. However, this known method includes still further process steps, for which not only a mecha African roughening of the surfaces by abiming or sand radiate or the like, but also an electroless one Coppering in an alkaline copper nitrate solution with Formaldehyde as a reducing agent. Only then does it take place at the known process of electrolytic copper plating a sulfate or pyrophosphate bath. Eventually they will Printed circuit boards also before cleaning in the alkaline Cleaning bath etched in chrome-sulfuric acid, whereby the total effort required is very high.

Des weiteren ist aus der DE 33 23 476 A1 ein Verfahren zur galvanischen Metallabscheidung auf nichtmetallischen Ober flächen bekannt, bei dem mit einem in erheblichem Umfang manipulierten Galvanobad gearbeitet wird. Dies geschieht durch die Zugabe von Farbstoffen, oberflächenaktiven Sub stanzen, Chelatbildnern, Glanzzusätzen und Nivellierungs zusätzen. Verschiedene Farbstoffe sind in der DE 33 23 476 konkret erwähnt, wie z. B. Victoria Pure Blue F80, Methy lenblau, Methylviolett, Acid Blue 161 usw. Versuche z. B. mit Methylenblau haben allerdings ergeben, daß dieser Zu satz das Galvanobad innerhalb kürzester Zeit zerstört bzw. absolut unbrauchbar macht. Die DE 33 23 476 A1 erteilt da her keine wiederholbare technische Lehre, die den prakti schen Bedürfnissen gerecht wird, denn diese erfordern, daß das Galvanobad möglichst mehrere Monate lang verwendbar ist.Furthermore, DE 33 23 476 A1 describes a method for galvanic metal deposition on non-metallic surfaces known areas with a significant extent manipulated electroplating bath. this happens by adding dyes, surface-active sub punching, chelating agents, gloss additives and leveling add. Different dyes are in DE 33 23 476 specifically mentioned, such as B. Victoria Pure Blue F80, Methy lenblau, methyl violet, Acid Blue 161 etc. Try z. B. with methylene blue, however, have shown that this Zu the galvanic bath is destroyed or absolutely useless. DE 33 23 476 A1 gives there no repeatable technical teaching that needs, because they require that the electroplating bath can be used for several months if possible is.

Aus der US-PS 30 99 608 geht schließlich noch ein Verfahren zum Metallisieren der Bohrungswandungen von Leiterplatten aus isolierendem Werkstoff hervor, das ohne chemische Ver kupferung auskommt. Gearbeitet wird aber unter zusätzlicher Verwendung einer 37%igen Salzsäure-Lösung und im Ergebnis weist dieses Verfahren derart schwerwiegende Mängel auf, daß es in der Praxis nicht durchführbar war. Dazu gehörte, daß die kolloide Palladium-Zinn-Chlorid-Suspension wegen ihrer Neigung zum Ausflocken eine nicht annehmbar kurze Lebensdauer von nur ca. 9 Tagen besitzt und wegen ihres hohen Palladium-Gehaltes relativ teuer ist. Ferner wird bei diesem Verfahren wesentlich mehr Kupfer an den Oberflächen als auf den Lochwandungen abgeschieden, was seine Unbrauch barkeit für die gewerbliche Nutzung zur Folge hat.Finally, a method is known from US Pat. No. 3,099,608 for metallizing the bore walls of printed circuit boards from insulating material, which without chemical ver copper gets along. But work is carried out under additional Using a 37% hydrochloric acid solution and as a result this method has such serious shortcomings that it was not feasible in practice. That included that the colloidal palladium-tin-chloride suspension because of an unacceptably short tendency to flocculate Has a lifespan of only about 9 days and because of its high palladium content is relatively expensive. Furthermore, at this process significantly more copper on the surfaces than deposited on the hole walls, what its useless availability for commercial use.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beschichten der Bohrungswandungen in Leiterplatten mit Kupfer anzugeben, das praktikabel ist, sich einfach und schnell durchführen läßt und mit einem geringen Aufwand an Bädern, Zeit und Energie auskommt.The invention has for its object a method for Coating the bore walls in printed circuit boards with Specifying copper that is practical, simple and easy can be carried out quickly and with little effort Baths, time and energy gets along.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die Behandlung im Aktivierungsbad 10 bis 15 Minuten erfolgt, daß die Behandlung im Galvanobad 20 bis 30 Minuten beträgt, daß das Aktivierungsbad auf einer Temperatur von 20° bis 30°C gehalten wird und daß das Galvanobad ebenfalls auf einer Temperatur von 20° bis 30° gehalten wird.To achieve this object, the invention provides that the Treatment in the activation bath takes 10 to 15 minutes, that the treatment in the electroplating bath is 20 to 30 minutes, that the activation bath at a temperature of 20 ° to Is kept 30 ° C and that the electroplating bath also on a temperature of 20 ° to 30 ° is maintained.

Die Verwendung der angegebenen Zeiten und Temperaturberei che genügt völlig zur Erzielung ausreichender Beschichtun gen mit Kupfer auf den Bohrungswandungen der Leiterplatten. Dabei versteht es sich ferner, daß die jeweilige Kupfer schicht um so stärker wird, je länger die Behandlung im Galvanobad dauert. Mit zunehmender Zeitdauer erhält man entsprechend stärker Kupferschichten, wobei die angegebe nen Zeitspannen für eine sichere Beschichtung ausreichen. Die niedrigen Temperaturen des Aktivierungsbades und die niedrigen Temperaturen des Galvanobades erfordern nur einen geringen Energieaufwand und die kurzen Behandlungszeiten sind vorteilhaft und produktionsfördernd. Schließlich füh ren die kurzen Behandlungszeiten und die genannten Tempe raturbereiche zu einer qualitativ hochwertigen Beschich tung, ohne daß dazu besondere Kosten oder zusätzliche Bäder erforderlich wären.The use of the specified times and temperature range surface is sufficient to achieve sufficient coating with copper on the hole walls of the circuit boards. It also goes without saying that the respective copper layer gets stronger the longer the treatment in Electroplating bath lasts. With increasing time you get correspondingly thicker copper layers, the specified enough time for a safe coating. The low temperatures of the activation bath and the low temperatures of the electroplating bath require only one low energy consumption and short treatment times are beneficial and promote production. Finally lead Ren the short treatment times and the mentioned tempe areas for a high quality coating tion without any special costs or additional baths would be required.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei spieles näher beschrieben.The invention is illustrated below by means of an embodiment game described in more detail.

Als Reinigungsbad eignet sich besonders ein stark alkali sches Bad. Es können jedoch auch neutrale bis schwach sauere Bäder verwendet werden. Die Behandlung der Leiter platten in diesem Bad, welches auf etwa 65° bis 75°C ein gestellt wird, beträgt je nach der Güte der Leiterplatten bzw. der Bohrlöcher 10 bis 20 Minuten.A strongly alkaline is particularly suitable as a cleaning bath nice bathroom. However, it can also be neutral to weak acidic baths can be used. Treatment of the ladder plates in this bath, which at about 65 ° to 75 ° C. depending on the quality of the printed circuit boards or the boreholes 10 to 20 minutes.

Die Behandlung in dem Aktivierungsbad beträgt sodann etwa 10 bis 15 Minuten bei Raumtemperatur. Die Zeitdauer hängt hier ebenfalls wieder von der Güte der Bohrlöcher ab. Es muß jeweils genügend Zeit vorhanden sein, damit sich das Palladium an den Oberflächenstrukturen anlagern und sie auf diese Weise aktivieren kann.The treatment in the activation bath is then approximately 10 to 15 minutes at room temperature. The length of time depends here again from the quality of the boreholes. It there must always be enough time for the Add palladium to the surface structures and put them on can activate this way.

Der sich nach einem Spülvorgang anschließende nächste Ver fahrensschritt der Galvanisation erfolgt ebenfalls bei Raumtemperatur bzw. 20 bis 30°C und dauert je nach Güte der Bohrlöcher 20 bis 30 Minuten.The next Ver after a rinse The galvanization step also takes place at Room temperature or 20 to 30 ° C and lasts depending on the quality the holes 20 to 30 minutes.

Es ist zweckmäßig, ein Galvanisierbad zu verwenden, welches gut einebnende Eigenschaften besitzt, damit die Oberflä chenstrukturen der Bohrlochwandung gut abgedeckt werden.It is advisable to use an electroplating bath, which has good leveling properties so that the surface well structures of the borehole wall are well covered.

Claims

Process for coating the bore walls in printed circuit boards with copper, the perforated printed circuit boards consisting of an insulating material, first in an alkaline cleaning bath, then rinsed, then treated in an activation bath containing palladium and tin chloride and, after a further rinsing, galvanized in a copper bath , characterized in that the treatment in the activation bath takes 10-15 minutes, that the treatment in the electroplating bath is 20-30 minutes, that the activation bath is kept at a temperature of 20 ° to 30 ° C and that the electroplating bath also if at a temperature is kept from 20 ° to 30 ° C.