DE3538652C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen
eines mit einem Metallmuster versehenen Isolier
substrates, insbesondere gedruckte Schaltungen,
in Voll-Additiv-Technik nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist bereits bekannt aus der
US-PS 42 62 085. Bei nach dem "Additiv"-Verfahren
hergestellten Metallmustern auf Trägern aus Isolier
stoff unterscheidet man als Stand der Technik zwei
verschiedene Verfahrensgruppen: Zum einen die
Herstellung des Metallmusters unter Verwendung
einer Negativ-Abdeckmaske und zum anderen jene
Verfahren, bei denen das Muster als Positiv direkt
auf den Träger aufgebracht wird, und zwar meistens
in Form eines auf die nachfolgende Metallabscheidung
aus stromlos Metall abscheidenden Bädern katalytisch
wirkenden Keimbildes.
Die nach dem vorliegenden Verfahren als gedruckte
Schaltungen herstellbaren Metallmuster können
sowohl nach dem Negativ-Masken- als auch nach dem
Positiv-Verfahren hergestellt werden. Bei dem
Negativ-Masken-Verfahren wird ganz allgemein
ein Leiterzugmuster durch stromlose Metallabscheidung
auf einer mittels eines Haftverbesserungs-Verfahrens
vorbehandelten Oberfläche durch ein Maskendruck
verfahren hergestellt. Vor oder nach der Behandlung
zur Haftverbesserung wird eine Widerstands-Abdeck
maske in den nicht zu metallisierenden Bezirken
aufgedruckt.
Zur Haftverbesserung wird die Oberfläche des Träger
materials hydrophil und mikroporös gemacht, entweder
durch Plasmabehandlung oder durch mechanische
Einwirkung. Es ist im oben genannten Zusammenhang
auch bekannt, die Oberfläche mit einem starken
Oxidationsmittel oder einer oxidierenden Säure zu
behandeln, nachdem zuvor mit einem Quellmittel be
handelt wurde. Dadurch wird die vorbehandelte
Oberfläche hydrophil und mikroporös. Vor oder nach
der Behandlung zur Haftverbesserung wird die dem
gewünschten Muster entsprechende Abdeckmaske auf
gedruckt, deren Oberfläche hydrophob ist.
Bei dem genannten Positiv-Verfahren ohne Maske
wird additiv ein leitfähiges Abbild des gewünschten
Musters aus Metallkeimen auf der Oberfläche angebracht
für die katalytische, stromlose Metallabscheidung.
Die Oberfläche ist im stromlosen Metallisierungs
bad hydrophil und mikroporös. Derartige hydrophile
Oberflächen neigen zu unkontrollierbaren, außerhalb
des gewünschten Metallmusters sich abscheidenden
Metallbelägen, die als sogenannter "Cu-Wildwuchs"
in der einschlägigen Technik bekannt sind.
Es müssen daher beim Verfahren ohne Maske
sehr stabile Metallisierungsbäder verwendet werden
und/oder es muß die unerwünschte Metallabscheidung
durch periodisches Ätzen entfernt werden.
Bei dem gattungsgemäßen Verfahren gemäß US-PS 42 62 085
werden nach dem Anbringen eines Musters aus
Kupferkeimen auf die Oberfläche des Basismaterials
die Kupferkeime gegen Palladium ausgetauscht
und stromlos eine dünne Schicht abgeschieden, die
anschließend zu stromlos metallischem Kupfer
verstärkt wird. Das dafür verwendete Kupferbad
enthält einen Zusatz von Kaliumselenzyanat als
Stabilisator. Beim Übergang zur Massenfertigung
erwies sich dieses Verfahren jedoch als instabil:
es traten fehlerhafte Muster sowie auch Kupferab
scheidungen außerhalb des gewünschten Musters auf.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren zum Her
stellen gedruckter Schaltungen (DE-OS 28 10 315)
wird ein Plattierungsresist auf einem negativen Schal
tungsmuster auf einem Substrat mit einem
Abdeckmaterial hergestellt, das so wirkt, daß die
Abscheidung und das Haften eines Initiators der
stromlosen Metallplattierung reduziert wird und
der Initiator auf der Oberfläche des Substrats
abgeschieden und der Initiator dann auf dem Resist
entfernt wird, um nachfolgend die stromlose Metall
abscheidung durchführen zu können.
Dieses Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß
für die Herstellung des Plattierungsresist
als Abdeckmaterial wärmehärtbares Harz ver
wendet wird, das eine Feststofflösung von Oxyden
des Titans, Nickels und Antimons enthält, und
daß zum Entfernen des Indikators auf dem Resist
das Substrat mit einer sauren Ammoniumpersulfat
lösung in Kontakt gebracht wird.
In der US-PS 35 62 005 wird ein Verfahren be
schrieben, bei dem keine Maskenschicht verwendet
wird und bei welchem nach der Behandlung zur
Haftverbesserung die Oberfläche mit einer Zinn(II)chlorid-
Lösung behandelt wird. Das zu metallisierende Muster
entsteht durch Bestrahlen der Oberfläche durch
ein Photopositiv des Musters mit harter UV-Strahlung.
Dadurch wird das SnCl₂ in eine SnCl₄ Verbindung
umgewandelt und bei einer nachfolgenden Behandlung
mit PdCl₂ werden nur die nicht oxidierten Bezirke,
also die unbestrahlten, für die stromlose Metall
abscheidung katalytisch aktiv. Hiernach können
sehr feine Konturen erzielt werden. Trotzdem treten
auch bei dieser Verfahrensweise viele Fehlerstellen
durch außerhalb des Musters abgeschiedenes Kupfer
auf.
Nach weiteren in den US-PSen 36 74 485, 44 51 505
und 40 85 285 beschriebenen Verfahren ohne Masken
schicht wird die Oberfläche mit Titandioxid behandelt.
Die so vorbehandelte Oberfläche wird durch ein
Photonegativ bestrahlt. Die bestrahlten Bezirke
laden sich auf und bei einer nachfolgenden Behandlung
mit PdCl₂ entsteht eine auf die Metallabscheidung
aus stromlosen Bädern katalytisch wirkende Schicht.
Auch hier zeigt die praktische Anwendung zu viele
Fehlerstellen durch außerhalb des Leiterzugmusters
abgeschiedenes Metall.
Nach noch weiteren in den US-PSen 37 72 078,
39 30 963, 39 59 547 und 39 94 727 beschriebenen
Verfahrensweisen, die ebenfalls ohne Abdeckmaske
arbeiten, wird die Oberfläche nach der Behandlung
zur Haftverbesserung mit einer Kupfersalzlösung
beaufschlagt, die einen Zusatz von 2,6-Anthraquinon
und Polyol enthält. Nach dem Antrocknen wird die
Schicht durch ein Photonegativ belichtet und es
entsteht ein dem gewünschten Muster entsprechendes
Metallkeimbild, das katalytisch auf das aus strom
losen Bädern abgeschiedene Metall wirkt. Cu-Wildwuchs
ist auch bei diesem Verfahren nicht auszuschließen.
Zusätzlich entstehen hier auch federartige Abschei
dungen auf den Leiterzügen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, metallisches Muster
einschließlich Schaltungsmuster auf Isolierkunststoff
unterlagen ohne Verwendung einer Maske nach dem
Additivverfahren herzustellen, bei denen keine
unerwünschten Metallabscheidungen außerhalb des
gewünschten Musters auftreten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im
Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Nach dem Verfahren der Erfindung werden die Ober
flächen von kunstharzhaltigen Isolierstoffplatten
entweder hydrophob gemacht oder deren hydrophober
Zustand wieder hergestellt.
Weiterhin werden durch die erfindungsgemäße Ober
flächenbehandlung die durch das Haftverbesserungs
verfahren entstandenen Mikroporen nach dem Her
stellen des Metallmusters und vor der Metallab
scheidung im stromlos arbeitenden Bad wieder ge
schlossen und damit gleichzeitig wieder eine
hydrophobe Oberfläche hergestellt, um so zu ver
meiden, daß bei der stromlosen Metallabscheidung
sich Metall außerhalb des gewünschten Musters
niederschlägt.
Das Verfahren nach der Erfindung kann auch vorteil
haft für die Herstellung von Metallkernplatten
nach einem verbesserten Verfahren sowie zur Ver
meidung unerwünschter Metallabscheidungen beim
stromlosen Metallisieren von thermoplastischen
Trägern mit einer Formbeständigkeits-Temperatur
von 170°C angewendet werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Aufgabenlösung ergeben sich aus den Unter
ansprüchen.
In der Beschreibung werden unter dem Begriff
"aromatische Polyätherpolymere" solche verstanden,
die periodisch wiederkehrende aromatische- und
Äthergruppen in der Kette enthalten. Beispiel
haft, aber nicht ausschließlich bezieht sich der
Ausdruck auf Polysulfone, Polyätherimide und
Polyätherketone.
Als "Sulfonpolymer" gilt ein thermoplastisches Polymer
mit der periodisch wiederkehrenden O=S=O Gruppe
einschließlich der folgenden Polymere:
Polysulfone, Polyäthersulfone, Polyarylsulfone und Polyphenylsulfone. Als "Hochtemperatur-Thermoplast- Polymere" werden solche Polymere bezeichnet, die ein aromatisches Grundgerüst enthalten, das sich bei Temperaturen um 245°C innerhalb von 5 Sekunden weder zersetzt noch verflüssigt. Das Polymer hat eine Formbeständigkeitstemperatur von 170°C.
Polysulfone, Polyäthersulfone, Polyarylsulfone und Polyphenylsulfone. Als "Hochtemperatur-Thermoplast- Polymere" werden solche Polymere bezeichnet, die ein aromatisches Grundgerüst enthalten, das sich bei Temperaturen um 245°C innerhalb von 5 Sekunden weder zersetzt noch verflüssigt. Das Polymer hat eine Formbeständigkeitstemperatur von 170°C.
Als "Solvatisieren" wird die Adsorption einer
Flüssigkeit an der Oberflächenschicht eines Polymers
bezeichnet, die mit dem Quellen der Oberfläche ver
bunden sein kann. Nach dem vorliegenden Verfahren
kann die Oberfläche einer harzhaltigen Trägerplatte
geglättet werden, nachdem sie durch die Behandlung
zur Haftverbesserung mikroporös und hydrophil ge
macht worden ist. Das Material der Trägerplatte
kann beispielsweise ein Epoxid getränktes Glasfaser
gewebe oder eine mit einer Kunstharzschicht ver
sehene Metallplatte oder ein thermoplastisches oder
wärmeaushärtbares Polymer oder ein Laminat sein,
das mit einem hochtemperaturbeständigen thermo
plastischen Polymer beschichtet ist. Vor dem Auf
bringen des zu metallisierenden Musters wird die
Oberfläche des Trägers mikroporös und hydrophil
gemacht, um eine sichere Verankerung der später
darauf abzuscheidenden Metallschicht zu gewähr
leisten. Es konnte festgestellt werden, daß hydrophile
und mikroporöse Oberflächen wieder geglättet und
hydrophob gemacht werden können, wenn sie mit einem
geeigneten Lösungsmittel in flüssiger Form oder
als Dampf behandelt werden. Dadurch wird die Ober
fläche angelöst. Bei Auswahl der richtigen Be
handlungsdauer mit dem Lösungsmittel wird vermieden,
daß sich die Oberflächenschicht verflüssigt und über
den Metallbelag fließt bzw. daß es zum Auftreten
von Spannungsrissen kommt. Vielmehr wird die
Kunststoffoberfläche solvatisiert und dadurch
glatt und hydrophob. Unmittelbar danach wird
die Oberfläche bei einer Temperatur getrocknet,
bei der sich das Lösungsmittel schnell verflüchtigt.
Erläuterungen und Ausführungsbeispiele zur
Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt
und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Flußdiagramm des Verfahrens, und
Fig. 2A bis 2I die Seitenansicht eines Oberflächen
bereiches eines polymeren Trägers
im Querschnitt während der einzelnen
Verfahrensschritte.
In einer bevorzugten Ausführungsform dient die
vorliegende Verfahrensweise zum Herstellen eines
Metallmusters auf einem nichtleitenden und mit
einem Kunstharz überzogenen Trägermaterial. Die
folgenden Verfahrensschritte sind kennzeichnend:
Zunächst wird die Oberfläche des nichtleitenden
Trägermaterials hydrophil und mikroporös gemacht,
um die Hafteigenschaften des darauf abzuscheidenden
Metalles zu verbessern. Dann wird auf der so vor
behandelten Oberfläche ein katalytisch auf die
stromlose Metallabscheidung wirkendes Abbild des
gewünschten Musters hergestellt und auf diesem Metall
aus einem stromlos arbeitenden Bad abgeschieden.
Im Anschluß an den stromlosen Metallisierungsschritt
wird die harzreiche Oberfläche mit einem Lösungs
mittel behandelt, in dem sie zumindest teilweise
löslich ist, für einen Zeit
raum, der ausreicht, um die nicht mit der Metallschicht
versehenen Oberflächenbezirke zu solvatisieren und so zu
bewirken, daß das Harzgemisch bis an die Kanten des me
tallischen Musters fließt und dessen Stirnflächen be
deckt, der aber nicht ausreicht, um das Gemisch so weit
zu verflüssigen, daß es über die Kanten hinaus auf das
metallische Muster fließt. Anschließend wird die Platte
bei einer Temperatur getrocknet, bei der sich das Lösungs
mittel schnell verflüchtigt, so daß der Fluß schnell ge
stoppt wird und die Kanten des Metallmusters von dem
Kunststoff bedeckt bleiben.
Das beschriebene und beanspruchte Verfahren wird erfolg
reich bei der Herstellung von gedruckten Schaltungsplatten
angewendet.
In einer Ausführungsform des Verfahrens nach der Erfin
dung wird ein nicht-leitendes, mit einer Metallschicht ver
sehenes Trägermaterial behandelt. Die Oberfläche des poly
meren Basismaterials wird zur Haftverbesserung nach einem
der bekannten Verfahren, entweder chemisch mit hoch
oxidierenden Lösungen oder mit Plasma, behandelt, um die
Oberfläche hydrophil zu machen. Die so vorbehandelte Ober
fläche weist Keimstellen auf, die zur chemischen oder me
chanischen Verbindung mit einer Metallschicht geeignet
sind.
Auf der so vorbehandelten Oberfläche wird ein Metallmuster
nach bekannten Verfahren aufgebracht, beispielsweise nach
einem der hier zuvor beschriebenen Verfahren ohne Abdeck
maske, vorzugsweise durch Aufbringen eines auf die strom
lose Metallabscheidung katalytisch wirkenden Keimbildes.
Entsprechend der Erfindung wird das Musterbild durch strom
lose Metallabscheidung bis auf eine Dicke von 0,5 bis
5 µm verstärkt.
Nach dem Abscheiden des Metalles werden die nicht mit Me
tall bedeckten Oberflächenbereiche in einem nachfolgenden
Verfahrensschritt wieder glatt, praktisch porenfrei und
hydrophob und damit widerstandsfähig gegen unerwünschte
Metallabscheidungen auf diesen gemacht. Hierzu wird die
Oberfläche in ein Lösungsmittel gebracht, das geeignet
ist, die Oberflächenschicht mindestens teilweise anzu
lösen, und zwar für einen Zeitraum, der ausreicht, um
die Oberflächenschicht anzulösen, der aber nicht aus
reicht, um diese so weit zu verflüssigen, daß das Harz
gemisch über die Kanten des Metallbelages bis auf die
Metallschicht fließt und Spannungsrisse erzeugt werden.
Der Behandlungszeitraum kann zwischen 1 Sekunde und einer
Minute betragen, je nach Art des Lösungsmittels und des
Harzgemisches. Für das Anlösen eignen sich in der Regel
starke Lösungsmittel, die mit geeigneten Mitteln ver
dünnt werden, wie z. B. aliphatischen Kohlenwasserstoffen,
Alkoholen und Wasser. Sofort nach der Behandlung mit
dem Lösungsmittel wird die Oberfläche bei einer Temperatur
getrocknet, bei der das Lösungsmittel schnell ver
dampft. Geeignete Temperaturen liegen zwischen Zimmer
temperatur und 200°C, vorzugsweise zwischen Zimmertemperatur
und 125°C.
Die Oberfläche kann entweder mit der flüssigen oder mit
der dampfförmigen Phase eines geeigneten Lösungsmittels
behandelt werden. Als Lösungsmittel eignen sich besonders
Ketone, Ester, aromatische und aprotische Lösungsmittel
sowie halogenierte Kohlenwasserstoffe, deren Siedepunkt
unterhalb der Formbeständigkeits-Temperatur des Basis
materials liegt.
Geeignete, nicht-leitende Trägermaterialien sind wärmeaus
härtbare Harze wie z. B. Epoxyd-Harze und mit thermoplasti
schen oder wärmeaushärtbaren Harzen beschichtete Metall
platten, wärmeaushärtbare Laminate mit einem Überzug aus
thermoplastischem Polymer, harzreiche Laminate sowie glas
faserverstärktes Epoxylaminat mit einer Oberflächen
schicht aus Epoxyharz nicht zu geringer Schichtdicke. Vor
zugsweise werden für die Oberflächenschicht Epoxyharze
mit einer Beimengung von beispielsweise Bisphenol A ver
wendet.
Für Metallkernplatten kommen sowohl Stahl- als auch Alu
miniumbleche infrage, die auch bereits mit einem Loch
muster versehen sein können und durch einen Kunstharz
überzug isoliert sind. Als Überzugsmasse eignen sich Epoxy
harze und Hochtemperatur-beständige Polymere. Die Metall
platte kann nach verschiedenen Verfahren mit dem Überzug
versehen werden; dazu gehören Beschichtungen in der Pulver
technik, Pulversprühverfahren, elektrostatische Pulver
beschichtung sowie Wirbelsintern.
Geeignete thermoplastische Polymere sind Polysulfone, Poly
ätherimide und Polyphenylensulfide sowie Polyätherketone.
Es wird angenommen, daß sich auch Niedrig-Temperatur-
Thermoplaste wie Polyäthylen und Akrylnitrilbutadien
styren (ABS) eignen.
Unter den Polysulfonen sind besonders die Polyäthersulfone
zu nennen.
Die hochtemperaturbeständigen, thermoplastischen Poly
mere, in Formen gegossen und als Platten gepreßt oder
in der Form von Stäben oder als Film, weisen ursprünglich
eine hydrophobe Oberfläche auf und sind entweder durchsich
tig oder durchscheinend. Erst durch die bekannten Verfah
ren zur Haftverbesserung wird die Oberfläche hydrophil und
mikroporös und damit bereit zur Aufnahme festhaftender
Metallschichten.
Im folgenden wird das Verfahren nach der
Erfindung am Beispiel einer hochtemperaturbeständigen
thermoplastischen Trägerplatte beschrieben. Gegossen oder
gepreßt, weisen diese Thermoplaste immer eine glänzende
und glatte Oberfläche auf, die hydrophob ist. Für die
nachfolgende Metallisierung wird die Plattenoberfläche nach
einem bekannten Verfahren zur Haftverbesserung behandelt
bzw. geätzt; dadurch wird die Oberfläche mikroporös und
hydrophil und gleichzeitig milchig-undurchsichtig.
Im allgemeinen wird ein Thermoplast zum Entspannen 8 bis 12
Stunden getempert oder die Entspannung erfolgt durch Be
handlung mit Strahlung. Anschließend werden, falls ge
wünscht, Löcher gebohrt oder gestanzt. Die Löcher können
auch gleich beim Gießen der Trägerplatte vorgesehen wer
den. Nach dem Anbringen der Löcher wird das Material er
neut entspannt, wie oben beschrieben, und für 0,5 bis
3 Minuten mit einer Dimethylformamid-Lösung vorbehan
delt. Anschließend folgt der bereits mehrfach beschrie
bene Schritt zur Haftverbesserung. Durch diese Behandlung
verändert sich die Oberfläche: sie verliert den Glanz
und ihre hydrophoben Eigenschaften und weist ein milchig-
trübes Aussehen auf. In diesem Zustand ist die Ober
fläche mikroporös und hydrophil und weißt Poren auf, in
denen sich die anschließend abzuscheidenden Metallatome
verankern können.
Die so vorbereitete Trägerplatte wird mit einer strahlungs
empfindlichen Mischung überzogen, deren Zusammensetzung
aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dieser Überzug
wird sowohl auf der gesamten Oberfläche der Platte als
auch auf den Lochinnenwandungen angetrocknet. Danach wird
die Platte durch eine Schablone mit UV bestrahlt und so
ohne Abdeckmaske ein dem gewünschten Muster entsprechendes
Abbild, bestehend aus Metallkeimen, auf der Oberfläche
erzeugt. Von den unbestrahlten Bezirken wird in einem an
schließenden Verfahrensschritt die strahlungsempfindliche
Schicht entfernt. Das entstandene Abbild wird mit einer
beispielsweise alkalischen Reduktionsmittel-Lösung fixiert
und die Platte anschließend gespült.
Auf der, wie oben beschrieben, vorbereiteten Trägerplatte
wird aus stromlos arbeitenden Metallisierungsbädern nach
dem Stand der Technik stromlos Metall abgeschieden. Die
hierfür üblichen Badlösungen enthalten ein wasserlösliches
Salz des abzuscheidenden Metalles, einen Komplexbildner
für dieses Metall und ein Reduktionsmittel für die Metallionen.
Es werden stromlose Kupfer-, Nickel-, Kobalt-, Silber-
und Goldbadlösungen verwendet.
Verkupferungslösungen enthalten üblicherweise eine Quelle
für Kupfer(II)ionen, wie CuSO₄, ein Reduktionsmittel für
die Kupfer(II)ionen, einen Komplexbildner wie beispiels
weise Äthylendiamintetraessigsaures Natrium, ein Mittel
zum Einstellen des pH-Wertes, beispielsweise NaOH, und
einen Stabilisator sowie eine Verbindung zum Erzielen aus
reichender Duktilität der abgeschiedenen Kupferschicht.
Nickelbäder, wie sie üblicherweise und auch bei dem Ver
fahren nach der Erfindung verwendet werden, enthalten in
wäßriger Lösung ein wasserlösliches Nickelsalz wie
Nickelchlorid, ein aktives chemisches Reduktionsmittel
für das Nickelsalz wie Hypophosphit-Ionen, einen Komplex
bildner wie z. B. Karboxylsäure oder ein Salz dieser
Säure, sowie einen Stabilisator.
Für die Erfindung geeignete, stromlos Gold abscheidende
Badlösungen enthalten in wäßriger Lösung ein wasser
lösliches Goldsalz, Borhydrid oder Aminboran als Re
duktionsmittel, einen Komplexbildner für Goldionen sowie
eine geringe Menge einer Cyanidverbindung (zwischen
5 Mikrogramm und 500 Milligramm). Der pH-Wert des Goldbades
liegt zwischen 10 und 14.
Geeignete Kobalt-Badlösungen sind allgemein bekannt und
vielfach in der Literatur beschrieben.
Eine geeignete Kupferlösung hat die folgende Zusammen
setzung:
Kupfersulfat0,04 mol/l
N,N.N¹,N¹-tetrakis (2-hydropyropyläthylendiamin)0,06 mol/l
Natriumcyanid30 mg/l
Formaldehyd0,07 mol/l
Natrium-2-merkaptobenzothiazol0,075 mg/l
Kaliumsulfid0,6 mg/l
Nonylphenoxypolyäthoxyphosphat (Benetzer)0,14 g/l
pH bei 25°C12,7
Temperatur58°C
Vor der Metallisierung aus stromlos arbeitenden Bädern
kann das Keimbild durch einen dünnen, 0,3 bis 5 µm star
ken Metallniederschlag verstärkt werden; vorzugsweise
beträgt die Schichtdicke 0,5 bis 2,5 µm.
Nachdem die bildfreien Bezirke der Plattenoberfläche
wieder in ihren ursprünglichen Zustand gebracht worden
sind, also porenfrei, glatt und hydrophob, kann die
dünne Metallschicht durch stromlose Abscheidung weiter
verstärkt werden, bis die gewünschte Schichtdicke er
reicht ist.
In Fig. 1 ist in Form eines Flußdiagramms die erfindungs
gemäße Verfahrensfolge dargestellt, wobei die bekannten
Zwischenschritte wie z. B. Spülen, weggelassen wurden.
Im Schritt 1 wird eine Trägerplatte von Oberflächenver
schmutzungen befreit. Das verwendete Trägermaterial ist
ein Hochtemperatur-beständiges, thermoplastisches Polymer.
Selbstverständlich können auch andere, geeignete
Trägermaterialien verwendet werden, wie z. B. glasfaser
verstärktes Epoxymaterial mit einer kunstharzreichen
Oberflächenschicht oder eine mit einer Harzschicht über
zogene Metallplatte. Die Kunstharzschicht kann nach ver
schiedenen Verfahren, wie z. B. Wirbelsintern, aufgebracht
sein.
Im Schritt 2 wird das thermoplastische Trägermaterial ent
spannt, entweder durch IR- oder Mikrowellen-Bestrahlung
oder durch Tempern im Ofen.
Im Schritt 3 wird die Oberfläche des Trägermaterials zur
Verbesserung der Haftfestigkeit einem dafür geeigneten Ver
fahren unterzogen. Für die meisten Trägermaterialien ist
das "Quell- und Ätz"-Verfahren besonders geeignet. Hierzu
wird die Oberfläche mit einem Lösungsmittel in Kontakt ge
bracht und so zum Quellen gebracht. Anschließend wird
mit einer oxidierenden Lösung, wie z. B. Oxalsäure, geätzt.
Danach wird die Oberfläche in einer Natriumbisulfit-Lösung
neutralisiert und anschließend in Wasser gespült.
Im Schritt 4 wird die Oberfläche mit einer strahlungs
empfindlichen, katalytischen Schicht überzogen. Eine ge
eignete Katalysierungslösung enthält Kupfersalze und
Anthraquinondisulfonsäure als Photoinitiator.
Nach dem Behandeln in der Katalysierungslösung wird die
Platte schnell getrocknet, um Wasserreste zu entfernen
und eine nicht-klebende Schicht zu erhalten. Für diesen
in Schritt 5 beschriebenen Verfahrensschritt kann ent
weder ein Warmluftstrom, ein solcher in Verbindung mit
IR-Strahlung oder ein Mikrowellen-Ofen verwendet werden.
Im Schritt 6 wird die Oberfläche durch ein Photonegativ
mit UV bestrahlt. Dabei werden nur die Bereiche des ge
wünschten, später zu metallisierenden Muster einschließ
lich zu metallisierender Lochwandungen, bestrahlt. Die
UV-Frequenz richtet sich nach der Zusammensetzung der
Katalysierungslösung. Bei einer 2,6-anthraquinon ent
haltenden Katalysierungslösung liegt die Spitze des
Strahlungsbandes bei 326 nm, während die Bandbreite bis
355 nm oder 400 nm reicht.
Im Schritt 7 werden die nicht bestrahlten Bezirke der mit
dem Katalysator versehenen Oberfläche entfernt und das
Keimbild fixiert.
Im Schritt 8 wird das Keimbild verstärkt durch stromlos
darauf abgeschiedenes Metall, dessen Schichtdicke 0,5
bis 5 µm betragen kann.
Nach dem Spülen und Trocknen wird im Schritt 9 die ur
sprüngliche Oberfläche wieder hergestellt. Dabei werden
die Mikroporen geschlossen und die Oberfläche glatt und
hydrophob gemacht, wodurch die Gefahr von unerwünschten
Kupferabscheidungen vermieden wird. Hierzu wird die Ober
fläche mit einem Lösungsmittel behandelt entsprechend
der vorliegenden Erfindung.
Die Zusammensetzung des Lösungsmittel richtet sich nach
dem Oberflächenmaterial der Trägerplatte. Für hochtempe
raturbeständige Thermoplaste wird eine Mischung aus Iso
propylalkohol und Dimethylformamid verwendet, wobei das
Verhältnis von Dimethylformaid zu Isopropylalkohol von
dem verwendeten Thermoplasten abhängt. Für Polysulfone
beträgt der Dimethylformamidanteil 80%, im allgemeinen
liegt er bei 50 bis 90%. Für harzreiche Epoxylaminate wird
unverdünntes Dimethylformamid verwendet. Das Lösungs
mittel wird im allgemeinen bei Raumtemperatur angewendet;
in manchen Fällen, wie z. B. bei Oberflächen aus Poly
ätherimid, kann es notwendig sein, es auf 35°C bis
65°C zu erwärmen.
Die Einwirkungszeit des Lösungsmittels muß genau über
wacht werden. Ist sie zu kurz, so wird die Oberfläche
nicht völlig geglättet und keine ausreichenden hydro
phoben Eigenschaften erreicht. Ist die Einwirkungszeit
zu lang, können Spannungsrisse auftreten, oder die Harz
mischung wird zu weich und fließt über die metallisier
ten Bereiche. In der Regel reicht eine Einwirkungszeit
von 1 bis 10 Sekunden aus, um die Oberfläche zu solva
tisieren. Einwirkungszeiten von mehr als 1 Minute führen
in der Regel zu keinen guten Ergebnissen. Selbst bei
sehr schwachen Lösungsmittel-Konzentrationen treten dann
Streifen auf der behandelten Oberfläche auf und das Harz
beginnt zu fließen.
Die besten Ergebnisse werden bei Einwirkungszeiten von
weniger als 30 Sekunden erzielt, und vorzugsweise von
weniger als 20 Sekunden.
Sofort nach der Behandlung mit dem Lösungsmittel muß die
Oberfläche getrocknet werden, wozu entweder ein Warmluft
strom-Ofen oder ein Warmluftstrom/Infrarot-Ofen benutzt
werden kann. Durch das Solvatisieren der Oberfläche be
ginnen die hydrophilen Oberflächenbereiche des thermo
plastischen Trägermaterials zu fließen: die Poren schließen
sich und die Oberfläche wird glatt und hydrophob.
Die Verwendung von Wärme zum Trocknen der solvatisierten
Oberfläche verbessert den Fluß, wobei die Temperaturen
vorzugsweise zwischen 60 und 200°C liegen.
Eine Verzögerung des Trocknungsprozesses nach dem Solva
tisieren führt zu Schleierbildung auf der Oberfläche und
damit zur Gefahr unerwünschter Metallabscheidungen.
Richtig behandelte Oberflächen sind glatt und durchsichtig
oder zumindest durchscheinend, wenn es sich um pigment
freie Thermoplasten handelt, die auch vor der Behandlung
zur Haftverbesserung durchsichtig bzw. durchscheinend
waren. Ähnlich wird auch bei pigment-haltigen Thermo
plasten die ursprüngliche Farbe wieder hergestellt.
An Stelle des flüssigen Lösungsmittels kann auch Lösungs
mitteldampf zum Solvatisieren verwendet werden. Als be
sonders geeignet hat sich Methylenchlorid-Dampf erwiesen,
mit dessen Hilfe die Oberflächen vieler Thermoplaste
glatt und hydrophob gemacht werden können, ohne daß eine
zusätzliche Erwärmung erforderlich ist. Vorzugsweise
wird die Trägerplatte anschließend im Ofen ausgeheizt,
um sicherzustellen, daß keine Lösungsmittelreste auf
der Platte verbleiben und daß gebundenes Wasser verdampft.
Gleichzeitig wird das Material auch entspannt. Weiters
eignen sich die Dämpfe der folgenden Lösungsmittel für
das Verfahren nach der Erfindung: Trichloräthan, Trifluor
trichloräthan und deren Mischungen mit Methylenchlorid.
Eine anschließend an diesen Verfahrensschritt durchge
führte mikroskopische Untersuchung der Oberfläche bei
1000facher Vergrößerung ergab, daß sie keinerlei Poren
mehr aufwies, und daß sie ihren ursprünglichen Zustand
und ihre Hydrophobizität wieder erlangt hatte.
Nach der Behandlung der mit dem verstärkten Musterbild
versehenen Oberfläche wird diese auf elektrische Eigen
schaften wie Kurzschlüsse oder Leiterunterbrechungen unter
sucht und zur späteren weiteren Verwendung gelagert.
Die entsprechend den Verfahrensschritten 1 bis 9 behan
delten Platten können anschließend oder zu einem späteren
Zeitpunkt in einem stromlos Metall abscheidenden Bad mit
einer Kupfer- oder Nickelschicht gewünschter Schichtdicke
versehen werden. Vorzugsweise liegt die Schichtdicke bei
35 µm. Eine unerwünschte Metallabscheidung auf Bereichen
außerhalb des vorliegenden Musters tritt dabei in der
Regel nicht auf, da die Oberflächenbereiche außerhalb
des Musters glatt und hydrophob sind (Schritt 10).
Im Schritt 11 werden die fertigen Platten im Ofen ausge
heizt, wobei die Temperatur von der Zusammensetzung des
Thermoplasten der Trägerplatte abhängt; üblicherweise be
trägt sie 60°C bis 200°C.
Die Fig. 2A bis 2I zeigen einen Querschnitt eines Be
reiches des Trägermaterials 200 in den verschiedenen Schrit
ten entsprechend dem Verfahren nach der Erfindung.
Fig. 2A stellt die hydrophobe und glatte Oberfläche 202
eines Thermoplast-Trägers vor der Behandlung dar.
Fig. 2B stellt die hydrophile und mit Mikroporen ver
sehene Oberfläche 203 nach der Behandlung zur Haftver
besserung dar.
In Fig. 2C ist die Oberfläche 204 mit einer strahlungs
empfindlichen Katalysatorschicht versehen 206.
In Fig. 2D ist das durch Strahlungseinwirkung im Ober
flächenbereich 208 erzeugte Metallkeimbild dargestellt.
Die nicht bestrahlten Bezirke sind mit 212 bezeichnet.
In den Bezirken 208 ist die strahlungsempfindliche Schicht
in ein Metallkeimbild 210 umgewandelt. In den Bezirken 212
verbleibt die strahlungsempfindliche Schicht 206.
Fig. 2E zeigt die Oberfläche 202 nach dem Fixieren des
Bildes 214; gleichzeitig wurde die strahlungsempfind
liche Schicht 206 in den Bereichen 212 entfernt.
Fig. 2F zeigt den Oberflächenbereich 202 nach dem Ver
stärken des Keimbildes 214 durch eine dünne, stromlos
abgeschiedene Metallschicht 216.
Fig. 2G zeigt den wiederhergestellten Oberflächenbereich
218 in den Bezirken 212.
Fig. 2H zeigt den Oberflächenbereich 202 nach dem strom
losen Abscheiden einer Metallschicht 220 gewünschter
Schichtdicke.
Fig. 2I zeigt den Oberflächenbereich 202 nach dem Solva
tisieren der freiliegenden Oberfläche und dem Trocken.
Diese beiden Verfahrensschritte werden wiederholt ange
wendet, bis die polymeren Oberflächenbereiche 218 zu
fließen beginnen und den Bereich an den Kanten 224 des
Metallmusters 220 ausfüllen, so daß die Stirnflächen 222
mit Harzmaterial bedeckt sind.
Eine mit einem isolierenden Kunststoff überzogene Metall
kern-Trägerplatte wird vor dem Aufbringen des isolie
renden Überzuges mit einem dem Lochmuster der fertigen
Schaltungsplatte entsprechenden Lochmuster versehen. An
schließend werden die Oberflächen mit einem blau-pigmen
tierten Epoxydharz überzogen, und zwar nach dem Pulver
beschichtungs-Verfahren. Das so hergestellte Trägermaterial
wird dem nachstehend beschriebenen Verfahren zur Ver
besserung der Haftfestigkeit unterzogen:
- 1. Tauchen für 2 Min. in ein Dimethylformamid enthaltendes Lösungsmittel;
- 2. Spülen mit Wasser;
- 3. Tauchen für 5 Min. in eine wäßrige Ätz lösung, die 900 g Chromtrioxyd pro Liter enthält und eine Temperatur von 55°C aufweist;
- 4. Spülen mit Wasser;
- 5. Neutralisieren und Entfernen aller Reste der Chromverbindungen für 5 Minuten in einer ersten wäßrigen Lösung, die 1,4% H₂O₂ und 1,8% Schwefelsäure ent hält;
- 6. Wiederholen von Schritt 5 in einer zweiten Neutralisierungslösung der gleichen Zusammensetzung;
- 7. Spülen mit Wasser.
Durch diese Behandlung hat sich die Oberfläche des Trägers
verändert: die ursprünglich klare blaue Farbe ist nun
milchig-blau bzw. blauweißlich.
Nach der Behandlung zur Haftverbesserung wird ein kata
lytisches Keimbild des gewünschten Schaltungsmusters auf
gebracht. Das Verfahren hierzu beinhaltet die folgenden
Schritte:
- 1. Das vorbehandelte Trägermaterial wird für 5 Min. bei 50°C in eine wäßrige Lösung einer strahlungsempfind lichen Mischung der folgenden Zusammensetzung getaucht: Sorbit220 g/l 2,6-Anthraquinondisulfonsaures Natriumsalz 16 g/l Kupferazetat 8 g/l Kupferbromid 0,5 g/l Nonylphenoxypolyäthoxyäthanol 2 g/l Fluorborsäure zum Einstellen des pH-Wertes auf 3,75
- 2. Trocknen bei 50°C für 5 Minuten; es hat sich ein strahlungsempfindlicher Überzug gebildet;
- 3. Bestrahlen durch ein Negativ zum Herstellen eines dem zu metallisierenden Muster entsprechenden Keim bildes;
- 4. Eintauchen und Bewegen der Trägerplatte für 5 Minuten in eine wäßrige Lösung, pH 12,5, die 1,3 Mol/l Formaldehyd und 0,1 Mol/Äthylendinitrilotetraazetat ent hält;
- 5. Wiederholen von Schritt 4 in einer zweiten Lösung gleicher Zusammensetzung mit dem Unterschied, daß diese nur 0,13 Mol/l Formaldehyd enthält;
- 6. Spülen mit Wasser.
- Auf der Oberfläche des Trägers entsteht ein dunkles Kupfer keimbild des gewünschten Leitermusters, das durch strom loses Abscheiden einer 2 µm starken Kupferschicht ver stärkt wird. Das verwendete Kupferbad hat die folgende Zusammensetzung und wird bei 52°C verwendet: Kupfer0,05 Mol/l Äthylendiamintetra-2-propanol0,08 Mol/l Formaldehyd0,05 Mol/l Alkylphenoxyglycidolphosphatester0,0009 Mol/l Natriumcyanid0,0002 Mol/l Kaliumselencyanat0,007 Mol/l Alkalimetallhydroxid zum Einstellen des pH auf12,8 bei 25°C
Die Oberfläche mit dem verstärkten Kupferbild wird
für 30 Sekunden in Dimethylformamid eingetaucht und
umgehend bei 125°C über 15 Minuten getrocknet. Hierdurch
werden das Haftvermögen des Untergrundes bei nichtporösen
wasserabstoßenden Bedingungen gefördert und das Aussehen
des Epoxyüberzuges hinsichtlich der ursprünglichen
Blaufärbung wiederhergestellt. Das Basismaterial mit
dem verstärkten gedruckten Leitermuster, wird in die oben
beschriebene kupferabscheidende Badlösung zurückgegeben,
bis Kupfer in einer Dicke von 35 µm abgeschieden
ist.
Ein durch Extrusion aus Polysulfon hergestelltes Basismaterial
einer Dicke von 1,6 mm wird in Platten geschnitten
und für 2 Minuten einer Mikrowellenbehandlung
ausgesetzt, um vorhandene Spannungen innerhalb des Plattenmaterials
zu beseitigen. Anschließend werden die erforderlichen
Löcher gebohrt und nachfolgend die Polysulfonplatten
mechanisch durch Bürsten gereinigt und
erneut durch Mikrowellenbestrahlung behandelt. Die erforderlichen
Hafteigenschaften werden folgendermaßen
vorgegeben:
- 1. Eintauchen in eine Lösung von 90% Dimethylformamid und 10% Wasser für 1 Minute.
- 2. Eintauchen über eine Zeit von 1 Minute in eine wäßrige Lösung von 0,4 g/l Alkylphenoxyglycidolphosphatester bei einer Temperatur von 60°C.
- 3. Eintauchen in eine wäßrige 48%ige Schwefelsäure bei 60°C für eine Minute.
- 4. Ätzen für zwei Minuten bei 60°C in einer wäßrigen Lösung mit folgender Zusammensetzung: Chromtrioxid400 g/l Schwefelsäure450 g/l Perfluoralkylsulfonat0,5 g/l
- 5. Spülen in einer Waschlösung
- 6. Neutralisierung des restlichen Chroms durch fünfminütiges Einbringen in eine Lösung aus 1,8%iger Schwefelsäure und 1,4%igem Wasserstoffperoxid.
- 7. Wiederholung des sechsten Schrittes in einer anderen Neutralisierungslösung gleicher Zusammensetzung;
- 8. Spülen mit Wasser für 2 Min.
- Die Polysulfon-Platte wird dann nach dem in Beispiel I beschriebenen Verfahren mit einem Abbild des gewünschten Schaltungsmusters versehen, und das katalytische Abbild auf 1 µm Schichtdicke verstärkt unter Verwendung der stromlosen Verkupferungsbadlösung wie aus Beispiel I. Durch Eintauchen der Polysulfon-Platte in eine Lösung von 80% Dimethylformamid und 20% Isopropanol für 2 Sek. wird die nicht vom Metallmuster bedeckte Oberfläche in ihren ursprünglichen glatten, hydrophoben Zustand zurück versetzt. Sofort anschließend wird die Platte bei 65°C im Ofen getrocknet. Das metallische Leitungsmuster wird stromlos auf 35 µm verstärkt; hierzu wird das in Beispiel I beschriebene Verkupferungsbad verwendet.
- Die so hergestellte Leiterplatte war frei von uner wünschten Kupferabscheidungen außerhalb des Leiterzug musters. Die Platte wurde dann bei 125°C für 60 Min. im Ofen ausgeheizt.
Aus einem einen Mineralfüllstoff enthaltenden Polysulfon
wurde eine Isolierstoffplatte hergestellt und zuge
schnitten. Die Oberfläche wurde einem Verfahren zur Haft
verbesserung unterzogen und mit einem Abbild des Schal
tungsmusters versehen. Das katalytisch wirksame Abbild
wurde, wie in Beispiel II beschrieben, verstärkt.
Um die Oberfläche wieder hydrophob und glatt zu machen,
wurde sie in eine Lösung aus 72% Dimethylformamid und
28% Isopropanol getaucht und anschließend sofort für
30 Sek. bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von 3 m/Min. in
einem Durchlauf-Ofen getrocknet. Der Durchlauf-Ofen konnte
sowohl mit Warmluft als auch mit Infrarot beheizt werden.
Als maximale Oberflächentemperatur werden 60°C ange
nommen. Vor dieser Behandlung war die Oberfläche der
Platte weißlich und undurchsichtig, nachher war sie klar
und durchsichtig.
Die Platte wurde in 4 molare Salzsäure getaucht zum Ent
fernen der Oxidschicht auf der das Keimbild verstärkenden
metallisierten Oberfläche und sodann in dem stromlosen
Kupferbad aus Beispiel I mit einer 35 µm starken Kupfer
schicht versehen. Zum Trocknen wurde die Platte bei 65°C
für 1 Stunde in einem Ofen belassen.
Die Haftfestigkeit des abgeschiedenen Kupfers wurde an
einem Kupferstreifen von 0,76 mm Breite ermittelt. Zur
Erhöhung der Haftfestigkeit wurde die Platte noch einmal
in eine 72%ige Dimethylformamid-Lösung getaucht und in
einem Durchlauf-Ofen schnell getrocknet. Auf Grund dieser
Behandlung war das Kunstharz der Oberflächenschicht bis
an die Kanten des Metallmusters geflossen, so daß deren
Stirnflächen mit Kunststoff bedeckt waren. Die Platte
wurde erneut für 1 Stunde bei 65°C ausgeheizt, abgekühlt
und die Haftfestigkeit an einem 0,76 mm breiten Kupfer
streifen ermittelt.
Das gleiche Verfahren wurde mit einer zweiten Platte
wiederholt, die aus einem Polysulfon-Harzgemisch be
stehend aus 50% mit Mineralstoff und 50% mit Glasfaser
gefülltem Polysulfon hergestellt war; die zum Solvati
sieren verwendete Lösung bestand aus 60% Dimethylformamid
und 40% Isopropanol und hatte eine Temperatur von 40°C.
Das gleiche Verfahren wurde mit einer dritten Platte
wiederholt, die aus einem Mineral- und Glasfaser-gefülltes
Polysulfonätherharz bestand; die zum Solvatisieren ver
wendete Lösung enthielt 55% Dimethylformamid.
Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammen
gestellt:
Eine im Spritzguß-Verfahren hergestellte und dabei mit
Löchern versehene Platte aus Polysulfonharz wurde durch
Bestrahlung mit Mikrowellen entspannt und einem Ver
fahren zur Haftverbesserung unterzogen. Ein Keimbild des
gewünschten Schaltungsmusters wurde hergestellt und
durch stromlose Kupferabscheidung auf 0,5 µm verstärkt,
wie in Beispiel II beschrieben.
Durch Eintauchen in eine Lösung aus 80% Dimethylformamid
und 20% Isopropanol für 10 Sek. anschließendes Verdampfen
des Lösungsmittels in einem Konvektions-Ofen bei 120°C
wurde die Oberfläche wieder in ihren ursprünglichen Zu
stand zurückgebracht.
Die Platte wurde sodann in ein stromlos Kupfer abschei
dendes Bad gebracht und darin belassen, bis sich Kupfer
in einer Stärke von 35 µm abgeschieden hatte. Auf den
glatten, hydrophoben Bereichen der Oberfläche hatte sich
kein unerwünschtes Kupfer abgeschieden.
Das Verfahren nach Beispiel IV wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß die glatte, hydrophobe Oberfläche durch
die Einwirkung von Dichlormethan-Dampf für 3 Sekunden
erzielt wurde. Anschließend wurde das Lösungsmittel in
einem Ofen bei 65°C für 10 Min. verdampft.
Das Verfahren nach Beispiel V wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß im Anschluß an die stromlose Verkupferung
bis 35 µm die Platte erneut mit Dichlormethan-Dampf
in Kontakt gebracht wurde und anschließend für 30 Min.
im Ofen bei 65°C getrocknet, zur Verbesserung der Haft
festigkeit.
Das Verfahren nach Beispiel II wird wiederholt mit dem
Unterschied, das das Dimethylformamid mit 50% Wasser
verdünnt und die Platte entsprechend Beispiel III
getrocknet wurde.
Das Verfahren nach Beispiel II wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß anstatt des Dimethylformamid N-Methyl
pyrrolidon verwendet wurde.
Das Verfahren nach Beispiel I wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß anstatt des Dimethylformamid Dimethyl
sulfoxid verwendet wurde.
Das Verfahren nach Beispiel IV wurde wiederholt mit dem
Unterschied, daß anstatt des Dichlormethan eine Mischung
von Dichlormethan und 1,1,2-trichlor-1,2,2-trifluoräthan
verwendet wurde.
Eine Platte aus einem Polyphenylensulfid-Harz wird zur
Verbesserung der Haftfestigkeit für 3 Min. bei 60°C in
30% Salpetersäure, für 3 Min. in 100% Salpetersäure und
für 1 Min. in 46% Fluorborsäure getaucht. Wie im Beispiel II
beschrieben, wird auf der Oberfläche ein Abbild eines
Schaltungsmusters aufgebracht. Nachdem es stromlos auf
2,5 µm verstärkt wurde, wird die Oberfläche in den nicht
metallisierten Bezirken durch Eintauchen in eine Dimethyl
formamid-Lösung für 15 Sek. wieder glatt und hydrophob
gemacht. Dann wird in dem in Beispiel II beschriebenen
Conveyor-Ofen bei einer Durchlaufgeschwindigkeit von
1,5 m/Min. das Lösungsmittel verdampft. Wegen der lang
sameren Durchlaufgeschwindigkeit war die Oberflächentemperatur
der Platten beim Verlassen des Ofens ent
sprechend höher; es wird angenommen, daß sie bei 80°C
lag.
Das Metallmuster wurde dann, wie üblich, bis zu einer
Schichtdicke von 35 µm stromlos aufplattiert, und an
schließend das Solvatisieren und Trocknen wiederholt,
um die Haftfestigkeit der abgeschiedenen Kupferschicht
auf der Polyphenylen-Unterlage zu verbessern. Nach dem
Ausheizen der Platte für 1 Stunde bei 120°C wurde die
Haftfestigkeit gemessen. Sie betrug bei einem 0,3 mm
breiten Leiterzug nur 0,05 kg/mm, jedoch nach einer
Lagerzeit der Platte von 5 Tagen auf 0,12 kg/mm an.
Zum Herstellen eines elektromagnetische Strahlung und
Radiostrahlen abschirmenden Gehäuses wurde ein thermo
plastisches Polykarbonat einem Verfahren zur Haftver
besserung unterzogen, wie in Beispiel II beschrieben.
Anschließend wurde das Gehäuse mit einer Keimschicht
versehen, wie in Beispiel I unter B. beschrieben mit dem
Unterschied, daß kein Fotonegativ verwendet wurde, da
die gesamte Innenfläche des Gehäuses metallisiert werden
sollte. Nach dem Verstärken der Keimschicht wurde die
Außenfläche des Gehäuses, die unbeschichtet blieb, durch
eine 3 Sekunden dauernde Behandlung mit Dichlormethan-
Dampf in einem Dampf-Entfetter wieder geglättet und
hydrophob gemacht. Durch diese Behandlung erhielt das
Gehäuse ein ansehnliches Äußeres. Die Innenfläche wurde
stromlos auf 35 µm aufplattiert, wie in Beispiel I be
schrieben.
Claims (17)
1. Verfahren zum Herstellen eines mit einem Metallmuster
versehenen Isoliersubstrates, insbesondere ge
druckte Schaltungen, in Voll-Additiv-Technik bei dem
- a) die Oberfläche des Substrates in üblicher Weise hydrophil und mikroporös ausgebildet wird,
- b) eine übliche photoempfindliche Sensibilisierungs lösung auf die gesamte Oberfläche des Substrats aufgebracht wird,
- c) das Substrat entsprechend dem gewünschten Muster einer Strahlungsquelle ausgesetzt wird,
- d) die Metallkeime durch eine stromlose Metalli sierung verstärkt werden und
- e) mittels eines chemischen Cu-Bades das Metallmuster in gewünschter Dicke abgeschieden wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach Schritt d) die Oberfläche des Substrates
mit einem Lösungsmittel solange behandelt wird, bis
die nicht mit dem Metallmuster bedeckten Bereiche
angelöst werden, ohne daß jedoch Kunststoff auf das
Metallmuster fließt bzw. Spannungsrisse auf
treten, und anschließend das Lösungsmittel
entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß die mit dem Abbild versehene
Oberfläche für einen solchen Zeitraum einem
stromlos Metall abscheidenden Bad ausgesetzt
wird, daß das Abbild sich hierbei verstärkt,
und daß dann die Oberfläche mit einem das Träger
material wenigstens teilweise anlösenden
Lösungsmittel behandelt wird für einen Zeitraum,
der ausreicht, die nicht mit dem verstärkten
Abbild bedeckten Oberflächenbereiche zu
solvatisieren, ohne daß das Trägermaterial
auf das Abbild fließt oder Spannungsrisse
auftreten, daß unmittelbar anschließend diese
Oberfläche bei sich schnell verflüchtigendem
Lösungsmittel getrocknet wird und daß nachfolgend
das Muster aus Metall, wie an sich bekannt,
stromlos aufgebaut wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchem 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zeitraum für das Ein
wirken des Lösungsmittels und jener zwischen
dem Solvatisieren und dem Entfernen des Lösungs
mittels derart gewählt wird, daß die Kanten
des Metallbelages an den Stirnflächen von Kunststoff
bedeckt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit dem
Lösungsmittel durch Einbringen in dessen
Dampfphase in Kontakt gebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lösungsmittel ein halogenierter
Kohlenwasserstoff mit einem Siedepunkt ist,
der unterhalb der Formbeständigkeits-Temperatur
des Isolierkunststoffes liegt.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Einwirkungszeit des Lösungs
mittels bis zu 15 Sekunden beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lösungsmittel Methylenchlorid
ist und die Einwirkungszeit bis zu 5 Sekunden
beträgt.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß das Trägermaterial mit dem
Lösungsmittel in flüssiger Form in Kontakt
gebracht wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Lösungsmittel aus Dimethylformamid,
Dimethylsulfoxid und N-Methylpyrrolidon ausge
wählt ist.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Lösungsmittel ein Verdünner
zugesetzt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Verdünner Wasser oder ein
Alkohol ist.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Kontaktzeit zwischen
1 Sekunde und 1 Minute beträgt.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Trägermaterial mit
Dimethylformamid, das zwischen 0 und 50%
Isopropylalkohol als Verdünner enthält, in
Kontakt gebracht wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß das flüssige Lösungsmittel
bei einer Temperatur von zwischen 35°C und
65°C verwendet wird.
15. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trocknung bei einer Temperatur
zwischen Zimmertemperatur und 200°C erfolgt.
16. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Trocknung bei einer
Temperatur zwischen 60°C und 200°C erfolgt.
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