DE3730953A1

DE3730953A1 - Verfahren zum herstellen elektrisch leitfaehiger schaltungen auf einer grundplatte

Info

Publication number: DE3730953A1
Application number: DE19873730953
Authority: DE
Inventors: Yamahiro Iwasa; Yoichi Oba; Isao Morooka
Original assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Research Laboratory Co Ltd
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1987-09-15
Publication date: 1988-04-28
Also published as: FR2606579A1; KR910001787B1; NL8702082A; US4837050A; GB8722813D0; GB2197133B; DE3730953C2; GB2197133A; KR880004725A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen elektrisch leitfähiger Schaltungen auf einer zu be druckenden Grundplatte, auf deren einer Seitenfläche eine Kupferbeschichtung befestigt wird. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Her stellen elektrischer Schaltkreise mit ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit durch die wirksame Nutzung einer neu entwickelten, insbesondere an die Metallplat tierung angepaßten, elektrisch leitfähigen Kupferpaste. Dabei wird auf der einen Fläche der Grundplatte minde stens eine zweischichtige Schaltung ausgebildet. Die Schaltung der ersten Schicht umfaßt eine Vielzahl von Elektroden und die Schaltung der zweiten Schicht eine Vielzahl ringförmiger Elektroden, die im Zusammenhang mit den Elektroden der Schaltung der ersten Schicht ge bildet sind. Jede Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht ist von einem Außen- und einem Innenumfang be grenzt, wobei der Innenumfang eine zentrale Öffnung be stimmt. Die Metallplattierung ist auf die Elektroden der Schaltungen der ersten und der zweiten Schicht in einer vorherbestimmten Dicke aufgetragen, so daß die Metallplattierungsschicht eine elektrisch leitfähige Bahn zwischen den beiden Schaltkreisen bildet. Dazu ge hört eine langgestreckte Gesamtlänge der Metallplat tierungsschicht, die mit dem Schaltkreis der ersten Schicht verbunden ist, wobei die Metallplattierungs schicht einen vergrößerten Querschnittsbereich hat, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen und die Haft kraft der Schaltung der zweiten Schicht an der Schal tung der ersten Schicht zu vergrößern.

Es ist allgemein bekannt, daß die auf Grundplatten ge bildeten mehr oder weniger komplizierten Schaltkreise einige Bereiche aufweisen, die miteinander elektrisch verbunden werden. Da es bisher in industriellem Maßstab schwierig ist, mehr als zweischichtige Schaltkreise auf einer Seite der Grundplatte zu bilden, wird bisher auf jeweils einer Fläche der Grundplatte ein Schalt kreis und ein anderer auf der gegenüberliegenden Fläche der Grundplatte durch Ätzen einer auf den entsprechen den Oberflächen der Grundplatte aufgetragenen Kupferbe schichtung hergestellt. Anschließend werden die beiden Schaltkreise miteinander elektrisch verbunden durch ein Durchgangsloch, welches sich senkrecht durch die Grund platte erstreckt.

Bei diesem bekannten Verfahren ist es nötig, an beiden Flächen der Grundplatte Kupferbeschichtungen anzubringen und diese zu ätzen, um Schaltkreise darin auszubilden und dann die Grundplatte mit einer Vielzahl von Durch gangslöchern mit Hilfe einer numerisch gesteuerten Vor richtung zu versehen. Das erfordert nicht nur hohe Her stellungskosten, einschließlich der Kosten für das zu verwendende Material und die Verarbeitungsschritte, son dern hat auch eine niedrige Produktivität zur Folge.

Deshalb ist es wünschenswert, mehr als zweischichtige Schaltkreise auf einer Oberfläche der Grundplatte aus bilden zu können. Um das zu erreichen, mußte eine elek trisch leitfähige Paste entwickelt werden, die geringere Kosten verursacht und eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit hat und darüberhinaus besonders geeignet ist für die Metallplattierung, beispielsweise Kupfer plattierung. Es war schwierig, eine solche elektrisch leitfähige Kupferpaste zu entwickeln, da Kupfer, im Ge gensatz zu Edelmetallen, wie Gold, unter Wärme sehr leicht oxidiert, was zu einer Erhöhung des elektrischen Widerstands und zur Verschlechterung der Lötwirkung führt. Um an der erwärmten und gehärteten, elektrisch leitfähigen Kupferpaste eine Metallplattierung anbringen zu können, war es außerdem nötig, die Oberfläche der Kupferpaste mittels eines Katalysators zu aktivieren, damit auf der Oberfläche der Kupferpaste Kupferteilchen aus den Bindemitteln der darin enthaltenen Harzschicht niedergeschlagen werden konnten, denn diese Kupferteil chen sollten die Kerne bilden, um die anschließende Me tallplattierung wirksam durchführen zu können.

Aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit der Offenlegungsnummer 55-42 460 geht ein Verfahren zum Aus bilden von mehr als zweischichtigen Schaltungen auf einer Oberfläche einer Grundplatte hervor, bei dem zur Schaffung eines Isolierfilms ein stark isolierbeständi ges Polybutadien verwendet wird und die Grundschaltung mit einem Kupferfilm so bedeckt wird, daß eine Klebe paste aus 20% Phenolharz, 63% Kupferteilchen und 17% Lösungsmittel auf die Grundschaltung aufgetragen und an schließend auf der Klebepaste eine nichtelektrolytische Plattierung in einer Schichtdicke bis zu 20 µm aufge bracht wird. Dieses Verfahren hat seinen Weg in die Praxis wegen der vorstehend genannten Nachteile nicht gefunden.

Die Anmelderin hat sich jahrelang darum bemüht, elek trisch leitfähige Kupferpasten zu entwickeln, mit denen viele Mängel und Nachteile des Standes der Technik ver mieden werden können. Tatsächlich ist es gelungen, der artige Kupferpasten zur großtechnischen Verwertung zur Verfügung zu stellen. Hierbei handelt es sich um die von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelten, elektrisch leitfähigen Kupferpasten ACP-020, ACP-030 und ACP-007P. Diese bestehen im wesent lichen aus Kupferteilchen, Kunstharzen und einer gerin gen Menge Anthracen als Beispiel eines speziellen Zu satzstoffes.

Die Kupferpaste ACP-020 besteht im wesentlichen zu 80 Gew.% aus Kupferteilchen und 20 Gew.% aus Kunstharz und hat eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit, jedoch keine so gute Löteigenschaft. Die Kupferpaste ACP-030 ist im wesentlichen aus 85 Gew.% Kupferteilchen und 15 Gew.% Kunstharzen zusammengesetzt und hat keine so gute elektrische Leitfähigkeit wie die Kupferpaste ACP-020 aber eine ausgezeichnete Löteigenschaft. Die Kupferpaste ACP-007P ist eine Verbesserung gegenüber der Kupferpaste ACP-030 und eignet sich zur Metallplat tierung, beispielsweise zum chemischen Plattieren mit Kupfer, welches auf der hart gewordenen Oberfläche der selben aufgebracht wird, ohne daß dazu eine Katalysator behandlung nötig ist. Ihre Metallplattierungseigen schaft ist ganz außerordentlich gut.

Gemäß der Erfindung wird die elektrisch leitfähige Kup ferpaste ACP-007P benutzt. Diese Kupferpaste wird auf die Schaltung der ersten Schicht aufgetragen, die einer Metallplattierung unterzogen werden kann und dann er wärmt wird, damit sie hart wird. Anschließend wird auf die Kupferpaste eine Metallplattierung als Schaltkreis der zweiten Schicht auf der ersten Schicht aufgebracht, wobei diese beiden elektrisch miteinander verbunden wer den, um mindestens eine zweischichtige Schaltung auf einer Oberfläche der Grundplatte zu erhalten.

Bei diesem Verfahren, welches in den Fig. 15 und 16 dargestellt ist, wird auf einer Oberfläche einer Grund platte 1 durch das Ätzen einer darauf aufgetragenen Kupferbeschichtung 2 eine Schaltung C 1 einer ersten Schicht gebildet. Anschließend wird auf die ganze Grundplatte mit Ausnahme der Bereiche 2 a, 2 b der Schal tung der ersten Schicht, die mit einer auf dieser zu bildenden zweiten Schaltung verbunden werden sollen, ein gegen Plattierung beständiges Abdeckmaterial 3 auf gedruckt, welches in Fig. 15 nicht zu sehen ist, weil es durchsichtig ist. Anschließend wird eine elektrisch leitfähige Kupferpaste 4 (ACP-007P), die besonders an gepaßt ist an eine Metallplattierung, durch Siebdruck auf diejenigen Bereiche aufgebracht, die ohne Abdeckma terial verblieben sind, und dann zum Hartwerden erwärmt und zur Säuberung gewaschen. Danach wird die elektrisch leitfähige Kupferpaste 4 einer Metallplattierung, bei spielsweise einer chemischen Kupferplattierung unterzo gen, um darauf eine Kupferplattierschicht 5 zu bilden, welche eine Schaltung C 2 der zweiten Schicht aus der Kupferplattierschicht und der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 4 bilden soll. Damit sind auf der einen Seite der Grundplatte mindestens zweischichtige Schal tungen C 1, C 2 entstanden.

Bei diesem Verfahren hat, wie Fig. 15 zeigt, die auf jede Elektrode 2 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht aufgetragene, elektrisch leitfähige Kupferpaste 4 die Gestalt eines Stabes von vorherbestimmter Breite mit einem bogenförmigen Ende 4 a. Die elektrische Leitfähig keit der Kupferplattierschicht 5 gegenüber der Elektrode 2 d hängt dabei vom Gesamtbereich der Dicke 5 a der Kup ferplattierschicht 5 ab, die in Fig. 15 gepunktet zu se hen ist und mit der Elektrode 2 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht verbunden ist. Kurz gesagt hängt die Leitfähigkeit von den Abmessungen des Querschnittsbe reichs der elektrisch leitfähigen Bahn zwischen der Schaltung C 1 und C 2 der ersten bzw. zweiten Schicht ab. Ferner hängt die Kraft, mit der die Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schaltung C 1 der ersten Schicht haftet, vom Bereich jeder Elektrode 4 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht einschließlich des Außenumfangs 4 e der Elektrode 4 d ab. Damit wird klar, daß die Gestalt der Elektrode 4 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht nicht ausreicht, um eine gewünschte elektrische Leitfä higkeit und Haftung zwischen der Schaltung C 2 der zwei ten Schicht und der Schaltung C 1 der ersten Schicht herzustellen.

Um die Mängel und Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Bahn zu erhöhen und die Haftung der Schaltung der zwei ten Schicht an der Schaltung der ersten Schicht zu ver bessern.

In jeder Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht, die durch den Außen- und Innenumfang der auf jede Elek trode der Schaltung der ersten Schicht aufgetragene, elektrisch leitfähige Kupferpaste bestimmt ist, wird in der Mitte eine Öffnung gebildet, die von dem genannten Innenumfang und ferner von der in vorherbestimmter Dicke durch Metallplattierung auf jeder Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht aufgetragenen Metallplat tierschicht bestimmt ist. Diese ist mit der Elektrode der Schaltung der ersten Schicht am Außen- und Innenum fang der elektrisch leitfähigen Kupferpaste verbunden. Dabei bildet die Metallplattierschicht eine elektrisch leitfähige Bahn zwischen den Schaltungen der ersten und zweiten Schicht, welche einen vergrößerten Querschnitts bereich hat.

Zu der Erfindung gehört eine Grundplatte, auf deren einer Seite eine Schaltung einer ersten Schicht gebildet ist, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist und für einen Metallplattierungsvorgang besonders geeignet ist. Auf die Elektroden der Schaltung der ersten Schicht wird eine elektrisch leitfähige Kupferpaste aufgetragen und erwärmt, damit sie hart wird. Diese Kupferpaste ist be sonders geeignet für eine Metallplattierung. Die auf die Schaltung der ersten Schicht aufgetragene Metall plattierung und die elektrisch leitfähige Kupferpaste in vorherbestimmter Dicke bilden eine Schaltung einer zweiten Schicht auf der Schaltung der ersten Schicht, wobei die Schaltungen elektrisch miteinander verbunden sind. Hierdurch entstehen mindestens zweischichtige Schaltkreise auf einer einzigen Oberfläche der Grund platte. Bei diesem Verfahren wird die elektrisch leit fähige Kupferpaste auf jeder der Elektroden der Schal tung der ersten Schicht so aufgetragen, daß sie eine Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht in Ringform mit einer zentralen Öffnung bildet, die von einem Aus sen- und Innenumfang begrenzt ist und innerhalb jeder der Elektroden der Schaltung der ersten Schicht liegt.

Dabei werden die Schaltungen der ersten und zweiten Schicht durch die Metallplattierung in vorherbestimm ter Dicke durch eine elektrisch leitfähige Bahn mitein ander verbunden, welche einen vergrößerten Querschnitts bereich hat.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist auf einer Grundplatte eine Schaltung einer ersten Schicht auf einer Seite derselben ausgebildet. Diese Schaltung der ersten Schicht enthält eine Vielzahl von Elektroden und ist besonders geeignet zur Metallplattierung. Auf diese Elektroden der Schaltung der ersten Schicht wird eine elektrisch leitfähige Kupferpaste aufgetragen und erwärmt, um hart zu werden. Diese Kupferpaste ist beson ders geeignet zur Metallplattierung. Die auf die Schal tung der ersten Schicht aufgetragene Metallplattierung und die elektrisch leitfähige Kupferpaste in vorherbe stimmter Dicke bilden eine Schaltung einer zweiten Schicht auf der Schaltung der ersten Schicht. Dabei sind die Schaltkreise elektrisch miteinander verbunden, so daß auf einer Seite der Grundplatte eine mindestens zweischichtige Schaltung entsteht. Bei diesem Verfahren wird die elektrisch leitfähige Kupferpaste auf jede der Elektroden der Schaltung der ersten Schicht so aufge tragen, daß sie eine Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht in Ringform mit einer zentralen Öffnung bildet, die von einem Außen- und Innenumfang begrenzt ist. Der Außenumfang liegt dabei außerhalb jeder Elektrode der Schaltung der ersten Schicht, so daß jede Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht eine vergrößerte Fläche mit entsprechend längerem Außenumfang hat. Die Metall plattierung in vorherbestimmter Dicke kann dann zwischen den Schaltungen der ersten und zweiten Schicht am Innen umfang und in einem Teil des Außenumfangs der zentralen Öffnung, welche jede Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht begrenzt, eine elektrisch leitfähige Bahn bilden.

Gemäß einem weiteren Merkmal weist die Erfindung eine Grundplatte auf, auf deren einer Seite eine Schaltung einer ersten Schicht gebildet ist, die eine Vielzahl von Elektroden enthält und zur Metallplattierung beson ders geeignet ist. Auf die Elektroden der Schaltung der ersten Schicht wird eine elektrisch leitfähige Kupfer paste aufgetragen und erwärmt, um hart zu werden. Diese Kupferpaste ist besonders geeignet zur Metallplattie rung, und die auf die Schaltung der ersten Schicht auf getragene Metallplattierung und die elektrisch leitfä hige Kupferpaste in vorherbestimmter Dicke bilden auf der Schaltung der ersten Schicht eine Schaltung einer zweiten Schicht, wobei die Schaltungen elektrisch mit einander verbunden sind. Hierdurch entstehen auf einer Seite der Grundplatte mindestens zweischichtige Schal tungen. Bei diesem Verfahren wird die elektrisch leit fähige Kupferpaste auf jede der Elektroden der Schaltung der ersten Schicht so aufgetragen, daß sie eine Elek trode der Schaltung der zweiten Schicht bildet, welche von einem Außen- und einem Innenumfang begrenzt ist. Da bei weist der Außenumfang eine Reihe wellenförmiger Bo gen auf, die jeweils teilweise von der Innenseite zur Außenseite der Elektrode der Schaltung der ersten Schicht ragen. Damit kann die Metallplattierung in vor herbestimmter Dicke mit der Schaltung der ersten Schicht teilweise am Außenumfang der Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht verbunden werden, um auf diese Weise einen elektrisch leitfähigen Pfad zwischen den Schalt kreisen der ersten und zweiten Schicht zu schaffen. Die Metallplattierung ist dabei teilweise mit der Grund platte an der Außenseite des Außenumfangs verbunden, wo durch die Schaltung der zweiten Schicht an der Grund platte befestigt wird.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaf ten Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Aus führungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Metallplattierung zur Schaffung einer Schaltung der ersten und zweiten Schicht beendet ist;

Fig. 2 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile II-III in Fig. 1, bei der eine elektrisch leit fähige Kupferpaste aufgetragen ist;

Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile II-III, bei der die Metallplattierung beendet ist;

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 6 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem die Metallplattierung zur Schaffung von Schaltungen einer ersten und zweiten Schicht be endet ist;

Fig. 7 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile VII-VIII in Fig. 6, bei dem eine elektrisch leitfähige Kupferpaste aufgetragen ist;

Fig. 8 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile VII-VIII in Fig. 6, bei dem die Metallplattie rung beendet ist;

Fig. 9 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 10 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 11 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine Metallplattierung zur Schaffung von Schaltungen einer ersten und zweiten Schicht be endet ist;

Fig. 12 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile XII-XIII in Fig. 11, bei dem eine elektrisch leitfähige Kupferpaste aufgetragen ist;

Fig. 13 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile XII-XIII in Fig. 11, bei dem die Metallplattie rung beendet ist;

Fig. 14 eine Draufsicht auf einen wesentlichen Teil eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 15 eine Draufsicht zur Erläuterung eines Verfahrens gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 16 eine seitliche Schnittansicht längs der Pfeile XVI-XVI in Fig. 15.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt. So zeigen Fig. 1 und 2 eine Grundplatte 11 mit einer auf einer Oberfläche derselben befestigten Kupferbeschichtung 12, in der durch Ätzen eine Schaltung C 1 einer ersten Schicht gebildet ist. An schließend wird durch Aufdrucken auf diese Fläche der Grundplatte 11 außer in Bereichen 12 a, 12 b, die an schließend mit einer auf der Schaltung C 1 der ersten Schicht zu bildenden Schaltung C 2 einer zweiten Schicht elektrisch verbunden werden sollen, ein gegen Plattieren beständiges Abdeckmaterial 13 aufgetragen. Die Grund platte 11 ist also mit dem gegen Plattieren beständigen Abdeckmaterial 13 in einem Teil 11 a bedeckt, in dem keine Bereiche vorhanden sind, die mit der Schaltung C 2 der zweiten Schicht verbunden werden sollen.

Auf diejenigen Bereiche, die nicht mit Abdeckmaterial 13 bedeckt sind, wird eine besonders an die Metallplattie rung angepaßte, elektrisch leitfähige Kupferpaste 14 durch Siebdruck aufgetragen und dann erwärmt, damit sie hart wird und anschließend gesäubert. Danach wird, wie Fig. 3 zeigt, als Beispiel eines Metallplattiervorganges eine chemische Kupferplattierung auf der elektrisch leitfähigen Kupferpaste vorgenommen, um als Schaltung C 2 der zweiten Schicht eine Kupferplattierschicht 15 zu bilden. Damit hat die Grundplatte 11 mindestens zwei Schichten von Schaltungen C 1, C 2 auf einer Seite, die elektrisch miteinander verbunden sind.

Gemäß der Erfindung weist die Schaltung C 1 der ersten Schicht ein Paar kreisförmiger Elektroden 12 d, 12 d auf, und die elektrisch leitfähige Kupferpaste 14 ist in Form eines Ringes auf jede der Elektroden 12 d, 12 d so aufgetragen, daß sie ringförmige Elektroden 14 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht bildet, die in der Mit te eine vertiefte Öffnung 14 c haben. Der Außen- und Innenumfang 14 e, 14 f jeder Elektrode 14 d liegt dabei innerhalb der Elektroden 12 d der Schaltung C 1 der er sten Schicht. Auf diese Weise ist jede der Elektroden 14 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht durch die Kup ferplattierschicht 15 mit ringförmigen Flächen 15 a in vorherbestimmter Dicke am Außen- und Innenumfang 14 e bzw. 14 f jeder Elektrode 14 d verbunden, was zur Folge hat, daß dabei der Querschnittsbereich der elektrisch leitfähigen Bahn der Kupferplattierschicht 15 vergrößert ist.

In Fig. 1 ist das gegenüber der Plattierung beständige Abdeckmaterial 13 durchsichtig und folglich nicht zu se hen. Die ringförmigen Flächen 15 a von vorherbestimmter Dicke, die Teil der Kupferplattierschicht 15 sind, wel che auf die elektrisch leitfähige Kupferpaste 14 der Schaltung C 2 der zweiten Schicht aufgetragen ist, sind als gepunktete Bereiche dargestellt, welche die Schal tung C 2 der zweiten Schicht mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht elektrisch verbinden. Die ringförmigen Flächen 15 a der Kupferplattierschicht 15 sind koaxial verdoppelt, wie in der Zeichnung dargestellt, und haben infolgedessen einen Gesamtquerschnittsbereich, der mehr als doppelt so groß ist wie die Bereiche 5 a gemäß dem Stand der Technik, was aus Fig. 15 und 16 hervorgeht. Der Boden der vertieften zentralen Öffnung 14 c, der einen Teil der Schaltung C 1 der ersten Schicht bildet, ist mit der Kupferplattierschicht 15 bedeckt, um das Anhaf ten der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schaltung C 1 der ersten Schicht zu verbessern und dementsprechend die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen.

Um die ringförmigen Flächen 15 a in vorherbestimmter Dicke der Kupferplattierschicht 15 am Außen- und Innen umfang 14 e, 14 f jeder der Elektroden 14 d aus elektrisch leitfähiger Kupferpaste 14 zu bilden, muß das gegen Plattierung beständige Abdeckmaterial 13 auf die Grund platte 11 so aufgetragen werden, daß ein Spielraum 16 frei bleibt, der der Dicke der Kupferplattierung ent spricht, die den Außenumfang 14 e jeder Elektrode 14 d der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 14 umgibt. Ferner darf das Abdeckmaterial 13 nicht auf den Boden der ver tieften zentralen Öffnung 14 c der Schaltung C 1 der er sten Schicht aufgebracht werden, wie Fig. 2 zeigt.

Gemäß der Erfindung wird die Schaltung C 1 der ersten Schicht durch Ätzen der an der Grundplatte 11 befestig ten Kupferbeschichtung 12 gebildet. Die Schaltung der ersten Schicht kann aber auch aus der elektrisch leitfä higen Kupferpaste 14 gebildet werden, die statt der Kupferbeschichtung auf eine Oberfläche der Grundplatte 11 aufgetragen und dann erwärmt wird, damit sie hart wird, und die anschließend der Kupferplattierung unter worfen wird. Es versteht sich von selbst, daß die Schal tung C 1 der ersten Schicht auch aus anderem Metall als Kupfer hergestellt werden kann.

Als gegen Plattierung beständiges Abdeckmaterial 13 wird vorzugsweise das Abdeckmaterial CR-2001 der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. verwendet. Das Abdeckmaterial wird in der vorstehend beschriebenen Weise auf die Grundplatte 11 aufgetragen und beispiels weise 30 Minuten lang auf 150°C erwärmt, damit es hart wird. Als elektrisch leitfähige Kupferpaste 14 wird vor zugsweise die von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelte Paste ACP-007P verwendet. Diese Paste wird im Siebdruck in der vorstehend beschriebenen Weise auf die Grundplatte 11 aufgetragen und dann 30 bis 60 Minuten auf 150°C erwärmt, damit sie hart wird.

Als Vorbehandlung vor der Schaffung der Kupferplattier schicht 15 wird die elektrisch leitfähige Kupferpaste 14 einige Minuten lang mit einer Wasserlösung aus 4 bis 5 Gew.% Ätznatron (Natriumhydroxid NaOH) gewaschen und dann einige Minuten lang einer Oberflächenbehandlung mit einer Wasserlösung aus 5 bis 10 Gew.% Salzsäure (Chlorwasserstoffsäure HCl) unterzogen. Durch diese Oberflächenbehandlung erscheinen auf der Oberfläche der elektrisch leitfähigen Kupferpaste viele Kupferteilchen aus den Bindemitteln und bilden eine so große Anzahl von Kernen, daß die anschließende Kupferplattierung wirksam werden kann. Es ist folglich nicht nötig, eine Katalysatorbehandlung vorzusehen, die normalerweise bei nichtelektrolytischer Kupferplattierung durchgeführt wird.

Was die chemische Kupferplattierung betrifft, wird die Grundplatte 11 bis zur Oberfläche der elektrisch leit fähigen Kupferpaste 14 in eine chemische Kupferplattie rung eingetaucht, wie Fig. 3 zeigt, um die Kupferplat tierschicht 15 zu erhalten. Dabei hat das chemische Kup ferplattierbad einen pH-Wert von 11-13 und eine Tempe ratur von 65°C bis 75°C, und die Dicke der gebildeten Kupferplattierschicht 15 ist mehr als 5 µm, wobei die Plattiergeschwindigkeit von 1,5 µm bis 3 µm pro Stunde beträgt.

Aus Fig. 1 bis 3 geht hervor, daß die Grundplatte 11 mit der darauf gebildeten Kupferplattierschicht 15 mit einem hier nicht gezeigten Überzug versehen wird, bei dem es sich vorzugsweise um ein gegen Plattierung bestän diges Abdeckmaterial CR2001 der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. handelt. Anschließend erfolgt eine Erwärmung zur Härtung. Die fertige Grundplatte 11 hat damit auf ihrer einen Oberfläche zwei einander überla gerte Schaltungen C 1, C 2.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Kupferplattierung auf die elektrisch leitfähige Kupfer paste 14 aufgebracht. Es ist jedoch klar, daß das Plat tieren nicht auf eine Kupferplattierung beschränkt ist sondern daß auch Silber, Gold und dgl. verwendet werden kann. Ferner liegt auf der Hand, daß auf dem Überzug, der die beiden einander überlagerten Schaltungen C 1, C 2 bedeckt, durch eine Wiederholung der vorstehend be schriebenen Verfahrensschritte weitere Schaltkreise ge bildet werden können.

Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfin dung, bei dem im Gegensatz zum kreisförmigen Außenumfang 14 e der Innenumfang 14 f jeder Elektrode 14 d der Schal tung C 2 der zweiten Schicht kreuzförmige Gestalt hat, so daß die Flächen 15 a der Kupferplattierung in vorherbe stimmter Dicke länger werden können als beim ersten Aus führungsbeispiel. Dementsprechend ist der Querschnitts bereich der elektrisch leitfähigen Bahn der Kupferplat tierung größer und die Haftkraft der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schaltung C 1 der ersten Schicht verbessert.

Fig. 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfin dung, bei dem der Außen- und Innenumfang 14 e, 14 f jeder Elektrode 14 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht in Form einer Reihe wellenförmiger Bögen gestaltet ist. Dem entsprechend ist die Gesamtlänge der Flächen 15 a der Kupferplattierungsschicht in vorherbestimmter Dicke grös ser als beim ersten Ausführungsbeispiel. Außerdem ist der Querschnittsbereich der elektrisch leitfähigen Bahn der Kupferplattierschicht 15 gegenüber dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel vergrößert. Auch haftet die Schaltung C 2 der zweiten Schicht besser an der Schal tung C 1 der ersten Schicht.

Ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Hinweis auf Fig. 6 bis 8 näher beschrieben werden. An einer Seite einer Grundplatte 21 ist eine Kupferbeschich tung 22 befestigt, in der durch ein Ätzverfahren auf bekannte Weise eine Schaltung C 1 einer ersten Schicht gebildet ist.

Auf die eine Seite der Grundplatte 21 ist ein gegenüber Plattierung beständiges Abdeckmaterial 23 außer in Be reichen 22 a, 22 b aufgedruckt, die mit einem auf der Schaltung C 1 der ersten Schicht auszubildenden weiteren Schaltkreis elektrisch verbunden werden sollen. Das Ab deckmaterial 23 ist also auf alle Bereiche 21 a der Grundplatte 21 aufgetragen, die nicht mit dem weiteren Schaltkreis elektrisch verbunden werden müssen und auf denen auch kein Teil des Schaltkreises C 1 der ersten Schicht gebildet ist.

Anschließend wird durch Siebdruck eine elektrisch leit fähige Kupferpaste 24, die zur Plattierung mit Metall besonders geeignet ist, auf alle diejenigen Bereiche der Grundplatte aufgebracht, die nicht mit Abdeckmaterial 23 überzogen sind. Anschließend wird die Grundplatte 21 erwärmt, um die Kupferpaste 24 hart werden zu lassen. Danach wird sie gewaschen, damit sie sauber ist. Als nächstes wird beispielsweise als Metallplattierung ein chemischer Kupferplattiervorgang auf der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 24 vorgenommen, damit darauf eine Kupferplattierschicht 25 entsteht, welche eine Schaltung C 2 einer zweiten Schicht darstellt, die aus der Kupferplattierschicht 25 und der elektrisch leitfä higen Kupferpaste 24 besteht, wie Fig. 8 zeigt. Damit sind auf einer Seite der Grundplatte 21 mindestens zwei schichtige Schaltungen C 1, C 2 entstanden, die elek trisch miteinander verbunden sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die elektrisch leit fähige Kupferpaste 24 in Ringform auf die Grundplatte 21 aufgetragen, so daß jede der Elektroden 24 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht einen Außenumfang 24 e hat, der außerhalb der Außenseite 22 e der Elektrode 22 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht liegt. Außerdem ist eine vertiefte Öffnung 24 c in der Mitte vorgesehen. Auf diese Weise hat die Schaltung C 2 der zweiten Schicht Elektroden 24 d von vergrößertem Bereich und mit größerem Außenumfang 24 e. Darüberhinaus ist die Kupferplattier schicht 25 mit den ringförmigen Flächen 25 a von vorher bestimmter Dicke mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht am Innenumfang 24 f der zentralen Öffnung 24 c und in einem Teil des Außenumfangs 24 e der zentralen Öffnung 24 c verbunden, wodurch ein elektrisch leitfähiger Pfad zwi schen der Schaltung C 1 der ersten Schicht und der Schal tung C 2 der zweiten Schicht geschaffen ist.

Das gegen Plattieren beständige Abdeckmaterial 23 ist durch sichtig und deshalb in Fig. 6 nicht zu sehen, und die gepunkteten Bereiche der ringförmigen Flächen 25 a der Kupferplattierschicht 25, welche die elektrisch leitfähige Kupferpaste 24 der Schaltung C 2 der zweiten Schicht bedecken, sind mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht verbunden und bilden einen elektrisch leitfähi gen Pfad. Die Gesamtfläche dieses elektrisch leitfähigen Pfades ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, aus der ringförmigen Fläche 25 a im mittleren Teil der Elektrode 22 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht und demjenigen Teil 25 a der Kupferplattierschicht 25 zusammengesetzt, der sich quer über einen Teil der Schaltung C 1 der er sten Schicht erstreckt, welcher nicht die Elektrode selbst darstellt. Damit hat der elektrisch leitfähige Pfad einen verhältnismäßig großen Querschnittsbereich. Außerdem ist die Schaltung C 2 der zweiten Schicht mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht durch größere Haft kraft verbunden, weil ein zusätzlicher Teil der Elek trode 24 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Außenseite 24 e der Schaltung C 1 der ersten Schicht ge bildet ist.

Es erübrigt sich, darauf hinzuweisen, daß die mittlere Öffnung 24 c in der Schaltung C 2 der zweiten Schicht nach Wahl geändert werden kann. Da die Öffnung 24 c im Boden nicht mit Abdeckmaterial 23 bedeckt ist, ist der ganze Boden auch mit der Kupferplattierschicht 25 über zogen, was das Anhaften der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schaltung C 1 der ersten Schicht verbes sert und die elektrische Leitfähigkeit erhöht, wie Fig. 8 zeigt.

Um die ringförmige Fläche 25 a in vorherbestimmter Dicke aus der Kupferplattierschicht 25 am Außenumfang 24 e jeder Elektrode 24 d zu schaffen, die aus der elektrisch leit fähigen Kupferpaste 24 besteht, muß das Abdeckmaterial 23 auf der Grundplatte so aufgetragen werden, daß ein Spielraum 26 frei bleibt, der der Dicke der Kupferplat tierschicht entspricht, die um den Außenumfang der Elek trode 24 d aus elektrisch leitfähiger Kupferpaste 24 ge bildet wird. Ferner darf das Abdeckmaterial den Boden der Öffnung 24 c in der Mitte nicht bedecken.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Schaltung C 1 der ersten Schicht durch Ätzen der Kupferbeschichtung 22 ge bildet. Allerdings kann die Schaltung der ersten Schicht stattdessen auch aus der elektrisch leitfähigen Kupfer paste 24 gebildet werden, die auf die Grundplatte 21 aufgetragen, dann zum Härten erwärmt und anschließend einer chemischen Kupferplattierung unterzogen wird. Die Schaltung C 1 der ersten Schicht kann auch aus anderem Metall als Kupfer hergestellt werden.

Als Abdeckmaterial 23, welches gegen Plattieren beständig ist, wird vorzugsweise das von der Asahi Chemical Re search Laboratory Co., Ltd. entwickelte Abdeckmaterial CR-2001 verwendet. Das Abdeckmaterial wird in der vor stehend beschriebenen Weise auf die Grundplatte 21 aufge tragen und dann beispielsweise 30 Minuten lang auf 150°C erwärmt, damit es hart wird. Als elektrisch leitfähige Kupferpaste 24 wird vorzugsweise die von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelte Paste ACP-007P verwendet. Diese Paste wird im Siebdruck auf die Grundplatte 21 in der beschriebenen Weise aufgetra gen und dann zum Härten etwa 30 bis 60 Minuten auf 150°C erwärmt.

Als Vorbehandlung vor der Ausbildung der Kupferplattier schicht 25 wird die elektrisch leitfähige Kupferpaste 24 einige Minuten lang mit einer Wasserlösung aus 4 bis 5 Gew.% Ätznatron (NaOH) gewaschen und anschließend einige Minuten lang einer Oberflächenbehandlung mit einer Was serlösung aus 5 bis 10 Gew.% Salzsäure (HCl) unterzogen. Durch diese Oberflächenbehandlung erscheinen viele Kup ferteilchen auf der Oberfläche der elektrisch leitfähigen Kupferpaste aus den Bindemitteln derselben. Diese stellen eine so große Anzahl von Kernen dar, daß die anschlies sende Kupferplattierung wirksam wird. Es ist also nicht nötig, eine normalerweise bei der nichtelektrolytischen Kupferplattierung nötige Katalysatorbehandlung vorzuneh men.

Was die chemische Kupferplattierung betrifft, so wird die Grundplatte 21 in ein chemisches Kupferplattierbad eingetaucht, um die Oberfläche der elektrisch leitfähi gen Kupferpaste 24 chemisch mit einem Kupferüberzug zu versehen, wie Fig. 8 zeigt, so daß die Kupferplattier schicht 25 entsteht. Das dazu verwendete chemische Kup ferplattierbad hat einen pH-Wert von 11-13 und eine Tem peratur von 65°C bis 75°C und die Kupferplattierung wird in einer Dicke von mehr als 5 µm bei einer Plattierge schwindigkeit von 1,5 µm bis 3 µm pro Stunde gebildet.

Die mit der Kupferplattierschicht 25 versehene Grund platte 21 gemäß Fig. 6 bis 8 wird mit einem nicht ge zeigten Überzug versehen, bei dem es sich vorzugsweise um das gegen Plattieren beständige Abdeckmaterial CR2001 der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. han delt. Anschließend erfolgt eine Erwärmung, damit der Überzug hart wird. Auf diese Weise wird die Grundplatte 21 fertigbearbeitet und hat auf einer Seite zwei einander überlagerte Schaltungen C 1, C 2.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Kupferplattie rung auf die elektrisch leitfähige Kupferpaste 24 aufge bracht. Es ist klar, daß das Plattieren nicht auf Kupfer plattieren beschränkt ist, sondern daß auch Silber, Gold und dgl. verwendet werden kann. Ferner liegt auf der Hand, daß auf dem Überzug, der die beiden einander über lagerten Schaltungen C 1, C 2 bedeckt, durch eine Wieder holung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte weitere Schaltkreise gebildet werden können.

Fig. 9 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfin dung, bei dem der Innenumfang 24 f der Elektrode 24 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht im Gegensatz zu dem kreisförmigen Innenumfang beim vierten Ausführungsbei spiel die Form eines Kreuzes hat, welches aus mehreren Bögen zusammengesetzt ist. Damit wird die verbindende Fläche 25 a der Kupferplattierschicht 25 länger als beim vierten Ausführungsbeispiel und dementsprechend hat die elektrisch leitfähige Bahn der Kupferplattierschicht 25 einen größeren Querschnittsbereich, durch den die Haf tung der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schal tung C 1 der ersten Schicht erhöht ist.

Fig. 10 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfin dung, bei dem der Innenumfang 24 f der Elektrode 24 der Schaltung C 2 der zweiten Schicht im Gegensatz zum vier ten und fünften Ausführungsbeispiel mit einer Reihe wellenförmiger Bögen versehen ist. Die verbindende Fläche 25 a der Kupferplattierschicht 25 ist damit länger als beim fünften Ausführungsbeispiel, und dementsprechend hat der elektrisch leitfähige Pfad der Kupferplattier schicht 25 eine größere Querschnittsfläche, was die Haf tung der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schal tung C 1 der ersten Schicht noch weiter erhöht.

Ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung soll unter Hinweis auf Fig. 11 bis 13 beschrieben werden. An einer Seite einer Grundplatte 31 ist eine Kupferbeschichtung 32 befestigt, in der durch ein bekanntes Ätzverfahren eine Schaltung C 1 einer ersten Schicht gebildet ist.

Auf die Grundplatte 31 ist ein gegen Plattieren bestän diges Abdeckmaterial 33 außer in jenen Bereichen 32 a, 32 b aufgedruckt, die mit einem auf der Schaltung C 1 der er sten Schicht auszubildenden weiteren Schaltkreis elek trisch verbunden werden sollen. Das Abdeckmaterial 33 ist also in all jenen Bereichen 31 a der Grundplatte 31 auf getragen, die nicht mit dem weiteren Schaltkreis elek trisch verbunden werden müssen und in denen auch kein Teil der Schaltung C 1 der ersten Schicht gebildet ist. Anschließend wird durch Siebdruck eine insbesondere zur Plattierung mit Metall geeignete, elektrisch leitfähige Kupferpaste 34 auf all jene Bereiche der Grundplatte 31 aufgebracht, die nicht mit Abdeckmaterial 33 bedeckt sind. Anschließend erfolgt eine Erwärmung, damit die Paste hart wird und danach zum Säubern ein Waschvorgang.

Als nächstes wird beispielsweise als Metallplattierung ein chemischer Kupferplattiervorgang an der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 34 vorgenommen, um eine Kupfer plattierschicht 35 zu erhalten, die eine Schaltung C 2 einer zweiten Schicht aus der Kupferplattierschicht 35 und der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 34 bilden soll, wie Fig. 13 zeigt. Damit sind auf einer Seite der Grundplatte 31 mindestens zweischichtige Schaltungen C 1, C 2 so gebildet, daß sie miteinander elektrisch verbunden sind.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die elektrisch leit fähige Kupferpaste 34 so auf die Grundplatte 31 aufge tragen, daß die Elektroden 34 d der Schaltung C 2 der zwei ten Schicht jeweils von einem Außenumfang 34 e begrenzt sind, der aus einer Reihe wellenförmiger Bögen zusammen gesetzt ist, die teilweise von der Innenseite 32 f der Elektrode 32 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht bis zur Außenseite 32 g derselben reichen.

Dadurch ist die Kupferplattierschicht 35 mit einer der Flächen 35 a von vorherbestimmter Dicke mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht am Außenumfang 34 e jeder Elektrode 34 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht verbunden, wo durch eine elektrisch leitfähige Bahn zwischen den Schal tungen C 1 und C 2 der ersten bzw. zweiten Schicht entsteht. Die anderen Flächen 35 a der Kupferplattierschicht 35 am Außenumfang 34 e der Schaltung C 2 der zweiten Schicht sind mit der Grundplatte 31 an der Außenseite jeder Elek trode 32 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht verbunden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird außerdem die elek trisch leitfähige Kupferpaste 34 auf der Grundplatte 31 in Ringform so aufgetragen, daß die Schaltung C 2 der zweiten Schicht eine Elektrode 34 d mit einer Öffnung 34 c in der Mitte erhält. Damit liegt auf der Hand, daß die Kupferplattierschicht 35 mit den Flächen 35 a in vorher bestimmter Dicke mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht am Innenumfang 34 f und an einem Teil des Außenumfangs 34 e jeder Elektrode 34 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht verbunden ist, wodurch der Querschnittsbereich des elek trisch leitfähigen Pfades zwischen der Schaltung C 1 der ersten Schicht und der Schaltung C 2 der zweiten Schicht vergrößert ist. Es sei noch darauf hingewiesen, daß der Innenumfang 34 f der Schaltung C 2 der zweiten Schicht kreisförmig ist.

Da gemäß Fig. 11 ein gegen Plattieren beständiges Abdeck material 33 verwendet ist, welches durchsichtig ist, ist es in der Zeichnung nicht zu sehen. Die die elektrisch leitfähige Kupferpaste 34 bedeckende Kupferplattier schicht 35 ist teilweise durch die gepunkteten Bereiche angedeutet, welche die Schaltung C 2 der zweiten Schicht mit der Schaltung C 1 der ersten Schicht elektrisch ver binden. Insgesamt bestehen die gepunkteten Bereiche aus dem kreisförmigen Innenumfang 34 f, der von der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 34 an der Elektrode 32 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht bestimmt ist, und aus vielen wellenförmigen Teilen des Außenumfangs 34 e, die an der Innenseite der Elektrode 32 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht liegen und insgesamt den elektrisch leit fähigen Pfad darstellen.

Die verdoppelten Flächen 35 a in vorherbestimmter Dicke am Außen- und Innenumfang 34 e bzw. 34 f dienen zur Befe stigung des elektrisch leitfähigen Pfades, der eine be deutend größere Querschnittsfläche hat als beim Stand der Technik gemäß Fig. 15. Ferner bewirken die Teile der Elektrode 34 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht, die an der Außenseite der Schaltung C 1 der ersten Schicht liegen, eine Verstärkung des Haftens der Schaltung C 2 der zweiten Schicht an der Schaltung C 1 der ersten Schicht. Da das Abdeckmaterial 33 nicht den Boden der Öffnung 34 c in der Mitte bedeckt, erstreckt sich die Kup ferplattierschicht 35 über den ganzen Boden, was eben falls das Anhaften und die elektrische Leitfähigkeit ver bessert, wobei eine zusätzliche Kupferplattierschicht 35 an den inneren Teilen 32 f der Elektrode 32 d der Schaltung C 1 der ersten Schicht gebildet ist.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Schaltung C 1 der ersten Schicht durch Ätzen der Kupferbeschichtung 32 ge bildet. Allerdings kann die Schaltung der ersten Schicht auch aus der elektrisch leitfähigen Kupferpaste 34 gebil det werden, die auf die Grundplatte 31 aufgetragen und dann zum Härten erwärmt und anschließend einer chemi schen Kupferplattierung unterzogen wird. Ferner kann die Schaltung der ersten Schicht aus anderem Metall als Kup fer bestehen.

Als gegen Plattieren beständiges Abdeckmaterial 33 wird vorzugsweise das von der Asahi Chemical Research Labora tory Co., Ltd. entwickelte Abdeckmaterial CR-2001 ver wendet. Das Abdeckmaterial wird in der vorstehend be schriebenen Weise auf die Grundplatte 31 aufgetragen und beispielsweise 30 Minuten auf 150°C erwärmt, damit es hart wird.

Als elektrisch leitfähige Kupferpaste 34 dient vorzugs weise die von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelte Kupferpaste ACP-007P. Diese Kupferpaste wird im Siebdruck auf die Grundplatte 31 aufgebracht, wie vorstehend beschrieben, und dann 30 bis 60 Minuten auf 150°C erwärmt, damit sie hart wird.

Als Vorbehandlung vor der Schaffung der Kupferplattier schicht 35 wird die elektrisch leitfähige Kupferpaste 34 einige Minuten mit einer Wasserlösung aus 4 bis 5 Gew.% Ätznatron (NaOH) gewaschen und dann einige Minuten einer Oberflächenbehandlung mit einer Wasserlösung von 5 bis 10 Gew.% Salzsäure (HCl) unterzogen. Bei dieser Oberflä chenbehandlung erscheinen auf der Oberfläche der elek trisch leitfähigen Kupferpaste viele Kupferteilchen aus den Bindemitteln derselben und stellen eine so große An zahl von Kernen dar, daß das anschließende Kupferplattie ren wirksam durchgeführt werden kann. Es ist also nicht nötig, eine Katalysatorbehandlung vorzunehmen, die nor malerweise bei der nichtelektrolytischen Kupferplattie rung nötig ist.

Was die chemische Kupferplattierung betrifft, so wird die Grundplatte 31 in ein chemisches Kupferplattierbad eingetaucht, um die Oberfläche der elektrisch leitfähi gen Kupferpaste 34 chemisch mit Kupfer zu plattieren, wie Fig. 13 zeigt, wobei die Kupferplattierschicht 35 entsteht. Dabei hat das chemische Kupferplattierbad einen pH-Wert von 11-13 und eine Temperatur von 65°C bis 75°C. Die Kupferplattierung wird in einer Dicke von 5 µm bei einer Plattiergeschwindigkeit von 1,5 bis 3 µm pro Stunde gebildet.

Die Grundplatte 31 mit der darauf gebildeten Kupferplat tierschicht 35 gemäß Fig. 11 bis 13 wird mit einem nicht gezeigten Überzug versehen, der vorzugsweise aus dem von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelten, gegen Plattieren beständigen Abdeckmate rial CR2001 besteht. Der Überzug wird anschließend erwärmt, damit er hart wird. Auf diese Weise wird die Grundplatte 31 fertigbearbeitet und hat dann auf ihrer einer Seite zwei einander überlagerte Schaltungen C 1, C 2.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die elektrisch leit fähige Kupferpaste 34 einer Kupferplattierung unterzogen. Es ist klar, daß das Plattieren nicht auf eine Kupfer plattierung beschränkt ist, sondern daß auch Silber, Gold und dgl. verwendet werden kann. Ferner liegt auf der Hand, daß auf dem die beiden einander überlagerten Schal tungen C 1, C 2 bedeckenden Überzug durch Wiederholung der vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte weitere Schaltkreise gebildet werden können.

Fig. 14 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfin dung, bei dem die Elektrode 34 d der Schaltung C 2 der zweiten Schicht einen Innenumfang 34 f hat, der im Gegen satz zum kreisförmigen Innenumfang beim siebten Ausfüh rungsbeispiel eine Reihe welliger Bögen aufweist. Damit ist die verbindende Fläche 35 a von vorherbestimmter Dicke der Kupferplattierschicht 35 länger als beim sieb ten Ausführungsbeispiel. Hierdurch ergibt sich ein elek trisch leitfähiger Pfad mit größerem Querschnittsbe reich und eine stärkere Haftung zwischen der Schaltung C 2 der zweiten Schicht und der Schaltung C 1 der ersten Schicht.

Die erfindungsgemäß verwendete, elektrisch leitfähige Kupferpaste sowie das Abdeckmaterial, welches gegenüber einer Plattierung beständig ist, soll nun näher erläu tert werden.

Wie schon gesagt, wird als elektrisch leitfähige Kupfer paste vorzugsweise die von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelte Paste ACP-007 verwendet, die besonders angepaßt ist an die Kupferplattierung. Meistens oxidiert Kupfer leicht, und Kupferteilchen oxi dieren noch leichter, weil sie einen größeren Oberflä chenbereich haben. Deshalb muß die Paste, statt nicht oxidationsfähige Edelmetallteilchen zu enthalten, Be standteile aufweisen, die den oxidierten Kupferfilm ent fernen und außerdem eine erneute Oxidation des Kupfers verhindern. Um eine elektrisch leitfähige Kupferpaste zu erhalten, die besonders geeignet ist für die Metall plattierung und besonders gut haftet am Material der Grundplatte, müssen die Bestandteile, wie Kupferteilchen, Bindemittel, spezifischer Zusatzstoff zum Verhindern der Oxidation (beispielsweise Anthracen, Anthracen-Karbon säure, Anthradin, Anthranilsäure), Dispergiermittel und Lösungsmittel richtig gewählt und ordnungsgemäß ver knetet werden.

Kupferpartikel haben je nach ihrem Herstellungsverfahren unterschiedliche Gestalt und verschiedene Durchmesser. Mit dem Elektrolyseverfahren, bei dem Kupfer in Form von Partikeln bloß liegt, können verzweigte Kupferteilchen von hoher Qualität erhalten werden. Bei dem Reduktions verfahren, bei dem die Oxide mit Hilfe eines Reduktions gases reduziert werden, können poröse, feine Metallpar tikel erhalten werden.

Zur Schaffung der elektrisch leitfähigen Schaltkreise gemäß der Erfindung muß die verwendete, elektrisch leitfähige Kupferpaste folgende Eigenschaften haben:

1. sie muß besonders geeignet sein für den Siebdruck und die Bildung feiner Muster;
2. sie muß eng an der Grundplatte haften;
3. sie muß einem Alkalibad von hoher Temperatur im Fall einer chemischen Kupferplattierung genügend Wider stand leisten;
4. sie muß eng an der Kupferplattierung haften; und
5. ihre Viskosität im Verlauf der Zeit darf sich nur wenig verschlechtern, und sie muß zum Drucken stabil sein.

Um diese Anforderungen zu erfüllen, enthält die elek trisch leitfähige Kupferpaste einen großen Anteil von verzweigten Kupferteilchen hoher Qualität, wie sie durch das Elektrolyseverfahren erhalten werden, sowie poröse feine Metallpartikel, die durch das Reduktionsverfahren erhalten werden. Ferner können die Kupferpartikel zu Flocken (gemahlene Partikel) weiterverarbeitet werden. Darüberhinaus ist es nötig, Kupferteilchen unterschied licher Gestalt und Durchmesser zu benutzen, deren maxi male Dichte so gewählt ist, daß der Gehalt an Kupfer teilchen in der Paste möglichst hoch ist.

Was das Bindemittel betrifft, so muß es als Träger zum Dispergieren vieler Kupferteilchen und als wirksamer Klebstoff zum Haften an der Grundplatte geeignet sein und außerdem genügend Widerstand gegenüber dem Alkalibad aufweisen, falls ein chemischer Kupferplattiervorgang vorgesehen wird.

Deshalb wird als Bindemittel ein Epoxyharz bevorzugt, welches die Eigenschaft eines hohen Fassungsvermögens an Kupfer teilchen hat und außerordentlich gut haftet an einer Kupferbeschichtung und einer Glas-Epoxy-Grundplatte. Außerdem ist es besonders gut geeignet zum Niederschlag der Plattierschicht und zum Haften des Plattierfilms.

Die auf der von der Asahi Chemical Research Laboratory Co., Ltd. entwickelten, elektrisch leitfähigen Kupfer paste niedergeschlagene Kupferplattierung ist rötlich braun im Zustand einer Paste und hat eine Viskosität von 300 bis 500 ps bei 25°C sowie ein Haftvermögen an einer Kupferbeschichtung und einer Grundplatte aus Harz, was durch einen Klebebandversuch nachgewiesen wurde. Das Haftvermögen an der elektrisch leitfähigen Paste ist gleichfalls durch einen Klebebandversuch bestätigt wor den. Die Löteigenschaft liegt bei über 96% und die Deh nungsrate beträgt mehr als 3,0 kg gegenüber der Zugkraft (3×3 mm²).

Im einzelnen sind die Bestandteile der elektrisch leit fähigen Kupferpaste und deren Leitfähigkeit in der japanischen Patentanmeldung der Offenlegungsnummer 56-1 03 260 der Anmelderin (entsprechend US-PS 43 53 816) und JP 60-2 16 041 beschrieben. Auf eine nähere Beschreibung wird hier deshalb verzichtet.

Das gegen Plattieren beständige Abdeckmaterial, bei spielsweise das Abdeckmaterial CR-2001 der Asahi Chemi cal Research Laboratory Co., Ltd. zur Verwendung gemäß der Erfindung wird auf die erste Schaltung aufgetragen, die nicht mit der auf der ersten zu bildenden zweiten Schaltung elektrisch verbunden ist. Das Abdeckmaterial muß folglich isolierend wirken und gleichzeitig gegen über Alkalien beständig sein. Tatsächlich ist das Abdeck material so entwickelt worden, daß es den saueren Cha rakter mehr als 4 Stunden in einem Alkalibad von 70°C und einem pH-Wert von 12 wie dem chemischen Kupferplat tierbad aufrechterhält.

Ähnlich wie die elektrisch leitfähige Kupferpaste ACP-007P enthält das Abdeckmaterial als Hauptbestandteil ein Epoxyharz und wird durch ein Polyestersieb der Ma schenweite 180 mesh aufgedruckt, anschließend 30 Minuten bei einer Temperatur von 150°C erwärmt, damit es hart wird. Der aufgedruckte Film hat vorzugsweise eine Dicke von 15 bis 30 µm und ist gegenüber Chemikalien und Span nungen beständig. Seine Haupteigenschaften sind folgende: das Abdeckmaterial haftet ohne weiteres an dem Grundma terial, auf welches das Abdeckmaterial aufgetragen wird und an der Kupferbeschichtung. Es verschlechtert sich auch nicht, wenn es für lange Zeit in ein Alkalibad mit einem pH-Wert von 12 eingetaucht wird. Das Abdeckmate rial ist zur praktischen Verwendung sicher, weil als Härtemittel ein Alkali benutzt wird, welches nur wenig giftig ist. Das Abdeckmaterial wird im Weg des Sieb drucks aufgetragen und enthält ein Härtemittel von 10 g gemischt mit dem Hauptbestandteil in einer Menge von 100 g. Es wird in einer Zeitspanne von 15 bis 30 Minuten bei einer Temperatur von 150 bis 200°C hart.

Das gegenüber einer Plattierung beständige Abdeckmate rial ist grün im Zustand von Tinte und hat ein Haftver mögen (im Querschnitt) von 100/100 auf einer Kupferbe schichtung, eine Oberflächenhärte von mehr als 8 H, mit einem Bleistift gemessen, eine Beständigkeit gegenüber Lösungsmittel (in Trichloräthylen) von mehr als 15 Se kunden, eine Beständigkeit gegenüber Lötwärme (260°C) von mehr als 5 Zyklen, einen Oberflächenisolier-Wider standswert von mehr als 5×10¹³ Ω, einen Volumen-Wider standswert von 1×10¹⁴ Ωcm, eine Beständigkeit gegen über Spannungen (15 µm) von mehr als 3,5 kV und eine dielektrische Tangente (1 MHz) von weniger als 0,03.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen elektrisch leitfähi ger Schaltungen auf einer Grundplatte mit einer auf einer Seite derselben gebildeten Schaltung einer ersten Schicht, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist und besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, einer auf die Elektroden der Schaltung der ersten Schicht aufgetragenen und zum Härten erwärmten, elek trisch leitfähigen Kupferpaste, die besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, und mit einer auf die Schaltung der ersten Schicht und die elektrisch leitfähi ge Kupferpaste in vorherbestimmter Dicke aufgebrachten Metallplattierung, welche auf der Schaltung der ersten Schicht eine Schaltung einer zweiten Schicht bildet, deren Schaltungen elektrisch miteinander so verbunden sind, daß sie auf einer Seite der Grundplatte mindestens zweischichtige Schaltkreise bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Kupferpaste auf jede der Elektroden (12 d) der Schaltung (C ₁) der ersten Schicht so aufgetragen wird, daß sie eine Elektrode (14 d) der Schaltung (C ₂) der zweiten Schicht in Ringform bildet, in der in der Mitte eine Öffnung (14 c) ausgebildet ist, die von einem innerhalb der Elektro den (12 d) der Schaltung der ersten Schicht liegenden Außen- (14 e) und Innenumfang (14 f) begrenzt ist, wobei die Metall plattierung (15) in vorherbestimmter Dicke die Schaltungen (C ₁, C ₂) der ersten und zweiten Schicht durch einen elek trisch leitfähigen Pfad (15 a) von vergrößertem Querschnitts bereich elektrisch miteinander verbindet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattie ren als chemisches Kupferplattieren durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und Innenumfang der Schaltung der zweiten Schicht kreis förmig gestaltet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und Innenumfang der Schaltung der zweiten Schicht kreuz förmig gestaltet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und Innenumfang der Schaltung der zweiten Schicht mit einer Reihe wellenförmiger Bogen gestaltet wird.

6. Verfahren zum Herstellen elektrisch leitfähi ger Schaltungen auf einer Grundplatte mit einer auf einer Seite derselben gebildeten Schaltung einer ersten Schicht, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist und besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, einer auf die Elektroden der Schaltung der ersten Schicht aufgetragenen und zum Härten erwärmten, elek trisch leitfähigen Kupferpaste, die besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, und mit einer auf die Schaltung der ersten Schicht und die elektrisch leitfähi ge Kupferpaste in vorherbestimmter Dicke aufgebrachten Metallplattierung, welche auf der Schaltung der ersten Schicht eine Schaltung einer zweiten Schicht bildet, deren Schaltungen elektrisch miteinander so verbunden sind, daß sie auf einer Seite der Grundplatte mindestens zweischichtige Schaltkreise bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Kupferpaste auf jede der Elektroden (22 d) der Schaltung (C ₁) der ersten Schicht so aufgetragen wird, daß sie darauf eine Elektrode (24 d) der Schaltung (C ₂) der zweiten Schicht in Ringform mit einer Öffnung (24 c) in der Mitte bildet, die von einem Außen- (24 e) und Innenumfang (24 f) begrenzt ist, von denen der Außenumfang an der Außen seite (22 e) jeder der Elektroden der Schaltung der ersten Schicht liegt, wobei jede Elektrode der Schaltung der zwei ten Schicht einen vergrößerten Bereich mit einem entspre chend langen Außenumfang erhält, und daß die Metallplattie rung (25) in vorherbestimmter Dicke zwischen den ersten und zweiten Schaltungen an dem jede Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht bestimmenden Innenumfang und einem Teil des Außenumfangs der zentralen Öffnung einen elektrisch leitfähigen Pfad (25 a) bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattie ren als chemisches Kupferplattieren durchgeführt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- und Innenumfang der Schaltung der zweiten Schicht kreis förmig gestaltet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen umfang jeder Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht in Kreuzform mit einer Reihe von Bögen gestaltet wird.

10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen umfang jeder Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht mit einer Reihe wellenförmiger Bögen gestaltet wird.

11. Verfahren zum Herstellen elektrisch leitfähi ger Schaltungen auf einer Grundplatte mit einer auf einer Seite derselben gebildeten Schaltung einer ersten Schicht, die eine Vielzahl von Elektroden aufweist und besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, einer auf die Elektroden der Schaltung der ersten Schicht aufgetragenen und zum Härten erwärmten, elek trisch leitfähigen Kupferpaste, die besonders geeignet ist für eine Metallplattierung, und mit einer auf die Schaltung der ersten Schicht und die elektrisch leitfähi ge Kupferpaste in vorherbestimmter Dicke aufgebrachten Metallplattierung, welche auf der Schaltung der ersten Schicht eine Schaltung einer zweiten Schicht bildet, deren Schaltungen elektrisch miteinander so verbunden sind, daß sie auf einer Seite der Grundplatte mindestens zweischichtige Schaltkreise bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitfähige Kupferpaste auf jede der Elektroden (32 d) der Schaltung (C ₁) der ersten Schicht so aufgetragen wird, daß sie eine Elektrode (34 d) der Schaltung (C ₂) der zweiten Schicht bildet, die von einem Außen- (34 e) und Innenumfang (34 f) begrenzt ist, wobei der Außenumfang mit einer Reihe wellenförmiger Bögen gestaltet wird, die jeweils teilweise von der Innenseite (32 f) der Elektrode der Schaltung der ersten Schicht so zur Außenseite (32 g) derselben reichen, daß die Metallplattierung (35) in vorherbestimmter Dicke teilweise am Außenumfang (34 e) der Elektrode der Schaltung der zweiten Schicht mit der Schaltung der ersten Schicht verbunden wird, wobei ein elektrisch leitfähiger Pfad (35 a) zwischen der Schaltung der ersten und der zweiten Schicht geschaffen wird, und daß die Metallplattierung an der Aus senseite des Außenumfangs teilweise mit der Grundplatte so verbunden wird, daß die Schaltung der zweiten Schicht an der Grundplatte befestigt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Außen- (34 e) und Innenumfang (34 f) eine zentrale Öffnung (34 c) der Elek trode (34 d) der Schaltung (C ₂) der zweiten Schicht so be grenzt, daß die Metallplattierung (35) in vorherbestimmter Dicke mit der Schaltung der ersten Schicht am Innenumfang und Teilen des Außenumfangs so verbunden wird, daß die Querschnittsfläche der elektrisch leitfähigen Bahn ver größert wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen umfang kreisförmig gestaltet wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen umfang mit einer Reihe wellenförmiger Bögen gestaltet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Plattie ren als chemisches Kupferplattieren durchgeführt wird.