DE4037747A1 - Verfahren zur herstellung gedruckter schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen - Google Patents

Verfahren zur herstellung gedruckter schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen

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DE4037747A1
DE4037747A1 DE19904037747 DE4037747A DE4037747A1 DE 4037747 A1 DE4037747 A1 DE 4037747A1 DE 19904037747 DE19904037747 DE 19904037747 DE 4037747 A DE4037747 A DE 4037747A DE 4037747 A1 DE4037747 A1 DE 4037747A1
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Heihachi Murase
Naozumi Iwasawa
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruck­ ter Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen, bei dem ein Schaltungsmuster bzw. Schaltungsbild auf einer Substratober­ fläche nach einem Dampfabscheidungsverfahren gebildet wird. Der Ausdruck gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln und der­ gleichen soll allgemein gedruckte Schaltungen, gedruckte Lei­ terplatten, gedruckte Schaltungskarten, gedruckte Schaltbil­ der, mit umfassen.
Gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen haben verschiedene Anwendungen gefunden, wie für Computer, Tonband­ geräte und -instrumente, Videovorrichtungen bzw. Videoauf­ nahme- und -wiedergabegeräte und -instrumente, elektrische Anwendungen für Kraftfahrzeuge, Schalterplatten, Wortprozes­ soren, Facsimiles bzw. Telefaxgeräte, Laserschallplattenspie­ ler, Kameras, elektronische Uhren, Farbfilter für Flüssigkri­ stallanzeigen, etc. Es besteht jedoch ein Bedarf nach be­ druckten Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen mit noch höherer Dichte und Präzision, so daß die Größe verringert und die Leistungsfähigkeit verbessert werden können.
Bekannte gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder derglei­ chen werden normalerweise nach einem Verfahren hergestellt, bei dem ein elektrisch leitfähiges Metallblatt bzw. eine Me­ tallfolie auf ein Substrat angebracht bzw. befestigt wird, darauf ein Fotoresist gelegt wird, dieser durch eine Foto­ maske belichtet wird, durch Entwicklung ein Muster gebildet und anschließend die Schaltung bzw. das Schaltbild durch Ät­ zen gebildet wird.
Das obige Verfahren besitzt jedoch Nachteile: 1) Die Stufen sind komplex; 2) die gebildeten Schaltungen zeigen eine unge­ nügende Genauigkeit, da beispielsweise eine Korrosion der Grenzfläche zwischen dem leitfähigen Metallblatt bzw. der Fo­ lie und dem Fotoresistfilm durch die Ätzlösung, die in den Grenzflächenbereich eindringt, auftritt; und 3) die verwen­ dete Entwicklungsflüssigkeit und die Ätzflüssigkeit die Be­ seitigung des Ablaufs erfordern.
Von diesen Schwierigkeiten kann man mit 2) fertig werden, in­ dem man Fotoresists des positiven Typs verwendet, direkte Re­ sistmuster mit einem Laserstrahl zeichnet, oder man kann ein sogenanntes additives Verfahren verwenden, bei dem ein Muster mit Vertiefungen bzw. Aussparungen und Vorsprüngen in der Re­ sistschicht durch Belichtung und Entwicklung und anschließen­ der Plattierung der Aussparungen gebildet wird. Unabhängig, ob irgendwelche solche verbesserten Verfahren durchgeführt werden, bestehen jedoch noch die Schwierigkeiten 1) und 3). Wird ein Siebdruckverfahren verwendet, können die Schwierig­ keiten 1) und 3) gelöst werden. Es verbleibt jedoch noch die Schwierigkeit der ungenügenden Präzision. Gemäß dem derzeiti­ gen Stand der Technik steht kein Verfahren zur Verfügung, mit dem gleichzeitig alle obigen Schwierigkeiten 1), 2) und 3) gelöst werden können.
Die Anmelderin hat ausgedehnte Untersuchungen nach einem Her­ stellungsverfahren für gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen durchgeführt, das frei ist von all den obi­ gen Problemen, und gefunden, daß diese Aufgabe gelöst werden kann, wenn eine spezifische Metallmaske verwendet wird und ein verdampftes Material auf dem Substrat mittels eines Gas­ phasenverfahrens abgeschieden wird.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche eines Sub­ strats für gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder derglei­ chen innigst mit einer Metallmaske mit dem gewünschten Muster kontaktiert bzw. verbunden wird und die entsprechende Schal­ tung durch Dampfabscheidung eines verdampften Materials auf der Oberfläche des Substrats erfolgt, wobei eine Metallmaske erhalten wird, wenn aufeinanderfolgend die folgenden Stufen durchgeführt werden.
  • i) eine Stufe, bei der eine Fotoresistschicht auf dem Grundfilm gebildet wird, die Fotoresistschicht durch eine Mustermaske bildweise belichtet wird und diese un­ ter Bildung einer Resistschicht mit dem Muster des Grundfilms entwickelt wird;
  • ii) eine Stufe, bei der eine Plattierungsschicht auf dem Teil des Grundfilms gebildet wird, von dem die Foto­ resistschicht bei der obigen Entwicklung entfernt wurde; und
  • iii) eine Stufe, bei der die verbleibende Resist­ schicht und der Grundfilm entfernt werden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin ein Verfahren zur Her­ stellung einer gedruckten Schaltungsplatte, -tafel oder der­ gleichen, gemäß dem auf die Oberfläche eines Substrats für die gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen eine Metallmaske mit dem gewünschten Muster und Gitter bzw. Sieb­ teil innigst in Kontakt gebracht wird und die entsprechende Schaltung durch Dampfabscheidung eines verdampften Materials auf der Oberfläche des Substrats gebildet wird, wobei die Me­ tallmaske, die das gewünschte Muster und den Gitter- bzw. Siebteil bzw. die Gitter- und Siebteile enthält, erhalten wird, indem aufeinanderfolgend folgende Stufen durchgeführt werden:
  • 1) eine Stufe, bei der eine erste Fotoresistschicht auf dem Grundfilm gebildet wird, die erste Fotoresist­ schicht durch eine erste Mustermaske bildweise belichtet wird, und diese unter Bildung einer ersten Resistschicht mit dem Muster entwickelt wird;
  • 2) eine Stufe, bei der eine erste Plattierungsschicht auf den Teilen des Grundfilms gebildet wird, von denen die Fotoresistschicht bei der Entwicklung entfernt wurde;
  • 3) eine Stufe, bei der auf der ersten Fotoresist­ schicht und ersten Plattierungsschicht eine zweite Foto­ resistschicht gebildet wird, die zweite Fotoresist­ schicht durch eine zweite Mustermaske bildweise belich­ tet wird und die zweite Fotoresistschicht unter Bildung einer zweiten Fotoresistschicht, die das Muster auf der ersten Fotoresistschicht und ersten Plattierungsschicht umfaßt, entwickelt wird, wobei die zweite Mustermaske ein Gitterteil aus mindestens einem Teil der ersten Re­ sistschicht in der Form bildet, daß es mit der ersten Plattierungsschicht verbunden ist, so daß die erste Plat­ tierungsschicht genau folgend dem beabsichtigten Muster fixiert werden kann und dann Entwicklung der zweiten Fo­ toresistschicht, die unter solchen Bedingungen durchge­ führt wird, daß im wesentlichen keine Eliminierung der ersten Resistschicht erfolgt;
  • 4) eine Stufe, bei der eine zweite Plattierungs­ schicht auf den Teilen der ersten Resistschicht und der ersten Plattierungsschicht, von der die zweite Fotore­ sistschicht durch die Entwicklung entfernt wurde, gebil­ det wird; und
  • 5) eine Stufe, bei der die restlichen ersten und zweiten Resistschichten und der Grundfilm entfernt wer­ den.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Schaltung durch Abscheidung eines verdampften Materials auf einer Oberfläche des Substrats für gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen durch eine Metallmaske gebildet. Das Substratma­ terial unterliegt keinen besonderen Beschränkungen, und es kann eine große Vielzahl von Materialien verwendet werden. Beispielsweise können organische Kunststoffmaterialien mit überlegener Wärmestabilität, Festigkeit bzw. Starrheit und Dimensionsstabilität, wie ein Polyimid, Polyetherpolyimid, Polyamidpolyimid und Polyester, usw., und anorganische Mate­ rialien, wie Keramikmaterialien und Silicon, erwähnt werden.
Als Substanzen, die auf den Oberflächen solcher Substrate ab­ geschieden werden können, können Metalle und Metalloxide ver­ wendet werden. Spezifische Beispiele umfassen Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Platin, Chrom, Aluminium, Zinn, Zink und die Legierungen und Oxide solcher Metalle (beispielsweise Zinn­ oxid). Solche Substanzen können mittels Vakuumabscheidung, wie Dampfen, Bedampfen im Vakuum, ionischem Plattieren, Elek­ tronen-Cyclotronresonanz oder ähnlichem bis zu einer Film­ dicke in der Größenordnung von 0,01 bis 10 µm, bevorzugt etwa 0,1 bis 3 µm, abgeschieden werden. Es können mehr als nur ein verdampftes Material gleichzeitig bei dieser Gelegenheit un­ ter Bildung eines Gemisches abgeschieden werden, oder nach der Abscheidung von einer Substanz kann eine weitere Substanz abgeschieden werden, wobei ein vielschichtiger abgeschiedener Film gebildet wird.
Die Schaltungsdicke kann gegebenenfalls erhöht werden, wenn der abgeschiedene Film nach dem Schaltungsbild mit einem Me­ tall oder Metalloxid, das sich von der abgeschiedenen Sub­ stanz unterscheidet oder identisch ist, plattiert wird.
Die Plattierung kann unter Verwendung einer Plattierungsbad­ zusammensetzung bzw. eines Plattierungsmittels durchgeführt werden, und hieraus kann ein Plattierungsverfahren folgen, beide per se bekannt, wobei eine elektrolytische oder strom­ freie Plattierung verwendet werden kann. Der Ausdruck Plat­ tierung bedeutet irgendein Beschichten bzw. Aufbringen bzw. irgendeine Abscheidung oder Herstellung einer Schutzschicht.
Die Plattierung kann mehrere Male wiederholt werden, wobei bei diesen Gelegenheiten die Plattierungsmaterialien variiert werden können, wobei vielschichtige Plattierungen erhalten werden.
Die Dicke der Plattierungsschicht kann innerhalb eines großen Bereichs, abhängig von der beabsichtigten Verwendung der ent­ stehenden gedruckten Schaltungsplatten, -tafeln oder derglei­ chen, variiert werden, sie beträgt normalerweise etwa 1 bis 100 µm, bevorzugt etwa 3 bis 30 µm.
Die Metallmaske, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ver­ wendet wird, ist eine Metallfolie (dieser Ausdruck soll Me­ tallplatten, Metalltafeln und Metallblätter mit umfassen) mit offenen Fenstern, entsprechend dem beabsichtigten Schaltungs­ muster, wobei durch die Fenster die verdampften Substanzen auf der Oberfläche des Substrats abgeschieden werden. Die Substanz wird durch die Metallmaske an den Stellen ausgenom­ men der Fenster unterbrochen. Durch die Verwendung der Me­ tallmaske bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit auf der Substratoberfläche ein Film der abgeschiedenen Substanz mit dem Schaltungsmuster entsprechend der Form der Fenster gebildet werden. Das Material, welches die Metallmaske bil­ det, ist nicht kritisch, solange es die Substanz, die abge­ schieden werden soll, abschirmt. Als Beispiele für nützliche Materialien für die Metallmaske können Kupfer, Nickel, Sil­ ber, Gold, Aluminium, Chrom und Zinn und ihre Legierungen er­ wähnt werden. Von diesen sind magnetische Körper, welche durch Magnetkraft angezogen werden, insbesondere Nickel, be­ vorzugt, da sie innigst mit der Substratoberfläche unter Aus­ nutzung der magnetischen Kraft von beispielsweise eines Ma­ gnetes, der von der Rückseite auf das Substrat einwirkt, in Kontakt gebracht werden können. Nickel ist ebenfalls bevor­ zugt, da es rostbeständig ist. Die bevorzugte Dicke der Me­ tallmaske kann im Bereich von 10 bis 500 µm, besonders bevor­ zugt von 20 bis 200 µm, liegen. Eine solche Metallmaske kann durch direkte Bildung der Fenster in der Metallfolie mit ei­ nem Laserstrahl oder durch Bildung eines Resistmusters auf der Oberfläche der Metallfolie, insbesondere einer magneti­ schen Metallfolie, und anschließendem Ätzen von ihr mit einer geeigneten Ätzlösung hergestellt werden. Bei einer bevorzug­ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden jedoch Metallmasken, die durch additive Verfahren hergestellt wer­ den, verwendet, wodurch eine bessere Präzision bzw. Genauig­ keit erhalten wird. Das Verfahren zur Herstellung der Metall­ maske, das bei dem additiven Verfahren entsprechend der vor­ liegenden Erfindung verwendet wird, wird im folgenden näher erläutert.
Zuerst wird eine Metallmaske, die bei dem einstufigen additi­ ven Verfahren verwendet wird, gemäß den aufeinanderfolgenden Stufen wie folgt hergestellt:
  • i) eine Stufe, bei der eine Fotoresistschicht auf dem Grundfilm gebildet wird, die Fotoresistschicht durch eine Mustermaske bildweise belichtet wird, und diese un­ ter Bildung einer Resistschicht mit dem Muster auf dem Grundfilm entwickelt wird;
  • ii) eine Stufe, bei der eine Plattierungsschicht auf den Teilen des Grundfilms gebildet wird, von denen die Fotoresistschicht bei der obigen Entwicklung entfernt wurde; und
  • iii) eine Stufe, bei der die verbleibende Resist­ schicht und der Grundfilm entfernt werden.
Es ist bevorzugt, daß der Grundfilm bei dem obigen einstufi­ gen additiven Verfahren eine elektrisch leitfähige Oberfläche aufweist oder einen Plattierungskatalysator enthält oder daß der Plattierungskatalysator auf seine Oberfläche aufgebracht wurde, so daß die Plattierungsschicht bei der Stufe (ii) zu­ friedenstellend gebildet werden kann.
Beispiele von dem Substrat des Grundfilms, umfassend Poly­ imidfilm, Polyesterfilm, Aramidpapier, Epoxyharzplatten bzw. -tafeln bzw. -folien auf der Basis von Glastuch, Epoxyharz­ platten, -tafeln bzw. -folien auf der Basis von Papier, Phe­ nolharzplatten bzw. -tafeln bzw. -folien auf der Basis von Papier und Metallplatten bzw. -folien (beispielsweise Alumi­ niumplatten oder rostfreie Stahlplatten). Grundfilme mit elektrisch leitenden Oberflächen können hergestellt werden, indem dünne Metallfolien, wie aus Kupfer, auf die Substrat­ oberflächen plattiert bzw. aufgebracht werden wie Kupfer oder indem ein leitfähiger Anstrich auf die Substratoberfläche aufgebracht wird. Ein solcher leitfähiger Anstrich muß auf der Oberfläche zum Zeitpunkt der Plattierung verbleiben und darf durch die Entwicklung nicht entfernt werden. Ein Grund­ film (dieser Ausdruck soll auch den Ausdruck Basisfilm mit umfassen), der einen Plattierungskatalysator enthält, kann durch Verkneten des Plattierungskatalysators mit dem Substrat erhalten werden, und ein Grundfilm, der mit dem Plattierungs­ katalysator beschichtet ist, kann beispielsweise durch Be­ schichtung der Substratoberfläche mit einer Flüssigkeit, in der der Plattierungskatalysator dispergiert oder gelöst ist, und Trocknen erhalten werden.
Auf einem solchen Grundfilm wird eine Fotoresistschicht ge­ bildet. Fotoresists, welche zur Bildung dieser Schicht ge­ eignet sind, umfassen beispielsweise flüssige Fotoresists, durch Elektroabscheidung aufgebrachte Fotoresists und ge­ trocknete Filmfotoresists. Diese Fotoresists können entweder dem positiven oder dem negativen Typ angehören.
Als flüssiger Fotoresist des negativen Typs können beispiels­ weise erwähnt werden eine Kombination aus einem teilweise cy­ clisierten Polyisopropenharz und eine Diazidverbindung; und eine Kombination aus einem Acrylharz, das polymerisierbare ungesättigte Gruppen enthält, einem fotopolymerisierbaren Mo­ nomeren und einem Fotopolymerisationsinitiator. Als flüssige Fotoresists des positiven Typs können beispielsweise erwähnt werden ein verestertes Produkt aus einem Phenolharz des Novo­ laktyps und einer Quinondiazidverbindung; ein Gemisch aus ei­ nem Phenolharz und einer Quinondiazidverbindung; ein Harz, das fotoempfindliche Gruppen in seiner Molekülstruktur ent­ hält (als Harzquelle sind ein Epoxyharz, ein Acrylharz und Copolymere aus einem Vinylesterharz und einem Epoxyharz nütz­ lich).
Durch Elektroabscheidung aufgebrachte Fotoresists können ver­ wendet werden, wenn der Grundfilm eine leitfähige Oberfläche besitzt, die beispielsweise durch Aufbringen einer fotoemp­ findlichen Beschichtungsmasse, die durch Elektroabscheidung aufgebracht werden kann und eine anionische oder kationische Elektroabscheidung erlaubt und Herstellung eines Films dar­ aus, erhalten werden. Diese fotoempfindliche, durch Elek­ troabscheidung aufbringbare Anstrich- bzw. Beschichtungsmasse besteht grundsätzlich als Hauptkomponente aus einem Harz, das Gruppen für die Salzbildung enthält, damit das Harz wasser­ löslich oder wasserdispergierbar wird und das fotoempfindli­ che Gruppen enthält. Diese Massen schließen Beschichtungsmas­ sen für die Elektroabscheidung sowohl des negativen Typs als auch des positiven Typs ein (vgl. beispielsweise US-PS 39 54 587, 45 92 816, 46 32 900 und 46 73 458; JA-OS (KOKAI) Patentanmeldungen von KOKAI Nr. 2 07 139/85, 2 06 293/86, 6 070/88, 4 671/89 und 4 672/89).
Solche, die üblicherweise als Trockenfilm-Fotoresists verwen­ det werden, bestehen aus drei Schichten: Deckfilm/Resist/ Carrierfilm. Eine Fotoresistschicht wird durch Abschälen des Abdeckfilms unter Freilegung der Resistoberfläche gebildet, die mit dem Grundfilm mittels einer Laminierungsvorrichtung in innigen Kontakt gebracht wird, und wobei der Trägerfilm vor der Verwendung entfernt wird. Die Dicke dieser Fotore­ sistschicht beträgt bevorzugt 10 bis 500 µm, inter alia, 20 bis 200 µm.
Aus dem Grundfilm, der mit einer Fotoresistschicht, herge­ stellt wie oben, versehen ist, wird erfindungsgemäß eine Me­ tallmaske gebildet. Die Herstellungsstufen der Metallmaske werden im folgenden näher erläutert.
Belichtungsstufe:
Die Fotoresistschicht wird mit aktivierendem Licht bildweise durch eine Mustermaske belichtet.
Als aktivierendes Licht, das für die Belichtung verwendet wird, wird normalerweise ein Licht mit einer Wellenlänge von 3000 bis 4500 Å verwendet. Lichtquellen, die solches Licht erzeugen, können Solarlicht, eine Quecksilberdampflampe, eine Xenonlampe, eine Bogenlampe oder ein Laserstrahl sein, und als Quecksilberdampflampe kann eine Hochdruck-Quecksilber­ dampflampe, eine Superhochdruck-Quecksilberdampflampe, eine Metallhalogenidlampe, eine chemische Lampe, etc. verwendet werden. Die Härtung der Fotoresistschicht durch Bestrahlung mit einem solchen aktivierenden Licht erfordert von einer Se­ kunde bis 20 Minuten, im allgemeinen nicht länger als mehrere Minuten.
Entwicklungsstufe:
Anschließend an die Belichtung wird die Entwicklung durchge­ führt. Die Entwicklung wird durchgeführt, indem der nicht-be­ lichtete Teil, wenn der Fotoresist dem negativen Typ angehört und der belichtete Teil, wenn er dem positiven Typ angehört, entfernt wird. In bestimmten Fällen kann eine Erwärmungsbe­ handlung damit während einer Zeit bis 30 Minuten bei einer Oberflächentemperatur von 60 bis 180°C, bevorzugt 80 bis 160°C, vor der Entwicklungsbehandlung durchgeführt werden, wodurch die Insolubilisierung des verbleibenden Resist­ schichtteils gegenüber der Entwicklungslösung verbessert wird und die Musterauflösungskraft weiter verbessert wird.
Normalerweise erfolgt die Entwicklung durch Behandlung der belichteten Fotoresistschicht mit einer Entwicklungsflüssig­ keit. Die Entwicklungsflüssigkeit kann geeigneterweise unter organischen Lösungsmitteln, wäßrigen Alkalilösungen, wäßrigen sauren Lösungen usw., abhängig von dem Typ des Fotoresists ausgewählt werden. Organische Lösungsmittel, die als Entwick­ lungsflüssigkeit nützlich sind, umfassen beispielsweise 1,1,1-Trichlorethan. Alkalien, welche zur Herstellung der wäßrigen Lösungen nützlich sind, sind solche, die die freien in dem Resistfilm vorhandenen Carboxylgruppen neutralisieren können, so daß die nicht-belichteten oder belichteten Teile des Fotoresists wasserlöslich werden, wie Natriumhydroxid, Natriumcarbonat, Natriumsilicat, Kaliumhydroxid, Ammoniak und Amine. Als Säuren, die zur Herstellung der wäßrigen sauren Lösungen nützlich sind, können solche, die die basischen Gruppen, wie die Aminogruppen, die in dem Resistfilm vorhan­ den sind, neutralisieren, so daß die nicht-belichteten oder belichteten Teile des Fotoresists wasserlöslich werden, ver­ wendet werden. Spezifische Beispiele umfassen Chlorwasser­ stoffsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Ameisensäure und But­ tersäure.
Plattierungs- bzw. Beschichtungsstufe (diese Ausdrücke werden synonym verwendet):
Nachdem auf dem Grundfilm das Resistmuster gebildet worden ist, werden die bei der Entwicklung der Fotoresistschicht freigesetzten Teile des Grundfilms plattiert. Die Plattierung kann unter Verwendung eines Plattierungsbadmittels und eines Verfahrens, die beide per se bekannt sind, entweder durch elektrolytische oder durch stromfreie Plattierung erfolgen.
Für die elektrolytische bzw. galvanische Plattierung muß der Grundfilm eine leitfähige Oberfläche besitzen, jedoch ist für die stromfreie Plattierung eine leitfähige Oberfläche des Grundfilms nicht wesentlich. Metalle, die für die Plattierung nützlich sind, sind beispielsweise Nickel, Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Platin, Chrom, Zink und Legierungen dieser Me­ talle. Aus den bereits erwähnten Gründen ist Nickel besonders bevorzugt.
Die Plattierungsdicke beträgt normalerweise etwa 10 bis 500 µm, sie liegt bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 20 bis 200 µm. Die Plattierung kann mehrere Male durchgeführt werden, und es ist möglich, verschiedene Arten von Metallen für die Bildung einer mehrschichtigen Plattierung zu verwen­ den.
Entfernungsstufe:
Von dem plattierten Grundfilm werden dann die verbleibende Resistschicht und der Grundfilm entfernt. Diese Entfernung kann entweder durch Behandlung des Systems mit einem Lösungs­ mittel oder einer Alkalilösung, die im wesentlichen das bzw. die plattierten Metalle nicht lösen kann, die aber den Grund­ film und die verbleibende Resistschicht lösen kann, erfolgen; oder es kann zuerst die verbleibende Resistschicht durch Auf­ lösen in dem Lösungsmittel oder einer Alkalilösung entfernt werden und dann kann der Grundfilm selektiv entfernt werden, beispielsweise eine Metallfolie durch elektrolytisches Ätzen.
Die Metallmaske, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ver­ wendet wird, kann ebenfalls nach dem im folgenden beschriebe­ nen zweistufigen additiven Verfahren bzw. Additionsverfahren hergestellt werden. Das heißt, eine Metallmaske, in die das Muster mit einem Gitterteil oder Teilen fixiert ist, kann er­ halten werden, indem man nacheinander die folgenden Stufen durchführt:
  • 1) eine Stufe, bei der eine erste Fotoresistschicht auf einem Grundfilm gebildet wird, die erste Fotoresist­ schicht durch eine erste Mustermaske bildweise belichtet wird, und diese unter Bildung einer ersten Resist­ schicht, die das Muster aufweist, entwickelt wird;
  • 2) eine Stufe, bei der eine erste Plattierungsschicht auf den Teilen des Grundfilms gebildet wird, von denen die Fotoresistschicht bei der Entwicklung entfernt wurde;
  • 3) eine Stufe, bei der auf der ersten Resistschicht und ersten Plattierungsschicht eine zweite Fotoresist­ schicht gebildet wird, die zweite Fotoresistschicht durch eine zweite Mustermaske bildweise belichtet wird, und die zweite Fotoresistschicht unter Bildung einer zweiten Resistschicht mit dem Muster auf der ersten Re­ sistschicht und der ersten Plattierungsschicht entwic­ kelt wird, wobei die zweite Mustermaske ein Gittermuster auf mindestens einem Teil der ersten Resistschicht in der Form bildet, daß sie mit der ersten Plattierungs­ schicht verbunden ist, so daß die erste Plattierungs­ schicht genau dem beabsichtigten Muster folgend fixiert werden kann, und wobei die Entwicklung der zweiten Foto­ resistschicht unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß im wesentlichen keine Eliminierung der ersten Resistschicht erfolgt.
  • 4) eine Stufe, bei der eine zweite Plattierungs­ schicht auf den Teilen in der ersten Resistschicht und der ersten Plattierungsschicht, von denen die zweite Fo­ toresistschicht bei der Entwicklung entfernt wurde, ge­ bildet wird; und
  • 5) eine Stufe, bei der die restliche erste und zweite Resistschicht und der Grundfilm entfernt werden.
Die zweite Plattierung umfaßt bei dem obigen zweistufigen ad­ ditiven Verfahren die Stufen (1) bis (5), so daß der Schal­ tungsteil, der bei der ersten Plattierung gebildet wurde, mit dem Gitter verbunden ist, wobei der erstere fixiert wird. Beispielsweise ist im Falle einer Gasphasenabscheidung eines ringförmigen Musters die kreisförmige Maske, die im Zentrum des Rings in der Metallmaske schwimmt nicht fixiert. Weiter­ hin tendiert ein dünner und enger Teil der Metallmaske, der an seinen Enden nicht fixiert ist (beispielsweise 22 in Fig. 9) dazu, sich durch sein eigenes Gewicht zu biegen, da er dünn ist und instabil. Solche instabilen Teile werden mit den peripheren Teilen mittels des Gitterteils oder Teilen (beispielsweise 23 in Fig. 9) fixiert.
Die Herstellungsstufen der Metallmaske, die für das erfin­ dungsgemäße Verfahren nach dem zweistufigen additiven Verfah­ ren nützlich sind, werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Die Fig. 1 bis 7 sind Querschnittsansichten von wesentlichen Teilen und zeigen ein Beispiel der Herstellungsstufen einer Metallmaske nach dem zwei­ stufigen additiven Verfahren,
Fig. 8 ist eine Draufsicht des wesentlichen Teils und zeigt ein Beispiel für die gewünschte Schaltung,
Fig. 9 ist eine Draufsicht eines wesentlichen Teils der Metallmaske für die Bildung der Schaltung der Fig. 8,
Fig. 10 ist ein Modelldiagramm (im Querschnitt) zum Zeitpunkt der Dampfabscheidung bei dem Herstel­ lungsverfahren einer erfindungsgemäßen gedruckten Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen, und die
Fig. 11 ist ein Querschnitt und zeigt die Schaltung, die nach dem in Fig. 10 erläuterten Verfahren erhalten wird.
Bei der Stufe (1) wird die erste Fotoresistschicht 12 auf dem Grundfilm 11 gebildet, wie es in Fig. 1 dargestellt ist. Diese wird bildweise durch eine erste Mustermaske auf ähnli­ che Weise, wie es bei dem einstufigen additiven Verfahren be­ schrieben wird, belichtet und entwickelt. Somit wird die er­ ste Resistschicht 12, die ein Muster entsprechend der ersten Mustermaske aufweist, gebildet, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Diese erste Resistschicht kann einen Plattierungskataly­ sator für die zweite Plattierungsschicht, auf die später Be­ zug genommen wird, enthalten.
Dann wird bei der folgenden Stufe (2) die erste Plattierungs­ schicht 13, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, durch Plattie­ rung der Teile 12′ auf dem Grundfilm, von denen die erste Fo­ toresistschicht bei der Entwicklung entfernt wurde, mit einem Metall wie zuvor beschrieben oder stromlos oder gemäß einem elektrolytischen Plattierungsverfahren gebildet.
Dann wird bei der Stufe (3) eine zweite Fotoresistschicht 14 auf diesen Schichten 12 und 13 gebildet, die gegebenenfalls einer Plattierungskatalysatorbehandlung unterworfen wurden oder auf die ein etwa 0,5 bis 2 µm dicker dünner Metallfilm durch stromfreies Plattieren oder durch Abscheidung aufge­ bracht wurde, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, in einer Dicke von bevorzugt 5 bis 100 µm, mehr bevorzugt 10 bis 80 µm. Durch weiteres bildweises Belichten der zweiten Foto­ resistschicht durch eine Mustermaske für die Bildung eines Gittermusters und Entwicklung der belichteten Schicht wird eine zweite Resistschicht 14 mit dem Gittermuster, wie in Fig. 5 dargestellt, gebildet. Dieses Gittermuster kann bei­ spielsweise, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, auf der er­ sten Resistschicht 12(a) zwischen den ersten Plattierungs­ schichten 13(a) und 13(b) gebildet werden, so daß die beiden Plattierungsschichten 13(a) und 13(b) verbunden werden.
Es ist erforderlich, daß die erste Resistschicht 12 durch die Entwicklung der obigen zweiten Fotoresistschicht nicht we­ sentlich entfernt wird. Zu diesem Zweck kann die erste Re­ sistschicht 12 vorab durch solche Maßnahmen wie Brennen ge­ härtet werden, so daß sie gegenüber der Entwicklungsflüs­ sigkeit, die für die Entwicklung der zweiten Fotoresist­ schicht verwendet wird, eine verbesserte Beständigkeit auf­ weist. Die Materialien, die die ersten und zweiten Fotore­ sistschichten bilden, können gleich oder unterschiedlich sein. Die Entfernung der ersten Resistschicht 12 während der Entwicklung der zweiten Resistschicht 14 kann im wesentlichen beispielsweise unter Verwendung eines anionischen Fotoresists für die Bildung der ersten Fotoresistschicht und eines katio­ nischen Fotoresists für die zweite Fotoresistschicht oder un­ ter Verwendung dieser Materialien in umgekehrter Reihenfolge vermieden werden.
Bei der Stufe (4) werden die Aushöhlungen 14′ der zweiten Re­ sistschicht 14, die das Gittermuster aufweisen und gemäß Stufe (3) erhalten werden, d. h. die Teile, von denen die zweite Fotoresistschicht entfernt wurde, mit einer zweiten Plattierungsschicht 15 plattiert, wie es in Fig. 6 darge­ stellt ist, wobei ein stromfreies oder ein elektrolytisches Plattierungsverfahren, das per se bekannt ist, verwendet wird. Das Metall oder die Metalle, die diese zweite Plattie­ rungsschicht bilden, können gleich oder unterschiedlich von denen sein, die zur Bildung der ersten Plattierungsschicht verwendet wurden, wobei sie bevorzugt eine ausgezeichnete Kontaktfähigkeit gegenüber der ersten Plattierungsschicht aufweisen. Die Dicke dieser zweiten Plattierungsschicht be­ trägt normalerweise etwa 5 bis 100 µm, und liegt insbesondere innerhalb des Bereiches von 10 bis 40 µm.
Schließlich werden bei der Stufe (5) die verbleibenden ersten und zweiten Resistschichten 12 und 14 und der Grundfilm 11 auf solche Weise entfernt, die ähnlich ist, wie sie bei dem einstufigen additiven Verfahren beschrieben wurde, wobei eine Metallmaske mit Gitterteilen, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist, erhalten wird.
Die Metallmaske, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ver­ wendet wird, kann ebenfalls durch Modifizierung des zweistu­ figen additiven Verfahrens erhalten werden, wobei die Reihen­ folge der Bildung des Schaltungsmusters und des Gittermusters umgekehrt ist, d. h. eine Schicht, welche vollständig oder mindestens teilweise aus Gittern besteht, wird auf den Grund­ film als erste Plattierungsschicht gebildet, und auf der er­ sten Resistschicht und der ersten Plattierungsschicht wird die zweite Fotoresistschicht gebildet, belichtet und ent­ wickelt, und dann folgt die zweite Plattierungsschichtbildung und Entfernung der verbleibenden Resistschicht und des Grund­ films, wobei die zweite Schicht das Schaltungsmuster aufweist und mit dem Gitter(n) mindestens teilweise verbunden ist, so daß die zweite Plattierungsschicht genau entsprechend dem ge­ wünschten Muster bzw. der Schaltung fixiert ist.
Fig. 9 ist eine Draufsicht auf einen Teil der Ausführungs­ form der Metallmaske für die Herstellung der Schaltung 21 mit dem entsprechenden Partialmuster, wie es in Fig. 8 darge­ stellt ist. In Fig. 9 dient der Gitterteil 23 dazu, den dün­ nen und schmalen Teil 22 der Metallmaske an den peripheren Teil 24 zur Fixierung des ersteren zu binden bzw. zu befesti­ gen. Dieser Gitterteil 23 besitzt bevorzugt ein Poren- bzw. Leerstellen- bzw. Lochverhältnis (diese Ausdrücke werden synonym verwendet) von mindestens 50% inter alia, innerhalb des Bereiches von 70 bis 90% bei senkrechter Ansicht auf die Metallmaskenoberfläche. Wenn eine gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen unter Verwendung einer Metallmaske mit einem Gitterteil mit extrem niedrigem Lochverhältnis ge­ bildet wird, besteht die Gefahr, daß der Schaltungsteil, der dem Gitterteil entspricht, eine drastisch verringerte Dicke verglichen mit dem Rest der Schaltung aufweist und dement­ sprechend eine schlechte Festigkeit oder elektrische Leitfä­ higkeit besitzt. Da der Schaltungsteil, der dem Gitterteil entspricht, dünn wird, ist es bevorzugt, eine größere Breite verglichen mit dem Rest der Schaltung zu verwenden, so daß ausreichende Leitfähigkeit und Festigkeit gewährleistet sind.
Metallmasken, die gemäß dem zweistufigen additiven Verfahren hergestellt worden sind, zeigen eine extrem hohe Präzision. insbesondere da die Breite von jedem Gitter in dem Gitterteil so gering wie 20 µm sein kann, kann das Lochverhältnis in dem Gitterteil erhöht werden, wodurch der Dickenunterschied zwi­ schen dem abgeschiedenen Film auf dem Teil, der dem Gitter­ teil in der Metallmaske entspricht, und den verbleibenden Teilen erniedrigt werden kann.
Es ist bevorzugt, daß der Gitterteil in der Metallmaske von dem Substrat der gedruckten Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen während der Abscheidung getrennt lokalisiert ist. Wenn daher die Metallmaske in innigen Kontakt mit dem Sub­ strat durch Magnetkräfte von beispielsweise einem Magnet ge­ bracht wird, besteht der Gitterteil bevorzugt aus einem nicht-magnetischen Material, wie Kupfer, Aluminium, etc.
Fig. 10 ist ein Modelldiagramm, wo schematisch der Abschei­ dungsvorgang mit einer Vorrichtung dargestellt ist, wobei eine Nickel-Metallmaske 27 mit einem Gitterteil, hergestellt aus Kupfer, verwendet wird, die in innigen Kontakt mit dem Substrat 25 für die gedruckte Schaltungsplatte bzw. -tafel oder dergleichen durch Magnetkraft eines Magnets 26 ist, der von der Unterseite auf das Substrat 25 einwirkt. Bei diesem Fall ist der Netzteil bevorzugt von dem Substrat durch eine vorgegebene Distanz h, beispielsweise von etwa 50 bis 150 µm entfernt angebracht. Bei der Dampfabscheidung wird ein abge­ schiedener Film auf dem Teil 28 der Schaltung entsprechend dem Netzteil in der Metallmaske und dem Rest der Schaltung 29, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, aufgebracht, wodurch eine gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen er­ zeugt wird.
Die obige Dampfabscheidung erfolgt bevorzugt während der Teil der Abscheidungsvorrichtung verlagert wird, so daß eine ein­ heitliche Abscheidung von verschiedenen Winkeln erfolgt. Die Dampfabscheidung kann mit einer Vielzahl von Dampfabschei­ dungsvorrichtungen durchgeführt werden. Während die abge­ schiedene Substanz auf der Metallmaskenoberfläche während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abgeschieden wird, kann die Maske wiederholt verwendet werden, indem man davon die abgeschiedene Substanz mit einer Waschflüssigkeit entfernt, welche die Metallmaske nicht auflöst sondern nur selektiv die abgeschiedene Substanz auflöst.
Das Herstellungsverfahren für die erfindungsgemäßen gedruck­ ten Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen umfaßt einfa­ che Stufen, und die Beseitigung der verbrauchten Entwick­ lungsflüssigkeit und Ätzflüssigkeit ist nicht erforderlich, und man erhält gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder der­ gleichen mit sehr hoher Präzision.
Insbesondere zeigen die Metallmasken mit einem Gitterteil, die nach den zweistufigen additiven Verfahren hergestellt werden, eine extrem hohe Präzision, und das Lochverhältnis in ihrem Gitterteil kann hoch sein. Dementsprechend kann unter Verwendung der Metallmasken der Dickenunterschied in der ab­ geschiedenen gedruckten Schaltungsplatte bzw. -tafel zwischen dem Teil, der dem Gitterteil und dem Rest entspricht, sehr klein ausgewählt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die Teile sind durch das Gewicht ausgedrückt.
Herstellung einer fotoempfindlichen Harzlösung: Produktionsbeispiel 1
1000 Teile Epoxyharz (Epikote E180S65®, Produkt von Yuka Shell Epoxy Co.) werden in 1300 Teilen Butylacetat gelöst, und dazu wird 0,1 Teil Hydroquinon gegeben. Das System wird auf 110°C erhitzt, und während es bei dieser Temperatur ge­ halten wird, werden 300 Teile Acrylsäure zugegeben und bei dieser Temperatur umgesetzt, bis die Säurezahl auf nicht mehr als 1,0 verringert war, wobei eine Harzlösung erhalten wurde.
Zu 100 Teilen der entstehenden Harzlösung wurde 1 Teil Benzo­ phenon zugegeben, und dann wurde vermischt, wobei eine foto­ empfindliche Harzlösung A erhalten wurde.
Produktionsbeispiel 2
Styrol
30 Teile
Methylmethacrylat 30 Teile
Acrylsäure 40 Teile
t-Butylperoctoat 3 Teile
Ein Gemisch der obigen Komponenten wurde tropfenweise zu 145 Teilen 2-Ethoxyethylacetat bei 110°C zugegeben, was 2 Stunden erforderte. Das System wurde bei 110°C weitere 8 Stunden ge­ halten, wobei eine Acrylharzlösung erhalten wurde. Die so er­ haltene Acrylharzlösung besitzt eine Säurezeit von 312, eine Glasübergangstemperatur von 104°C und ein zahlendurchschnitt­ liches Molekulargewicht von 16 000.
Dann wurden 45 Teile Glycidylmethacrylat, 0,1 Teil Tetra­ ethylammoniumbromid und 0,005 Teile Hydroquinon zu der obigen Acrylharzlösung gegeben, und es wurde während 4 Stunden bei 110°C umgesetzt, wobei eine ungesättigte Harzlösung, welche 2,2 mol/kg (als Feststoff) Methacryloylgruppen enthielt und eine Säurezahl von 92 besaß, erhalten.
Zu 160 Teilen dieser ungesättigten Harzlösung wurden 20 Teile Phenolnovolackepoxyharz mit einem Epoxyäquivalent von 173, 3 Teile α-Hydroxyisobutylphenon und 1,5 Teile Modaflow® (Oberflächenconditioner, hergestellt von Monsanto Co. USA) gegeben und dann wurde vermischt, wobei eine fotoempfindliche Harzlösung B erhalten wurde.
Beispiel 1
Die fotoempfindliche Harzlösung A, die bei dem obigen Produk­ tionsbeispiel 1 erhalten wurde, wurde auf eine mit Platin­ chlorid aktivierte Aluminiumplatte aufgebracht und anschlie­ ßend wurde während 20 Minuten bei 90°C unter Bildung einer ersten Fotoresistschicht mit einer Dicke von etwa 80 µm er­ wärmt. Die Fotoresistschicht wurde durch eine Mustermaske für die Bildung der gewünschten Schaltung mit einer Hochdruck­ quecksilberdampflampe bei 300 mj/cm2 belichtet. Die Entwick­ lung erfolgte mit einer Lösungsmittelmischung (Butylacetat/ Isopropanol=1/1) bei 30°C. Die Festigkeit der ersten Re­ sistschicht mit dem gewünschten Muster wurde durch Trocknen bei 120°C während 20 Minuten verbessert.
Danach wurden die Teile der Aluminiumplattenoberfläche, auf der die erste Resistschicht nicht vorhanden war, mit Nickel plattiert. Dann wurde auf die erste Resistschicht und die Nickel-plattierte Schicht, d. h. auf die gesamte Oberfläche des Systems eine 0,1%ige wäßrige Platinchloridlösung aufge­ bracht und es wurde getrocknet. Dann wurde die fotoempfindli­ che Harzlösung B, erhalten gemäß Produktionsbeispiel 2, auf­ gebracht, und anschließend wurde 20 Minuten bei 90°C unter Bildung einer etwa 40 µm dicken zweiten Fotoresistschicht er­ wärmt. Die zweite Fotoresistschicht wurde durch eine vorbe­ stimmte Gitter bildende Mustermaske bei 300 mj/cm2 mit einer Hochdruckquecksilberdampflampe belichtet und anschließend er­ folgte eine Entwicklung bei 30°C mit einer 1%igen wäßrigen Natriumcarbonatlösung. Bei dieser Entwicklung wurde das ge­ wünschte Gittermuster auf der zweiten Resistschicht, ohne daß sich die erste Resistschicht auflöste, gebildet. Dann wurden die Vertiefungen in der zweiten Resistschichtoberfläche, die durch die Entfernung des Fotoresists gebildet wurden, mit Silber plattiert und gefüllt. Es wurde so ein Substrat erhal­ ten.
Danach wurde das Substrat in eine 5%ige wäßrige Kaliumhydro­ xidlösung bei 50°C eingetaucht, und dann wurden die verblei­ benden ersten und zweiten Resistschichten entfernt, es wurde mit Wasser gewaschen und anschließend wurde selektiv in einer Ätzlösung geätzt, wobei dieses selbst als Kathode diente. Die Aluminiumplatte wurde entfernt, wobei eine aus Nickel herge­ stellte Metallmaske erhalten wurde. Der Gitterteil dieser Me­ tallmaske hatte ein Lochverhältnis von etwa 70%, beobachtet von der Richtung senkrecht zu der Metallmaske.
Die so erhaltene Metallmaske wurde auf die Oberfläche eines aus Aluminiumoxid hergestellten Substrats für gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen (KYOCERA A-493) gegeben in innigen Kontakt mit der Substratoberfläche mittels magnetischer Kraft, die von einem elektrischen Magnet von der Unterseite des Substrats ausgeübt wurde, gebracht, und Kupfer wurde dampfförmig auf der Substratoberfläche in einer Film­ dicke von etwa 1 µm durch Vakuumabscheidung abgeschieden, wo­ durch eine Schaltung erhalten wurde. Die Vakuumabscheidungs­ vorrichtung, die verwendet wurde, war das Modell EX-400 (Produkt von Nippon Shinku K.K.) und die Abscheidungsbedin­ gungen waren ein Vakuumgrad, 2×10-5 Torr, und der Emissionsstrom der elektronischen Kanone betrug 30 mA.
Die Dicke des Kupferfilms an den Teilen, die dem Gitterteil entsprachen, betrug etwa 0,7 µm. Die Schaltung zeigte eine sehr hohe Präzision.
Beispiel 2
Eine 0,1%ige wäßrige Platinchloridlösung wurde auf einer Aluminiumplatte aufgebracht und getrocknet. Die gemäß Produk­ tionsbeispiel 2 erhaltene fotoempfindliche Harzlösung B wurde darauf aufgebracht und dann wurde bei 90°C während 20 Minuten unter Bildung einer Fotoresistschicht von etwa 80 µm Dicke erhitzt. Die Fotoresistschicht wurde durch eine Mustermaske bei 300 mj/cm2 unter Bildung einer vorbestimmten Schaltung mit einer Hochdruckquecksilberdampflampe belichtet und anschließend wurde mit einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung bei 30°C unter Bildung eines Resistmusters auf der Aluminium­ platte entwickelt. Die Vertiefungen in dieser Resistschicht (die Teile von denen der Fotoresist entfernt wurde) wurden mit Kupferplattierung unter Bildung eines Substrats gefüllt.
Danach wurde das Substrat in eine 5%ige wäßrige Kaliumhydro­ xidlösung bei 50°C eingetaucht, und die verbleibende Resist­ schicht wurde entfernt. Es wurde mit Wasser gewaschen, und dann erfolgte ein selektives Ätzen in 5%iger Phosphorsäure­ 3%iger Chromsäure als wäßrige Lösung bei 80°C, wobei das Substrat selbst als Kathode diente. Die Aluminiumplatte wurde unter Bildung einer aus Kupfer hergestellten Metallmaske ent­ fernt.
Auf einer Oberfläche der so erhaltenen Metallmaske wurde ein Klebstoff aufgebracht, und diese Oberfläche wurde auf die Vorderoberfläche eines Substrats für gedruckte Schaltungs­ platten, -tafeln oder dergleichen aufgebracht. Gegen die Sub­ stratoberfläche wurde Kupfer im Dampf in einer Dicke von etwa 0,9 µm mittels Dampfabscheidung abgeschieden, wobei eine Schaltung erhalten wurde. Die so erhaltene Schaltung hat eine hohe Präzision.
Beispiel 3
Die Metallmaske, hergestellt gemäß dem obigen Beispiel 1, wurde in innigen Kontakt mittels Magnetkraft mit einem 50 µm dicken Polyimidsubstrat gebracht, und Kupfer wurde durch Dampfabscheidung dadurch in einer Breite von 1 mm, Länge von 100 mm und Dicke von 0,2 µm durch Vakuumabscheidung unter Bildung eines Schaltungsmusters darauf abgeschieden. Dann wurde die Metallmaske entfernt und das Substrat mit der Schaltung wurde in ein stromfreies Kupferplattierungsbad (eine wäßrige Lösung von pH 13, welche Kupfersulfat bei einer Kupferkonzentration von 2,5 g/l enthielt) während 4 Stunden bei 40°C eingetaucht, wobei auf dem Kupferfilm eine 20 µm dicke Kupferschicht gebildet wurde. Es wurde so eine Schal­ tung erhalten. Wenn ein elektrischer Strom von 500 mA durch die Schaltung geleitet wurde, betrug der Widerstand 8,6× 10-2 Ω und der Wärmefluß war 2,15×10-2 W. Wurde ein elektrischer Strom von 500 mA durch die Schaltung mit abge­ schiedenem Kupfer vor der Kupferplattierung geleitet, betrug der Widerstand 8,7 Ω und die Wärmeströmung betrug 2,17 W.
Beispiel 4
An einem 70 µm dicken Polyethylenterephthalat-(PET)-Substrat wurde die Metallmaske, hergestellt gemäß Beispiel 1, in inni­ gen Kontakt durch Magnetkraft gebracht, und dann wurde Kupfer in einer Breite von 1 mm, Länge von 100 mm und einer Dicke von 0,5 µm durch Zerstäubung unter Bildung einer gedruckten Schaltung abgeschieden. Die Zerstäubungsvorrichtung, die ver­ wendet wurde, war CFS-4ES, hergestellt von Tokuda Seisakusho Co., Ltd., und wurde mit einer Zerstäubungskraft von 400 W und einem Zerstäubungsdruck von 6,7×10-1 Pa betrieben. Dann wurde die Metallmaske entfernt und das Substrat mit der ge­ druckten Schaltung wurde in ein Nickelplattierungsbad als wäßrige Lösung bei 80°C, pH 7, welches 8% Ni-P bei einer Ni- Konzentration von 5 g/l enthielt, gegeben. Unter Durchführung einer elektrolytischen Plattierung wurde eine 20 µm dicke Nickelschicht auf dem Kupferfilm gebildet. Dann wurde Gold auf dieser Nickelschicht durch elektrolytische Plattierung in einer Dicke von 1 µm abgeschieden, wobei eine Schaltung er­ halten wurde. Die Goldplattierung erfolgte mit einem Gold­ plattierungsbad mit einer Goldkonzentration von 5 g/l bei pH 7 und 80°C.
Wurde ein elektrischer Strom von 1000 mA durch die entste­ hende Schaltung geleitet, so betrug der Widerstand 0,29 Ω und die Wärmeströmung 0,29 W. Wurde ein elektrischer Strom von 1000 mA durch die Kupfer-abgeschiedene Schaltung vor der Plattierung geleitet, betrug der Widerstand 3,5 Ω und die Wärmeströmung 3,5 W.
Beispiel 5
Ein 500 µm dickes Aluminiumsubstrat wurde mit der Metall­ maske, hergestellt gemäß Beispiel 1, in innigen Kontakt durch Magnetkraft gebracht, und dann wurde Nickel im Dampf in einer Breite von 1 mm, Länge von 100 mm und Dicke von 1 µm gemäß dem elektronischen Cyclotron-Resonanzverfahren (Vakuumgrad 10-2 Pa; Abscheidungsrate 1 µm/min) unter Bildung eines Schaltungsmusters abgeschieden. Die Metallmaske wurde dann entfernt und auf den Nickelfilm auf dem Substrat mit dem Schaltungsmuster wurde eine 2 µm dicke Silberschicht nach dem stromfreien Plattierungsverfahren unter Bildung einer Schal­ tung abgeschieden. Das Silberplattierungsbad hatte eine Sil­ berkonzentration von 32 g/l, pH 13 und eine Temperatur von 40°C.
Wurde ein elektrischer Strom von 300 mA durch die entstehende Schaltung geleitet, betrug der Widerstand 7,3×10-1 Ω und die Wärmeströmung 6,6×10-2 W. Wurde ein elektrischer Strom von 300 mA durch die Nickel-abgeschiedene Schaltung vor der Plattierung geleitet, betrug der Widerstand 7,2 Ω und die Wärmeströmung 6,5×10-1 W.

Claims (21)

1. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltungs­ platte, -tafel oder dergleichen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mit der Oberfläche eines Substrats für eine gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen eine Metallmaske mit dem gewünschten Muster in innigen Kon­ takt gebracht wird und die entsprechende Schaltung durch Dampfabscheidung eines verdampften Materials auf der Oberflä­ che des Substrats gebildet wird, wobei eine Metallmaske er­ halten wird, indem aufeinanderfolgend die folgenden Stufen durchgeführt werden:
  • i) eine Stufe, bei der eine Fotoresistschicht auf einem Grundfilm gebildet wird, die Fotoresistschicht durch die Mustermaske bildweise belichtet wird und diese unter Bildung einer Resistschicht mit dem Muster auf dem Grundfilm entwickelt wird;
  • ii) eine Stufe, bei der eine Plattierungsschicht auf den Teilen des Grundfilms gebildet wird, von denen die Fotoresistschicht bei der obigen Entwicklung entfernt wurde; und
  • iii) eine Stufe, bei der die verbleibende Resist­ schicht und der Grundfilm entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die durch Dampf abgeschiedene Sub­ stanz ein Metall oder ein Metalloxid ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dampfabscheidung mittels Vaku­ umabscheidung, Zerstäuben bzw. Sputtern, Ionenplattierung oder mittels eines Elektronencyclotron-Resonanzverfahrens er­ folgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Metall oder Metalloxid zusätzlich auf den mittels Dampf abgeschiedenen Film plattiert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske eine Dicke von 10 bis 500 µm besitzt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske aus Kupfer, Nickel, Silber, Gold, Aluminium, Chrom, Zinn oder Legierungen dieser Metalle besteht.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske aus einem magneti­ schen Metallkörper besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der magnetische Metallkörper Nickel ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der innige Kontakt der Metallmaske mit dem Substrat für die gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen durch Magnetkraft erfolgt.
10. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltungs­ platte, -tafel oder dergleichen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Oberfläche eines Substrats für gedruckte Schaltungsplatten, -tafeln oder dergleichen mit ei­ ner Metallmaske, die das gewünschte Muster und einen Gitter­ teil umfaßt, in innigen Kontakt gebracht wird, und die ent­ sprechende Schaltung durch Dampfabscheidung eines verdampften Materials auf der Oberfläche des Substrats erfolgt, wobei die Metallmaske, die das gewünschte Muster und einen oder mehrere Gitterteil(e) umfaßt, erhalten wird, indem aufeinanderfolgend durchgeführt werden:
  • 1) eine Stufe, bei der eine erste Fotoresistschicht auf einem Grund- bzw. Basisfilm gebildet wird, die erste Fotoresistschicht durch eine erste Mustermaske bildweise belichtet wird, und diese unter Bildung einer ersten Re­ sistschicht mit dem Muster entwickelt wird;
  • 2) eine Stufe, bei der eine erste Plattierungsschicht auf den Teilen des Grundfilms gebildet wird, von denen die Fotoresistschicht durch Entwicklung entfernt wurde;
  • 3) eine Stufe, bei der auf der ersten Resistschicht und ersten Plattierungsschicht eine zweite Fotoresist­ schicht gebildet wird, die zweite Fotoresistschicht durch eine zweite Mustermaske bildweise belichtet wird und die zweite Fotoresistschicht unter Bildung einer zweiten Resistschicht, die das Muster der ersten Resist­ schicht und die erste Plattierungsschicht aufweist, ent­ wickelt wird, wobei die zweite Mustermaske ein Gittermu­ ster auf mindestens einem Teil der ersten Resistschicht in der Form bildet, daß sie mit der ersten Plattierungs­ schicht verbunden ist, so daß die erste Plattierungs­ schicht genau folgend dem beabsichtigten Muster fixiert werden kann und die Entwicklung der zweiten Fotoresist­ schicht, unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, daß im wesentlichen keine Eliminierung der ersten Re­ sistschicht erfolgt;
  • 4) eine Stufe, bei der eine zweite Plattierungs­ schicht auf den Teilen der ersten Resistschicht und der ersten Plattierungsschicht, von denen die zweite Fotore­ sistschicht bei der Entwicklung entfernt wurde, gebildet wird; und
  • 5) eine Stufe, bei der die restlichen ersten und zweiten Resistschichten und der Grundfilm bzw. Basisfilm entfernt werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die als Dampf abgeschiedene Substanz ein Metall oder Metalloxid ist.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dampfabscheidung durch Vakuumab­ scheidung, Zerstäuben bzw. Sputtern, Ionenplattierung oder nach dem Elektronencyclotron-Resonanzverfahren erfolgt.
13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Metall oder ein Metalloxid zu­ sätzlich auf den als Dampf abgeschiedenen Film plattiert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske eine Dicke von 10 bis 500 µm aufweist.
15. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske aus Kupfer, Nickel, Silber, Gold Aluminium, Chrom, Zinn oder Legierungen dieser Metalle besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Metallmaske aus einem magneti­ schen Metallkörper besteht.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der magnetische Metallkörper Nickel ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der innige Kontakt der Metallmaske mit dem Substrat für die gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen durch Magnetkraft erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Leerstellenverhältnis des Gitter­ teils mindestens 50% beträgt, betrachtet von der Richtung senkrecht zu der Metallmaske.
20. Metallmaske, die bei dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 10 verwendet wird.
21. Gedruckte Schaltungsplatte, -tafel oder dergleichen, hergestellt nach dem Verfahren von Anspruch 1 oder 10.
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