DE60205464T2

DE60205464T2 - Herstellung eines metallischen musters

Info

Publication number: DE60205464T2
Application number: DE60205464T
Authority: DE
Inventors: Heinrich Meyer; Udo Grieser
Original assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Current assignee: Atotech Deutschland GmbH and Co KG
Priority date: 2001-03-07
Filing date: 2002-02-12
Publication date: 2006-05-24
Anticipated expiration: 2022-02-13
Also published as: MXPA03007648A; MY141591A; BR0207882A; CN1305120C; US6593249B2; WO2002071466A1; EP1366511A1; CN1541409A; JP2004530291A; ATE301872T1; KR20040030528A; DE10112023A1; CA2435755A1; DE60205464D1; US20040069636A1; HK1057129A1; US20030036288A1; TW573446B; EP1366511B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bilden eines Metallmusters auf einem mit einer Metallschicht, vorzugsweise mit einer Kupferschicht, überzogenen dielektrischen Substrat und die Verwendung eines elektrophoretischen Lackes nach Anspruch 16.
Zur Herstellung von Leitermustern auf elektrischen Schaltungsträgern sind in der Vergangenheit sehr viele unterschiedliche Verfahren vorgeschlagen worden. Beim Panel-Plating-Verfahren wird zunächst eine das gebohrte Leiterplattenmaterial allseitig umschließende Kupferschicht in der für die Leiterstrukturen erforderlichen Dicke erzeugt. Anschließend werden diejenigen Bereiche der Leiterplatten-Außenseiten mit einer Resistschicht abgedeckt, die den zu bildenden Leiterstrukturen entsprechen, so dass diese Bereiche beim anschließenden Ätzverfahren geschützt werden und damit erhalten bleiben. Beim Pattern-Plating-Verfahren wird zunächst nur eine dünne Kupferschicht auf dem Leiterplattenmaterial gebildet. Darauf wird beispielsweise eine Photoresistschicht aufgetragen und die Kupferschicht an den Stellen durch Photostrukturierung wieder freigelegt, die den zu bildenden Leiterstrukturen entsprechen. Danach wird auf die freigelegten Kupferbereiche eine weitere Kupferschicht abgeschieden, um das Leitermuster zu bilden, und dann wird eine Galvanoresistschicht aufgebracht. Anschließend wird die Photoresistschicht entfernt und die freigelegte Kupferschicht weggeätzt, wobei die Galvanoresistschicht die darunter liegende Metallschicht vor dem Ätzmittel schützt. Beim Unterfall des Metallresistverfahrens wird als Galvanoresistschicht eine Metallresistschicht aufgebracht, beispielsweise eine Zinn/Blei-Schicht.
Diese Verfahren weisen neben weiteren bekannten Verfahren erhebliche Nachteile auf. Insbesondere ist es nicht möglich, unter Produktionsbedingungen Leiterstrukturen mit Strukturbreiten von weniger als 100 μm reproduzierbar herzustellen. Zwar hat es nicht an Versuchen gefehlt, dieses Ziel zu erreichen. Mit einigen aufwändigen Verfahren und Ausgangsmaterialien ist es dann auch gelungen, derartige Schaltungen herzustellen. Für die Massenfertigung kommen derartige Verfahren jedoch nicht in Betracht, da sie zu teuer und aufwändig sind und/oder sehr teure Ausgangsmaterialien erfordern. Zur Herstellung von Schaltungen mit Strukturbreiten der Leiterzüge von weniger als 50 μm sind diese Verfahren aber nicht geeignet.
Aus DE-A-18 11 377 ist ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten mit auf beiden Seiten aufgebrachten Leiterzügen bekannt, bei dem ausschließlich auf die Kupferschicht in den Löchern der durchkontaktierten Leiterplatten eine Ätzresistschicht, insbesondere eine Zinnschicht, aufgebracht und das gewünschte Leiterzugmuster durch Ätzen erzeugt wird. Hierzu werden die Außenseiten der Platten vor dem Aufbringen der Ätzresistschicht mit einer Lackschicht versehen, die bis an die Lochränder heranreicht.
In DE 37 32 249 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Leiterplatten in Subtraktiv/Semiadditiv-Technik mit Bildübertragung auf ein isolierendes Substrat angegeben, bei dem das mit einer Kupferschicht überzogene Substrat zunächst mit einem stromlos und/oder galvanisch abscheidbaren Zinn-Metallresist allseitig beschichtet wird. Der Metallresist wird anschließend mit Laserstrahlung maskenlos selektiv bestrahlt, so dass das Leitermuster als Negativ entsteht. Die freigelegten Kupferbereiche können anschließend durch Ätzen entfernt werden.
In EP 0 062 300 A2 wird ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten beschrieben, bei dem auf ein Kunststoffsubstrat zunächst zumindest einseitig eine Kupferschicht aufgetragen und danach das Leitermuster in der Kupferschicht gebildet wird, indem eine metallische Ätzresistschicht auf der Kupferschicht abgeschieden wird, die Ätzresistschicht entsprechend dem gewünschten Leitermuster mittels eines Laserstrahles selektiv verdampft und die verbleibende Kupferschicht an den durch die Laserbehandlung entfernten Stellen bis zur Oberfläche des Kunststoffsubstrats weggeätzt wird.
In Derwent Abstracts zu JP-A-59227186 ist ein Verfahren skizziert, bei dem ein Photoresist ausschließlich auf die Außenseiten einer durchkontaktierten Leiterplatte aufgetragen, anschließend eine Ätzresistschicht aus Metall, u.a. aus Lotmetall oder Zinn, auf die Bohrungswandungen abgeschieden, danach der Photoresist mit dem Leiterzugmuster belichtet und entwickelt und schließlich das freigelegte Kupfer durch Ätzen entfernt wird.
In EP 0 757 885 B1 ist ein Verfahren zur Bildung metallischer Leitermuster auf elektrisch isolierenden Substraten angegeben, bei dem auf das Substrat zunächst eine Metallschicht und darauf eine organische Schutzschicht mit einem elektrophoretischen Tauchlack aufgetragen werden. Die Schutzschicht wird anschließend in den Bereichen der zu bildenden Leitermuster mittels Laserstrahlung entfernt. Auf der freigelegten Metalloberfläche wird eine ätzresistente Metallschicht abgeschieden. Danach wird die organische Schutzschicht in den an das spätere Leitermuster angrenzenden Bereichen mittels Laserstrahlung entfernt und die freigelegte Metallschicht in diesen Bereichen mit einem Ätzverfahren ebenfalls. Die Laserstrahlung wird mit einem Nd-YAG-Laser erzeugt.
In DE 41 31 065 A1 ist ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten offenbart, bei dem zunächst eine Metallschicht und danach eine metallische oder eine organische Ätzresistschicht auf ein Substrat aufgebracht werden. Als metallische Ätzresistschicht wird eine Schicht aus Zinn oder einer Zinn/Blei-Legierung und als organische Ätzresistschicht eine durch elektrophoretische oder elektrostatische Beschichtung erzeugbare Schicht vorgeschlagen. Die Ätzresistschicht wird dann mittels elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise mittels Laserstrahlung, in den unmittelbar an das spätere Leitermuster angrenzenden Bereichen derart durch Ätzen entfernt, dass das Leitermuster und durch Ätzgräben von dem Muster elektrisch isolierte Inselbereiche der Metallschicht auf dem Substrat verbleiben. Die Laserstrahlung wird mit einem Nd-YAG-Laser erzeugt. In dem Dokument ist angegeben, dass mit dem Verfahren Ätzgräben von 150 μm Breite erzeugt werden, wobei sich eine Unterätzung der Metallschichten an jeder Flanke der Ätzgräben von 35 μm ergibt.
In DE 44 17 245 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Metallstrukturen auf der Oberfläche von Leiterplatten offenbart, bei dem das Substrat mit einem Primer beschichtet und danach eine zweite Schicht auf die Primer-Schicht aufgebracht wird, wobei beide Schichten nicht elektrisch leitfähig sind, dann ein Teil der zweiten Schicht mittels eines Excimer-Lasers abgetragen wird und schließlich ein Metall stromlos auf die freigelegte Primer-Oberfläche abgeschieden wird.
In EP 0 469 635 A1 ist ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten beschrieben, bei dem auf einem Substrat nacheinander eine Metallschicht und eine organische Ätzresistschicht aufgebracht werden. Als organische Ätzresistschicht wird eine elektrophoretische Tauchbeschichtung verwendet. Danach werden die Ätzresistschicht in den unmittelbar an das spätere Leitermuster angrenzenden Bereichen mit einem Nd-YAG-Laser und die dadurch freigelegte Metallschicht durch Ätzen entfernt.
In EP 0 489 560 A1 ist eine Harzzusammensetzung zur Bildung eines positiven Photoresists beschrieben, der als anaphoretischer Lack zur Herstellung von Leiterplatten eingesetzt wird. Die Harzzusammensetzung wird durch Copolymerisation folgender Verbindungen erhalten: a) Acrylsäure und Methacrylsäure, b) gegen Säuren instabile Verbindungen, beispielsweise tert.-Butylacrylat und tert.-Butylmethacrylat, und ferner c) ein polymerisierbares Monomer, mit dem ein Homopolymer erhalten werden kann, das eine Glasübergangstemperatur T_g von 0°C oder weniger aufweist, beispielsweise Ethylacrylat, iso-Propylacrylat, n-Propylacrylat, iso-Butylacrylat, 2-Ethylhexylacry lat, n-Hexylmethacrylat, n-Octylmethacrylat und n-Decylmethacrylat. Ferner enthält der Resist einen Photosäuregenerator, beispielsweise ein Phosphonium-, Sulfonium-, Diazonium- und lodoniumsalz. Der Resist wird zur Strukturierung belichtet und entwickelt, wobei die Bereiche durch die Belichtung derart verändert werden, dass sie in der Entwicklungslösung löslich sind.
Die bekannten Verfahren sind entweder äußerst aufwändig und damit teuer, oder es gelingt nicht, sehr feine Strukturen mit einer Strukturbreite von 50 μm und weniger reproduzierbar herzustellen. Weiterhin haben die bekannten Verfahren den Nachteil, dass sie in den Fällen aufwändig sind, in denen kein Photoresist verwendet wird, sondern ein Resist, der nicht lichtempfindlich ist, Dies liegt daran, dass eine vollständige Entfernung des Resists von der Oberfläche des Substrats in diesen Fällen lange Zeit beansprucht. Eine Möglichkeit, derartig feine Strukturen herzustellen, besteht darin, von einem Material auszugehen, das eine höchstens 5 μm dicke Kupferschicht aufweist. Jedoch ist es mit diesem Verfahren außerordentlich aufwändig und damit teuer, derartige Materialien herzustellen. Bei Verwendung der üblichen Materialien mit einer dicken Kupferschicht (üblicherweise 17 μm) zeigt sich, dass die Leiterstrukturen wegen einer beträchtlichen Unterätzung meist keinen rechteckigen Querschnitt aufweisen, so dass deren Auflagefläche auf dem Substrat sehr klein ist und damit die gewünschte Haftfestigkeit der Leiterzüge nicht erreicht wird.
Bei der Anwendung des in DE 37 32 249 A1 beschriebenen Verfahrens wird zudem festgestellt, dass auch nach dem Laserabtrag noch erhebliche Mengen von Zinn in den an sich zuvor von Zinn befreiten Kupferoberflächenbereichen zu finden sind, so dass das anschließende Ätzresultat nicht befriedigend ist. Insbesondere bei der Herstellung von Schaltungsträgern mit Strukturbreiten der Leiterzüge von weniger als 50 μm können keine reproduzierbaren Ergebnisse mehr erhalten werden. Die Form und Breite der Leiterzüge schwankt in weiten Grenzen. Teilweise sind die Zwischenräume zwischen den Leiterzügen sogar entweder miteinander verbunden, oder es werden Unterbrechungen der Leiterzüge beobachtet. Teilweise wurden auch lochfraß ähnliche Ausätzungen des Leitermusters nach dem Entfernen der Kupferschicht durch Ätzen beobachtet.
Außerdem bereiten die mit diesem Verfahren hergestellten Leitermuster häufig Probleme bei nachfolgenden Verfahren, beispielsweise bei der Bildung einer Lötstopmaske, und bei Verfahren, bei denen die Endschichten Nickel/Gold-Schichtkombinationen sind. Im ersteren Falle haftet die Maske nicht ausreichend auf den Leiterstrukturen, und im zweiten Falle können die von der Zinnschicht wieder befreiten Kupferstrukturen nicht einwandfrei angeätzt werden, um die Nickel/Gold-Schicht zu bilden.
Auch die Verfahren, bei denen eine Ätzresistschicht mit einem Elektrotauchlack hergestellt und bei denen diese Schicht mit einem Nd-YAG-Laser strukturiert werden, indem die Lackschicht selektiv verdampft wird, bereiten Schwierigkeiten, da auch in diesem Falle unreproduzierbar Rückstände gebildet werden, die sich auf bereits freigelegten Metallflächen wieder niederschlagen können. Wird ein herkömmliches Verfahren zur Strukturierung von metallischen Schichten angewendet, bei dem photoempfindliche Schichten auf die metallische Oberfläche aufgebracht werden, ist ein zusätzlicher Entwicklungsschritt erforderlich. Außerdem ist die Handhabung dieser Resiste und der mit diesen Resisten beschichteten Substrate umständlich, da eine Verwendung unter Tageslicht nicht ohne weiteres in Frage kommt. Es hat sich gezeigt, dass mit den bekannten elektrophoretischen Photoresistsystemen nicht ohne weiteres feinste Strukturen fehlerfrei aufgelöst werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt von daher das Problem zugrunde, die Nachteile der bekannten Verfahren zu vermeiden und insbesondere ein Verfahren zu finden, mit dem eine leichte und vor allem sehr schnelle, auch in der Massenfertigung durchführbare Strukturierung möglich ist und die es erlaubt, feinste Strukturen mit Strukturbreiten von 50 μm und weniger reproduzierbar herzustellen. Außerdem sollen die mit den bekannten Verfahren bestehenden Probleme hinsichtlich der weiteren Prozessierbarkeit der fertig gestellten Leitermuster nicht auftreten. Auch die Form der Leiterzüge soll reproduzierbar sein und der Querschnitt einer Rechteckform möglichst nahe kommen.
Gelöst wird dieses Problem durch das Verfahren nach Anspruch 1 und durch die Verwendung eines elektrophoretischen Lackes gemäß Anspruch 16. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Bilden eines Metallmusters auf dielektrischen Substraten. Der elektrophoretische Lack wird in dem Verfahren verwendet.
Das Verfahren wird insbesondere dafür eingesetzt, hoch integrierte Schaltungsträger für die Mikroelektronik, beispielsweise Chipträger, Multichipmodule (MCM) und andere Hybridschaltungsträger, herzustellen. Das Verfahren kann natürlich auch zur Herstellung anderer Produkte angewendet werden, beispielsweise zur Herstellung von Leiterplatten (PCB) mit Strukturbreiten oberhalb von 50 μm, von Mikroreaktoren, Speichermedien, Solarkollektoren und zur Bildung von Metallmustern auf Kunststoffen zur Erzeugung dekorativer Effekte.
Indem der Lack mindestens einen Ablationsverstärker enthält, der auf UV-Strahlung abgestimmt ist, wird eine äußerst schnelle Entfernung der aufgebrachten Lackschicht durch ultraviolette Strahlung ermöglicht. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ablationsrate außerordentlich erhöht wird. Demzufolge werden mit UV-Strahlung Belichtungszeiten zur Entfernung der Lackschicht, ohne dass irgendwelche Rückstände zurückbleiben, erreicht, die wesentlich kürzer sind als Behandlungszeiten bei bekannten Verfahren.
Der Ablationsverstärker ist insbesondere eine aromatische Carbonylverbindung, umfassend beispielsweise Acetophenon und dessen Derivate, beispielsweise trans-Benzylidenacetophenon, Benzophenon und dessen Derivate, beispielsweise Hydroxybenzophenone, Dihydroxybenzophenone und Polyhydroxybenzophenone, sowie Zimtsäure, Tropolon und dessen Derivate. Außerdem sind grundsätzlich polycycli sche Kohlenwasserstoffe in Form von Anthracen, 9-Anthracenmethanol, 1,4-Dimethoxyanthracen, 9,10-Diethylanthracen, 9-Phenoxymethylanthracen, 9,10-bis-(Trimethylsilylethinyl)-anthracen, Pyren und Perylen, weiterhin Diphenylbutadien und dessen Derivate, Chrysen sowie Diphenylfulven geeignet. Darüber hinaus können Heterocyclen, vor allem polycyclische Heterocyclen, eingesetzt werden, beispielsweise Carbazol und dessen Derivate, insbesondere mit hydrophilen Gruppen, wie phenolischen Hydroxy- und Carboxylgruppen, weiterhin können Dipyridylamine, Phenoxazin, 2-Phenylbenzimidazol und Isochinolinoxid, eingesetzt werden. Auch aromatische Nitroverbindungen, beispielsweise Nitrophenole, Nitroaniline, ω-Nitrostyrol sowie 1,5-Dinitronaphthalin, sind geeignet.
Indem der Lack einen Ablationsverstärker enthält, der auf die ultraviolette Strahlung abgestimmt ist, wird eine wirtschaftliche Ablationszeit erreicht. Mit und ohne Ablationsverstärker durchgeführte Vergleichsversuche ergaben einen enormen Anstieg der Ablationsrate der Lackschichten: Die Bestrahlungszeit, die zur vollständigen Entfernung erforderlich ist, konnte um einen Faktor von mindestens 15, insbesondere von 30 bis 50, verringert werden, wenn diese Verbindungen verwendet wurden. Trans-Benzylidenacetophenon, Dihydroxybenzophenon, Nitrophenol und Dipyridylamin sind besonders gut geeignet. Der Grund hierfür ist möglicherweise, dass diese Verbindungen in den Copolymerteilchen leicht löslich sind, so dass sich die Moleküle des Ablationsverstärkers nicht zu größeren Aggregaten zusammenballen, sondern sich diese Verbindungen in der Matrix des Copolymers gleichmäßig verteilen.
Der Ablationsverstärker wird dem Lack in üblicher Weise als zusätzlicher Bestandteil zugegeben.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein mit einer Basismetalloberfläche, vorzugsweise mit einer Kupferschicht, versehenes Substrat verwendet und die Basismetalloberfläche nach der erfindungsgemäßen Strukturierung geätzt, so dass das gewünschte Metallmuster entsteht. Wird eine Basismetallschicht verwendet, so kann diese nach der Strukturierung in den freigelegten Bereichen voll ständig entfernt werden. Zur Strukturierung der Basismetalloberfläche werden folgende Verfahrensschritte durchgeführt:

a) Bereitstellen eines eine Basismetalloberfläche aufweisenden Substrats;
b) Auftragen einer Lackschicht auf das Substrat mit einem elektrophoretischen Verfahren, wobei die Lackschicht mindestens einen Ablationsverstärker enthält, der auf UV-Strahlung abgestimmt ist;
c) Abtragen der Lackschicht mit UV-Strahlung (≤ 450 nm) zumindest in Teilen der Bereiche, die dem zu bildenden Metallmuster nicht entsprechen, wobei die Basismetalloberfläche freigelegt wird (die untere Wellenlängengrenze der UV-Strahlung ist unter anderem dadurch festgelegt, ob die Belichtung in Luftatmosphäre (≥ 190 nm) oder im Vakuum durchgeführt wird, wobei im letzteren Falle auch Strahlung mit einer Wellenlänge unter 190 nm eingesetzt werden kann);
d) Ätzen der freigelegten Basismetalloberfläche.

Beispielsweise kann die Lackschicht in den Bereichen vollständig entfernt werden, die dem zu bildenden Metallmuster nicht entsprechen. In einer anderen Ausführungsform wird die Lackschicht nur in Teilen dieser Bereiche entfernt, beispielsweise nur in den unmittelbar an die zu bildenden Metallmuster angrenzenden Bereichen, so dass beispielsweise große Metallflächen zwischen den einzelnen zu bildenden Metallmusterflächen zurückbleiben (siehe hierzu beispielsweise DE 41 31 056 A1, EP 0 469 635 A1 und EP 0 361 192 A2). Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass die Lackschicht in Fällen, in denen das Metallmuster die Substratoberfläche nur unvollständig oder ungleichmäßig ausfüllt, so dass große Bereiche nicht von dem Muster erfasst sind, sehr viel schneller von der Substratoberfläche entfernt werden kann als dann, wenn die Lackschicht im gesamten Bereich, in dem Metallmuster nicht gebildet werden sollen, vollständig entfernt werden soll.
Als Energiestrahlung wird vorzugsweise Laserstrahlung eingesetzt, da diese Strahlung eine ausreichend hohe Energiedichte aufweist und zudem scharf fokussiert werden kann, um die feinen Strukturen herstellen zu können, und da insbesondere in dem fokussierten Laserstrahl eine genügend hohe Energiedichte erreicht wird, um die Lackschicht abzutragen. Die zu belichtenden Oberflächenbereiche, in denen die Lackschicht entfernt werden soll, werden in letzterem Falle abgerastert, so dass die Oberflächenbereiche von dem Strahl nacheinander erfasst werden.
Selbstverständlich ist es auch möglich, den Laserstrahl nicht fokussiert einzusetzen, so dass beispielsweise die gesamte Substratoberfläche gleichzeitig belichtet wird. In diesem Falle wird eine Maske eingesetzt (entweder im Kontakt mit dem Substrat oder kontaktlos über ein optisches System), um die Oberflächenbereiche abzuschatten, in denen das Metallmuster gebildet werden soll, so dass die Lackschicht in diesen Bereichen vor dem Laserstrahl geschützt wird.
Zur selektiven Entfernung der Lackschicht in den freizulegenden Bereichen der Basismetalloberfläche wird vorzugsweise ein Excimer-Laser eingesetzt, beispielsweise ein ArF-, KrCl-, KrF-, XeCl-, XeF- oder F₂-Laser mit einer Dauerleistung von beispielsweise 300 Watt (300 Joules/s).
Diese Strahlungsquelle ist besonders gut geeignet, um aus organischem Material bestehende Lackschichten rückstandsfrei abzutragen, da die chemischen Bindungen in den organischen Molekülen der Lackschicht mit der UV-Strahlung gespalten werden können.
Die Energiedichte bei Anwendung eines Excimer-Lasers beträgt vorzugsweise mindestens 50 mJ/cm² am Behandlungsort. Jedoch können grundsätzlich auch geringere Energiedichten eingestellt werden, wenn die Verfahrgeschwindigkeit des Lasers über die Platte verringert wird oder wenn die Belichtungszeit entsprechend verlängert wird, wenn gleichzeitig die gesamte Substratoberfläche mit einem nicht fokussierten Laserstrahl belichtet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Leitermuster gebildet werden, die Strukturbreiten der Leiterzüge von 50 μm und weniger aufweisen. Beispielsweise können Leiterzüge mit einem nahezu rechteckigen Querschnitt mit einer Basisbreite von 15 μm gebildet werden. Die Form des Leiterzug-Querschnitts entspricht im Wesentlichen einem Trapez, wobei festgestellt wurde, dass die am Dielektrikum anliegende Basisfläche der Leiterzüge breiter ist als die Oberfläche. Dadurch wird eine große Kontaktfläche der Leiterzüge zum Dielektrikum und damit eine optimale Haftfestigkeit auf dem Substrat erreicht. Die als Unterätzung bezeichnete Steilheit der Leiterzugflanken liegt bei etwa 20 μm breiten und etwa 20 μm hohen Leiterzügen im Bereich von 2,5 μm. Das bedeutet, dass die Basisfläche an jeder Flanke der Leiterzüge um die angegebene Strecke unter der Oberfläche der Leiterzüge hervorragt.
Die Leiterzugbreite kann reproduzierbar eingestellt werden. Beispielsweise können Leiterzüge mit einer im Wesentlichen konstanten Strukturbreite von etwa 20 μm erhalten werden. Die Schwankung der Breite liegt innerhalb eines Bereiches von höchstens ± 1 μm. Dadurch wird die elektrische Integrität der gesamten elektrischen Schaltung abgesichert.
Insbesondere treten nicht die Probleme auf, die mit dem in DE 37 32 249 A1 beschriebenen Verfahren beobachtet werden. Ausfälle beim nachfolgenden Ätzen der freigelegten Kupferschicht werden nicht beobachtet. Alle Oberflächenbereiche der zu bearbeitenden Schaltung, in denen die Lackschicht nach der Laserbehandlung der den Leiterzügen entsprechenden Oberflächenbereiche und nach dem sich anschließenden Abscheiden einer Ätzschutzschicht aus Metall in den dortigen Bereichen entfernt wird, können problemlos geätzt werden, ohne dass Reste zurückbleiben.
Lochfraß-ähnliche Ausätzungen im Metallmuster werden auch nach dem Ätzen der Kupferschicht nicht beobachtet.
Ferner bestehen keine Probleme bei der weiteren Verarbeitung der geätzten Schaltungsträger: Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren bereitet das Aufbringen ei ner Lötstopmaske ebenso wenig Schwierigkeiten wie ein nachfolgendes Abscheiden einer Nickel/Gold-Endschicht. Im ersteren Falle ist die Haftfestigkeit der Lötstopmaske auf den Leiterzügen ausreichend hoch, im zweiten Falle können die Oberflächen der Leiterzüge vor dem Aufbringen der Endschicht in befriedigender Weise geätzt werden.
Gegenüber den herkömmlichen Strukturierungstechniken unter Verwendung von Photo- und Siebdruckresisten ist das erfindungsgemäße Abtragsverfahren mit einer Energiestrahlungsquelle einfacher. Insbesondere ist ein chemischer Entwicklungsschritt für die Lackschicht nicht erforderlich. Außerdem wird eine maximale Flexibilität des Strukturierungsprozesses erreicht, da ohne Masken gearbeitet werden kann.
Im Gegensatz zu Strahlungsquellen, die im sichtbaren, insbesondere roten, oder im infraroten Spektralbereich emittieren (derartige Verfahren sind in EP 0 062 300 A2, DE 41 31 065 A1, EP 0 757 885 B1 und EP 0 469 635 A1 beschrieben), sind die gemäß vorliegender Erfindung verwendeten UV-Strahlungsquellen besonders gut zur Bildung von feinsten Metallmustern, insbesondere mit Strukturbreiten von 50 μm und weniger, geeignet. Dies gelingt dadurch, dass die Lackschicht von der darunter liegenden Basismetalloberfläche

a. leicht entfernbar ist,
b. rückstandsfrei entfernbar ist,
c. kantenscharf entfernbar ist und dass
d. die Basismetallschicht nach dem rückstandsfreien, kantenscharfen und leichten Abtrag der Lackschicht ohne wesentliche Unterätzung in den freigelegten Bereichen abgetragen werden kann.

Es hat sich nämlich gezeigt, dass bei Verwendung von Strahlungsquellen im längerwelligen (sichtbaren und IR-) Bereich kein sicherer und insbesondere kantenscharfer Abtrag der Lackschicht möglich ist. Vielmehr zeigen sich immer wieder unscharf begrenzte Flanken in der strukturierten Lackschicht. Außerdem bleiben in diesen Fällen Rückstände in den gebildeten Kanälen auf der Basismetallfläche zurück. Dies kann daran liegen, dass die Lackschicht mit der elektromagnetischen Strahlung im sichtbaren und IR-Bereich thermisch (pyrolytisch) und nicht im wesentlichen photolytisch, wie bei Verwendung von UV-Strahlung, entfernt wird. Beim thermischen Prozess werden undefiniert Reaktionsprodukte aus der Lackschicht gebildet, die teilweise hochmolekular sein können, so dass die Lackschicht wegen deren geringem Dampfdruck nur unvollständig entfernt werden kann.
Excimer-Laser sind insbesondere gut zur Strahlungserzeugung im UV-Bereich geeignet, da mit ihnen eine hohe Strahlungsdichte in diesem Wellenlängenbereich erreichbar ist. Dadurch wird die Behandlungszeit zur selektiven Entfernung der Lackschicht erheblich reduziert, so dass der Durchsatz einer Behandlungsanlage mit derartigen Einrichtungen ausreichend groß ist und die Kosten zur Durchführung des Verfahrens folglich genügend gering sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber den bekannten Verfahren weitere Vorteile auf:

a) Während des Ätzverfahrens, das zum Strukturieren der Basismetalloberfläche eingesetzt wird, werden die Bohrlöcher in den Substraten effektiv geschützt, so dass eine zuverlässige Ätzbeständigkeit gewährleistet ist und in diesen Bereichen vorhandene Metallschichten nicht beeinträchtigt werden; dasselbe gilt auch für die auf den Oberflächen der Substrate verbleibende Lackschicht über den Metallmustern.
b) Die mit der Lackschicht überzogenen Substrate sind mechanisch unempfindlich, da die Lackschicht nach dem Trocknen und gegebenenfalls nach einer Wärmebehandlung kratzfest und insbesondere resistent gegen Fingerabdrücke ist.
c) Der Lack ist nicht photoempfindlich und damit leichter handhabbar als herkömmliche Photoresiste.
c) Die Lackschicht ist außerdem leicht wieder entfernbar.

Zur Bildung der Lackschicht wird vorzugsweise ein anaphoretischer Lack eingesetzt. Derartige Lacke sind mit alkalischen Lösungen wieder leicht entfernbar.
Das Copolymer soll folgende Eigenschaften aufweisen:

a) gute Haftfestigkeit auf den Basismetalloberflächen, insbesondere Kupferoberflächen;
b) gute Ätzbeständigkeit gegenüber sauren Kupferätzlösungen, beispielsweise gegenüber einer salzsauren FeCl₃-Lösung;
c) leichte und rückstandsfreie Entfernbarkeit von den Basismetalloberflächen bei der UV-Bestrahlung;
d) leichte Entfernbarkeit von den Basismetalloberflächen mit einer wässrigen alkalischen Lösung nach dem Ätzen der Basismetallschichten (2 Gew.-% NaOH-Lösung);
e) gute Emulgierbarkeit in wässrigen Lösungsmitteln zur Anwendung als anaphoretischer Lack;
f) geringe Glasübergangstemperatur T_g unter 100°C, um eine Wärmeaushärtung auch für empfindliche Substrate zu gewährleisten.

Für einen optimalen Lack, der mit den Copolymeren gebildet wird, muss ein Kompromiss aus der Forderung nach ausreichender Dicke zur Gewährleistung ausreichender Ätzbeständigkeit und minimaler Dicke zur Gewährleistung schneller Abtragsraten mit der UV-Strahlung gefunden werden.
Der Lack wird hierzu vorzugsweise aus mindestens einem Copolymer hergestellt, das durch Copolymerisation von Monomeren gebildet wird, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Methacrylsäure, C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat und anderen Estern davon, C₃- bis C₁₀-Alkyl(meth)acrylat und anderen Estern davon sowie Hydroxyalkylmethacrylat und anderen Estern davon, deren Alkylgruppen zwei bis vier Kohlenstoffatome aufweisen. Unter Alkyl(meth)acrylat werden sowohl die Alkylacrylate als auch die Alkylmethacrylate verstanden. Es versteht sich, dass das Copolymer auch andere Monomere als die vorgenannten Monomere umfassen kann, beispielsweise Styrol, Maleinsäure und deren Ester. In einer bevorzugten Ausführungsform können Methacylsäure und deren Ester mit Maleinsäure und deren Estern substituiert werden. Außerdem versteht es sich, dass der Lack auch andere Polymere als das Copolymer enthält, das durch Copolymerisation der vorgenannten Acrylat-Monomere gebildet wird.
Insbesondere werden zur Bildung des Copolymers Methylmethacrylat als C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat, Butylacrylat als C₃- bis C₁₀-Alkylacrylat und 1-Hydroxyethylmethacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat oder auch die entsprechenden Hydroxypropylacrylate als Hydroxyalkylmethacrylat eingesetzt.
Zur Herstellung des Copolymers werden die Monomeren vorzugsweise in folgenden Mengen eingesetzt:

a) Methacrylsäure: 1 bis 25 Gew.-%
b) C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat: 20 bis 80 Gew.-%
c) C₃- bis C₁₀-Alkylacrylat: 1 bis 50 Gew.-%
d) Hydroxyalkylmethacrylat: 0 bis 20 Gew.-%,

Wird anstelle eines C₃- bis C₁₀-Alkylacrylats ein C₃- bis C₁₀-Alkylmethacrylat eingesetzt, so ist dieses Monomer in einer wesentlich höheren Konzentration einzusetzen, beispielsweise in einer Konzentration von 25 bis 75 Gew.-%. Bei einer derartigen Erhöhung wird in gleicher Weise der Gehalt des C₁- bis C₂-Alkylmethacrylats erniedrigt, etwa auf einen Anteil von 5 bis 40 Gew.-%.
Methacrylsäure ist im Copolymer enthalten, um die Haftfestigkeit der Lackschicht auf der Basismetalloberfläche zu optimieren und um eine ausreichende Emulgierbarkeit des Copolymers in wässrigen alkalischen Lösungsmitteln zu gewährleisten. Wird der Anteil dieser Verbindungen im Copolymer zu gering eingestellt, ist die Haftfestigkeit zu gering. Andererseits ist ein zu hoher Anteil ebenfalls zu vermeiden, um sicher zu stellen, dass die Lackschicht beim Laserabtrag und insbesondere bei einer nachfolgenden Entfernung der Schicht mit einer alkalischen wässrigen Lösung von der Basismetalloberfläche vollständig (rückstandsfrei) wieder entfernt werden kann.
Methyl- und/oder Ethylmethacrylat ist im Copolymer enthalten, um die mechanischen Eigenschaften einzustellen, insbesondere um die Steifigkeit des Copolymers an die praktischen Erfordernisse anzupassen. Bei zu hohem Gehalt wird das Copolymer spröde und kann dann bei einer thermischen Behandlung reißen. Außerdem wird die Handhabung derartiger Schichten problematisch. Bei zu geringem Gehalt wird eine zu weiche Schicht erhalten, die nicht die gewünschte Ätzbeständigkeit bei der Strukturierung der Basismetalloberfläche bietet.
Die C₃- bis C₁₀-Alkylacrylate, insbesondere Butylacrylat, werden ebenfalls eingesetzt, um die Steifigkeit des Copolymers zu optimieren, wobei sich diese Komponenten als Antagonisten zu Methyl- und Ethylmethacrylat herausgestellt haben. Außerdem beeinflusst diese Komponente die Glasübergangstemperatur T_g des Copolymers. Diese Temperatur sollte möglichst niedrig sein, um die erforderliche Temperatur für eine Wärmebehandlung nach dem Laserabtrag so gering wie möglich zu halten. Dies ist erforderlich, um die Wärmebeanspruchung des dielektrischen Substrats und gegebenenfalls weiterer sich bereits auf den zu bearbeitenden Schaltungsträgern befindender elektronischer Bauelemente zu minimieren. Eine Erhöhung des Gehaltes der C₃- bis C₁₀-Alkylacrylate führt zu einer Erniedrigung des T_g-Wertes. Ein zu hoher Gehalt von Butylacrylat führt andererseits zu einer zu weichen Schicht. Außerdem wird dadurch der Schutz der Basismetalloberfläche gegen ein wässriges chemisches Ätzmittel verbessert.
Durch Verwendung der Hydroxyalkylmethacrylate wird die Haftfestigkeit der Lackschicht auf der Basismetalloberfläche optimiert. Durch Erhöhung von deren Konzentration im Copolymer wird die Haftfestigkeit erhöht. Die obere Grenze des Gehaltes ist dann gegeben, wenn das Copolymer mit einer alkalischen wässrigen Lösung von der Basismetalloberfläche nicht mehr vollständig entfernt werden kann.
Durch geeignete Reaktionsführung bei der Synthese der Copolymeren können deren Eigenschaften weiter optimiert werden. Indem Copolymere hergestellt werden, die ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts M_W von 15.000 bis 100.000 g/Mol, insbesondere von 50.000 bis 60.000 g/Mol, aufweisen, werden die vorgenannten Eigenschaften erreicht. Bei einem zu geringen Wert von M_W wird wiederum ein zu weiches Copolymer erhalten, das nicht die erforderliche Ätzbeständigkeit bietet. Ein Lack mit einem Copolymer mit einem zu hohen Wert dieses Parameters kann nicht mehr ohne weiteres vollständig von der Basismetalloberfläche entfernt werden.
Auch der Polydispersitätsindex P_I des Copolymers, der definiert ist durch das Verhältnis von M_W/M_N, wobei M_N das Zahlenmittel des Molekulargewichts des Copolymers ist, kann durch die Reaktionsführung bei der Synthese der Copolymeren optimiert werden. Indem ein Wert für P_I von 1,5 bis 3,5, insbesondere von 2,0 bis 2,5, eingestellt wird, können Lackschichten hergestellt werden, die eine gute Ätzbeständigkeit ermöglichen.
Dieser Parameter ist ebenfalls ein Indikator für die Wirkung des das Copolymer enthaltenden Lackes: Je geringer der Wert von P_I ist, desto homogener ist das bei der Synthese erhaltene Gemisch von Copolymeren mit unterschiedlichen Molekulargewichten, so dass bei ausreichend hohem Wert für M_W geringere Anteile von Copolymeren mit geringem Wert für M_W enthaften sind. Beim Einsatz derartiger Copolymere wird eine bessere Ätzbeständigkeit ermöglicht.
Das Gewichtsmittel des Molekulargewichtes M_W wird beispielsweise mittels Ausschlusschromatographie (SEC: size exclusion chromatography), insbesondere mit Gelpermeationschromatographie (GPC), bestimmt. Das Zahlenmittel des Molekulargewichtes M_N kann beispielsweise durch Osmometrie ermittelt werden. Beide Verfahren sind an sich bekannt.
Durch den Einsatz der speziellen Copolymerzusammensetzung und insbesondere durch die Verwendung der besonderen Ablationsverstärker wird eine äußerst schnelle Entfernung der aufgebrachten Lackschicht durch UV-Strahlung ermöglicht. Dies gelingt zum einen dadurch, dass die Lackzusammensetzung derart gebildet ist, dass trotz einer geringen Schichtdicke von maximal 5 μm, vorzugsweise maximal 3 μm und insbesondere von 1 bis 2 μm, eine genügende Ätzbeständigkeit der mit der Lackschicht überzogenen Metallmusterflächen in einem sauren Ätzmittel für aus Kupfer bestehende Metallmuster erreicht wird. Indem die Lackschicht die darunter liegenden Basismetallschichten nämlich derartig gut gegen die Ätzmittel schützen kann, kann eine geringe Dicke der Lackschicht eingestellt werden, so dass die Abtragsrate gegenüber bekannten Verfahren erheblich gesteigert werden kann. Durch zusätzliche Einlagerung der Verbindungen des Ablationsverstärkers wird die Abtragsrate zum anderen im genannten Umfange zusätzlich erhöht. Dadurch werden zur rückstandsfreien Entfernung der Lackschicht Belichtungszeiten mit UV-Strahlung erreicht, die erheblich unter den Behandlungszeiten bekannter Verfahren liegen.
Außerdem können weitere übliche Bestandteile in dem Elektrophoreselack enthalten sein, beispielsweise Farbstoffe und Pigmente, um die Verarbeitbarkeit des Lackes und eine optische Inspektion nach dem Strukturieren zu verbessern, ferner Plastifizierstoffe und anorganische Füllstoffe, die beispielsweise die Fließeigenschaften (Rheologie) des Lackes beeinflussen, außerdem Haftvermittler, beispielsweise Benzotriazol oder andere ähnliche Verbindungen, die die Haftfestigkeit der aufgebrachten Lackschicht auf der darunter liegenden Kupferschicht erhöhen können. Außerdem kann der Lack auch Oberflächengleitmittel zur Optimierung der Verarbeitbarkeit der mit der Lackschicht überzogenen Substrate sowie Emulgiermittel, beispielsweise oberflächenaktive Stoffe, enthalten.
Die genannten Stoffe sind vorzugsweise in einem wässrigen Lösungsmittel gelöst oder emulgiert. Das Lösungsmittel kann zusätzlich zu Wasser auch organische Lösungsmittel, insbesondere hydrophile Lösungsmittel, enthalten, beispielsweise Methylethylketon, Dioxan, Methoxyethanol, Diethylenglykol sowie Ester von Ethylenglykol und Diethylenglykol, Ether von Ethylenglykol und Diethylenglykol, Ester von Propylenglykol und Ether von Propylenglykol.
Zur Herstellung des Lackes können die vorgenannten Komponenten in dem organischen Lösungsmittel zunächst in einer Konzentration von vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% homogen aufgelöst werden. Danach wird die erhaltene Lösung/Emulsion in Wasser aufgenommen. Anschließend wird mindestens eine Base, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Triethylamin, Monoethanolamin, Morpholin, Ammoniak und Natriumhydroxid, zur Neutralisation der Säuregruppen des Copolymers zugegeben. Es können auch andere Mono-, Di- oder Trialkylamine eingesetzt werden, beispielsweise Tributylamin. Dabei wird der pH-Wert der Emulsion auf einen Wert im neutralen bis schwach alkalischen Bereich eingestellt. Der optimale pH-Wert hängt von der Art des Copolymers ab. Durch Zugabe der Base wird die Löslichkeit/Emulgierbarkeit der Zusammensetzung in Wasser verbessert, so dass aus einer anfänglich trüben Emulsion in Wasser eine fast klare Lösung wird. Der Feststoffgehalt der erhaltenen Emulsion beträgt vorzugsweise 5 bis 20 Gew.-%. Das vorstehend angegebene Herstellungsverfahren kann auch geändert werden.
Die Lackschicht kann wird mit einem üblichen Elektrophoreseverfahren auf das Substrat aufgetragen werden. Hierzu wird das mit der Basismetalloberfläche versehene Substrat zusammen mit einer Gegenelektrode mit der Lackemulsion in Kontakt gebracht und eine Spannung zwischen dem Substrat und der Gegenelektrode angelegt.
Die Schichtdicke des Lackes beträgt vorzugsweise maximal 5 μm, insbesondere maximal 3 μm und insbesondere bevorzugt 1 bis 2 μm. Damit ist eine äußerst schnelle und zuverlässige Entfernung beim Abtrag mit UV-Strahlung gewährleistet.
Nach der Bildung der Lackschicht wird das Substrat im allgemeinen unter Einwirkung von Wärme getrocknet und nachgehärtet, um die Schicht zu verfestigen, so dass sich die erforderliche Ätzbeständigkeit einstellt. Hierzu wird das Substrat beispielsweise in einem Umluft-Trockner oder mit einer IR-Strahlungsheizung getrocknet. Es kann auch eine Kombination aus Durchlauftrockner und IR-Strahlungsheizung oder Heißluftstrecke eingesetzt werden.
Danach wird das Substrat in der angegebenen Weise mit der Strahlungsquelle belichtet. Die dabei entstehenden gasförmigen Produkte werden mit geeigneten Pumpsystemen aus der unmittelbaren Umgebung des Substrats abgezogen, um eine erneute Schichtbildung zu verhindern.
Indem ein sehr schart fokussierter Laserstrahl verwendet wird, aus dem auch den Hauptstrahl umgebende Streustrahlung ausgeblendet wird und der über die Resistschichtoberfläche verfahren wird, können äußerst feine Strukturen in der Resistschicht gebildet werden. Die erzielbaren Strukturbreiten liegen deutlich unterhalb von 20 μm. Alternativ kann auch flächige Laserstrahlung, beispielsweise mit einem Strahlquerschnitt von 5 cm × 5 cm, eingesetzt werden. In diesem Falle wird die Strahlung entweder über eine in direktem Kontakt mit der Substratoberfläche stehenden Maske auf die Oberfläche geleitet, oder die Strahlung wird über ein optisches System auf die Oberfläche projiziert. Auch in diesen Fällen können äußerst feine Strukturen mit geraden und steilen Flanken gebildet werden.
Nach der Strukturierung der Lackschicht mit UV-Strahlung werden die freigelegten Basismetalloberflächen durch Ätzen entfernt. Handelt es sich bei der Basismetalloberfläche um eine Kupferschicht, so kann hierzu eine übliche saure Ätzlösung für Kupfer eingesetzt werden. Besonders gut geeignet ist eine salzsaure CuCl₂-Ätzlösung oder eine salzsaure FeCl₃-Lösung. Wahlweise kann auch eine ammoniakalische Ätzlösung verwendet werden, da der Resist eine ausreichende Widerstandsfähigkeit (> 5 min) gegenüber alkalischen Medien bei pH < 10 aufweist.
Vorzugsweise wird die Lackschicht nach dem Entfernen der freigelegten Basismetallschicht wieder entfernt, so dass die Metallmuster freiliegen. Dadurch können weitere Metallschichten auf die Metallmuster abgeschieden werden. Insbesondere eignen sich hierzu wässrige alkalische Lösungen, beispielsweise eine wässrige Natriumcarbonatlösung oder eine Natriumhydroxidlösung.
Das entstandene Kupfermuster weist scharfkantige, sehr feine Kupferstrukturen auf, die steile und gerade Flanken besitzen.
Nachdem die Metallmuster freigelegt worden sind, kann mit einem stromlosen Abscheideverfahren mindestens eine weitere Metallschicht auf die Metallmuster aufgebracht werden. Insbesondere um die Oberflächen vor Korrosion zu bewahren und um lötfähige und bondbare Oberflächen zu bilden bzw. während einer langen Lagerzeit zu erhalten, werden geeignete Metallschichten oder Kombinationen von Metallschichten abgeschieden. Um lötbare Oberflächen zu bilden, kann eine Zinn- oder Zinnlegierungsschicht abgeschieden werden; um bondbare Oberflächen zu erhalten, kann auf die Kupferoberflächen zunächst insbesondere eine Nickelschicht und darauf eine Goldschicht aufgebracht werden.
Um die zusätzlichen Metallschichten abscheiden zu können, werden die Kupferoberflächen der Metallmuster zunächst vorbereitet, indem beispielsweise oberflächenaktive Mittel enthaltende Lösungen eingesetzt werden. Eine weitere zusätzliche Möglichkeit zur Vorbereitung der Oberflächen besteht darin, die Kupferoberflächen anzuätzen, beispielsweise um eine Mikrorauheit zu schaffen, damit die weiteren metallischen Schichten auf der Kupferoberfläche fest haften. Hierzu werden übliche Ätzlösungen für Kupfer eingesetzt, nämlich saure, wässrige Lösungen von Oxidationsmitteln, beispielsweise Lösungen von Alkaliperoxodisulfat, Wasserstoffperoxid oder Caroat. Zwischen diesen und den weiteren Verfahrensschritten werden die Oberflächen gespült, um anhaftende Flüssigkeitsreste von der jeweils vorangegangenen Behandlung restlos zu entfernen.
Anschließend wird in den freigelegten Kupferbereichen durch Metallabscheidung beispielsweise eine Zinn- oder Zinnlegierungsschicht als Lotschicht oder eine Nickelschicht und darauf eine Goldschicht als bondbare Oberfläche gebildet. Diese Schichten dienen auch dazu, die Metallmuster gegen Oxidation zu schützen.
Zur Bildung der Metallschichten mittels stromloser Abscheidung werden an sich bekannte Abscheidebäder eingesetzt.
Nach Durchführung der genannten Beschichtungsschritte wird das Substrat gespült und getrocknet.
Das vorstehend beschriebene Verfahren kann in unterschiedlichen Verfahrenstechniken durchgeführt werden. Beispielsweise können die mit den Kupferschichten versehenen Substrate in die in Behältern enthaltenen Behandlungslösungen eingetaucht werden. Eine bevorzugte Methode zum In-Kontakt-Bringen der Substrate mit den Behandlungslösungen besteht darin, dass ein Horizontal-Durchlaufverfahren für die Bildung der Lackschicht und für die Entfernung der freigelegten Kupferschichten angewendet wird. Dieses Verfahren besteht darin, dass die Substrate in horizontaler Transportrichtung durch eine derartige Anlage hindurchgeführt werden. Dabei werden die Substrate entweder senkrecht oder waagerecht gehalten. Im ersteren Falle können die Substrate wiederum in einer horizontalen Transportrichtung geführt werden. Die Lösungen können mittels geeigneter Düsen an die Substratoberflächen herangeführt werden, indem sie mittels Schwall-, Spritz- oder Sprühdüsen oder in Behandlungsbädern mit den Behandlungsflüssigkeiten in Kontakt gebracht werden.
Zur Herstellung hoch integrierter Schaltungsträger können Basismaterialien für die Substrate eingesetzt werden, die aus einem Dielektrikum bestehen, das an einer oder beiden Seiten mit Basis-Kupferschichten versehen ist. Das Herstellungsverfahren dieser Materialien ist an sich bekannt. Entsprechend dem Bedarf an Verdrahtungsdichte können die Dielektrikumsschichten ein- oder beidseitig auf das Träger substrat aufgetragen werden. Denkbar sind auch Mehrfachbeschichtungen unter jeweiliger Ausbildung eines Leitermusters in jeder neuen Lage mit dem erfindungsgemäßen Verfahren. Dadurch lässt sich die Signalverdrahtungsdichte nahezu beliebig steigern. Dabei versteht es sich von selbst, dass vor jedem weiteren Aufbau einer zusätzlichen Dielektrikumsschicht das jeweilige Leiterbild fertig ausgebildet sein muss.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in 1 schematisch wiedergegeben:
Auf ein bereits mit einer Kupferschicht 1 versehenes Substrat, das im Wesentlichen Epoxidharzlagen 2 enthält, wird eine Lackschicht 3 elektrophoretisch aufgetragen.
Die Lackschicht wird gemäß 1A teilweise mit einer Maske 4, beispielsweise einer Kontaktmetallmaske, abgedeckt. UV-Laserstrahlung 5, beispielsweise von einem KrF-Excimer-Laser, wird durch die Maske 4 hindurch auf die Lackschicht gestrahlt. Dabei wird die Lackschicht 3 in den belichteten Bereichen von den Oberflächen der Kupferschichten 1 entfernt. Dies ist in 1B an den Stellen 6 erkennbar, an denen die Lackschicht 3 partiell entfernt worden ist.
Danach wird das belichtete Substrat mit einer chemischen Ätzlösung in Kontakt gebracht, beispielsweise mit einer salzsauren CuCl₂-Lösung. Dabei werden die freigelegten Kupferoberflächen angegriffen, so dass die Kupferschicht 1 in diesen Bereichen von dem Epoxidharz 2 entfernt wird. Dies ist in 1C an den Stellen 6' zu erkennen. Beim Ätzen entsteht das gewünschte Leitermuster auf den Epoxidharzoberflächen 2.
Danach wird die restliche Lackschicht mit einer Strippinglösung entfernt, beispielsweise mit einer NaOH-Lösung. Das hergestellte Metallmuster bleibt auf dem Substrat zurück (1D).
Nachfolgend werden Ergebnisse der Untersuchungen zur Optimierung des Verfahrens angegeben:
Synthese der Copolymere:

1. Zunächst wurden die Copolymere im Chargenbetrieb hergestellt: Zur Herstellung der Copolymere wurde Methylethylketon (MEK) und Azobisisobutyronitril (AZDN) in einen Doppelhalskolben gegeben. Anschließend wurden die Monomere zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde während der gesamten Reaktionsdauer unter Luftausschluss gehalten. Für die Herstellung der Copolymere sind die eingesetzten Mengenverhältnisse der Bestandteile in Tab. 1 wiedergegeben.

Zum Start der Polymerisationsreaktion wurde die Mischung aufgeheizt. Die Mischung wurde 24 Stunden lang am Rückfluss gehalten. Der nach Abschluss der Reaktion ermittelte Umsatz in [%] ist ebenfalls in Tab. 1 angegeben.
Nach Abschluss der Reaktion wurde das Polymer aus der Reaktionsmischung mit Wasser im Gewichtsverhältnis 7 Teile Wasser zu 1 Teil Reaktionsmischung ausgefällt. Nach der Abtrennung wurde ein farbloses Pulver erhalten, das bei 60 bis 70°C 48 Stunden lang unter Vakuum getrocknet wurde.
Die Molekulargewichte der Copolymere wurden mittels Gelpermeationschromatographie (M_W) bzw. Osmometrie (M_N) bestimmt, wobei jeweils ein PMMA-Standard zur Eichung verwendet wurde.

2. In weiteren Versuchen wurden Copolymere mit einem semikontinuierlichen Verfahren synthetisiert. Hierzu wurde zu Beginn der Reaktion nur ein Teil der einzelnen Reaktionspartner und während des weiteren Verlaufs der Rest zugegeben.

BA bzw. BMA wurden chargenweise zur Reaktionsmischung zugegeben, d.h. die gesamte Menge zu Beginn der Reaktion. Für das Copolymer Nr. 6 wurde der Initiator AZDN ebenfalls chargenweise zugegeben. Von MAA, MMA und HEMA wurde jeweils ein Teil zu Beginn der Reaktion zugegeben und ein weiterer Teil (etwa 33 bis 39%, bezogen auf die Gesamtmenge dieses Monomers) innerhalb von 9 h Reaktionszeit zudosiert.
Die Mischungsverhältnisse der Monomere und die Eigenschaften der mit diesen Monomeren hergestellten Copolymere sind in Tab. 2 angegeben. Die in Klammern angegebenen Werte der zugegebenen Mengenanteile der Monomere sind die innerhalb von 9 h Reaktionszeit zugegebenen Mengen, während die jeweils anderen Werte die zu Beginn der Reaktion zugegebenen Mengen sind. Für AZDN sind die einzelnen Zugaben separat ausgewiesen, wobei der Zeitpunkt der Zugabe in Klammern angegeben ist (beispielsweise T3h: Zugabe nach 3 Stunden).
Charakterisierung der Lacke und Lackschichten:
Einige der im chargenweisen Betrieb bzw. nach dem semikontinuierlichen Verfahren hergestellten Copolymere wurden mit der Spin-Coating-Technik auf ein Kupferblech aufgetragen, wobei je nach gewünschter Schichtdicke unterschiedliche Umdrehungsgeschwindigkeiten eingestellt wurden. Die Schichten wurden in einem Ofen bei 70°C bzw. 100°C – je nach dem T_g-Wert des Copolymers – getrocknet. Der Ofen war mit einem Gebläse ausgerüstet. Es ist anzumerken, dass das Polymer auch unterhalb von T_g getrocknet werden kann. Aufgrund der Gegenwart zusätzlicher Substanzen im Lack ist der T_g des Lackes geringer als der des reinen Copolymers.
Es wurden die Dicke, die Ätzbeständigkeit, und die Entfernbarkeit in alkalischer wässriger Lösung bestimmt. Die Bedingungen hierzu waren wie folgt:

a) Schichtdicke: Zur Schichtdickenbestimmung wurde eine Vorrichtung verwendet, mit der Induktionsströme oder Foucoultströme (Wirbelströme) gemessen wurden (Bykotester 7500). Die Wiederholbarkeit der gemessenen Werte betrug 1 μm. Die erhaltenen Werte wurden durch optische Mikroskopie verifiziert.
b) Ätzbeständigkeit: Ätzlösung: 30 Gew.-% FeCl₃-Lösung + 10 Gew.-% HCl + 60 Gew.-% Wasser; Temperatur: 40°C, Tauchzeit: 1 min
c) Entfernbarkeit in alkalischer Lösung: 2 Gew.-% NaON-Lösung; Temperatur: 50°C, Tauchzeit: 1 min

Die Ergebnisse sind in Tab. 3 wiedergegeben.

3. Weitere Copolymere wurden hergestellt, um die Reproduzierbarkeit des Herstellverfahrens zu untersuchen. Die Mischungsverhältnisse der Monomere und die physikalischen Eigenschaften der mit den Monomeren erhaltenen Copolymere sind in Tab. 4 angegeben.

Copolymer Nr. 13 wurde unter denselben Bedingungen wie Copolymer Nr. 6 hergestellt. Jedoch wurde hier ein höherer Umsatz erreicht, so dass die Glasübergangstemperatur T_g niedriger war.
Die Copolymeren Nr. 14 und 15 wurden innerhalb von 6 h anstelle von 9 h polymerisiert. Daher sind die Umsätze nicht dieselben.
Um die Reproduzierbarkeit zu erhöhen, wurden die Copolymeren Nr. 16 und 20 mit semikontinuierlicher Zugabe der Monomeren und des Initiators polymerisiert. Es wurden dieselben Umsätze erreicht.
Copolymer Nr. 17 wurde unter denselben Bedingungen hergestellt, jedoch mit einem größeren Anteil an BA. Es wurde eine niedrigere Glasübergangstemperatur T_g festgestellt (etwa 74°C).
In Tab. 5 sind weitere Ergebnisse zur Ätzbeständigkeit angegeben. Daraus ergibt sich, dass mit den Copolymeren Nr. 16 und 17 ätzbeständige Schichten bei einer Schichtdicke von 3 μm erhalten werden. Diese Schichten sind gleichfalls in der alkalischen wässrigen Lösung von den Kupferflächen innerhalb der angegebenen Tauchzeit vollständig entfernbar.
Weiterhin wurden die hergestellten Copolymere hinsichtlich ihrer Eignung zur Formulierung eines anaphoretischen Lackes untersucht. Hierzu wurden jeweils Lacke hergestellt, die folgende Zusammensetzung aufwiesen:

Polymer 10 Gew.-%

Lösungsmittel (MEK) 18,6 Gew.-%

Base (Triethylamin) 0,4 bis 1,2 Gew.-%

Wasser Rest
Indem die Menge der zugegebenen Base variiert wurde, konnten verschiedene pH-Werte der Lacke eingestellt werden. Dabei wurden unterschiedliche Zustände der gebildeten Emulsion erhalten: Bei einem pH-Wert des Lackes unterhalb eines bestimmten Umschlagspunktes entstand eine trübe Flüssigkeit. Oberhalb dieses Wertes war die Emulsion klar. Am Umschlagspunkt selbst veränderte sich die trübe Flüssigkeit zu der klaren Emulsion.
Es wurden Lacke mit den Copolymeren Nr. 6, 16 und 20 hergestellt und untersucht. In 2 sind die Abhängigkeiten der pH-Werte von der Zugabemenge von Triethylamin [Gew.-%] zum Lack angegeben. Außerdem ist aus 2 zu entnehmen, bei welchen pH-Werten eine trübe Flüssigkeit und bei welchen pH-Werten eine klare Emulsion vorlag.
Zur Bildung eines anaphoretischen Lackes wurde jeweils ein pH-Wert eingestellt, bei dem eine klare Emulsion vorlag, und zwar wenig oberhalb des mit vertikalen Linien in 2 angedeuteten Umschlagspunktes.
Zur anaphoretischen Abscheidung des Lackes wurde eine experimentelle Anordnung gewählt, bei der ein Kupferblech als Anode mit einer Gesamtfläche von 6 cm² zwischen zwei Edelstahlblechen als Kathoden angeordnet waren. Die Anoden/Kathoden-Abstände wurden auf 2 cm eingestellt. Diese Anordnung war in einem Behälter angeordnet, der die Emulsion enthielt. Das Flüssigkeitsvolumen betrug 100 cm³. Zwischen die Anode und die Kathoden wurde eine Spannung mittels einer Spannungsversorgung angelegt, wobei der fließende Strom konstant gehalten wurde.
Typische Spannung/Zeit-Abhängigkeiten für einen mit dem Copolymer Nr. 6 hergestellten Lack für unterschiedlich hohe kathodische Stromdichten sind in 3 wiedergegeben. Ein ähnliches Verhalten wurde auch für den mit dem Copolymer Nr. 16 hergestellten Lack gefunden.
Durch Einstellung der kathodischen Stromdichte konnten Schichten des mit dem Copolymer Nr. 6 hergestellten Lackes mit einem großen Spektrum unterschiedlicher Schichtdicken hergestellt werden. Indem die Abscheidungsdauer bei einer eingestellten kathodischen Stromdichte gewählt wurde, konnten Schichten mit einer bestimmten Dicke erhalten werden.
Nach Abscheidung der Lackschichten aus dem Copolymer Nr. 6 auf der Kupferanode wurde diese gespült und getrocknet, um überschüssige Mengen des Lösungsmittels (MEK) und der Base (Triethylamin) von der Schicht zu entfernen und um die Schicht zu verdichten.
In 4 sind Ergebnisse der Schichtdickenmessung für Lacke wiedergegeben, die mit dem Copolymer Nr. 6 erhalten wurden, wobei die Schichten in diesem Fall mit zwei unterschiedlichen kathodischen Stromdichten hergestellt wurden.
Die Schichten wurden nach der Herstellung 30 min lang bei 95°C wärmebehandelt. Die Temperatur lag 10°C oberhalb der Glasübergangstemperatur T_g dieses Copolymers.
Aus 4 ist erkennbar, dass auch Schichten mit einer Dicke von nur 1 bis 2 μm erhalten werden konnten.
In weiteren Versuchen wurde die Ätzbeständigkeit dieser Schichten ermittelt. Die Ätzbeständigkeit wurde mit einer Lösung untersucht, die folgende Zusammensetzung aufwies:

FeCl₃ 30 Gew.-%

HCl 10 Gew.-%

Wasser Rest
Die Ätzbadtemperatur betrug 40°C, die Ätzdauer 1 min.
In Tab. 6 sind die Ergebnisse für Lacke mit dem Copolymer Nr. 6 wiedergegeben, wobei die Lackschicht in diesem Falle mit einer kathodischen Stromdichte von j = 0,50 mA/cm² abgeschieden wurde.
In Tab. 6 sind neben den für die Lackformulierung benötigten Copolymeren auch die Cutoff-Spannung (Spannung, bei der die Abscheidung beendet wurde), die Zeitdauer der Abscheidung, die ermittelte Schichtdicke und die Ätzbeständigkeit angegeben.
In Tab. 7 sind weitere Ergebnisse für die Ätzbeständigkeit verschiedener Lacke mit dem Copolymer Nr. 6 enthalten, die bei einer kathodischen Stromdichte von j = 0,33 mA/cm² erhalten wurden.
Aus Tab. 6 und Tab. 7 ergibt sich, dass die minimale Dicke der Lackschicht mit dem Copolymer Nr. 6 2 bis 3 μm betrug, wobei es auf die anodische Stromdichte nicht ankam. Diese Minimalschichtdicke entsprach der Minimaldicke der mit der Spin-Coating-Technik aufgebrachten Schichten. Dasselbe Ergebnis wurde bei Versuchen mit einem Lack gefunden, der mit dem Copolymer Nr. 16 hergestellt worden war.
Die anaphoretisch abgeschiedenen Schichten wurden ferner mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und Atomkraftmikroskopie (AFM) untersucht. Danach wurden Schichtoberflächen festgestellt, die rauher waren als die entsprechenden Schichtoberflächen der mit der Spin-Coating-Technik hergestellten Schichten. Die mittlere Rauheit einer 2,9 μm dicken Schicht, bestimmt mit der AFM-Technik, betrug 320 nm, während die mittlere Rauheit einer 3,4 μm dicken, mit der Spin-Coating-Technik aufgebrachten Schicht 70 nm betrug. Die anaphoretisch hergestellten Schichten waren im Wesentlichen säulenförmig aufgebaut.
Danach wurden Versuche zur Einbeziehung eines Ablationsverstärkers in die Lackzusammensetzung des Copolymers Nr. 16 durchgeführt. Als Ablationsverstärker wurde trans-Benzylidenacetophenon in einer Konzentration von 10 Gew.-%, bezogen auf die Copolymermenge, eingesetzt. Durch die Einlagerung des Ablationsverstärkers wurde das Emulgierverhalten des Copolymers nicht wesentlich beeinflusst. Der pH-Wert wurde lediglich um etwa 0,15 Einheiten erhöht. Die Charakteristik blieb im Wesentlichen unverändert.
Nachfolgende Anaphoreseexperimente wurden mit einem Lack durchgeführt, der folgende Zusammensetzung aufwies:

Copolymer Nr. 16 10 Gew.-%

trans-Benzylidenacetophenon 1 Gew.-%

MEK 18,6 Gew.-%

Triethylamin 0,5 Gew.-%

Wasser 69,9 Gew.-%
Der pH-Wert der Emulsion betrug 7,84.
Unter den vorgenannten Bedingungen wurden Schichten mit einer Dicke von 3,8 μm und 11,5 μm abgeschieden.
An einer Epoxidharzplatte, die mit einer 10 μm dicken Kupferschicht und einer darauf aufgebrachten 3 μm dicken Lackschicht versehen war, wurde dann der Abtrag mit einer UV-Laserquelle untersucht. Hierzu wurde ein KrF-Laser mit einer Laserausgangsleistung von 50 Watt eingesetzt. Der fokussierte Laserstrahl wurde über die beschichtete Oberfläche geführt. Die Energiedichte im Laserstrahl betrug 150 mJ/cm² bis 200 mJ/cm². Dabei wurde die Lackschicht von der Kupferoberfläche entfernt.
Das beim Laserstrukturieren freigelegte Kupfer wurde mit einer sauren Kupferchlorid-Ätzlösung bei 45°C mit folgender Zusammensetzung entfernt:

Kupferchlorid 80 bis 160 g Cu²⁺/l

Salzsäure 280 bis 300 ml (32 Gew.-%ige HCl)/l
Es wurde ein aus Kupferleiterzügen bestehendes Muster gebildet. Die Lackschicht wurde anschließend mit einer 2 Gew.-%igen NaOH-Lösung von der Basiskupferoberfläche vollständig entfernt.
Das Ätzergebnis wurde durch rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen verifiziert: Die Leiterzüge wiesen einen sehr regelmäßigen Querschnitt auf: die Leiterzüge waren trapezförmig mit einer Breite von etwa 20 μm ausgebildet. Die Auflagefläche der Leiterzüge auf dem FR4-Material war größer als die Oberfläche der Leiterzüge. Die Flanken der Leiterzüge waren regelmäßig, gerade gebildet und so steil, dass die Unterätzung weniger als 2,5 μm betrug. Einkerbungen, trichterförmige Ausätzungen und andere Unregelmäßigkeiten wurden nicht festgestellt. Auf den während des Ätzprozesses von der Lackschicht geschützten Oberflächenbereichen waren keine Ätzspuren zu erkennen.
Zur Ermittlung der Wirkung des Ablationsverstärkers wurde eine vollflächige Lackschicht mittels Spin-Coating auf Leiterplattenmaterial hergestellt, die eine Dicke von 2,5 μm aufwies und den Ablationsverstärker in einer Konzentration von 10 Gew.-% enthielt. Es wurden verschiedene Bereiche einer derart hergestellten Schicht mit einer unterschiedlichen Anzahl von Laserpulsen mit einer Laserwellenlänge von 308 nm, einer Laserenergie von 600 mJ und einer Energiedichte von 400 mJ/cm² belichtet. Anschließend wurde das freigelegte Kupfer geätzt. Damit wurde bestimmt, wie viele Laserpulse zur vollständigen Entfernung des Polymers erforderlich sind. In Tab. 8 sind die Ergebnisse dieser Versuche wiedergegeben.
In einem weiteren Experiment wurden weitere Emulsionslacke aus dem Copolymer Nr. 16 hergestellt. Die Emulsionen hatten die folgende Zusammensetzung, wobei in den einzelnen Lacken unterschiedliche Ablationsverstärker verwendet wurden:

Copolymer Nr. 16 10 Gew.-%

Ablationsverstärker 1 Gew.-%

MEK 11,8 Gew.-%

Triethylamin 0,5 Gew.-%

Wasser 76,7 Gew.-%
Die Lackemulsionen wurden bei einer kathodischen Stromdichte von j = 0,50 A/cm² auf Leiterplattenmaterial aufgebracht. Die Cutoff-Spannung betrug 80 V. Die übrigen Abscheidungsbedingungen entsprachen den vorstehend angegebenen Bedingungen.
Danach wurden die gebildeten Resistschichten unter den vorstehend angegebenen Bedingungen abgetragen. Die Anzahl der für einen vollständigen Abtrag der Schichten erforderlichen Laserpulse ist in Tab. 9 für verschiedene Ablationsverstärker angegeben.

Tabelle 3:

*) "i.O.": in Ordnung (für Ätzbeständigkeit: keine Oxidation erkennbar)

*) "i.O.": in Ordnung (für Ätzbeständigkeit: keine Oxidation erkennbar)

Tabelle 6:
Tabelle 7:
Tabelle 8:
Tabelle 9:

Claims

Verfahren zum Bilden eines Metallmusters auf einem dielektrischen Substrat mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines mit einer Basismetalloberfläche versehenen Substrats; b) Auftragen einer Lackschicht auf das Substrat mit einem elektrophoretischen Verfahren; c) Abtragen der Lackschicht zumindest in Teilen der Bereiche, die dem zu bildenden Metallmuster nicht entsprechen, wobei die Basismetalloberfläche mittels UV-Strahlung freigelegt wird; d) Ätzen der freigelegten Basismetalloberfläche, bei dem der Lack mindestens einen auf die UV-Strahlung abgestimmten Ablationsverstärker enthält und dieser dem Lack als zusätzlicher Bestandteil zugegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der mindestens eine Ablationsverstärker ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend aromatische Carbonylverbindungen, polycyclische Kohlenwasserstoffverbindungen, heterocyclische Verbindungen und aromatische Nitroverbindungen.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Ablationsverstärker ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Acetophenon-, Benzophenon-, Zimtsäure-, Tropolonderivate, ferner Diphenylbutadiene und deren Derivate, Chrysene, Diphenylfulvene, Dipyridylamine, Phenoxazine, 2-Phenylbenzimidazole, Isochinolinoxide, Nitrophenole, Nitroaniline, ω-Nitrostyrole und 1,5-Dinitronaphthaline.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die UV-Strahlung mit einem Laser erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die UV-Strahlung mit einem Excimer-Laser erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Lackschicht mit einem anaphoretischen Lack gebildet wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Lack mit mindestens einem Copolymer gebildet wird, das durch Copolymerisation von Monomeren gebildet wird, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Methacrylsäure, C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat, C₃- bis C₁₀-Alkyl(meth)acrylat und Hydroxyalkylmethacrylat, dessen Alkylgruppen zwei bis vier Kohlenstoffatome aufweisen.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat Methylmethacrylat ist; C₃- bis C₁₀-Alkyl(meth)acrylat Butylacrylat ist; und/oder Hydroxyalkylmethacrylat 1-Hydroxyethylmethacrylat ist und/oder 2-Hydroxyethylmethacrylat ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, bei dem das Copolymer aus Monomeren in folgenden Mengen gebildet wird: a) Methacrylsäure: 1–25 Gew.-% b) C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat: 20–80 Gew.-% c) C₃- bis C₁₀-Alkylacrylat: 1–50 Gew.-% d) Hydroxyalkylmethacrylat: 0–20 Gew.-%, wobei die Mengensumme der vorgenannten Monomere insgesamt 100 Gew.-% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei dem für das Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts M_W im Bereich von 15.000 bis 100.000 g/Mol eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei dem der Wert von M_W im Bereich von 50.000 bis 60.000 g/Mol eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, bei dem der Polydispersitätsindex P_I für das Copolymer auf einen Wert im Bereich von 1,5 bis 3,5 eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem der Wert von P_I im Bereich von 2,0 bis 2,5 eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der Lack anaphoretisch ist und mindestens eine Base enthält, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Mono-, Di-, Trialkylamine, Monoethanolamin, Morpholin, Ammoniak und Natriumhydroxid.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Lackschicht nach Verfahrensschritt d) von der Basismetalloberfläche entfernt wird.
Verwendung eines auf eine Basismetalloberfläche aufgebrachten elektrophoretischen Lackes, der mindestens einen auf UV-Strahlung abgestimmten Ablationsverstärker enthält, der dem Lack als zusätzlicher Bestandteil zugegeben ist, um die Basismetalloberfläche durch Abtragen des Lackes mittels UV-Strahlung freizulegen.
Verwendung nach Anspruch 16, bei der der mindestens eine Ablationsverstärker ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend aromatische Carbonylverbindungen, polycyclische Kohlenwasserstoffverbindungen, heterocyclische Verbindungen und aromatische Nitroverbindungen.
Verwendung nach einem der Ansprüche 16 und 17, bei der der Ablationsverstärker ausgewählt ist aus der Gruppe, umfassend Acetophenon-, Benzophenon-, Zimtsäure-, Tropolonderivate, ferner Diphenylbutadiene und deren Derivate, Chrysene, Diphenylfulvene, Dipyridylamine, Phenoxazine, 2-Phenylbenzimidazole, Isochinolinoxide, Nitrophenole, Nitroaniline, ω-Nitrostyrole und 1,5-Dinitronaphthaline.
Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, bei der der Lack ein anaphoretischer Lack ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, bei der der Lack mit mindestens einem Copolymer gebildet wird, das durch Copolymerisation von Monomeren gebildet wird, ausgewählt aus der Gruppe, umfassend Methacrylsäure, C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat, C₃- bis C₁₀-Alkyl(meth)acrylat und Hydroxyalkylmethacrylat, dessen Alkylgruppen zwei bis vier Kohlenstoffatome aufweisen.
Verwendung nach Anspruch 20, bei der C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat Methylmethacrylat ist; C₃- bis C₁₀-Alkyl(meth)acrylat Butylacrylat ist; und/oder Hydroxyalkylmethacrylat 1-Hydroxyethylmethacrylat ist und/oder 2-Hydroxyethylmethacrylat ist.
Verwendung nach einem der Ansprüche 20 und 21, bei der das Copolymer aus Monomeren in folgenden Mengen gebildet wird: a) Methacrylsäure: 1–25 Gew.-% b) C₁- bis C₂-Alkylmethacrylat: 20–80 Gew.-% c) C₃- bis C₁₀-Alkylacrylat: 1–50 Gew.-% d) Hydroxyalkylmethacrylat: 0–20 Gew.-%, wobei die Mengensumme der vorgenannten Monomere insgesamt 100 Gew.-% beträgt.
Verwendung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei der für das Copolymer ein Gewichtsmittel des Molekulargewichts M_W im Bereich von 15.000 bis 100.000 g/Mol eingestellt wird.
Verwendung nach einem der Ansprüche 20 bis 23, bei der der Polydispersitätsindex P_I für das Copolymer auf einen Wert von 1,5 bis 3,5 eingestellt wird.