DE642447C

DE642447C - Abdeckverfahren fuer Metallisierung von Isolierstoffen durch Kathodenzerstaeubung

Info

Publication number: DE642447C
Application number: DET45472D
Authority: DE
Inventors: Dr Boto Graf Von Solms-Laubach
Original assignee: Telefunken AG
Current assignee: Telefunken AG
Priority date: 1935-06-29
Filing date: 1935-06-29
Publication date: 1937-03-04

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 4. MÄRZ 1937

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Vr 642447 KLASSE 48 b GRUPPE 1102

Patentiert im Deutschen Reiche vom 29. Juni 1935 ab

Um bei einer Metallisierung von Isolierstoffen nach dem Verfahren der Kathodenzerstäubung beliebige Aussparungen zu erreichen, sind Verfahren bekannt von der Art, daß durch Auflegen von Schablonen aus beliebigem Werkstoff, z. B. Metall, Papierstreifen u. a., die betreffenden Oberflächenteile des zu metallisierenden Körpers abgedeckt und vor der Bestäubung geschützt werden, Oder der Art, daß an Stelle der; Schablonen vor der Bestäubung Lack oder ein ähnlicher Werkstoff aufgetragen wird, der nachträglich mit der darauf aufgestäubten Metallschicht wieder abgewaschen werden kann, oder von der Art, daß die gesamte Oberfläche des zu metallisierenden Körpers bestäubt wird, wobei die Aussparung durch nachträgliches Entfernen der Metallschicht

. von den auszusparenden Oberflächenteilen auf mechanischem Wege, ζ. Β. durch Sandstrahlen " oder Schleifen, erreicht werden kann.

Die Abdeckung durch Auflegen von Schablonen bzw. Auftragen von Lack oder ähnlichem hat den Nachteil, daß Lacke sowohl als auch viele für Schablonen verwendbare Stoffe hohe Temperaturen nicht aushalten. Bei Verwendung von Schablonen aus wärmebeständigem Werkstoff heben, sich infolge der Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Stoffe (Schablonen und zu metallisierende Körper) die Schablonen von der Oberfläche der zu metallisierenden Körper ab. Dies führt zu unscharfen Rändern der Aussparungen. Außerdem verschieben sich in vielen Fällen, z. B. bei Spulen, die aufgelockerten Schablonen, wodurch das Verfahren völlig unbrauchbar wird. Ein nachträgliches Entfernen der ,Metallschichten auf mechanischem Wege kann in vielen Fällen nicht verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, nach dem es möglich ist, bei der Metallisierung durch Kathodenzerstäubung beliebige Aussparungen zu erreichen, auch wenn die zu metallisierenden Körper während der Bestäubung auf hohe Temperaturen kommen. Der Erfindung liegen folgende Tatsachen zugrunde :

Bestimmte Metalle werden von bestimmtenk Säuren aufgelöst, dagegen werden andere; Metalle von derselben Säure nicht ange-; griffen.

Die durch Kathodenzerstäubung aufgebrachten Metallschichten sind für Flüssigkeiten so weit durchlässig, daß es gelingt, eine darunterliegende Grundschicht aufzulösen, wobei die obere, an sich nicht lösliche Schicht mit der Grundschicht zusammen entfernt werden kann. Eine auf eine lösliche Grundschicht aufgestäubte nichtlösliche Metallschicht stellt aber für die Grundschicht insofern einen Schutz dar, als die Auflösung"

*) Fon dein Patentsucher ist als der Erfinder augegeben worden:

Dr. Botp Graf von Solms-Laubach in Berlin.

der Grundschicht wesentlich langsamer vor ν sich geht. Es ist demnach möglich, Unterschiede der Lösungsgeschwindigkeit verschiedener Grundschichten auszunutzen, derart, daß nach Überstäuben mit einer unlöslichen Schicht die schneller lösliche Grundschicht bereits aufgelöst ist, wenn die langsamer lösliche Grundschicht von dem Lösungsmittel bzw. von der auflösenden Säure praktisch ίο noch nicht angegriffen worden ist.

Aufgestäubte Metallschichten halten hohe Temperaturen gut aus und heben sich, selbst wenn sie schwach galvanisch verstärkt sind, dabei nicht von ihrer Unterlage ab.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird zur Abdeckung eine metallische Grundschicht, z.B. Silber, verwendet, die gegebenenfalls noch galvanisch verstärkt sein kann und die nach einer Überstäubung der gesamten Oberfläche mit einem nichtlöslichen Metall, z. B. Gold oder Platin, mit Säure wieder abgelöst wird. Die Grundschicht wird entweder nach einem chemischen Verspiegelungsverfahren aufgebracht oder durch Kathodenzerstäubung in normaler Anordnung, d.h. unter Auftreten nur solcher Temperaturen, daß eine einwandfreie Abdeckung nach den bekannten Verfahren möglich ist. Ausgespart werden dabei die Flächenteile, die später die endgültige Metallschicht tragen sollen. Es kann auch zuerst eine lösliche Grundschicht, z. B. Silber, auf die gesamte Oberfläche aufgebracht werden. Diese Grundschicht wird dann an den Stellen galvanisch verstärkt, an denen sie später durch Säure wieder abgelöst werden soll. An den Stellen, die die endgültige Metallisierung tragen sollen, muß sie unverstärkt bleiben. Zur galvanischen Verstärkung wird am besten ein leicht löslicher Werkstoff verwendet, z. B. Kupfer, der noch den Vorteil hat, daß das Silber der Gründschicht in die galvanische Verstärkung hinein diffundiert. Nach einer Überstäubung mit einem nichtlöslichen Metall (Gold oder Platin) wird die galvanisch verstärkte Schicht bereits aufgelöst, wenn die unverstärkte Grundschicht praktisch noch nicht angegriffen ist. Es ist auch möglich und in bestimmten Fällen von Vorteil, entweder vor Aufbringen der Grundschicht oder zwischen dem Aufbringen der Grundschicht und der Überstäubung mit dem nicht angreifbaren Metall eine weitere Metallschicht aufzustäuben. Auf diese Weise kann unter Umständen die Struktur der endgültig verbleibenden Metallschicht verbessert werden. Anzuwenden ist dieses Verfahren in allen Fällen, wo ein Aufbringen der Metallschicht bei hoher Temperatur notwendig ist, z. B. wenn es sich darum handelt, möglichst große Widerstände. Außerdem wird es auch auf ancteren" Gebieten, z. B. in der Porzellanindustrie, Vorteile bringen können.

Ein weiterer Vorteil wird in manchen Fällen der Umstand darstellen, daß bei diesem Verfahren die Abdeckung nach den bisher bekannten Verfahren (Schablonen und Lacke) auf den Stellen aufgetragen wird, die endgültig die Metallisierung tragen sollen. Vielfach hat nämlich die Metallisierung die Form einer zusammenhängenden Fläche, während die auszusparenden Stellen nicht miteinander zusammenhängen. Infolgedessen ist es leichter und bequemer, eine einzige zusammenhängende Schablone auf den zu metallisierenden Isolierkörper aufzulegen als verschiedene nicht miteinander in Verbindung stehende Teilschablonen. Ferner ist es vielfach bequemer, die Schablonen in Form des Positivs der aufzubringenden Metallisierung herzustellen, da sich auszusparende Stellen durch Ausschneiden der Schablone festlegen lassen, während dieser Vorgang bei einem Negativ nicht möglich ist. .

In der Zeichnung sind in den Abb. 1 und 2 zwei Ausführungsbeispiele angedeutet. In Abb. ιa bedeutet 1 einen keramischen Körper, dessen Oberfläche stellenweise mit einem dauerhaften Metallüberzug, beispielsweise aus Platin, versehen werden soll. An den auszusparenden Stellen wird zunächst ein Silberniederschlag 2- aufgebracht und darüber eine zusammenhängende Platinschicht 3 aufgestäubt. Anschließend wird "das Arbeitsstück mit einer Säure, beispielsweise Salpetersäure, behandelt, wobei die Silberauflagen samt den darüber ^ befindlichen Platinschichten entfernt werden, so daß, wie Abb. ib zeigt, auf der Isolieroberfläche die gewünschten Platinbelegungen 3' übrigbleiben.

In Abb. 2a und 2b ist eine andere Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens angedeutet. Der keramische Körper ist wieder mit ι bezeichnet. Auf ihn wird eine zusammenhängende Silberschicht 2 aufgetragen, welche die ganze Oberfläche des Isolierkörpers bedeckt. An den Stellen,, wo Aussparungen entstehen sollen, wird die Silber- , schicht durch Kupferauflagen 4 verstärkt. Darüber wird eine die ganze Oberfläche bedeckende Platinschicht 3 aufgestäubt. An den Stellen, wo das Silber mit einer Kupferschicht überzogen ist, diffundieren die Silberteilchen in die Kupferschicht hinein. Bei der nachfolgenden Säurebehandlung löst sich das Kupfer rascher auf als das Silber, wobei die in das Kupfer hinein diffundierten Silberteilchen zugleich mit dem Kupfer entfernt werden, während das Silber an den nichtver-

Claims

Abb. 2b dargestellten Querschnitt, wo auf dem Isolierkörper ι an den endgültig metallisierten Stellen die Platinbelegungen 4' auf einer Zwischenschicht 2' aus Silber vorhanden sind.
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Patenta ν Sprüche:

i. Verfahren zur teilweisen Metallisierung von Isolierstoffen durch Kathodenzerstäubung oder Metallverdampfting bei hohen Temperaturen, bei dem die nicht zu metallisierenden Stellen abgedeckt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst auf die abzudeckenden Stellen eine Schicht aus 'einem Metall niedergeschlagen wird, das in solchen Säuren leicht löslich ist, die das lendgültige Überzugsmetall nicht lösen, daß dann die ganze Fläche mittels Kathodenzerstäubung oder thermischer Metallverdampfung bei hohen Temperaturen mit dem eigentlichen Überzugsmetall versehen wird und daß schließlich durch Behandlung der so überzogenen Teile mit geeigneten Säuren nur das Abdeckmctall aufgelöst wird, wobei die auf diesem sitzende porige Überzugsschicht mit entfernt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abdeckung -verwandte metallische Grundschicht noch metallisch mit dem gleichen oder einem anderen Metall verstärkt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen des Abdeckmetalls an den abzudeckenden Stellen auf der ganzen Werkstückoberfläche eine Zwischenschicht aus einem Metall aufgebracht wird, das in den _Säuren._.sctiwer_lö_slicli ist, in denen das Abdeckmetall leicht löslich ist.
4. Nach einem Verfahren gemäß Anspruch r bis 3 hergestellte Teile für Geräte der Fernmeldetechnik, wie Spulen, Kondensatoren, Widerstände.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen