DE8437171U1

DE8437171U1 - Multi-layer circuit board with electrically conductive material and additional layers applied to it

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Publication number: DE8437171U1
Application number: DE19848437171
Authority: DE
Original assignee: Blasberg-Oberflaechentechnik 5650 Solingen De GmbH
Current assignee: Blasberg-Oberflaechentechnik 5650 Solingen De GmbH
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1986-08-28

Description

Beschreibung I Description I

Die vorliegende Neuerung betrifft eine mehrschichtige |The present innovation concerns a multilayer |

Leiterplatte bestehend aus einer Trägerschicht und dar- 1Printed circuit board consisting of a carrier layer and 1

auf aufgebrachten Bahnen aus elektrisch leitendem Mate- |on applied strips of electrically conductive material |

rial, das größtenteils mit einer ersten Schicht und T einer darauf befindlichen weiteren Schicht aus Lötstopplack abgedeckt ist.rial, mostly with a first layer and another layer of solder mask on top is covered.

Leiterplatten mit elektrisch leitendem Material sind §!,Printed circuit boards with electrically conductive material are § !,

bekannt. Eine häufig bevorzugte Fertigungsmethode für |known. An often preferred manufacturing method for |

diese Leiterplatten ist die sogenannte Metallresist- *this circuit board is the so-called metal resist *

Stripp-Technik. Die Metallresist-Stripp-Technik soll iStripping technique. The metal resist stripping technique should i

exemplarisch mit Kupferschichten als elektrisch lei- ; tendem Material (Kupferschaltungen) ausgeführt werden.
Bei diesem Verfahren wird von Leiterplatten ausgegan-exemplarily with copper layers as electrically conductive; tending material (copper circuits).
This process is based on printed circuit boards.

gen, die bereits mit Kupfer beschichtet sind und durchkontaktierte Löcher enthalten". Die Beschichtung der
Platten mit Kupfer ist meist galvanisch erfolgt. Ferner
sind die Leiterplatten noch mit einem Resist beschichtet. Bei den Resistschichten kann es sich beispielswei-genes that are already coated with copper and contain plated-through holes ". The coating of the
Plates with copper are usually done galvanically. Further
the circuit boards are still coated with a resist. In the case of the resist layers, for example

se um bereits entwickelte Photoresiste oder um im Sieb-around already developed photoresists or around sieve

druckverfahren hergestellte Schichten handeln. Bei der |;Acting layers produced by printing processes. At the |;

Metallresist-Stripp-Technik wird in einer ersten Stufe |Metal resist stripping technique is used in a first stage |

auf die von resistbefreiten Kupferflächen Zinn, Blei |on the resist-free copper surfaces tin, lead |

oder eine Blei/Zinnlegierung als Ätzschutz aufgebracht. j'or a lead / tin alloy applied as etch protection. j '

In einer zweiten Stufe werden die Photoresist-Reste j vorzugsweise alkalisch-wässrig oder mit Lösungsmitteln ■ weggewaschen. Anschließend wird das Kupfer in den nunmehr vom Resist befreiten Bereichen durch Ätzen entfernt. Hierzu werden meist ammoniakalische Kupferchlo- |In a second stage the photoresist residues are j preferably washed away with alkaline water or solvents. Then the copper is in the now areas freed from the resist removed by etching. For this purpose, ammoniacal copper chlo- |

ridlösungen verwendet. Teilweise kommt auch noch Eisen- Irid solutions used. Sometimes there is also iron I

Chlorid (FeCl.,) zum Einsatz. Ebenso wird vereinzelt mit |Chloride (FeCl.,) Is used. Likewise, occasionally with |

Schwefelsäure und Peroxid gearbeitet. ίSulfuric acid and peroxide worked. ί

Die Blei-, Zinn-, und Blei/Zinnschichten sind sowohl |The lead, tin, and lead / tin layers are both |

gegen ammoniakalische Kupferchloridlösungen als auch |against ammoniacal copper chloride solutions as well as |

gegen die Schwefelsäure/Peroxid-Behandlung beständig. jResistant to sulfuric acid / peroxide treatment. j

In einer vierten Stufe muß die aus Blei-, Zinn-, Blei/Zinn-Legierüngen bestehende Schicht entfernt werden. Hierfür werden Peroxidverbindungen und Flußsäure oder Salzsäure mit weiteren Zusätzen verwendet. Ein Verbleiben der metallischen Ktzschutzschichten ist unerwünscht, weil sich beim Lötprozeß durch thermische Belastung unter den Lötstopplackschichten sogenannte Orangenhaut ausbildet. Dieser Effekt beruht auf dem relativ niedrigen Schmelzpunkt der metallischen Ätzschutzschicht. Ein wesentlicher Nachteil der Metallresist-Stripp-Technik ist die Notwendigkeit in einem zusätzlichen Arbeitsschritt die Metallschicht wieder entfernen zu müssen. Dies ist aus rohstoffökonomischen und technischen Gründen sowie Kostengründen unerwünscht. Das Verfahren des Metallstrippens ist außerdem deshalb problematisch, weil teilweise auch das Kupfer wieder angegriffen wird. Ferner treten bei unvollständiger Entfernung der Metallschutzschicht Schwierigkeiten beim Aufbringen des Lötstopplacks auf, denn er haftet schlechter. Falls in den Bohrungen Reste verbleiben, ist später ein sauberes Verlöten der Bestückung nicht gewährleistet.In a fourth stage, the layer consisting of lead, tin, lead / tin alloys must be removed. For this, peroxide compounds and hydrofluoric acid or hydrochloric acid with other additives are used. A Remaining of the metallic anti-corrosion layers is undesirable, because during the soldering process so-called Orange peel forms. This effect is based on the relatively low melting point of the metallic etch protection layer. A major disadvantage of the metal resist stripping technique is the necessity in one additional work step to have to remove the metal layer again. This is due to raw material economics and technical reasons as well as cost reasons undesirable. The process of metal stripping is also therefore problematic because the copper is also attacked again in some cases. Furthermore occur with incomplete Removal of the protective metal layer Difficulties in applying the solder mask because it sticks worse. If there are residues in the holes, the components must be soldered cleanly later not guaranteed.

Um eine bessere Haftung des Lötstopplacks auf den Kupferbahnen zu sichern, werden diese häufig nach dem Entfernen der Metallschutzschicht schwarz oxidiert. Ursprünglich diente die Schwarzoxidation beim Verpressen von Kupferfolien und Basismaterial der verbesserten Haftung zwischen Harzschicht und Kupferfolie. Heute wird die Schwarzoxidation auch wegen der besseren optischen Eigenschaften der Leiterplatten angewandt.In order to ensure better adhesion of the solder mask on the copper tracks, these are often after Removing the protective metal layer black oxidized. Originally, black oxidation was used during pressing of copper foils and base material of the improved adhesion between resin layer and copper foil. today Black oxidation is also used because of the better optical properties of the printed circuit boards.

Das Verfahren der Schwarzoxidation wird ausschließlich in alkalischen Medien durchgeführt. Die Behandlung wird bei Temperaturen von 50⁰C bis 90⁰C in hochalkalischen chlorithaltigen Lösungen durchgeführt (NaOH + NaClO„). Die erhaltenen Schichten sind zwar temperaturbeständigThe process of black oxidation is carried out exclusively in alkaline media. The treatment is performed at temperatures from 50 ⁰ C to 90 ⁰ C in highly alkaline chlorite solutions performed (NaOH + NaClO "). The layers obtained are temperature-resistant

und neigen während des Lötvorgangs nicht zu der oben erwähnten "Orangenhaut". Die mechanische Beständigkeit dieser Schichten ist aber nicht sehr groß, so daß sie nicht als Schutzschichten dienen können. Da die Oxidation bei relativ hohen Temperaturen durchgeführt wird, können negative Auswirkungen auf das Basismaterial auftreten .and do not tend to the above during the soldering process mentioned "orange peel". The mechanical resistance of these layers is not very great, so that they cannot serve as protective layers. Since the oxidation is carried out at relatively high temperatures, negative effects on the base material can occur.

Ein weiterer Nachteil der geschilderten Methode ist, daß im alkalischen Milieu gearbeitet werden muß. Infolgedessen ist die Schwarzoxidation nur anwendbar, wenn die alkalilösliche Photoresistschicht ihre Punktion erfüllt hat, weggewaschen worden ist und das darunterliegende Kupfer weggeätzt worden ist.Another disadvantage of the method described is that it has to be used in an alkaline medium. Consequently Black oxidation is only applicable when the alkali-soluble photoresist layer is punctured has fulfilled, has been washed away and the underlying copper has been etched away.

Im Anschluß an die Schwarzoxidation wird der Lötstopplack (Lötmaske) aufgedruckt. Dabei bleiben die späteren Lötstellen ohne Lackschicht. Das gilt insbesondere für die Lötaugen und Lötlöcher. An den lackfreien Stellen muß die Schwarzoxidschicht wieder entfernt werden. Dies erfolgt mit verdünnter Salzsäure oder Peroxidlösungen. Auch dieses Verfahren ist nicht unproblematisch, weil bei unvollständiger Entfernung der Oxidschicht es zu Fehlern beim Löten kommen kann.Following the black oxidation, the solder resist (solder mask) is printed on. The later ones stay that way Solder joints without a layer of varnish. This applies in particular to the soldering eyes and soldering holes. At the paint-free areas the black oxide layer must be removed again. This is done with dilute hydrochloric acid or peroxide solutions. This process, too, is not without its problems, because if the oxide layer is not completely removed, it becomes too Soldering errors can occur.

In einem abschließenden Schritt werden die vom Oxid befreiten Bereiche selektiv verzinnt bzw. verbleizinnt. Diese Maßnahme dient der Verbesserung der Lötfähigkeit. Außerdem bildet die Schicht einen Korrosionsschutz für das Kupfer.In a final step, the areas freed from the oxide are selectively tinned or tin-plated. This measure serves to improve the solderability. In addition, the layer forms a protection against corrosion the copper.

Eine weitere Möglichkeit der Herstellung von Leiterplatten nach dem Stand der Technik besteht darin, die nicht durch Resist abgedeckten Kupferschichten zu ätzen. Die Bohrungen, die bereits durchkontaktiertAnother way of making printed circuit boards According to the prior art, the copper layers not covered by resist are closed etching. The holes that are already plated through

hi . <ι · · Hi . <ι · ·

Kj "" - 6 -Kj "" - 6 -

Ι sind, und die Leiterbahnen werden dabei mit »SinerΙ, and the conductor tracks are marked with »Siner

I Schutzschicht versehen. Der Nachteil dieses VerfahrensI protective layer. The disadvantage of this procedure

I ist, daß sehr viel Kupfer und Ätzmittel benötigt wer-I is that a lot of copper and etchant are needed

ί den. Außerdem ist eine sehr gleichmaßige Verkupferung ί the. In addition, there is a very even copper plating

f< 5 erforderlich, um gute Ergebnisse zu erzielen. Eine wei-f <5 required to get good results. A white

! tere Möglichkeit ist das sogenannte Differenzätzen. Bei! Another possibility is what is known as differential etching. at

I diesem Verfahren ist jedoch die Gefahr des sogenanntenI this procedure, however, is the risk of the so-called

I Unterätzens groß, so daß es inzwischen seltener zur I undercut large, so that it has become less common now

Anwendung köiiiKii..
10Application köiiiKii ..
10

Die vorliegende Neuerung hat sich die Aufgabe gestellt,The present innovation has set itself the task of

ι eine Leiterplatte, die sich durch störungsfreien Be-ι a printed circuit board, which is characterized by trouble-free loading

:? trieb, längere Lebensdauer sowie verbesserte optische:? drifted, longer life as well as improved optical

Eigenschaften auszeichnet, zu schaffen und deren ein-15 fächere Herstellung zu bewerkstelligen.Characteristics distinguish to create and to manage their one-15 fold production.

J Diese Aufgabe wird gelöst durch eine neue räumlicheJ This task is solved by a new spatial

■ Anordnung mehrerer Schichten auf der Leiterplatte, bestehend aus einem Träger, einer elektrisch leitenden 20 Schicht mit darauf aufgebrachten weiteren Metallschichten sowie einem Lötstopplack.■ Arrangement of several layers on the circuit board, consisting from a carrier, an electrically conductive layer with additional metal layers applied to it as well as a solder mask.

Unter der Lötstopplackschicht befindet sich eine säurelösliche, im sauren Milieu aufgetragene Schwarzmetall-25 schicht, die als fitzschutzschicht während der Herstellung der Leiterplatte dient. Die Neuanordnung der Schichten mit einer Schwarzmetallschicht auf der Leiterbahn vermeidet die weiter oben beschriebenen Nach-Under the solder mask there is an acid-soluble black metal 25 applied in an acidic environment layer that serves as a protection layer during the manufacture of the circuit board. The rearrangement of the Layers with a black metal layer on the conductor track avoids the problems described above.

N teile. Das Schwarzmetall weist eine höhere Temperatur-N parts. The black metal has a higher temperature

fl 30 beständigkeit auf. Die Schwarzmetallschicht muß nicht I entfernt werden, und daher tritt keine "Orangenhaut"fl 30 resistance. The black metal layer does not have to I removed, and therefore no "orange peel" occurs

f auf. Darüber hinaus zeichnet sich die Schwarzmetall-f on. In addition, the black metal

I schicht durch eine rauhe Oberfläche aus, was zur ver-I stratify through a rough surface, which leads to

I besserten Haftung der Lötmaske auf den LeiterbahnenI improved the adhesion of the solder mask to the conductor tracks

I führt.I leads.

Die elektrisch leitenden Bahnen sind aufgrund der räumlichen Anordnung der Schichten besser gegen mechanische und andere Einflüsse wie zum Beispiel Oxidation geschützt. Dies führt zu einer längeren Lebensdauer und gewährleistet einen störungsfreien Gebrauch der Leiterplatte. The electrically conductive tracks are better than mechanical ones due to the spatial arrangement of the layers and other influences such as oxidation. This leads to a longer lifespan and ensures trouble-free use of the circuit board.

Die erfindungsgemäßen mehrschichtigen Leiterplatten werden hergestellt, indem gegebenenfalls durchkontaktierte, mit einem Resist versehene Leiterplatten mit freien Metallflächen, vorzugsweise Kupferflächen,The multilayer printed circuit boards according to the invention are produced by optionally plated through, Printed circuit boards provided with a resist with free metal surfaces, preferably copper surfaces,

a) im sauren Milieu galvanisch mit einem Schwarzmetallüberzug versehen werden,a) are galvanically provided with a black metal coating in an acidic environment,

b) der Resist und danach die dadurch freigelegten Metallflächen durch Ätzen entfernt werden,b) the resist and then the exposed metal surfaces are removed by etching,

c) die Leiterplatten mit einer haftenden Lötmaske versehen werden,c) the circuit boards are provided with an adhesive solder mask,

d) an den durch die Lötmasse nicht abgedeckten Teilend) on the parts not covered by the soldering compound

der Schwarzmetallüberzug entfernt wird und gewünschtenfalls die dadurch freigelegten Metallflächen mit einer gut lötbaren Metallschicht versehen werden.removing the black metal coating, and if desired the exposed metal surfaces are provided with an easily solderable metal layer.

Das vorstehend beschriebene Verfahren geht von den fertigen, vorzugsweise mit Kupfer beschichteten und mit gegebenenfalls durchkontaktierten Löchern versehenen Leiterplatten aus. Die Kupferschicht kann beispielsweise galvanisch aufgetragen worden sein. Außerdem ist ein Teil der Kupferschicht noch mit einem Resist beschichtet. Hierbei kann es sich um entwickelte Photoresistschichten oder im Siebdruckverfahren hergestellte Resistschichten handeln.The method described above is based on the finished, preferably coated with copper, and with optionally plated through holes made of printed circuit boards. The copper layer can for example have been electroplated. In addition, part of the copper layer is coated with a resist. These can be developed photoresist layers or resist layers produced using the screen printing process Act.

Auf die vom Resist befreiten Kupferflächen im sauren Milieu wird galvanisch ein Schwarzmetallüberzug aufgebracht. Vorzugsweise handelt es sich um Schwarz-Chrom und Schwarz-Nickelüberzüge. Weiterhin kommen auch andere galvanisch auftragbare Schwarzmetalle wie Cobalt und Silber in Betracht.On the copper surfaces freed from the resist in the acidic A black metal coating is applied galvanically in the environment. It is preferably black and chrome and black nickel coatings. There are also other electroplated black metals such as cobalt and Silver in consideration.

Prinzipiell kommen alle Schwarzmetallüberzüge in Frage, die chemisch oder galvanisch im sauren Milieu auftragbar sind, eine gut haftende, gegen alkalische Ätzung beständige, im sauren Milieu wieder vollständig entfernbare Schicht bilden, die optisch gut erkennbar ist. Die Farbe kann dabei von tiefschwarz bis grau oder ! braun variieren, sofern ein ausreichender optischer Kontrast zur Grundplatte entsteht. Diese Schwarzmetallüberzüge wurden bisher vor allem als Schwarzchrom- oder Schwarznickelüberzüge zu Dekorationszwecken verwendet.In principle, all black metal coatings that can be applied chemically or galvanically in an acidic environment can be used are a well-adhering, alkaline etching resistant, completely removable in an acidic environment Form a layer that is clearly visible. The color can range from deep black to gray or! vary in brown, provided that there is sufficient visual contrast to the base plate. These black metal covers have so far mainly been used as black chrome or black nickel coatings for decorative purposes.

überraschenderweise sind sie auch ausgezeichnet geeignet, als Ätzresist und haftverbessernde Abdeckschicht von elektrisch leitenden Kupferschichten verwendet zu werden. Diese Schichten sind mechanischSurprisingly, they are also excellent used as an etching resist and adhesion-improving cover layer for electrically conductive copper layers will. These layers are mechanical

und thermisch bis mindestens 300⁰C beständig und gewährleisten eine hervorragende Haftfestigkeit für die auf den Leiterplatten verbleibenden Lötmasken. In einigen Fällen wird die Qualität der Schwarzmetallüberzüge dadurch verbessert, daß sie nicht unmittelbar auf das Kupfer sondern auf eine dünne Glanzmetallschicht von 0,5 bis 3 μΐη aufgebracht werden. Diese Glanzmetallschichten sind so dünn, daß sie ebenfalls gut und vollständig mit starken Säuren entfernt werden können.and thermally stable up to at least 300 ⁰ C resistant and ensure excellent adhesive strength for the remaining solder mask on printed circuit boards. In some cases the quality of the black metal coatings is improved in that they are not applied directly to the copper but rather to a thin layer of bright metal of 0.5 to 3 μm. These bright metal layers are so thin that they can also be removed easily and completely with strong acids.

Die Dicke der Schwarzchromschicht beträgt meist 0,1 bis 10 um, vorzugsweise 0,5 bis 4 μπι. Bei Nickel beträgt die Schichtdicke 0,1 bis 2 μπι, vorzugsweise 0,5 bis 2 μπι. Ein besonders bevorzugter Bereich liegt bei 0,5 bis 1,5 um. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäß verwendeten Schwarzmetallschichten ist ihre bessere mechani sehe und chemische Beständigkeit im Vergleich zu den bekannten Schwarzoxidschichten aus Kupfer. Ein ähnlich gute Beständigkeit weisen auch die nach dem Stand der Technik vereinzelt verwendeten Matt-Nicke3schichten auf. Ein Nachteil dieser Schichten ist, daß sie sich gegebenenfalls nur sehr schwer und nur unvollständig selektiv entfernen lassen. Die Lötbarkeit von Nickelschichten ist bekanntlich nicht unproblematisch.The thickness of the black chrome layer is usually 0.1 to 10 μm, preferably 0.5 to 4 μm. For nickel is the layer thickness 0.1 to 2 μm, preferably 0.5 to 2 μm. A particularly preferred range is 0.5 to 1.5 µm. A particular advantage of those used according to the invention Black metal layers is their better mechanical and chemical resistance compared to the well-known black oxide layers made of copper. A similarly good resistance is also shown by those according to the state the technology occasionally used matt-nickel layers on. A disadvantage of these layers is that they can be very difficult and incomplete selectively remove. It is well known that the solderability of nickel layers is not without problems.

In einer folgenden Stufe wird in üblicher Weise die Photoresistschicht mit wässrig alkalischen Mitteln oder mit organischen Lösungsmitteln entfernt. Anschließend erfolgt das Kupferätzen der vom Resist befreiten Kupferflächen. Hierfür werden meist alkalische Mittel, wie ammoniakalische Kupferchloridlösungen (CuCl_) verwendet. Danach wird der Lötstopplack als Lötmaske aufgebracht, der auf der erfindungsgemäßen Schwarzmetallschicht besonders gut haftet. Auch die optischen Eigenschäften dieser Schichten sind besser als nach dem Stand der Technik.In a subsequent stage, the photoresist layer is in the usual way with aqueous alkaline agents or removed with organic solvents. Then the copper etching takes place, which has been freed from the resist Copper surfaces. For this purpose, mostly alkaline agents such as ammoniacal copper chloride solutions (CuCl_) are used. The solder mask is then applied as a solder mask, the one on the black metal layer according to the invention adheres particularly well. The optical properties of these layers are also better than after State of the art.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird an den vom ,_; Lötstopplack (der Lötmaske) nicht abgedeckten StellenIn a further process step, the from _,; Solder mask (of the solder mask) uncovered areas

die Schwarzmetallschicht wieder entfernt. Bei diesem selektiven Ätzen werden insbesondere die Bohrungen und Lötaugen wieder freigelegt. Dieses Ätzen wird im sauren ; _ Milieu durchgeführt unter Verwendung von Mineralsäurenthe black metal layer removed again. In this selective etching in particular the holes and Solder eyes exposed again. This etching is acidic; _ Environment carried out using mineral acids

|; oder sauren Peroxidlösungen. Gewünschtenfalls werden in|; or acidic peroxide solutions. If desired, in

ϊ einem abschließenden Verfahrensschritt die vom Schwarz- ϊ a final step in the process, the

■'■ metall befreiten Stellen des Kupfers verzinnt oder mit ■ '■ metal-free areas of the copper tinned or with

einer anderen gut lctbaren Metallschicht versenun. Das Verzinnen ist unproblematisch, da der Ätzschutz aus Schwarzmetall leicht und vollständig entfernt werden kann. Weiterhin ist der Korrosionsschutz der erfindungsgemäßen Schwarzmetallüberzüge besonders gut, zumal die Kupferbahnen größtenteils unter der gut haftenden Lötmaske verbleiben. Die mechanische Festigkeit und Haftung der Lötmaske sind erheblich besser als bei den bisher bekannten Kupferoxidschichten. Insbesondere bei dickeren Kupferoxidschichten sind nämlich die Hafteigenschaften der Lötmaske unbefriedigend.sunk into another easily workable metal layer. That Tinning is not a problem because the black metal etch protection can be easily and completely removed can. Furthermore, the corrosion protection of the black metal coatings according to the invention is particularly good, especially the Most of the copper tracks remain under the well-adhering solder mask. The mechanical strength and adhesion the solder mask are considerably better than with the previously known copper oxide layers. Especially with For thicker copper oxide layers, the adhesive properties of the solder mask are unsatisfactory.

Durch die folgenden Ausführungsbeispiele wird die Erfindung näher erläutert:The invention is explained in more detail by the following exemplary embodiments:

example 1

Die Leiterbahnen und Bohrlochwandungen einer resistbedruckten Leiterplatte wurden in einem handelsüblichen Kupferelektrolyten, z.B. CUVROSTAR LP 1 x) auf 25 μΐη aufgekupfert. Nachdem die Platte gespült war, wurde sie anschließend mit einer nickeloxidhaltigen grau-schwarzen Schicht von ca. 1 |im versehen. Die Abscheidung erfolgte aus handelsüblichen Schwarznickelektrolyten,The conductor tracks and drill hole walls of a resist printed circuit board were made in a commercially available Copper electrolytes, e.g. CUVROSTAR LP 1 x) to 25 μΐη coppered up. After the plate was rinsed, it became then provided with a gray-black layer of approx. 1 μm containing nickel oxide. The deposition took place from commercially available black nickel electrolytes,

"5 z.B. "BLACK PEARL" xx) . Die Abscheidungsparametar wa"5 e.g." BLACK PEARL "xx). The deposition parameters wa

ren:ren:

1 1 t I ItI1 1 t I ItI

» ίο -»Ίο -

pH-Wert: 5,8pH value: 5.8

Temperatur: 30-32°CTemperature: 30-32 ° C

Stromdichte: 0,8-1 A/dm² Current density: 0.8-1 A / dm ²

Expositionszeit: ca. 5 Min.
5Exposure time: approx. 5 min.
5

Nach dem Spülen und Trocknen wurde der Resist wässrigalkalisch entfernt und die freigelegten Küpferflachen in ammoniakalischer Kupferchloridlösung entfernt. Die Schwarznickelschicht brachte einen ausreichenden Ätzschutz. After rinsing and drying, the resist was removed using alkaline water and the exposed copper surfaces removed in ammoniacal copper chloride solution. the The black nickel layer provided sufficient protection against corrosion.

Noch bessere Ergebnisse wurden erzielt, wenn zwischen die Kupfer- und die Schwarznickelschicht eine dünne Glanznickelschicht von ca. 3 μιιι aufgebracht wurde.
15Even better results were achieved when a thin bright nickel layer of about 3 μm was applied between the copper and black nickel layers.
15th

Example 2

Wie im Beispiel 1 beschrieben wurden die aufgekupferten Leiterplatten gespült und nun mit einem handelsüblichen Schwarzchrombad, z.B. NEROSTAR CR x) behandelt. In etwa 15 Min. wurden bei Stromdichten von ca. 25 A/dm² ungefähr 4 μΐη dicke Schwarzchromschichten abgeschieden. Die Arbeitstemperatur betrug ca. 20 bis 25⁰C; der pH-Wert war stark sauer ( 1).As described in Example 1, the copper-plated circuit boards were rinsed and then treated with a commercially available black chrome bath, for example NEROSTAR CR x). In about 15 minutes, about 4 μm thick black chrome layers were deposited at current densities of about 25 A / dm ^2. The working temperature was approx. 20 to 25 ⁰ C; the pH was strongly acidic (1).

x) ein Produkt der Blasberg-Oberflächentechnik
xx) ein Produkt der OMI International.x) a product from Blasberg surface technology
xx) a product of OMI International.

Die Schwarz chromschicht lieferte beim Ätzen in ainmoniakalischer Kupferchloridlösung einen einwandfreien und ausgezeichneten Ätzschutz.The black chrome layer yielded in the etching in ainmoniacal Copper chloride solution a perfect and excellent protection against corrosion.

Die gemäß Beispiel 1 bis 2 behandelten Leiterplatten wurden anschließend jeweils so mit Lötstoppresist (Lötmasken) bedruckt, daß die Lötaugen und Bohrungen nichtThe printed circuit boards treated according to Example 1 to 2 were then each coated with solder resist (solder masks) printed that the soldering eyes and holes are not

abgedeckt waren. In diesen Bereichen wurde nun selektiv mit Salzsäure die Ätzschutzschicht wieder entfernt. Als letzter Schritt erfolgte eine Heißluftverzinnung. Die so behandelten Platten passierten diese letzten Prozeßschritte ebenfalls ohne jegliche Beanstandungen. Die Lötmasken wiesen auch danach ausgezeichnete Haftung auf, die darunterliegenden Kupferschichten waren mattschwarz und optisch gegenüber den Grundplatten gut abgesetzt. Die von der Ätzschutzschicht aus Schwarzmetall befreiten Kupferflächen nahmen das Zinn gut auf und lieferten stabile, einwandfreie Lötungen.were covered. In these areas, the anti-etching layer was then selectively removed again with hydrochloric acid. as the last step was hot air tinning. The panels so treated passed these final steps also without any complaints. The solder masks also showed excellent adhesion thereafter The copper layers underneath were matt black and visually well separated from the base plates. The one from the black metal anti-etch layer Freed copper surfaces absorbed the tin well and provided stable, flawless soldering.

Der Aufbau einer typischen mehrschichtigen Leiterplatte mit elektrisch leitenden Kupferschichten und der erfindungsgemäß verwendeten Uberzugsschicht aus Schwarzmetall wird in der Fig. 1 näher erläutert. Darin bedeu- i The structure of a typical multilayer printed circuit board with electrically conductive copper layers and the coating layer made of black metal used according to the invention is explained in more detail in FIG. Therein i

ten: \ ten: \

1) die Grundplatte
2) leitende Kupferschichten der Leiterbahnen1) the base plate
2) conductive copper layers of the conductor tracks

3) Schwarzmetallüberzüge3) Black metal coatings

4) leitende Kupferschichten der durchkontaktierten
Bohrungen.4) conductive copper layers of the plated through
Drilling.

Nicht gezeigt ist die Lötmaske, die insbesondere die Teile freiläßt, die noch verlötet werden sollen sowie gegebenenfalls Leiterbahnen und Lötstellen auf der Rückseite der Leiterplatte.Not shown is the soldering mask, which in particular leaves free the parts that are still to be soldered and if necessary, conductor tracks and solder points on the back of the circuit board.

Claims

VON KREISLER \ S '<^ ONWi <Uj3';. E1IS ^ OLD FUES FROM KREISLER KELLER SELTING WERNER Blasberg Oberflächentechnik GmbH Postfach 13 02 51 5650 Solingen 13 PATENTANWÄLTE Dr.-Ing. von Kreisler 11973 Dr.-Ing. K. W. Eishold 11981 Dr.-Ing. K. Schönwald Dr. J. F. Fues Dipi.-Chem. Alek von Kreiiler Dipl.-Chem. Carola Keller Dipl.-Ing. G. Selting Dr. H.-K. Werner DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF D-5000 KÖLN 1 Multi-layer printed circuit board with electrically conductive yi.iterial and additional layers applied to it

1. Multi-layer printed circuit board consisting of a carrier layer and electrical tracks applied to it conductive material, mostly with a first layer and another layer on top is covered from solder mask, characterized in that the first layer is an acid-soluble, in the acid Black metal layer applied to the environment.

2. Circuit board according to claim 1, characterized in that the black metal layer has a thickness of at least 0.1 µm.

3. Circuit board according to claim 1 or 2, characterized in that the black metal layer has a thickness of 0.5 to 4 µm.

f f <β f · »· · *« ■ · · ■ I

4. Circuit board according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the first layer is a Schwarznik layer.

5. Circuit board according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the first layer is a black chrome layer.

6. Circuit board according to claim 4 _f . characterized in that there is a bright nickel layer of 0.5 to 3 μm thickness between the electrically conductive material and the black nickel layer.