EP4662983A1 - Verfahren zur herstellung einer lötfähigen leiterplatte mit anschlussflächen aus aluminium - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer lötfähigen leiterplatte mit anschlussflächen aus aluminium

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Publication number
EP4662983A1
EP4662983A1 EP23814467.9A EP23814467A EP4662983A1 EP 4662983 A1 EP4662983 A1 EP 4662983A1 EP 23814467 A EP23814467 A EP 23814467A EP 4662983 A1 EP4662983 A1 EP 4662983A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit board
conductor tracks
electrolytic bath
connection surfaces
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23814467.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Bisges
Ulrich-Andreas HIRTH
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plasma Innovations GmbH
Original Assignee
Plasma Innovations GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Plasma Innovations GmbH filed Critical Plasma Innovations GmbH
Publication of EP4662983A1 publication Critical patent/EP4662983A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/24—Reinforcing of the conductive pattern
    • H05K3/243—Reinforcing of the conductive pattern characterised by selective plating, e.g. for finish plating of pads
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00—Printed circuits
    • H05K1/02—Details
    • H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/18—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material
    • H05K3/181—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating
    • H05K3/187—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using precipitation techniques to apply the conductive material by electroless plating means therefor, e.g. baths, apparatus

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a solderable circuit board comprising a carrier made of electrically insulating material, conductor tracks arranged on the carrier, which have connection surfaces for SMD components, the conductor tracks and the connection surfaces being made of aluminum or an aluminum alloy.
  • SMD stands for "surface mounted device”. In contrast to through-hole components, SMD components do not have wire connections, but are soldered directly to connection surfaces of the conductor tracks on a circuit board using solderable contact surfaces.
  • the associated technology is surface mount technology (SMT).
  • SMT Surface mount technology
  • SMT enables very dense assembly and, above all, assembly on both sides of the circuit board. The electrical properties of the circuits are positively influenced, especially at higher frequencies.
  • the SMD components are connected directly to the circuit board via the solderable contact surfaces on their undersides and solder paste previously applied to the connection surfaces of the circuit board.
  • Reflow soldering is the standard method for soldering SMD components. SMD components, solder and flux are located Patent Attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 1 of 21 is already present on the connection surfaces of the conductor tracks, so that in the reflow soldering process only heat energy needs to be supplied in a precisely defined temperature-time profile.
  • SMT surface mounting technology
  • the electronics industry has long wanted to use aluminum and its alloys - hereinafter and in connection with the invention referred to as aluminum for short - with its advantages in terms of cost, weight and availability as a conductor track material.
  • SMT surface mounting technology
  • the metal is very base and reacts with air and water at room temperature on freshly cut areas to form aluminum oxide. This immediately forms a thin layer (passivation) that is impermeable to air and water and thus protects the aluminum from corrosion.
  • a pretreatment paste from Averatec has become known from the state of the art for soldering SMD components on circuit boards with aluminum conductor tracks. It is a flux that reduces aluminum oxide.
  • the pretreatment paste is printed onto the connection surfaces. Only after the printed material has hardened for about 3 minutes can the pretreatment paste be applied to the connection surfaces.
  • the surface pretreatment required for metal coating of aluminum comprises several steps, namely cleaning and degreasing, pickling and activation. Cleaning is used to remove dirt and grease residues from the surface of the aluminum workpiece.
  • the subsequent alkaline pickling removes the aluminum's oxide layer.
  • Subsequent pickling in an acidic solution removes heavy metal particles that have not been detached from the surface of the workpiece and are present as an alloy component.
  • the subsequent activation by means of a zincate treatment prevents renewed surface oxidation.
  • the surface is rinsed at least once with a zincate pickling solution. Zinc from the solution precipitates. Due to the high pH value, the zincate process is not suitable for use in combination with materials such as those used as carrier materials for circuit boards.
  • US 2014/0166098 A1 discloses processes for producing electrically conductive aluminum structures.
  • An aluminum patent attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 3 of 21 Foil laminate is structured according to the desired electrode shape by means of punching, etching or using a laser.
  • Oxidized partial areas of the aluminum surface, namely where electrical connections are made, are then removed.
  • the oxide layer is preferably removed in the partial areas by means of laser ablation.
  • copper is preferably galvanically deposited by means of electroplating.
  • EP 3657 914 A1 discloses a circuit board for an LED module, which has a carrier element, an aluminum coating arranged on the carrier element and structured in conductor tracks, and a solder resist arranged on or above the aluminum coating. At least one window for providing a solder pad is formed in the solder resist.
  • a tin coating Patent Attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 4 of 21 is arranged within the window in the solder resist directly on the aluminum coating and is designed as a solder pad for receiving a solder paste or solder for contacting surface-mounted components during production.
  • the tin coating can be formed by surface finishing by tinning a surface of the aluminum coating or by immersing the carrier element with at least the structured aluminum coating in a bath containing tin.
  • the invention is based on the object of proposing a method for producing a solderable circuit board that enables the reproducible production of solder connections of SMD components on the connection surfaces of aluminum conductor tracks on the circuit board with little effort.
  • the phosphinic acid is used as an etching agent to remove the oxide layer of the aluminum and as a reducing agent for the metal salts.
  • the oxide layer is removed, the metal salts are reduced, and the metal atoms created by the reduction process are deposited on the aluminum connection surfaces without the use of external current.
  • the metal deposition without external current in the reduction process is based on the oxidation of the reducing agent phosphinic acid with the release of electrodes, which lead to a reduction of the metal ions of the metal salt.
  • the metal deposition takes place under the catalytic influence of the aluminum connection surfaces.
  • the residence time of each connection surface of the circuit board after being placed in the electrolytic bath is Patent Attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 6 of 21 between 5 - 300 seconds.
  • Each connection surface is completely immersed in the bath after introduction.
  • the at least one metal salt is a nickel salt.
  • the nickel salt is in particular a nickel(II) chloride, NiCl2 and/or nickel(II) sulfate, NiSO4.
  • the electrolytic bath additionally contains at least one tin salt.
  • the tin salt is in particular a tin(II) chloride SnCl2 and/or tin(II) sulfate SnSO4.
  • the mixture of nickel and tin salt in the electrolytic bath is determined in such a way that a nickel-tin alloy is deposited on the connection surfaces, which preferably consists of 70-90% nickel and 10-30% tin, particularly preferably 90-98% nickel and 2-10% tin.
  • the above percentages refer to the deposited mass fractions of nickel and tin in relation to the mass of the nickel-tin alloy deposited on the connection surfaces.
  • the electrolytic bath is a mixture of substances with the following mass fractions: - Water 50-95%, preferably 70-80% - Phosphinic acid 1-30%, preferably 10-20% Patent attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 7 of 21 - Nickel salt 1-10% - Tin salt 0-10% - Additives 0-10%, preferably 1-2%
  • the mass fraction indicates the relative proportion of the mass of the individual substances in the total mass of the mixture. The mass fractions of the individual substances add up to 100% within the range limits given above.
  • Additives also known as fluxes and/or catalysts and/or stabilizers and/or buffer substances and/or accelerators, are particularly fluxing agents and/or catalysts and/or stabilizers and/or buffer substances and/or accelerators. Tests have shown that a mass fraction of phosphinic acid of 15% of the mixture is optimal for removing the oxide layer and metallization. If the electrolytic bath contains sodium tetraborate Na 2 B 4 O 7 (borax) and/or disodium hydrogen phosphate Na 2 HPO 4 as an additive, it has been shown that metallization is accelerated.
  • the manufacturing process according to the invention is suitable both for the selective metallization of rigid printed circuit boards with a rigid carrier made of electrically insulating carrier material for the conductor tracks and for the selective metallization of flexible printed circuit boards with a flexible carrier made of electrically insulating carrier material for the conductor tracks.
  • the rigid carrier preferably consists of a thermally conductive CEM3 material with a thickness of 0.5-2mm and the conductor tracks have a layer thickness of between 20-200 ⁇ m.
  • the flexible carrier preferably consists of a carrier film made of PET or polyimide with a thickness of 10-200 ⁇ m and the conductor tracks consist of an aluminum layer with a thickness of 5-200 ⁇ m connected to the carrier film.
  • the flexible circuit board offers the advantage that the flexible carrier provided with the conductor tracks is pulled through the electrolytic bath as a strip, preferably in a roll-to-roll process. A constant strip speed ensures that the residence time of each connection surface in the electrolytic bath between its immersion and leaving the electrolytic bath is the same.
  • the metallized connection surfaces on the strip can be fed directly to the soldering process in the reflow process after leaving the electrolytic bath; Alternatively, the tape with the flexible circuit boards and metallized connection surfaces is temporarily stored on the roll and fed to the reflow soldering process at a later point in time.
  • the conductor tracks of both the rigid and flexible circuit boards are preferably made of aluminum alloys from groups 1xxx and 8xxx.
  • Preferred aluminum alloys from group 1xxx are the aluminum alloy type 1100, 1200, 1245.
  • a preferred aluminum alloy from group 8xxx is the aluminum alloy type 8079. Patent attorney Dipl.-Ing.
  • the solder mask fulfils various functions; it protects the areas of the conductor tracks covered with the solder mask from corrosion and mechanical damage and, during metallization, prevents the surfaces on the circuit board covered with the solder mask from becoming coated.
  • the solder mask therefore prevents short circuits caused by metal bridges between neighbouring conductor tracks.
  • a solder mask is used which is resistant to the phosphinic acid at least for the duration of the metallization in the electrolytic bath.
  • LPI Liquid Photo Imageable lacquers or photo-structured solder masks (Liquid Photoimageable Solder Mask [LPI]) in various colours can be used to produce the solder mask.
  • LEDs As SMD components, solder masks in the colour "white” were used; however, solder masks in other colours can also be used.
  • Patent Attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 10 of 21 The method according to the invention is explained in more detail below with reference to the figures.
  • Figure 1 shows a schematic representation to illustrate the method for producing a printed circuit board with connection surfaces for SMD components
  • Figure 2 shows the assembly of the connection surfaces with an SMD component
  • Figure 3 is a schematic representation of a roll-to-roll process for producing flexible circuit boards with connection surfaces for SMD components
  • Figure 4 is a schematic representation to illustrate a method for producing rigid circuit boards with SMD components in batches.
  • Figure 1 shows in the left half of the image a circuit board 1 comprising a rigid or flexible carrier 2, conductor tracks 3 arranged on the carrier 2 with exposed connection surfaces 3.1.
  • a solder mask 4 is applied to the conductor track 3 of the circuit board 1 with the exception of the connection surfaces 3.1. Since the conductor tracks 3 and the connection surfaces 3.1 are made of aluminum or an aluminum alloy, the surfaces of the conductor tracks 3 in the area of the exposed connection surfaces 3.1 react with air and water to form an oxide layer 5.
  • the solder mask 4 has different functions; it protects the areas of the conductor tracks 3 provided with the solder mask 4 from corrosion and prevents the surfaces on the circuit board 1 covered with the solder mask 4 from being coated during subsequent metallization. The solder mask 4 thus prevents short circuits as a result of metallization between adjacent conductor tracks 3. After the solder mask 4 has been applied and hardened, Patent Attorney Dipl.-Ing.
  • the electrolytic bath 6 contains a mixture of the following substances - water as solvent 70 - 80% - phosphinic acid as etching agent and reducing agent 15% - nickel salt 1 - 10% - tin salt 0 - 10% - additives 1 - 2%, in particular sodium tetraborate Na 2 B 4 O 7 (borax) and disodium hydrogen phosphate Na 2 HPO 4 as flux.
  • the oxide layer 5 is removed from the connection surfaces 3.1 by etching 7 (solvating) the oxide layer 5 using the phosphinic acid.
  • metal atoms 8 are deposited in the electrolytic bath 6 without external current, whereby item number 8.1 illustrates the deposition of nickel metal atoms on the reduced connection surfaces 3.1 made of aluminum and item 8.2 illustrates an optional deposition of SN metal atoms on the reduced connection surfaces 3.1 made of aluminum, provided that a nickel-tin alloy is to be deposited; in this case, the patent attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 13 of 21 electrolytic bath contains tin salt in addition to the nickel salt. If only nickel metal atoms 8.1 are to be deposited, it is sufficient if the electrolytic bath contains nickel salt.
  • the residence time of the connection surfaces 3.1 to be metallized in the electrolytic bath is between 5 - 300 seconds.
  • the circuit board is removed from the electrolytic bath 6.
  • the circuit board 1 shown in the right half of the image, which has been removed from the electrolytic bath 6, is provided with a metal layer 9 on the connection surfaces 3.1 made of nickel or a nickel-tin alloy and is fed immediately or with a time delay to an SNT process for equipping the circuit board 1 with an SMD component 10, as is schematically indicated in Figure 2.
  • solderable contact surfaces of the SMD component are soldered directly onto the connection surfaces 3.1 provided with the metal layer 9.
  • solder and flux 11 is applied to the connection surfaces 3.1 provided with the metal layer 9, so that in the reflow soldering process only heat energy needs to be supplied in a precisely defined temperature-time profile in order to solder the SMD component 10.
  • Figure 3 shows a preferred method for producing a flexible circuit board 1 with a flexible carrier film 2.1 made of PET, which is used as a composite film with the conductor tracks made of Patent Attorney Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S: ⁇ Mandanten ⁇ Plasma Innovations ⁇ 22228-02 ⁇ anm 01.docx November 27, 2023 Page 14 of 21 Aluminum.
  • the flexible circuit board 1 is continuously guided through the electrolytic bath 6 as a strip in a roll-to-roll process.
  • the flexible circuit board 1 with an oxide layer 5 on the connection surfaces 3.1 is arranged on a take-off roll 12 on the left-hand side of the electrolytic bath.
  • the connection surfaces 3.1 provided with a metal layer 9, in particular made of nickel or a nickel-tin alloy, are wound up on a storage roll 13 after passing through the electrolytic bath 6.
  • the electrolytic bath 1 contains water as a solvent, nickel salt and optionally tin salt and also flux and catalyst as additives, as described with reference to Figure 1.
  • Figure 4 shows an alternative manufacturing process in which the circuit boards 1 with an oxide layer 5 on the connection surfaces 3.1 are introduced in batches 14 into the electrolytic bath 6 containing water, nickel salt and optionally tin salt, phosphinic acid and also flux and catalyst as additives. After a residence time of the charge 14 in the electrolytic bath 6, the charge 14 of the circuit boards 1 with metal layers 9 made of nickel or a nickel-tin alloy on the connection surfaces 3.1 is removed from the electrolytic bath. In all embodiments, a basin 6.1 is provided for receiving the electrolytic bath 6 and the circuit boards 1 to be placed therein. Patent attorney Dipl.-Ing.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Leiterplatte (1) umfassend einen Träger (2) aus elektrisch isolierendem Material, auf dem Träger angeordnete Leiterbahnen (3), die Anschlussflächen (3.1) für SMD-Bauelemente aufweisen, wobei die Leiterbahnen und die Anschlussflächen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Um die reproduzierbare Herstellung von Lötverbindungen von SMD- Bauelementen auf den Anschlussflächen von Leiterbahnen aus Aluminium auf der Leiterplatte mit geringem Aufwand zu ermöglichen wird vorgeschlagen, die Anschlussflächen der Leiterbahnen aus Aluminium in einem einstufigen Prozess selektiv, insbesondere mit Nickel oder einer Nickel-Zinn Legierung zu metallisieren, wobei das Metallisierungsverfahren mit den üblicherweise verwendeten Kunststoffen und Kompositmaterialien von flexiblen und starren Leiterplatten kompatibel ist und die metallisierten Anschlussflächen 9 für den nachfolgenden Lötprozess, insbesondere im Wege des Reflow- Lotens eine geeignete Oberfläche bieten.

Description

Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Leiterplatte mit Anschlussflächen aus Aluminium Die Erfindung betrifft eine Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Leiterplatte umfassend einen Träger aus elektrisch isolierendem Material, auf dem Träger angeordnete Leiterbahnen, die Anschlussflächen für SMD-Bauelemente aufweisen, wobei die Leiterbahnen und die Anschlussflächen aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. SMD steht für "surface mounted device". SMD-Bauelemente haben im Gegensatz zu Bauelementen der Durchsteckmontage keine Drahtanschlüsse, sondern werden mittels lötfähiger Kontaktflächen direkt auf Anschlussflächen der Leiterbahnen auf einer Leiterplatte gelötet. Die dazugehörige Technik ist die Oberflächenmontagetechnik (SMT - Surface-Mount Technology). Durch die Oberflächenmontagetechnik (SMT) werden sehr dichte Bestückungen und vor allem eine beidseitige Bestückung der Leiterplatte möglich. Die elektrischen Eigenschaften der Schaltungen werden speziell bei höheren Frequenzen positiv beeinflusst. Der Platzbedarf der Bauelemente verringert sich. Dadurch können die Geräte kleiner und zugleich wesentlich kostengünstiger hergestellt werden. Bei der Oberflächenmontage werden die SMD-Bauelemente über die lötfähigen Kontaktflächen an ihren Unterseiten und zuvor auf die Anschlussflächen der Leiterplatte aufgebrachte Lötpaste unmittelbar mit der Leiterplatte verbunden. Das Reflow-Löten ist das Standard Verfahren zum Löten von SMD- Bauelementen. SMD-Bauelemente, Lot und Flussmittel befinden Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 1 von 21 sich bereits auf den Anschlussflächen der Leiterbahnen, so dass im Reflow-Lötprozess lediglich Wärmeenergie in einem genau definierten Temperatur-Zeit-Profil zugeführt werden muss. Auf einer Leiterplatte mit Leiterbahnen und Anschlussflächen aus Kupfer ist die Oberflächenmontagetechnik (SMT) etabliert und stellt einen effizienten und kostengünstigen Prozess dar. Seitens der Elektronikindustrie besteht seit längerem der Wunsch Aluminium und seine Legierungen - nachfolgend und im Zusammenhang mit der Erfindung kurz als Aluminium bezeichnet - mit seinen Vorteilen bei Kosten, Gewicht und Verfügbarkeit als Leiterbahnmaterial nutzbar zu machen. Dem steht allerdings ein gravierendes Problem bei der Nutzung der in der Elektronikfertigung weit verbreiteten Oberflächenmontagetechnik (SMT) in Kombination mit Aluminiumoberflächen entgegen. Das Metall ist sehr unedel und reagiert an frisch angeschnittenen Stellen bei Raumtemperatur mit Luft und Wasser zu Aluminiumoxid. Dies bildet sofort eine dünne, für Luft und Wasser undurchlässige Schicht (Passivierung) und schützt so das Aluminium vor Korrosion. Die Aluminiumoxidschicht muss jedoch vor dem Löten von SMD- Bauelementen an den Anschlussflächen entfernt werden. Aus dem Stand der Technik ist zum Löten von SMD-Bauelementen auf Leiterplatten mit Aluminiumleiterbahnen eine Vorbehandlungspaste von Averatec bekannt geworden. Es handelt sich um ein das Aluminiumoxid reduzierendes Flussmittel. In einem ersten Schritt wird zunächst die Vorbehandlungspaste auf die Anschlussflächen gedruckt. Erst nach einem etwa 3 Minuten dauernden Aushärten der aufgedruckten Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 2 von 21 Vorbehandlungspaste bei etwa 85° C kann in einem zweiten Schritt eine herkömmliche Lotpaste für das Reflow-Löten aufgebracht werden, die neben einer Zinnlegierung ein Flussmittel umfasst (abgerufen am 23. Januar 2023 unter https://www.averatekcorp.com/chemical/mina/). Der bekannte Prozess ist in jedem Fall zweistufig, verursacht hohe Prozesskosten und ist mit den herkömmlichen Linien für die Oberflächenmontagetechnik (SMT) nicht kompatibel. In dem "Merkblatt O8 - 2. Auflage, Galvanische und chemische Überzüge, Gesamtverband der Aluminiumindustrie e.V." ist das sogenannte Zinkatverfahren zur Metallbeschichtung von Aluminium beschrieben. Die für die Metallbeschichtung von Aluminium erforderliche Oberflächenvorbehandlung umfasst mehrere Schritte, nämlich das Reinigen und Entfetten, das Beizen und das Aktivieren. Das Reinigen dient dem Entfernen von Schmutz- und Fettresten von der Oberfläche des Werkstücks aus Aluminium. Durch das anschließende alkalische Beizen wird die Oxidschicht des Aluminiums beseitigt. Ein anschließendes Beizen in saurer Lösung entfernt von der Oberfläche des Werkstücks nicht abgelöste Schwermetallpartikel, die als Legierungsbestandteil vorhanden sind. Das anschließende Aktivieren mittels einer Zinkatbehandlung verhindert eine erneute Oberflächenoxidation. Hierzu wird die Oberfläche mit einer Zinkatbeize mindestens einmal gespült. Zink aus der Lösung schlägt sich nieder. Das Zinkat Verfahren eignet sich aufgrund des hohen pH-Werts nicht für eine Verwendung in Kombination mit Materialien, wie sie als Trägermaterialien für Leiterplatten zum Einsatz gelangen. Die US 2014/0166098 A1 offenbart Verfahren zur Herstellung elektrisch leitender Aluminiumstrukturen. Ein Aluminium- Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 3 von 21 Folienlaminat wird entsprechend der gewünschten Elektrodenform im Wege des Stanzens, Ätzens oder mittels Laser strukturiert. Anschließend werden oxidierte Teilbereiche der Aluminiumoberfläche, nämlich dort wo elektrische Verbindungen hergestellt werden, entfernt. Das Entfernen der Oxidschicht erfolgt in den Teilbereichen vorzugsweise im Wege der Laserablation. Nach der Entfernung der oxidierten Teilbereiche wird vorzugsweise Kupfer im Wege des Elektroplattierens galvanisch abgeschieden. Aus der EP 3647 462 A2 ist ein Verfahren zum Abscheiden einer Metallschicht auf Aluminium bekannt, welches eine weniger aufwendige Oberflächenbehandlung des Aluminiums erfordert und das eine selektive Abscheidung des Metalls auf der Oberfläche einer Aluminiumschicht ermöglicht. In einem ersten Schritt erfolgt ein Laserstrukturieren mindestens eines Teilbereichs der mindestens einen Aluminiumschicht. Anschließend erfolgt in einem zweiten Schritt eine außenstromlose Metallabscheidung der Metallschicht im Wege des Austauschverfahrens auf jedem laserstrukturierten Teilbereich der mindestens einen Aluminiumschicht in einem elektrolytischen Bad. Das elektrolytische Bad enthält Kupfer oder eine Kupferlegierung zur außenstromlosen Metallabscheidung einer Kupferschicht. Die EP 3657 914 A1 offenbart eine Leiterplatte für ein LED- Modul, die ein Trägerelement, eine auf dem Trägerelement angeordnete und in Leiterbahnen strukturierte Aluminiumbeschichtung und einen Lötstopplack, der auf oder oberhalb der Aluminiumbeschichtung angeordnet ist, aufweist. In dem Lötstopplack ist wenigstens ein Fenster zur Bereitstellung eines Lötpads ausgebildet ist. Ein Zinnüberzug Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 4 von 21 ist innerhalb des Fensters im Lötstopplack unmittelbar auf der Aluminiumbeschichtung angeordnet und als Lötpad zur Aufnahme einer Lotpaste oder eines Lötzinns für die Kontaktierung oberflächenmontierbarer Bauelemente während der Herstellung ausgebildet. Der Zinnüberzug kann im Wege der Oberflächenveredelung durch eine Verzinnung einer Oberfläche der Aluminiumbeschichtung oder durch Eintauchen des Trägerelements mit zumindest der strukturierten Aluminiumbeschichtung in ein Zinn enthaltendes Bad gebildet werden. Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Leiterplatte vorzuschlagen, das die reproduzierbare Herstellung von Lötverbindungen von SMD- Bauelementen auf den Anschlussflächen von Leiterbahnen aus Aluminium auf der Leiterplatte mit geringem Aufwand ermöglicht. Die Lösung dieser Aufgabe basiert auf dem Gedanken, die Anschlussflächen der Leiterbahnen aus Aluminium in einem einstufigen Prozess selektiv, insbesondere mit Nickel oder einer Nickel-Zinn Legierung zu metallisieren, wobei das Metallisierungsverfahren mit den üblicherweise verwendeten Kunststoffen und Kompositmaterialien von flexiblen und starren Leiterplatten kompatibel ist und die metallisierten Anschlussflächen für den nachfolgenden Lötprozess, insbesondere im Wege des Reflow-Lotens eine geeignete Oberfläche bieten. Im Einzelnen wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 5 von 21 Das Aufbringen einer Lötstoppmaske auf sämtliche Leiterbahnen der Leiterplatte mit Ausnahme der Anschlussflächen bewirkt, dass die Metallabscheidung in dem elektrolytischen Bad selektiv lediglich in den Anschlussflächen erfolgt. Das Gemisch aus Wasser als Lösungsmittel, mindestens einem Metallsalz und Phosphinsäure in dem elektrolytischen Bad wird derart bestimmt, dass in einem einstufigen Prozess mittels der Phosphinsäure die Oxidschicht auf den Anschlussflächen entfernt wird und eine außenstromlose Metallabscheidung von Metallatomen des mindestens einen Metallsalzes auf den Anschlussflächen erfolgt. Die Phosphinsäure wird als Ätzmittel zur Entfernung der Oxidschicht des Aluminiums und als Reduktionsmittel der Metallsalze verwendet. In einem einstufigen Prozess erfolgt die Entfernung der Oxidschicht, die Reduktion der Metallsalze und die außenstromlose Abscheidung der durch den Reduktionsprozess entstandenen Metallatome auf den Anschlussflächen aus Aluminium. Die außenstromlose Metallabscheidung im Reduktionsverfahrens basiert auf der Oxidation des Reduktionsmittels Phosphinsäure unter Abgabe von Elektroden, die zu einer Reduktion der Metallionen des Metallsalzes führen. Um die gezielte Abscheidung aus dem Elektrolyt zu ermöglichen, erfolgt die Metallabscheidung unter dem katalytischen Einfluss der Anschlussflächen aus Aluminium. Die Verweilzeit jeder Anschlussfläche der Leiterplatte beträgt nach dem Einbringen in das elektrolytische Bad Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 6 von 21 zwischen 5 – 300 Sek. Jede Anschlussfläche ist nach dem Einbringen vollständig in das Bad eingetaucht. Um die Anschlussflächen der Leiterbahnen aus Aluminium selektiv mit Nickel zu metallisieren, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung das mindestens eine Metallsalz ein Nickelsalz. Das Nickelsalz ist insbesondere ein Nickel(II)-chlorid, NiCl2 und / oder Nickel(II)-sulfat, NiSO4. Sofern die selektive Metallisierung mit einer Nickel- Zinnlegierung erfolgen soll, enthält das elektrolytische Bad zusätzlich mindestens ein Zinnsalz. Das Zinnsalz ist insbesondere ein Zinn(II)-chlorid SnCl₂ und / oder Zinn(II)- sulfat SnSO₄. Die Mischung aus Nickel- und Zinnsalz in dem elektrolytischen Bad wird derart bestimmt, dass eine Nickel-Zinnlegierung auf den Anschlussflächen abgeschieden wird, die vorzugsweise zu 70-90% aus Nickel und zu 10-30% aus Zinn besteht, besonders bevorzugt zu 90-98% aus Nickel und zu 2-10% aus Zinn. Die vorstehenden Prozentangaben beziehen sich auf die abgeschiedenen Massenanteile von Nickel und Zinn in Bezug auf die Masse der auf den Anschlussflächen abgeschiedenen Nickel- Zinnlegierung. Für die selektive Beschichtung der Anschlussflächen mit Nickel oder einer Nickel-Zinnlegierung ist das elektrolytische Bad ein Stoffgemisch mit folgenden Massenanteilen: - Wasser 50-95%, vorzugsweise 70-80% - Phosphinsäure 1-30%,vorzugsweise 10-20% Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 7 von 21 - Nickelsalz 1-10% - Zinnsalz 0-10% - Zuschlagsstoffe 0-10%, vorzugsweise 1-2% Der Massenanteil gibt den relativen Anteil der Masse der einzelnen Stoffe an der Gesamtmasse des Stoffgemisches an. Die Massenanteile der einzelnen Stoffe summieren sich auf 100 % innerhalb der vorstehend wiedergegebenen Bereichsgrenzen. Zuschlagsstoffe, auch als Additive bezeichnet, sind insbesondere Flussmittel und/oder Katalysatoren und/oder Stabilisatoren und/oder Puffersubstanzen und/oder Beschleuniger. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass ein Masseanteil der Phosphinsäure von 15% des Gemisches optimal für die Entfernung der Oxidschicht und die Metallisierung ist. Sofern das elektrolytische Bad Natriumtetraborat Na2B4O7 (Borax) und/oder Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4 als Zuschlagstoff enthält, hat sich gezeigt, dass die Metallisierung beschleunigt wird. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren eignet sich sowohl zur selektiven Metallisierung von starren Leiterplatten mit einem starren Träger aus elektrisch isolierendem Trägermaterial für die Leiterbahnen als auch zur selektiven Metallisierung von flexiblen Leiterplatten mit einem flexiblen Träger aus elektrisch isolierendem Trägermaterial für die Leiterbahnen. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 8 von 21 Der starre Träger besteht vorzugsweise aus einem wärmeleitfähigen CEM3-Material mit einer Stärke von 0.5- 2mm und die Leiterbahnen weisen eine Schichtdicke zwischen 20- 200µm auf. Der flexible Träger besteht vorzugsweise aus einer Trägerfolie aus PET oder Polyimid mit einer Stärke von 10-200 µm und die Leiterbahnen bestehen aus einer mit der Trägerfolie verbundenen Aluminiumschicht mit einer Stärke von 5-200 µm. Die flexible Leiterplatte bietet in einer automatisierten Umgebung den Vorteil, dass der flexible mit den Leiterbahnen versehene Träger als Band, vorzugsweise in einem Rolle zu Rolle-Prozess, durch das elektrolytische Bad gezogen wird. Eine konstante Bandgeschwindigkeit stellt sicher, dass die Verweilzeit jeder Anschlussfläche in dem elektrolytischen Bad zwischen deren Eintauchen und dem Verlassen des elektrolytischen Bades übereinstimmt. Die metallisierten Anschlussflächen auf dem Band können nach Verlassen des elektrolytischen Bades unmittelbar dem Lötprozess im Reflow-Verfahren zugeführt werden; alternativ wird das Band mit den flexiblen Leiterplatten und metallisierten Anschlussflächen auf der Rolle zwischengelagert und zu einem späteren Zeitpunkt dem Reflow- Lötprozess zugeführt. Die Leiterbahnen sowohl der starren als auch flexiblen Leiterplatten bestehen vorzugsweise aus Aluminiumlegierungen der Gruppen 1xxx und 8xxx. Bevorzugte Aluminiumlegierungen der Gruppe 1xxx sind die Aluminiumlegierung vom Typ 1100, 1200, 1245. Eine bevorzugte Aluminiumlegierung der Gruppe 8xxx ist die Aluminiumlegierung vom Typ 8079. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 9 von 21 Die Lötstoppmaske erfüllt unterschiedliche Funktionen; sie schützt die mit der Lötstoppmaske versehenen Bereiche der Leiterbahnen vor Korrosion, vor mechanischer Beschädigung und verhindert beim Metallisieren eine Beschichtung der mit der Lötstoppmaske überzogenen Oberflächen auf der Leiterplatte. Die Lötstoppmaske verhindert damit Kurzschlüsse infolge von Metallbrücken zwischen benachbarten Leiterbahnen. Insoweit kommt eine Lötstoppmaske zum Einsatz, die zumindest während der Dauer Metallisierung in dem elektrolytischen Bad gegenüber der Phosphinsäure beständig ist. Zur Herstellung der Lötstoppmaske kommen z.B. LPI (Liquid Photo Imageable) Lacke oder photostrukturierbare Lötstopplacke (Liquid Photoimageable Soldermask [LPI]) in unterschiedlichen Farben in Betracht. Für Leiterplatten, die mit LEDS als SMD-Bauelementen bestückt werden, wurden Lötstopplacke in der Farbe "Weiß" verwendet; es können jedoch auch Lötstopplacke mit anderen Farben verwendet werden. Die nachfolgende Tabelle nennt die Anbieter, die Typbezeichnungen geeigneter Lötstopplacke und deren Farbe: Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 10 von 21 Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen Figur 1 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung des Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte mit Anschlussflächen für SMD-Bauelementen, Figur 2 die Bestückung der Anschlussflächen mit einem SMD-Bauelement, Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 11 von 21 Figur 3 eine schematische Darstellung eines Rolle-zu-Rolle-Prozesses zur Herstellung von flexiblen Leiterplatten mit Anschlussflächen für SMD Bauelementen, Figur 4 eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung eines Verfahrens zur Herstellung von starren Leiterplatten mit SMD- Bauelementen in Chargen. Figur 1 zeigt in der linken Bildhälfte eine Leiterplatte 1 umfassend einen starren oder flexiblen Träger 2, auf dem Träger 2 angeordnete Leiterbahnen 3 mit freiliegenden Anschlussflächen 3.1. In einem ersten Schritt wird auf die Leiterbahn 3 der Leiterplatte 1 mit Ausnahme der Anschlussflächen 3.1 eine Lötstoppmaske 4 aufgebracht. Da die Leiterbahnen 3 und die Anschlussflächen 3.1 aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung bestehen, reagieren die Oberflächen der Leiterbahnen 3 im Bereich der freiliegenden Anschlussflächen 3.1 mit Luft und Wasser zu einer Oxidschicht 5. Die Lötstoppmaske 4 hat unterschiedliche Funktionen; sie schützt die mit der Lötstoppmaske 4 versehenen Bereiche der Leiterbahnen 3 vor Korrosion und verhindert beim anschließenden metallisieren eine Beschichtung der mit der Lötstoppmaske 4 überzogenen Oberflächen auf der Leiterplatte 1. Die Lötstoppmaske 4 verhindert damit Kurzschlüsse in Folge von Metallisierungen zwischen benachbarten Leiterbahnen 3. Nach dem Aufbringen und Aushärten der Lötstoppmaske 4 wird Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 12 von 21 die mit der Lötstoppmaske 4 versehene Leiterplatte 1 in ein elektrolytisches Bad 6 eingebracht. Das Einbringen erfolgt derart, dass zumindest die Anschlussflächen 3.1 der Leiterbahnen 3 vollständig in das elektrolytische Bad 6 eintauchen. Das elektrolytische Bad 6 enthält ein Stoffgemisch mit folgenden Stoffen - Wasser als Lösungsmittel 70 – 80% - Phosphinsäure als Ätzmittel und Reduktionsmittel 15% - Nickelsalz 1 – 10% - Zinnsalz 0 – 10% - Zuschlagstoffe 1 – 2%, insbesondere Natriumtetraborat Na2B4O7 (Borax) und Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4 als Flussmittel. Nach dem Einbringen der Leiterplatte 1 in das elektrolytische Bad 6 erfolgt ein Entfernen der Oxidschicht 5 von den Anschlussflächen 3.1 durch ein Ätzen 7 (Solvatisieren) der Oxidschicht 5 mittels der Phosphinsäure. Anschließend erfolgt in dem elektrolytischen Bad 6 eine außenstromlose Metallabscheidung von Metallatomen 8, wobei Positionsziffer 8.1 das Abscheiden von Nickelmetallatomen auf den reduzierten Anschlussflächen 3.1 aus Aluminium und Ziffer 8.2 ein optionales Abscheiden von SN-Metallatomen auf den reduzierten Anschlussflächen 3.1 aus Aluminium veranschaulicht, sofern eine Nickel-Zinnlegierung abgeschieden werden soll; in diesem Fall enthält das Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 13 von 21 elektrolytische Bad neben dem Nickelsalz zusätzlich Zinnsalz. Sollen lediglich Nickelmetallatome 8.1 abgeschieden werden genügt es, wenn das elektrolytische Bad Nickelsalz enthält. Die Verweilzeit der zu metallisierenden Anschlussflächen 3.1 in dem elektrolytischen Bad beträgt zwischen 5 - 300 Sekunden. Nach dem Verfahrensschritt der außenstromlosen Metallabscheidung der Nickel-Metallatome 8.1 sowie optional der SN-Metallatome 8.2 auf den Anschlussflächen 3.1 der Leiterplatte 1 wird diese dem elektrolytischen Bad 6 entnommen. Die in der rechten Bildhälfte dargestellte, dem elektrolytischen Bad 6 entnommene Leiterplatte 1 ist mit einer Metallschicht 9 auf den Anschlussflächen 3.1 aus Nickel oder einer Nickel-Zinnlegierung versehen und wird unmittelbar oder zeitverzögert einem SNT-Prozess zum Bestücken der Leiterplatte 1 mit einem SMD-Bauelement 10 zugeführt, wie dies schematisch in Figur 2 angedeutet ist. Die lötfähigen Kontaktflächen des SMD-Bauelementes 10, beispielsweise eines LED-Bauteils, werden direkt auf die mit der Metallschicht 9 versehenen Anschlussflächen 3.1 gelötet. Vor dem Aufsetzen des SMD-Bauelementes 10 wird Lot- und Flussmittel 11 auf die mit der Metallschicht 9 versehenen Anschlussflächen 3.1 aufgebracht, sodass im Reflow-Lötprozess lediglich Wärmeenergie in einem genau definierten Temperatur- Zeit-Profil zugeführt werden muss, um das SMD-Bauelement 10 zu verlöten. Figur 3 zeigt ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Leiterplatte 1 mit einer flexiblen Trägerfolie 2.1 aus PET, die als Verbundfolie mit den Leiterbahnen aus Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 14 von 21 Aluminium ausgeführt ist. Die flexible Leiterplatte 1 wird als Band in einem Rolle-zu-Rolle-Prozess kontinuierlich durch das elektrolytische Bad 6 geführt. Die flexible Leiterplatte 1 mit einer Oxidschicht 5 auf den Anschlussflächen 3.1 ist auf einer Abzugsrolle 12 auf der linken Seite des elektrolytischen Bades angeordnet. Die mit einer Metallschicht 9, insbesondere aus Nickel oder einer Nickel- Zinnlegierung versehenen Anschlussflächen 3.1 werden nach dem Durchlauf durch das elektrolytische Bad 6 auf einer Speicherrolle 13 aufgewickelt. Das elektrolytische Bad 1 enthält Wasser als Lösungsmittel, Nickelsalz und gegebenenfalls Zinnsalz sowie als Zuschlagstoffe Flussmittel und Katalysator, wie anhand von Figur 1 beschrieben. Figur 4 zeigt ein alternatives Herstellungsverfahren, bei dem die Leiterplatten 1 mit einer Oxidschicht 5 auf den Anschlussflächen 3.1 in Chargen 14 in das elektrolytische Bad 6 enthaltend Wasser, Nickelsalz und optional Zinnsalz, Phosphinsäure sowie als Zuschlagstoffe Flussmittel und Katalysator eingebracht werden. Nach einer Verweilzeit der Charge 14 in dem elektrolytischen Bad 6 wird die Charge 14 der Leiterplatten 1 mit Metallschichten 9 aus Nickel oder einer Nickel-Zinnlegierung auf den Anschlussflächen 3.1 aus dem elektrolytischen Bad entnommen. In sämtlichen Ausführungsbeispielen ist ein Becken 6.1 zur Aufnahme des elektrolytischen Bades 6 sowie der darin einzubringenden Leiterplatten 1 vorgesehen. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 15 von 21 Bezugszeichenliste Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 16 von 21

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung einer lötfähigen Leiterplatte (1) umfassend einen Träger (2) aus elektrisch isolierendem Material, auf dem Träger (2) angeordnete Leiterbahnen (3), die Anschlussflächen (3.1) für SMD- Bauelemente (10) aufweisen, wobei die Leiterbahnen (3) und die Anschlussflächen (3.1) aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen, umfassend folgende Schritte: - Aufbringen einer Lötstoppmaske (4) auf sämtliche Leiterbahnen (3) der Leiterplatte (1) mit Ausnahme der Anschlussflächen (3.1), - Einbringen der mit der Lötstoppmaske (4) versehenen Leiterplatte (1) in ein elektrolytisches Bad (6) enthaltend Wasser, mindestens ein Metall-Salz und Phosphinsäure, wobei mittels der Phosphinsäure eine Oxidschicht (5) auf den Anschlussflächen (3.1) entfernt wird und eine außenstromlose Metallabscheidung von Metallatomen des mindestens einen Metall-Salzes auf den Anschlussflächen (3.1) erfolgt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verweilzeit jeder Anschlussfläche (3.1) der Leiterplatte (1) nach dem Einbringen in das elektrolytische Bad zwischen 5 – 300 Sek. beträgt. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 17 von 21 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Metallsalz ein Nickelsalz ist. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Nickelsalz ein Nickel(II)-chlorid, NiCl2 und / oder Nickel(II)-sulfat, NiSO4 ist. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrolytische Bad (6) zusätzlich mindestens ein Zinnsalz enthält. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zinnsalz ein Zinn(II)-chlorid SnCl₂ und / oder Zinn(II)-sulfat SnSO₄ ist. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrolytische Bad (6) ein Stoffgemisch mit folgenden Massenanteilen ist: - Wasser 50-95%, - Phosphinsäure 1-30%, - Nickelsalz 1-10% - Zinnsalz 0-10% - Zuschlagsstoffe 0-10% 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrolytische Bad (6) Natriumtetraborat Na2B4O7 (Borax) und/oder Dinatriumhydrogenphosphat Na2HPO4 als Flussmittel enthält. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 18 von 21 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte(1) mit einem starren Träger (2.2) aus elektrisch isolierendem Trägermaterial für die Leiterbahnen (3) verwendet wird. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der starre Träger (2.2) aus einem wärmeleitfähigen CEM3- Material mit einer Stärke von 0.5- 2mm besteht und die Leiterbahnen (3) eine Schichtdicke zwischen 20-200µm aufweist. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leiterplatte(1) mit einem flexiblen Träger (2.1) aus elektrisch isolierendem Trägermaterial für die Leiterbahnen (2) verwendet wird. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der flexible Träger (2.1) aus einer Trägerfolie aus PET oder Polyimid mit einer Stärke von 10-200 µm und die Leiterbahnen (3) aus einer mit der Trägerfolie verbundenen Aluminiumschicht mit einer Stärke von 5-200 µm besteht. 13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (1) als Band kontinuierlich durch das elektrolytische Bad (6) gezogen wird. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 19 von 21 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (3) aus Aluminiumlegierungen der Gruppen 1xxx und 8xxx bestehen. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 – 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine gegenüber Phosphinsäure beständige Lötstoppmaske (4) verwendet wird. Patentanwalt Dipl.-Ing. Kai Kohlmann S:\Mandanten\Plasma Innovations\22228-02\anm 01.docx 27. November 2023 Seite 20 von 21
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