NL8102620A - Werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte bedrading en aldus verkregen produkten. - Google Patents

Description

—--- " < * τ. 1 EHN 10,075 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven 'Werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte bedrading en aldus verkregen produkten".

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte bedrading op de aldus vervaardigde produkten.

Uit het GB Octrooischrift 1 338 435 is een dergelijke werkwijze bekend, volgens welke elektrisch geleidende metaallagen op een 5 al of niet isolerende basislaag, die voorzien is van een thenncharden-de lijmlaag waarvan het oppervlak wordt geruwd, in aanraking wordt gebracht roet een vloeistof waardoor het geruwde oppervlak van metaal-kiemen wordt voorzien, waarna de roetaalkieroen met behulp van een stroomloos werkende roetalliseringscplossing van een metaallaag worden voor-10 zien.

In de thennohardende lijmlaag kunnen fijndisperse deeltjes homogeen verdeeld aanwezig zijn van een lichtgevoelig, halfgeleidend metaaloxide, dat ten gevolge van belichting in staat is koper en/of een metaal dat edeler is dan koper af te scheiden uit een oplossing 15 van het betreffende metaalzout, waarbij de laag belicht wordt en voorafgaand aan en/of volgend op de belichting wordt behandeld met zulk een metaalzoutcplossing zodat qp de belichte plaatsen roetaalkiemen worden gevormd welke nadat zonodig de overmaat van het metaalzout is verwijderd, met behulp van een stroomloos werkende metallisering van 20 een metaallaag worden voorzien.

Deze werkwijze kan in tree varianten worden uitgevoerd.

Volgens de additieve variant wordt de lichtgevoelige laag door middel van een negatief volgens het uiteindelijke patroon belicht, waarna dit patroon via een metaalkiembeeld door middel van een strocm-25 loos werkend bad, bijvoorbeeld een verkqperbad wordt verkregen.

De andere variant bestaat hieruit, dat cp dezelfde wijze na uniforme belichting een dunne metaallaag op de lijmlaag wordt aan-gebracht, waarna bijvoorbeeld met behulp van een door belichting uit-hardbare lak een tegen inwerking van galvanische baden resistent nega-30 tief van het gewenste patroon op de dunne kqperlaag wordt gevormd, de dunne koperlaag op de niet-bedékte plaatsen galvanisch tot de gewenste dikte wordt verstrekt, waarna eerst de uitgeharde laklaag en vervolgens de vrijkomende dunne koperlaag worden verwijderd. Deze 8102620 * * t k PHN 10,075 2 variant wordt aangeduid met de term semi-additief.

Vóór het bovengenoemde ruwingsproces worden de panelen door boren voorzien van de benodigde gaten voor de doorverbindingen.

Door het ruwen wordt de gatwand veel minder aangetast dan het oppervlak 5 van het basismateriaal, waardoor er bij het aanbrengen van de kiemen veel minder op de gatwand terechtkomen dan op het buitenoppervlak. Cm een goede bekieming op de gatwand te verkrijgen, moet het lijmopper-vlak opnieuw bekierod worden. Een van de gevolgen daarvan is het plaatselijk loslaten van de kqperlaag, die door stroomloze verkopering op 10 de kiemen wordt af gezet (vorming van. "blisters").

De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, waarin het bovengenoemde nadeel niet optreedt en dat. verder het voordeel heeft, dat van basismateriaal uitgegaan wordt, dat in de lijmlaag geen lichtgevoelig hageleidend metaaloxide bevat.

15 Basismateriaal, dat voorzien is van een fijndisperse deel tjes van een lichtgevoelig halfgeleidend metaaloxide bevattende lijmlaag, vereist een speciale vervaardigingstechniek, die dit uitgangsmateriaal duur maakt.

De werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte bedrading op 20 een al of niet isolerende basislaag, die voorzien is van een thermo-hardende lijmlaag, waarvan het oppervlak wordt geruwd, in aanraking wordt gebracht met een vloeistof waardoor het geruwde oppervlak van metaalkiemen wordt voorzien, waarna de metaalkiemen met behulp van een stroomloos werkende metalliseringscplosssing van eenmetaallaag 25 worden voorzien en het geheel thermisch wordt nabehandeld is volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de lijmlaag geruwd wordt door bespuiten van de laag met een suspensie van harde deeltjes met een korrelgrootte tussen 50 en 200^um, qp het geruwde oppervlak homogeen een laag deeltjes van een lichtgevoelig halfgeleidend metaaloxide, 30 dat ten gevolge van belichting in staat is koper en/of een metaal dat edeler is dan koper af te scheiden uit een oplossing van het betreffende metaalzout, worden opgebracht door bespuiten met een suspensie van deze deeltjes, waarbij de laag belicht wordt en voorafgaand aan en/of volgend op de belichting wordt bespoten met een oplossing van 35 voomoemd metaalzöut, zodat qp de belichte plaatsen metaalkiemen worden gevormd, waarbij de bespuitingen met de suspensie van het half geleidende metaaloxide en dë oplossing van het metaalzout zo worden uitgevoerd, dat de deeltjes vrijwel droog het oppervlak bereiken, zonder druppel- 8102620 EHN 10,075 3 i * f vorming van het dispersiemiddel cp het oppervlak.'

Deze spuitbesrerking zonder drupp^lvorming kan door de vakman zonder moeite met zijn normale vakkennis worden uitgevoerd. Procesparameters zijn onder andere de afstand van de spuitmond tot het 5 oppervlak, de vom van de hundel, de relatieve bewegingssnelheid van de spuitmond, de stromingssnelheid van de vloeistof per tijdseenheid, enz. Aanvraagster heeft de experimenten uitgevoerd met een standaard verfspuit met de fijnst mogelijke qpeningen, uitgevoerd in roestvrij staal.

10 Het is van voordeel, cm de viscositeit van de suspensie wat te verhogen, bijvoorbeeld door toevoeging van glycerine. Ook is het gunstig, een oppervlakteaktieve stof eraan toe te voegen.

De werkwijze volgens de uitvinding levert gedrukte bedradings-panelen met metaalpafcronen en doorgemetaliseerde gaten zonder blaar-15 vorming.

De werkwijze kan uitgevoerd worden in een additieve variant of in een semi-additieve variant, zoals in de twee volgende uitvoer ings-voorbeelden nader wordt toegelicht.

Voorbeeld 1 20 Als uitgangsmateriaal werd in de handel verkrijgbaar plaat materiaal gekozen, dat bestaat uit inet glasvezel verstrekte epoxyhars, dat tweezijdig cp het oppervlak bedekt is met een lijmlaag qp basis van een hutadieen-acrylcnitril-fenolformaldehyde en ter bescherming tegen verontreiniging en beschadiging gecacheerd is met dun alumi-25 niumfolie, dat aan de lijmlagen hecht.

Allereerst werden de gewenste gaten voor de doormetallisering geboord en vervolgens werden de aluminium beschermlagen verwijderd door etsen in een 50 vol.% zoutzuur oplossing in water bij 50°C in een etsmachine waarbij de etsvloeistof langs sproeiers wordt gevoerd 30 en torperatuur-geregeld is.

De platen werden mechanisch geruwd met een 12 vols suspensie van aluminiumoxide-deeltjes met een diameter 0,07-0,13 mm in water, die onder een druk van 5,6 atm tegen de plaat werd gespoten. Deze bewerking vond plaats in een machine, waarin de platen horizontaal met 35 een snelheid van 40 cm/min langs de verticaal, op en neer zwaaiende spuiten werden gevoerd. In de machine zijn drie compartimenten aanwezig en wel een spuitcarpartiment, een spoelcarpartiment en een droog-ccmpartiment, waarin de platen de overeenkomstige bewerkingen onder- 81 0 2 6 2 0 % 0 PHN 10,075 4 gaan*

Vervolgens veerden de platen in eenzelfde machine bespoten met een suspensie, die per liter 50 g TiC^-deëlt jes met een grootte beneden 0,02 ^um 5 5 g Triton ΧΤ00, d.i. een surfactans met de samenstelling octylphenoxypolyethoxyethanol 5 g glycerine en HC1 tot pH = 3 in water bevatte.

Hiervoor werd een verfspuit met een roestvrij stalen spuit-mond gebruikt met een druk van ongeveer 4 ato, waardoor 14 ml/min 10 verspoten werd. Deze parameters waren zo gekozen, dat de TiO^-deeltjes bijna droog op de plaat werden af gezet.

Daarna werden de platen, wederom in eenzelfde machine, bespoten met een oplossing in water, die per liter bevatte: 5 g PdCl2 15 5 g Tensagex, d.i. een oppervlakte-actieve stof bestaande uit bet Na-zout van alkylfenolpolyglycolethersulfaat met 31% polyoxyethyleenverbindingen, 10 g glycerine 10 g geconcentreerd HCl-qplossing (d= 1,19).

20 De persdruk bedroeg 4 ato en er werd 14 ml/min verspoten, waarbij het reagens de plaat bijna droog bereikte. De spuitmond van de verfspuit was in dit geval in titaan uitgevoerd.

De platen werden aansluitend uniform belicht door middel van UV-lampen (TL-buizen) met een golflengte van het uitgestraalde licht 25 in een gebied rondom 365 nm, waarna in water werd gespoeld.

De platen werden tenslotte stroomloos verkoperd tot een dikte van 2,5-5 door middel van een bad, dat de volgende samenstelling per liter heeft:

CuS04.5H20 7,5 g 30 Formaldehyde 40% 6 ml tetra Na-zout van ethyleendiaminetetra azijnzuur 21 g NaQH 2,8 g p-nitrobenzaldehyde 0,03 g

Triton QS 44, d.i. een alkylfenoxypolyoxy-35 ethyleenfosf aatester met een mol gew. van ca 800 2 g

Het aldus verkregen produkt werd vervolgens met behulp van een bekende techniek tot een gedrukte bedradingspaneel verwerkt volgens het volgende schema: 8102620 EHN 10/075 5 - r 1 .· zeefdrukken of fotografisch aanbrengen van een tegen galva nische baden resistente lak in negatief van het gewenste bedradings-patroon.

2. opgroeien van een koperlaag in een galvanisch bad op de 5 niet-afgedekte plaatsen tot een dikte van 40 ^um.

3. öpgroeien van een etsresist in een galvanisch lood-tin bad op het koper.

4. verwijderen van de lak 5. wegetsen van de vrijkomende dunne koperlaag 10 6. verhitting van de panelen gedurende 2 uur bij 120°C/ zijnde de voorgeschreven nabehandeling van het uitgangsprodukt.

De verkregen patronen hadden een hechting/ uitgedrukt in de pelkracht voor een 3 imt breed spoor, nodig om het spoor van de drager los te trékken, van 400-500 g.

15 Vergelijkbare resultaten werden verkregen, uitgaande van in de handel verkrijgbaar plaatmateriaal, bestaande uit hardpapier (lagen papier gedrenkt in fenolformaldehyde-hars) met een zelfde lijm-laag als hierboven aangeduid.

Voorbeeld 2 20 Plaatmateriaal van de in het eerste voorbeeld beschreven soort werd op dezelfde wijze van gaten voorzien, de aluminium beschermlaag verwijderd en mechanisch geruwd.

Hierna werden de platen gedurende 10 min. in een 50% oplossing van fosforzuur in water bij '70°C gespoeld. Dit is nodig vóór 25 het aanbrengen van de lichtgevoelige stof, omdat verontreinigingen van metaaloxyden, met name ijzeroxide, die in het ruwingsmiddel aanwezig kunnen zijn, katalytisch kunnen werken in het stroomloos werkende verkoper bad. In de in dit voorbeeld beschreven additieve werkwijze kan dit aanleiding geven tot keper af zetting buiten het gewenste 30 patroon. De platen werden na deze behandeling gedurende 10 minuten in gedemineraliseerd water van omgevingstemperatuur gespoeld en gedroogd door afblazen met perslucht.

Analoog aan het eerste voorbeeld werden de platen met TiC^-deeltjes en vervolgens met PdC^ bespoten. Deze bewerking en de vol-35 gende bewerkingen moeten, uiteraard met uitzondering van de belichting zelf, worden uitgevoerd in een van UV licht af schermende ruimte.

De platen werden volgens een patroon in een vacuumcassette belicht via een fotonegatief van het gewenste patroon met behulp van 81026ÊÖ Ί· r - FHN 10/075 6 eenzelfde lichtbron als in voorbeeld 1.

Na belichting werd met water gespoeld, teneinde het niet-gereduceerde palladiumchloride te verwijderen en vervolgens gedurende 2 minuten in een oplossing van 70°C van 30 gl/1 amino-azijnzuur, 5 waarvan de pH met zoutzuur op een waarde 3,0 is gebracht.

Het kiembeeld op de platen werd bij 70 + 1°C tot een 25-30 ^um koperpatroon stroanloos versterkt door middel van een verkoper-qplossing die per liter bevatte: 960 ml gedemineraliseerd water 10 7,5 g kopersulfaat 5aq (p.a.) 21 g tetra-natriumzout van ethyleendiamine-tetra azijnzuur

2,8 g NaCH

0,03 g p-nitrobenzaldéhyde 6 ml 40% formaline 15 2 g Triton QS 44, dit is een alkylfenoxypolyoxyethyleenfos- faatester met een mol gew. van ca. 800

Gedurende het bedrijven van het kqperoplossing werd zuurstof doorgeleid, waardoor de oplossing een gehalte aan opgeloste zuurstof -d van 6 k 10 'gew.% verkreeg.

20 Na het verkoperen werden de verkregen bedradingpanelen ge spoeld, gedroogd en de voorgeschreven thermische behandeling (2 uur bij 120°C) uitgevoerd.

Ook volgens deze werkwijze werden patronen verkregen met een hechting van hetzelfde niveau als volgens voorbeeld 1.

25 30 35 8102620

Claims (4)

1. Werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte bedrading op een al of niet isolerende basislaag, die voorzien is van een thermohardende lijmlaag, waarvan het oppervlak wordt geruwd, in aan-5 raking wordt gebracht met een vloeistof waardoor het geruwde oppervlak van mstaalkieroen wordt voorzien, waarna de metaalkiemen met behulp van een stroomloos werkende metalliseringscplossing van een me-taallaag warden voorzien en thermisch wordt nabehandeld, met het kenmerk, dat de lijmlaag wordt geruwd door bespuiten van de laag net een 10 suspensie van harde deeltjes met een korrelgrootte tussen 50 en 200 ^um, op het geruwde oppervlak homogeen een laag deeltjes wordt opgebracht van een lichtgevoelig, half geleidend metaaloxide, dat ten gevolge van belichting in staat is, koper en/of een metaal, dat edeler is dan koper af te scheiden uit een oplossing van het betreffende me-16 taalzout door bespuiten net een suspensie van deze deeltjes, waarbij de laag belicht wordt en voorafgaard aan en/of volgend op de belichting wordt bespoten met een oplossing van voomoemd metaalzout, zodat op de belichte plaatsen metaalkiemen worden gevormd, waarbij de bespui-tingen met de suspensie van het half geleidende metaaloxide en de op-20 lossing van het metaalzout zo worden uitgevoerd, dat de deeltjes vrijwel droog het oppervlak bereiken zonder druppelvorming van het disper-siemiddel op het oppervlak.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat aan het dispersiemiddel een viscositeit-verhogende stof wordt toegevoegd. 25

3. Wërkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat aan het dispersiemiddel een oppervlakte-aktieve stof wordt toegevoegd.

4. Gedrukte bedradingspaneel, vervaardigd volgens één der voorgaande conclusies. 30 35 81 0 2 6 20