NL8620227A - Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan. - Google Patents

Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan. Download PDF

Info

Publication number
NL8620227A
NL8620227A NL8620227A NL8620227A NL8620227A NL 8620227 A NL8620227 A NL 8620227A NL 8620227 A NL8620227 A NL 8620227A NL 8620227 A NL8620227 A NL 8620227A NL 8620227 A NL8620227 A NL 8620227A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
layer
bath
nickel
electrical resistance
phosphorus
Prior art date
Application number
NL8620227A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Ohmega Technologies Inc
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 Ohmega Technologies Inc filed Critical Ohmega Technologies Inc
Publication of NL8620227A publication Critical patent/NL8620227A/nl

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C7/00Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
    • H01C7/006Thin film resistors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/562Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01CRESISTORS
    • H01C17/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors
    • H01C17/06Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base
    • H01C17/075Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques
    • H01C17/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by chemical deposition
    • H01C17/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing resistors adapted for coating resistive material on a base by thin film techniques by chemical deposition using electric current
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/16Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor
    • H05K1/167Printed circuits incorporating printed electric components, e.g. printed resistor, capacitor, inductor incorporating printed resistors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0335Layered conductors or foils
    • H05K2201/0355Metal foils
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/03Metal processing
    • H05K2203/0361Stripping a part of an upper metal layer to expose a lower metal layer, e.g. by etching or using a laser
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0703Plating
    • H05K2203/0723Electroplating, e.g. finish plating
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/02Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which the conductive material is applied to the surface of the insulating support and is thereafter removed from such areas of the surface which are not intended for current conducting or shielding
    • H05K3/022Processes for manufacturing precursors of printed circuits, i.e. copper-clad substrates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/12All metal or with adjacent metals
    • Y10T428/12493Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
    • Y10T428/12771Transition metal-base component
    • Y10T428/12806Refractory [Group IVB, VB, or VIB] metal-base component
    • Y10T428/12826Group VIB metal-base component
    • Y10T428/12847Cr-base component
    • Y10T428/12854Next to Co-, Fe-, or Ni-base component

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Electroplating And Plating Baths Therefor (AREA)
  • Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)

Description

* I" 8 § L ö d, ύ ƒ -1- 26148/Vk/mvl
Korte aanduiding: Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.
Achtergrond van de uitvinding.
5 1. Gebied van de uitvinding.
Deze uitvinding heeft betrekking op het vervaardigen van een materiaal voor een schakelbord en in het bijzonder op materialen voor het door galvaniseren vervaardigen van een gedrukt schakelbord bestaande uit meerdere lagen.
10 2. Bekende stand van de techniek.
In het Amerikaanse octrooischrift 3.808.576, overgedragen aan Ohmega Technologies, Ine., is een uit meerdere lagen bestaand gedrukt schakelbordmateriaal beschreven dat een isolerend materiaal als drager-laag bevat, dat is verbonden met een elektrisch weerstandsmateriaal in 15 laagvorm dat in goed contact is met een laag van een geleidend materiaal.
De laag van het elektrische weerstandsmateriaal dat in dit octrooischrift is besproken bestaat uit door galvaniseren opgebracht nikkel en bevat tot ongeveer 30 gew.% fosfor. Het galvaniseerbad voor deze laag is, zoals daar beschreven, een modificatie van het standaard Watt-bad, waarbij 20 boorzuur is vervangen door mengsels van fosforigzuur en fosforzuur. Het galvaniseerbad bevat ook nikkelsulfaat en nikkelchloride. Nikkelsulfaat en nikkelchloride worden reeds jaren toegepast in de galvaniseerindustrie als traditionele nikkelzouten, omdat nikkelsulfaat een van de best verkrijgbare en minst dure nikkelzouten is en omdat nikkelchloride werkt als 25 een middel voor het aantasten van de anode.
Hoewel de toepassing van het galvaniseerbad zoals beschreven in het bovenvermelde octrooischrift heeft geleid tot een bruikbaar produkt, geeft de verkregen laag van het nikkel-fosfor elektrische weerstandsmateriaal verschillende problemen zoals een overmatige porositeit en zwakke 30 sterkte tegen afbladderen. Verder is het gewenst andere elektrische eigenschappen te verbeteren van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
Samenvatting van de uitvinding.
De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een materiaal voor een gedrukt schakelbord bestaande uit een substraatlaag, een laag 35 van een elektrisch weerstandsmateriaal op het substraat en een laag van een geleidend materiaal dat in goed contact is met de laag van het elektrische weerstandsmateriaal. De Laag van het elektrische weerstandsmateri- 8620227 ’ 4 r -2- 26148/Vk/mvl aal bestaat uit door galvaniseren opgebracht nikkel met tot 30 gew.% fosfor; er is echter geen zwavel in de atomaire bovenlagen van het materiaal van de elektrische weerstandslaag. Bovendien worden geen sulfaat en chloride gebruikt in het galvaniseerbad. Als resultaat hiervan vertoont het 5 materiaal voor het schakelbord volgens de uitvinding een duidelijke verbetering en stabiliteit zoals sterkte tegen afbladderen, verandering van de weerstand na verloop van tijd, temperatuurscoëfficient van de weerstand, stroomruis en verminderde vorming van putjes in vergelijking met bekende materialen voor een schakelbord. De verbeteringen zijn het resultaat van 10 de opbrenging door galvaniseren van de laag van het elektrische weerstands-materiaal uit het galvaniseerbad dat nagenoeg vrij is van sulfaat en chlo-ridezouten.
Beschrijving van de tekeningen.
Fig. 1 is een titratiecurve.
15 Fig. 2 is een foto van het oppervlak van een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal bereid volgens een werkwijze van de bekende stand van de techniek.
Fig. 3 is een foto van het oppervlak van een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal bereid volgens de werkwijze van de onder-20 havige uitvinding.
Fig. 4 is een grafiek die het gewichtspercentage fosfor weergeeft in de laag van het elektrische weerstandsmateriaal volgens de uitvinding ten opzichte van de concentratie aan fosforzuur in het galvaniseerbad.
25 Beschrijving van de bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvormen.
De volgende beschrijving is een vermelding van de tot nu toe beste uitvoeringsvorm volgens de uitvinding. Deze beschrijving is gegeven met het doel de algemene principes volgens de uitvinding weer te geven en moet niet als beperkend worden opgevat. De beschermingsomvang volgens de 30 uitvinding wordt het best bepaald aan de hand van de bijgevoegde conclusies.
De onderhavige uitvinding is gericht op een materiaal voor een uit meerdere lagen bestaand gedrukt schakelbord en op een werkwijze voor het vervaardigen van dat materiaal. In het algemeen bestaat het schakel-35 bord uit drie lagen, een substraat, een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal en een laag van een geleidend materiaal. Hoewel deze drie lagen als typerend kunnen worden beschouwd, kunnen ook meer dan drie lagen 869022? 1 Γ -3- 26148/Vk/mvl worden toegepast volgens de onderhavige uitvinding.
De kern van de onderhavige uitvinding is de verbetering van de kwaliteit van het materiaal voor een schakelbord en in het bijzonder van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal. Het is gebleken dat 5 door het wijzigen van de bestanddelen van het galvaniseerbad voor de Laag van het elektrische weerstandsmateriaal, significante verbeteringen worden waargenomen met betrekking tot de stabiliteit en de porositeit van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
A. Het galvaniseerbad voor de laag van het elektrische weer- 10 standsmateriaal.
De kern van de verbeteringen met betrekking tot de laag van het elektrische weerstandsmateriaal volgens de uitvinding is de afwezigheid van sulfaatzouten en bij voorkeur ook van de chloridezouten in het galvaniseerbad. Een laag voor het weerstandsmateriaal bestaande uit 15 nikkel-fosfor met tot 30% fosfor kan door galvaniseren worden aangebracht op een substraat onder toepassing van een bad dat bij voorkeur in hoofdzaak bestaat uit de volgende bestanddelen: nikkelcarbonaat, fosforzuur en fosforigzuur. In tegenstelling tot de galvaniseerbaden zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.808.576, bevat het bad volgens 20 de onderhavige uitvinding geen nikkelsulfaat en nikkelchloride. Het gehalte aan fosforzuur en fosforigzuur in het galvaniseerbad kan worden ingesteld of zelfs verminderd tot nul, ter verkrijging van 0 tot 30 gew.% fosfor in de laag van het elektrische weerstandsmateriaal. De meest voorkomende samenstelling is echter zodanig, dat deze 8 tot 30 gew.% fosfor 25 bevat. Zie hiertoe de hierna besproken fig. 4. Zoals hieronder nader toegelicht geeft het niet voorkomen van chloridezouten en sulfaatzouten in het galvaniseerbad een materiaal voor het schakelbord dat een verhoogde stabiliteit en verminderde porositeit vertoont.
B. De werkwijze.
30 Na het door galvaniseren aanbrengen van de nikkel-fosfor houdende laag voor het elektrische weerstandsmateriaal op een substraat van een geleidend materiaal zoals een folie van koper, wordt aan de laag van het elektrische weerstandsmateriaal een oxiderende behandeling gegeven zoals eerder beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3.808.576. 35 Vervolgens wordt het geleidende-weerstandsmateriaal als laag verbonden met een isolerend substraat met het geoxideerde nikkeloppervlak van het weerstandsmateriaal dat in innig contact is met het isolerende substraat.
8620227 i r
-4- 26148/Vk/mvL
Na de laminering wordt het koperoppervlak bedekt met een fotoresist, die daarna wordt belicht via een fotografisch negatief dat de gecombineerde geleider- en weerstandspatronen bevat. De belichte foto-resist wordt ontwikkeld waardoor het samengestelde weerstands-geleidings" 5 patroon beschermd achterblijft. Het belichte koper wordt geëtst met een bekend etsmiddel. De plaat wordt gespoeld in water en ondergedompeld in een selectief etsmiddel tot de vrijgekomen weerstandslaag wordt verwijderd. De achtergebleven fotoresist wordt afgetrokken en de plaat wordt opnieuw bedekt met fotoresist en belicht om het geleiderpatroon te beschermen. De 10 belichte fotoresist wordt ontwikkeld en de plaat wordt geëtst in chroom-zuur tot het blanke koper is verwijderd. De plaat wordt gespoeld, de resterende fotoresist afgetrokken, opnieuw gespoeld en gedroogd. Op dit punt worden de geleidende en isolerende elementen gedefinieerd en zijn in elektrisch contact met elkaar.
15 C. De voorbeelden van het galvaniseerbad voor de laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
De volgende voorbeelden worden enkel gegeven ter toelichting van de uitvinding en moeten niet als beperkend worden opgevat. De galvaniseercel was in alle volgende voorbeelden gelijk. Een milde roering 20 werd verkregen met behulp van een recirculatiepomp om een gelijkmatige badtemperatuur te kunnen handhaven. De kathode bestond uit een folie van koper van een ounce die aan de matte zijde door galvaniseren was voorzien van een laag. De heldere of trommelzijde van de folie werd gemaskeerd met behulp van een opgebrachte deklaag van rubber. De kathode en de laag 25 waren in evenwicht met de badtemperatuur. De grootte van de kathode bedroeg 11,5 inch x 14,25 inch. De anode was met columbium bedekt platina met een verhouding van de anode tot kathode van 1,3:1.
Voorbeeld I (ter vergelijking dienend bad met dezelfde componenten als vermeld in het Amerikaanse octrooischrift 3.808.576, zoals boven-30 vermeld, waarbij ook kan worden verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift 2.643.221 van Brenner).
g/l M/l
Ni SO^.óH^O 150 0,57
NiCl2.6H20 45 0,19 35 Ni C03 15 0,125 H3P04 49 0,50 H3P03 41 0,50.
Ie 2 0 2 2 7 j r -5- 26148/Vk/mvl
temperatuur 75 °C
stroom 30 ampère tijd 30 seconden R Ohm/vierkant 25. s
5 Voorbeeld II
In dit voorbeeld werden nikkelcarbonaat en fosforigzuur met elkaar in reactie gebracht ter vorming van nikkelzuurfosfiet:
NiCOj + 2 H3P03 =>Ni(H2P03)2 + C02 + H20 10 g/l M/l
NiC03 106 1,0 H3P03 164 2,0
temperatuur 70 °C
15 cn · stroom 50 ampere tijd 30 seconden R Ohm/vierkant 5.
s
Voorbeeld III
In dit voorbeeld werd 0,25 M/L fosforzuur toegevoegd aan het 20 bad van voorbeeld II.
g/l M/l
NiC03 106 1,0 H3P03 164 2,0 H,P0, 25 0,25 25 5 *
temperatuur 70 °C
stroom 50 ampère tijd 30 seconden R Ohm/vierkant 15. s
30 Voorbeeld IV
In dit voorbeeld werd de hoeveelheid fosforzuur verhoogd tot 0,5 M/l.
g/l M/l
NiC03 106 1,0 35 H3P03 164 2,0 H3P04 50 0,5 8620227 I , -6- 26148/Vk/mvl
temperatuur 70 °C
stroom 50 ampère tijd 30 seconden R Ohm/vierkant 50.
s
5 Voorbeeld V
In dit voorbeeld werd de temperatuur van het bad verhoogd naar die van voorbeeld I. Hierbij moet worden opgemerkt dat dit bad en ook de baden van de voorbeelden II-IV nagenoeg of volledig vrij zijn van sulfaat en chloride, hetgeen betekent dat alleen sulfaat en chloride aan-10 wezig zijn als verontreiniging in de andere bestanddelen of in het water.
g/l
Ni C03 106 H3P03 164 H,P0. 50 3 4 15
temperatuur 75 °C
stroom 50 ampère tijd 30 seconden R Ohm/vierkant 25.
s 20 D. De verrassende eigenschappen.
Enkele onverwachte verschijnselen werden gevonden, waarmee de significante verbetering in de kwaliteit en de verkregen fysische en elektrische eigenschappen van de nikkel-fosforlaag van het elektrische 25 weerstandsmateriaal zijn toegelicht.
Op de eerste plaats is de pH van het bad van voorbeeld V ongeveer een pH-eenheid hoger dan die van voorbeeld I. Dit is in overeenstemming met de pH-waarde van fosforigzuur en fosforzuur. De pH van voorbeeld I kan de vorming suggereren van een ligande van nikkelfosfiet 30 waardoor vrij zoutzuur wordt verkregen. Indien bijvoorbeeld 1/8 mol nikkelcarbonaat in reactie wordt gebracht met 1/2 mol fosforigzuur, zou 1/4 mol niet gereageerd fosforigzuur achterblijven. Zie fig. 1. Daarna reageert nikkelchloride klaarblijkelijk met het vrije fosforigzuur: 0,19 NiCl2 + 0,25 HjPOj =>0,125 Ni^PO^ +0,065 N1C12 + 0,25 HCl.
De berekende pH-waarde van 0,25M HCl is log ~' ιη_Ί -
A i-| C,jX I U
Log _15_.
2,5 8620227 t * -7- 26148/Vk/mvl
De Log-waarde van 2,5 is 0,398 of 0,4 en de pH is 1,0 - 0,4 = 0,6, hetgeen de ongebruikelijk lage pH-waarde kan verklaren van het ter vergelijking dienende bad (voorbeeld I) en de openingen of putjes zoals zijn te zien in de foto (vergroting 400 x) van het oppervlak van een laag van 5 een elektrisch weerstandsmateriaal, bereid met het ter vergelijking dienend bad en weergegeven in fig. 2. Wanneer fig. 2 wordt vergeleken met de foto weergegeven in fig. 3, hetgeen een foto is (vergroting 400 x) van het oppervlak van een laag van een weerstandsmateriaal bereid volgens voorbeeld V volgens de uitvinding, kan men waarnemen dat de vorming van 10 putjes volledig afwezig is. In feite vertoont de laag van het elektrische weerstandsmateriaal een gelijkmatig continu oppervlak in tegenstelling tot het putjesvormige oppervlak dat is weergegeven in fig. 2. Er wordt aangenomen dat dit afwezig zijn van de vorming van putjes verband houdt met het afwezig zijn van chloride-ionen in het galvaniseerbad. Het zal 15 dan duidelijk zijn dat de onderhavige uitvinding betrekking heeft op een galvaniseerbad dat geen toegevoegde chloridezouten bevat of andere stoffen die problemen veroorzaken aangaande de vorming van putjes.
Ten tweede blijkt met verwijzing naar de tabellen A en B, volgens een bulkanalyse met EDX (Energy Dispersive X-Ray) dat de lagen 20 van het elektrische weerstandsmateriaal bereid volgens de voorbeelden I
en V, wezen fosfor-equivalente analyses gegevens (respectievelijk 13% en 14% P) van de lagen van het weerstandsmateriaal volgens XPS (X-Ray Photo-electron Spectroscopy) op de insluiting van 2,7 atoom% zwavel in de laag van het weerstandsmateriaal, bereid volgens voorbeeld I en op de totale 25 afwezigheid van zwavel in de laag van het weerstandsmateriaal bereid volgens voorbeeld V. Er wordt aangenomen dat zwavel nadelig is omdat dit het bros worden van nikkel veroorzaakt en dit kan de reden zijn voor de verhoogde afbladdersterkte van de laag van het weerstandsmateriaal volgens de onderhavige uitvinding. Zodoende geldt dat de onderhavige uitvinding 30 betrekking heeft op een laag voor een elektrisch weerstandsmateriaal zonder zwavel, althans niet in de toplaag, te weten ongeveer 10 atoomlagen van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal, minder dan ongeveer 2 gew.% en bij voorkeur met een totale afwezigheid van zwavel in de laag voor het elektrische weerstandsmateriaal, hetgeen ook is gelegen binnen 35 de beschermingsomvang van de onderhavige uitvinding.
182Θ227 ‘ * -8“ 26148/Vk/mvl TABEL A EDX-analyse
voorbeeld I voorbeeld V
ter vergelijking dienend bad bad 5-----
Ni 86,1 % 87,1 P 13,9 12,9
TABEL B
10 XPS-analyse
voorbeeld I voorbeeld V
ter vergelijking dienend bad bad S 2,72 0 15 -—---:--·-
Het bad van voorbeeld V is gebruikt in het gebied van 0,25Ni/ 0,50 PO^ tot 0,25 Ni/2,50 PO^. Het fosforgehalte van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal schijnt een funktie te zijn van de concentratie aan fosforzuur in het galvaniseerbad. Zie fig. 4. In het bad van 20 voorbeeld II (geen fosforzuur) was het fosforgehalte van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal verwaarloosbaar; hierentegen was in het bad volgens voorbeeld III het fosforgehalte ongeveer 8,5%. Het bleek dat na galvaniseren er 0,2M/l hypofosfiet aanwezig was in het bad. Zodoende schijnt er een disproportionering te zijn in het begin van orthofosfiet 25 tot orthofosfaat en hypofosfiet met daaruit een evenwichtsmengsel van de verschillende oxidatietoestanden in het bad. Hoewel het bad zelf een significante en verrassende verbetering geeft ten opzichte van de bekende stand van de techniek, werden ook onverwacht verrassende resultaten gevonden met betrekking tot de fysische en elektrische karakteristieken van 30 de laag van het elektrische weerstandsmateriaal. Met name werden de volgende eigenschappen bepaald (tabel C) met behulp van de schakelborden vervaardigd met behulp van het ter vergelijking dienende bad vermeld in voorbeeld I en het bad uit voorbeeld V volgens de uitvinding, waarbij de geleidende en isolerende lagen gelijk waren. De verbeterde karakteristie-35 ken zijn het resultaat van de verbeterde kwaliteit van de nikkel-fosfor-laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
Pi e λ « <5 «* ö b £ y lil ; s -9- 26148/Vk/mvl
TABEL C
voorbeeld I voorbeeld V
ter vergelijking , , _______dienend bad__^_ 5 afbladdersterkte (Ibs/inch) 6 9 weerstandsverandering na 1000 uren bij 70 °C (5W/in^ belasting) 3% 0,2% temperatuurscoëfficient van de _50 dpIn/°c _10 dpnl/°c weerstand (-65 °C tot 125 °C) 10 stroomruis (microvolt/volt) 0,05 < 0,02 weerstandswaarde, 10" X 12" 0I- n , . n oc η x n oc plaat (ohm per vierkant) 25'° - 1'° 25'° - °'25
Zoals eerder besproken geven de microscopische foto's, weer-15 gegeven in de fig. 2 en 3 (vergroting 400 x, doorgevoerd licht, 1/2 sec., belichting 4 ampère) duidelijk de aanzienlijke verbetering aan van de kwaliteit met betrekking tot de porositeit verkregen met het galvaniseer-bad volgens de onderhavige uitvinding. De laag van het weerstandsmateriaal gevormd met behulp van het ter vergelijking dienende bad is relatief 20 poreuzer, terwijl de laag volgens de onderhavige uitvinding met dezelfde vergroting gelijkmatig en continu is.
De isolerende substraat laag kan een versterkt organisch polymeer, kunststof of een ander materiaal zijn zoals besproken in het Amerikaanse octrooischrift 3.808.576. Bovendien is gebleken dat zelfs 25 significantere verbeteringen zijn waargenomen met betrekking tot de afbladdersterkte wanneer een sterk topografisch geleidend substraat wordt toegepast. Een sterk topografische,geleidende laag van een koperfolie geeft een afbladdersterkte van ongeveer 12.
Het zal voor deskundigen op dit gebied duidelijk zijn dat de 30 onderhavige uitvinding niet is beperkt tot specifieke voorbeelden zoals boven vermeld en dat veel modificaties en veranderingen mogelijk zijn binnen het kader van de onderhavige uitvinding. Met name is de onderhavige uitvinding bedoeld om betrekking te hebben op een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal bestaande uit overgangsmetaal-fosfor met tot 30 gew.% 35 fosfor, waarbij de laag van het weerstandsmateriaal vrij is van zwavel en chloride en relatief niet poreus is. Het bad kan in het algemeen nikkel-carbonaat of een equivalent hiervan bevatten, fosforigzuur en fosforzuur, b ίϋ £ Ci i £ / ' ^ » -10- 26148/Vk/mvl waarbij de hoeveelheid van het fosforigzuur en fosforzuur kan worden geregeld om de hoeveelheid fosfor in te stellen in de laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
Zodoende heeft de uitvinding betrekking op een verbeterd 5 materiaal voor een schakelbord bestaande uit meerdere Lagen en op een werkwijze voor het bereiden van dit materiaal. Het materiaal omvat een drager in de vorm van een laag van een isolerend materiaal, een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal, gehecht aan de drager en een laag van een geleidend materiaal, gehecht aan de laag van het weerstandsmateriaal en 10 in innig contact met die laag. Het elektrische weerstandsmateriaal bestaat uit gegalvaniseerde nikkel-fosfor die tot 30 gew.% fosfor bevat. Er zijn echter geen bepaalde hoeveelheden zwavel aanwezig, althans niet binnen de toplaag van ongeveer tien atoomlagen van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal. Hierdoor is de stabiliteit van de laag van het elektrische 15 weerstandsmateriaal significant verbeterd. Verder bevat het galvaniseerbad geen chloridezouten, hetgeen resulteert in een verminderde vorming van putjes in de laag van het elektrische weerstandsmateriaal.
€1 ft λ o O «y b I) £ y t L /

Claims (15)

1. Materiaal voor een bord van een gedrukte schakeling in de vorm van een samenstelsel uit meerdere lagen, bestaande uit een dragerlaag, 5 ten minste één laag van een elektrisch weerstandsmateriaal dat hecht op de dragerlaag en een laag van een geleidend materiaal dat hecht op de laag van het weerstandsmateriaal, waarbij de laag van het elektrische weerstands-materiaal een door galvaniseren opgebrachte samenstelling is van nikkel-fosfor, waarbij van het elektrische weerstandsmateriaal ten minste onge- 10 veer tien atoomlagen van de top vrij zijn van zwavel.
1 V.‘ > -11- 26148/Vk/mvl
2. Materiaal voor een bord van een gedrukte schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag van het geleidende materiaal bestaat uit koperfolie en de dragerlaag bestaat uit een versterkt organisch polymeer.
3. Materiaal voor een bord van een gedrukte schakeling volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de laag van het geleidende materiaal bestaat uit een sterk topografische koperfolie.
4. Samenstelling voor een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal in.een bord van een gedrukte schakeling bestaande uit meerdere 20 lagen, met het kenmerk, dat dit via galvaniseren nikkel-fosfor bevat met tot ongeveer 30 gew.% fosfor en waarbij ten minste de toplaag bestaande uit ongeveer tien atoomlagen vrij is van zwavel.
5. Elektrisch weerstandsmateriaal volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat ongeveer 8 tot ongeveer 30 gew.% fosfor aanwezig is.
6. Werkwijze voor het galvaniseren van een substraat bestaan de uit de volgende stappen: a) reinigen van het substraat en b) galvaniseren van het substraat in een bad dat NiCO^, Η^ΡΟ^ en H^PO^ bevat, waarbij het bad nagenoeg sulfaatvrij is.
7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het bad nagenoeg chloridevrij is.
8. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het bad nagenoeg vrij is van nikkelsulfaat.
9. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het 35 bad nagenoeg vrij is van nikkelchloride.
10. Bad volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de concentratie aan Ni tot PO^ varieert van 0,25/0,50 tot 1,25/2,50. p Ê: A A A A *f O ü & IJ L· & ƒ -12- 26148/Vk/mvl ' · ?
11. Materiaal voor een bord van een gedrukte schakeling bestaande uit meerdere lagen met een isolerende dragerlaag, een laag van een elektrisch weerstandsmateriaal en een laag van een geleidend materiaal, met het kenmerk, dat de laag van het elektrische weerstandsmateriaal via 5 galvaniseren nikkel-fosfor bevat met tot ongeveer 30 gew.% fosfor, waarbij het oppervlak van de elektrische weerstandslaag nagenoeg vrij is van putjes en gelijkmatig is bij een vergroting van 400 x.
12. Materiaal voor een schakelbord volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat ten minste de top van ongeveer tien atoomlagen van de laag 10 voor het elektrische weerstandsmateriaal vrij is van zwavel.
13. Materiaal voor een schakelbord volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de laag voor het elektrische weerstandsmateriaal nagenoeg vrij is van zwavel.
14. Materiaal voor een schakelbord volgens conclusie 11, met het 15 kenmerk, dat de toplaag van ongeveer tien atoomlagen van de laag van het elektrische weerstandsmateriaal minder dan 2 gew.% zwavel bevat.
15. Galvaniseerbad toegepast voor het galvaniseren van een nikkel-fosfor houdende weerstandslaag op een gedrukt schakelbordmateriaal-samenstelsel met een substraat, waarbij het bad in hoofdzaak nikkelcarbo-20 naat, fosforzuur en fosforigzuur bevat. Eindhoven, januari 1987 8620227
NL8620227A 1985-05-29 1986-05-28 Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan. NL8620227A (nl)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US73883585 1985-05-29
US06/738,835 US4808967A (en) 1985-05-29 1985-05-29 Circuit board material
PCT/US1986/001173 WO1986007100A1 (en) 1985-05-29 1986-05-28 Circuit board material and process of making
US8601173 1986-05-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8620227A true NL8620227A (nl) 1987-04-01

Family

ID=24969695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8620227A NL8620227A (nl) 1985-05-29 1986-05-28 Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4808967A (nl)
EP (1) EP0224572A4 (nl)
JP (1) JPS63500133A (nl)
DE (1) DE3690293T1 (nl)
GB (1) GB2186888B (nl)
NL (1) NL8620227A (nl)
WO (1) WO1986007100A1 (nl)

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56155592A (en) * 1980-04-03 1981-12-01 Furukawa Circuit Foil Copper foil for printed circuit and method of manufacturing same
US5032464A (en) * 1986-10-27 1991-07-16 Burlington Industries, Inc. Electrodeposited amorphous ductile alloys of nickel and phosphorus
US4801947A (en) * 1987-06-25 1989-01-31 Burlington Industries, Inc. Electrodeposition-produced orifice plate of amorphous metal
US4892776A (en) * 1987-09-02 1990-01-09 Ohmega Electronics, Inc. Circuit board material and electroplating bath for the production thereof
EP1011111A1 (en) * 1988-02-26 2000-06-21 Gould Electronics Inc. Resistive metal layers and method for making same
US5243320A (en) * 1988-02-26 1993-09-07 Gould Inc. Resistive metal layers and method for making same
US5464966A (en) * 1992-10-26 1995-11-07 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Commerce Micro-hotplate devices and methods for their fabrication
US5603847A (en) * 1993-04-07 1997-02-18 Zycon Corporation Annular circuit components coupled with printed circuit board through-hole
US5347258A (en) * 1993-04-07 1994-09-13 Zycon Corporation Annular resistor coupled with printed circuit board through-hole
DE69432591T2 (de) * 1993-07-21 2004-03-18 Ohmega Electronics, Inc., Culver City Material für leiterplatte mit barriereschicht
US5917229A (en) * 1994-02-08 1999-06-29 Prolinx Labs Corporation Programmable/reprogrammable printed circuit board using fuse and/or antifuse as interconnect
US5808351A (en) * 1994-02-08 1998-09-15 Prolinx Labs Corporation Programmable/reprogramable structure using fuses and antifuses
US5834824A (en) * 1994-02-08 1998-11-10 Prolinx Labs Corporation Use of conductive particles in a nonconductive body as an integrated circuit antifuse
US5572409A (en) * 1994-02-08 1996-11-05 Prolinx Labs Corporation Apparatus including a programmable socket adapter for coupling an electronic component to a component socket on a printed circuit board
US5726482A (en) * 1994-02-08 1998-03-10 Prolinx Labs Corporation Device-under-test card for a burn-in board
US5537108A (en) * 1994-02-08 1996-07-16 Prolinx Labs Corporation Method and structure for programming fuses
US5813881A (en) * 1994-02-08 1998-09-29 Prolinx Labs Corporation Programmable cable and cable adapter using fuses and antifuses
US5962815A (en) * 1995-01-18 1999-10-05 Prolinx Labs Corporation Antifuse interconnect between two conducting layers of a printed circuit board
US5906042A (en) * 1995-10-04 1999-05-25 Prolinx Labs Corporation Method and structure to interconnect traces of two conductive layers in a printed circuit board
US5767575A (en) * 1995-10-17 1998-06-16 Prolinx Labs Corporation Ball grid array structure and method for packaging an integrated circuit chip
EP0795907A1 (fr) * 1996-03-14 1997-09-17 Dassault Electronique Circuit hyperfréquence multicouches à éléments actifs intégrés
US5872338A (en) * 1996-04-10 1999-02-16 Prolinx Labs Corporation Multilayer board having insulating isolation rings
US6117300A (en) * 1996-05-01 2000-09-12 Honeywell International Inc. Method for forming conductive traces and printed circuits made thereby
ES2125820B1 (es) * 1997-01-28 1999-11-16 Easy Hole International Ltd Procedimiento de fabricacion de placas de circuito impreso con conexion electrica entre caras.
US5945257A (en) * 1997-10-29 1999-08-31 Sequent Computer Systems, Inc. Method of forming resistors
US6034427A (en) * 1998-01-28 2000-03-07 Prolinx Labs Corporation Ball grid array structure and method for packaging an integrated circuit chip
US6329899B1 (en) * 1998-04-29 2001-12-11 Microcoating Technologies, Inc. Formation of thin film resistors
US6193911B1 (en) 1998-04-29 2001-02-27 Morton International Incorporated Precursor solution compositions for electronic devices using CCVD
US6210592B1 (en) 1998-04-29 2001-04-03 Morton International, Inc. Deposition of resistor materials directly on insulating substrates
US6368665B1 (en) 1998-04-29 2002-04-09 Microcoating Technologies, Inc. Apparatus and process for controlled atmosphere chemical vapor deposition
US6208234B1 (en) 1998-04-29 2001-03-27 Morton International Resistors for electronic packaging
CN1352870A (zh) * 1998-07-31 2002-06-05 联合讯号公司 用于制造印刷电路板中的集成电阻的组合物及方法
US6406611B1 (en) 1999-12-08 2002-06-18 University Of Alabama In Huntsville Nickel cobalt phosphorous low stress electroplating
DE60036907T2 (de) * 1999-03-17 2008-08-07 Motorola, Inc., Schaumburg Verfahren zur herstellung von widerständen
US6335107B1 (en) 1999-09-23 2002-01-01 Lucent Technologies Inc. Metal article coated with multilayer surface finish for porosity reduction
EP1261241A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-27 Shipley Co. L.L.C. Resistor and printed wiring board embedding those resistor
JP3954958B2 (ja) * 2002-11-26 2007-08-08 古河テクノリサーチ株式会社 抵抗層付き銅箔及び抵抗層付き回路基板材料
US20040113127A1 (en) * 2002-12-17 2004-06-17 Min Gary Yonggang Resistor compositions having a substantially neutral temperature coefficient of resistance and methods and compositions relating thereto
JP4217778B2 (ja) * 2003-04-11 2009-02-04 古河電気工業株式会社 抵抗層付き導電性基材、抵抗層付き回路基板及び抵抗回路配線板
US20080190656A1 (en) * 2004-05-06 2008-08-14 Microbridge Technologies Inc. Trimming Of Embedded Passive Components Using Pulsed Heating
US7596842B2 (en) * 2005-02-22 2009-10-06 Oak-Mitsui Inc. Method of making multilayered construction for use in resistors and capacitors
US7192654B2 (en) * 2005-02-22 2007-03-20 Oak-Mitsui Inc. Multilayered construction for resistor and capacitor formation
US7737818B2 (en) * 2007-08-07 2010-06-15 Delphi Technologies, Inc. Embedded resistor and capacitor circuit and method of fabricating same
CN114582579A (zh) * 2022-03-24 2022-06-03 电子科技大学 一种可调异形镍阳极制备均匀镍磷合金电阻膜的方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2643221A (en) * 1950-11-30 1953-06-23 Us Army Electrodeposition of phosphorusnickel and phosphorus-cobalt alloys
US3077442A (en) * 1960-08-19 1963-02-12 Ibm Preparation of hard magnetic coatings of nickel-phosphorus alloys
US3808576A (en) * 1971-01-15 1974-04-30 Mica Corp Circuit board with resistance layer
US3743583A (en) * 1971-01-15 1973-07-03 Mica Corp Printed circuit board fabrication
US3857683A (en) * 1973-07-27 1974-12-31 Mica Corp Printed circuit board material incorporating binary alloys
US4554219A (en) * 1984-05-30 1985-11-19 Burlington Industries, Inc. Synergistic brightener combination for amorphous nickel phosphorus electroplatings

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63500133A (ja) 1988-01-14
GB8700539D0 (en) 1987-02-11
EP0224572A4 (en) 1989-02-02
GB2186888B (en) 1989-11-22
US4808967A (en) 1989-02-28
DE3690293T1 (nl) 1987-06-04
WO1986007100A1 (en) 1986-12-04
GB2186888A (en) 1987-08-26
EP0224572A1 (en) 1987-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8620227A (nl) Materiaal voor een schakelbord en werkwijze voor het vervaardigen hiervan.
US5243320A (en) Resistive metal layers and method for making same
US4888574A (en) Circuit board material and method of making
EP0380545B1 (en) Improved circuit board material and electroplating bath for the production thereof
FI81130C (fi) Foerfarande foer bindande av en kopparprodukt till ett underlagsmaterial.
JPH11256389A (ja) プリント配線板用銅箔及びその製造方法
JPH09500762A (ja) バリア層を伴う回路基板材料
KR960001355B1 (ko) 사전 감광 회로 물질
CN101014460B (zh) 具有底漆树脂层的带载体箔的电解铜箔及其制造方法
JP2002531961A (ja) サブストレート上に導電層を付着するためのプロセス
US4220945A (en) Printed circuit substrate with resistance coat
US20010019780A1 (en) Metal foil with carrier and method for manufacturing the same
US20030048172A1 (en) Composition and method for manufacturing integral resistors in printed circuit boards
JP3022969B2 (ja) 抵抗金属層及びその製法
JP3943214B2 (ja) 銀を含む電解銅箔
JPH06116799A (ja) 電気めっき法
US4783243A (en) Articles comprising metal-coated polymeric substrates and process
CA1312574C (en) Circuit board material
JPH05245432A (ja) ポリイミド樹脂被覆板及びその製造方法
JPS59103396A (ja) 抵抗体付き回路基板とその製造法
JPS5823954B2 (ja) テイコウタイツキカイロバンザイリヨウ
DD287140A5 (de) Widerstandsschicht und verfahren zum galvanischen auftragen einer widerstandsschicht