NL9300174A - Werkwijze en inrichting voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaalbedekkingen op van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten. - Google Patents

Description

Korte aanduiding : Werkwijze en inrichting voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaalbedekkingen op van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaalbedekkingen op door middel van stanzen of etsen verkregen, van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten, waarbij de van openingen voorziene producten in overeenstemming met beoogde aan te brengen uit metaal bestaande bedekkingen worden gemaskeerd, waarna de gemaskeerde van openingen voorziene producten in contact worden gebracht net een electro!iet voor het langs electrolytische weg op gewenste plaatsen aanbrengen van de metaalbedekkingen op de van openingen voorziene producten.

In de techniek wordt veelvuldig gebruik gemaakt van metalen of gemetalliseerde producten, die uit technische en/of economische redenen plaatselijk moeten worden voorzien van een metaalbedekking, veelal een bedekking uit edelmetaal. Daarbij wordt in het algemeen de eis gesteld, dat deze bedekkingen zo nauwkeurig mogelijk op de beoogde plaatsen worden aangebracht daar aanbrenging van de metaalbedekking op niet beoogde plaatsen tot storingen bij gebruik van het product en/of tot ongewenst verbruik van het dure bedekkingsmateriaal kan leiden.

Figuur 1 toont een typisch voorbeeld van een dergelijk product in de vorm van een op zich bekend metalen frame, een zogenaamd leadframe 1 met delen van daarop aansluitende leadframes. Dergelijke leadframes worden veelal uitgestansd of photochemisch geëtst uit een metalen band of strook of verkregen door het photochemisch etsen van een op een kunststoffilm aangebrachte metaalfolie.

Figuren 2 en 3 tonen eveneens op zich bekende in eindloze productbanden of stroken samenhangende producten, waarbij figuur 2 een voorbeeld geeft van bij transistoren gebruikte producten 2 en figuur 3 een voorbeeld geeft van bij contactsystemen gebruikte producten 3.

Deze producten bezitten in de figuren 1-3 met arceringen aangeduide gedeelten, die moeten worden voorzien van een metaalbedekking. Ook kan het zijn dat slechts een klein deel van een oppervlak moet worden bedekt, bijvoorbeeld zoals in figuur 3 met zwarte vlakjes aangeduid. Verder zijn deze producten voorzien van een meer of minder groot aantal openingen 4, welke zich tenminste gedeeltelijk om de van metaalbedekkingen te voorziene gebieden uitstrekken.

Ofschoon de hieronder nader te beschrijven werkwijze en inrichting volgens de uitvinding ook bruikbaar zal zijn voor producten zoals weergegeven in figuren 2 en 3 zal de uitvinding in het bijzonder worden uiteengezet aan de hand van de toepassing voor de zogenaamde leadframes, daar het daarbij in het bijzonder gaat om in het algemeen zeer kwetsbare, een gecompliceerde opbouw bezittende producten, terwijl in het bijzonder bij deze producten zeer hoge eisen worden gesteld aan het uitsluitend op de beoogde plaatsen aanbrengen van de metaalbedekkingen met een minimaal gebruik aan het bedekkingsmateriaal.

Zoals reeds opgemerkt worden dergelijke leadframes veelal aanvankelijk met elkaar samenhangend in lange banden of stroken door etsen of stansen vervaardigd. Om een zo nauwkeurig mogelijke aanbrenging van dergelijk uit metaal bestaande bedekkingen op metalen producten aan te kunnen brengen zijn er in de loop van de tijd vele ontwikkelingen gedaan, zoals bijvoorbeeld beschreven in de Amerikaanse octrooien 3.746.730, 3.819.502, 3.855.108, 4.376.017 en 4.493.757 evenals de Europese octrooiaanvragen 0055130 en 0382283. Zoals uit deze publicaties blijkt kunnen de banden of stroken daarbij continu of intermitterend door de bewerkings-inrichting worden gevoerd, terwijl mechanische maskers, zoals uit flexibel materiaal met de producten meebewegende banden of uit flexibel materiaal bestaande kussens, die intermitterend tegen de producten worden gedrukt, de niet met metaal te bedekken delen van de producten afschermen tijdens het langs electrolytische weg aanbrengen van de beoogde metaalbedekkingen.

Bij gebruikmaking van een leadframe 1, zoals afgebeeld in figuur 1 wordt gebruikelijk op een platform 5 een chip aangebracht, welke met behulp van goud of aluminiumdraden met de nabij het platform gelegen einden van de aansluitbenen 6 wordt verbonden. Vervolgens wordt dit platform met de chip en de met de chip verbonden einden van de benen 6 door kunststof omgeven en de buiten dit kunststof pakket gelegen overtollige delen van het afgebeelde leadframe afgesneden, terwijl de buiten dit kunststof pakket uitstekende delen van de benen 6 zullen worden benut voor aansluiting in een electronische schakeling, zoals bijvoorbeeld een gedrukte bedrading of dergelijke.

Het in figuur 1 schematisch weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van een leadframe is van een bijzonder eenvoudige constructie. In de praktijk worden wel leadframes toegepast met meer dan 200 aansluitbenen. Een voorbeeld van een leadframe la met 208 aansluitbenen is weergegeven in figuur 4. Dergelijk een zeer gecompliceerde opbouw bezittende en een groot aantal aansluitbenen omvattende producten worden veelal niet als lange banden vervaardigd en in haspels opgerold, maar veelal in de vorm van stroken van 150-240 mm lang.

Naast de toenemende integratie van functies op chipniveau met daaruit resulterende vergroting van het aantal aansluitbenen per chip is er een tendens tot dikte-vermindering van zowel het het leadframe vormende materiaal als van het bovengenoemde kunststof pakket, waarin de chip en de aansluitingen op de chip zijn omhuld. De materiaal diktes van de leadframes tracht men reeds van de gebruikelijke 0,25-0,35 mm terug te brengen naar 0,08-0,15 mm of minder, terwijl in plaats van de tot nu toe veelal gebruikte verpakkingen met een dikte van 3,0 mm wordt gestreefd naar een verpakkingsdikte in de orde van ± 1,2 mm.

Verwacht kan worden, dat deze neiging tot miniaturisering zal blijven voortgaan.

Ook ten behoeve van de betrouwbaarheid van de eindproducten waarin dergelijke met chips uitgeruste leadframes worden gebruikt, de geïntegreerde schakelingen, worden de eisen aan de plaats- en vormnauw-keurigheid van de uit metaal bestaande plaatselijk op de producten aangebrachte bedekkingen steeds hoger.

Met de tot nu toe gebruikelijke mechanische maskeringen, waarbij gebruik wordt gemaakt van boven- en/of ondermaskeringen, waarvan althans de met de producten in aanraking komende delen veelal zijn vervaardigd uit veerkrachtige lagen en waarbij verder tenminste een van de maskers is voorzien van doortochten corresponderend met de plaatselijk op de producten aan te brengen bedekkingen zijn deze gestelde hoge eisen niet meer te realiseren.

Zo toont figuur 5 schematisch een doorsnede over een aantal aansluitbenen 6, die zijn ingeklemd tussen een bovenste masker 7 en een onderste masker 8, zoals gebruikelijk bij toepassing van de bovenbeschreven inrichtingen tijdens het aanbrengen van een metaalbedekking langs electro-lytische weg.

Zoals uit figuur 5 blijkt zijn er daarbij tussen de snijkanten 9 van de aansluitbenen kanalen 10, waarin tijdens het langs electrolytische weg aanbrengen van de beoogde uit metaal bestaande bedekkingen electro!iet kan stromen, zodat niet alleen op een beoogd deel 11 van een aansluitbeen 6 (figuur 6) een metaalbedekking zal worden aangebracht, maar ook een metaalbedekking 12 op de snijkant 9, zoals met arcering in figuur 6 is aangeduid.

In figuur 6 is tevens met de lijnen A-A en B-B de grens aangegeven van de hierboven vermelde aan te brengen kunststof verpakking. In de praktijk komt het vaak voor, dat de op de snijkant 9 gevormde ongewenste metaalbedekking, die veelal uit zilver bestaat, zich tot buiten een dergelijk kunststof verpakking uitstrekt, zoals aangeduid met een kruislings gearceerd deel 13. Dit buiten de kunststof verpakking uitsteken van het bedekkingsmetaal, zilver, brengt het gevaar mee van kortsluiting tussen de aansluitbenen onderling door ziIvermigratie over het kunststof oppervlak.

Verder hecht het materiaal van de bovengenoemde kunststof verpakking aanzienlijk beter op het basismateriaal dan op het bedekkingsmetaal, zodat ook in verband met deze hechting het aanwezig zijn van bedekkingsmateriaal op ongewenste plaatsen nadelig is.

Ook het platform 5 (figuur 1) moet uitsluitend aan de zijde waarop de chip wordt aangebracht, zijn voorzien van een beoogde metaalbedekking. Bij de tot nu toe toegepaste technieken blijkt echter dat in het bijzonder bij de nagestreefde gecompliceerde uit zeer dun materiaal vervaardigde leadframes onder gebruikmaking van de tot nu toe gebruikelijke maskeringstechnieken electroliet langs de snijkanten van het platform doorsijpelt tot naar die zijde van het platform, die is afgekeerd van de zijde waarop de chip moet worden aangebracht, zodat in het eindproduct ook de vanaf de chip afgekeerde zijde van het platform 5 tenminste gedeeltelijk met bedekkingsmetaal is bedekt, zoals met arcering in figuur 7 is aangeduid. Zoals reeds vermeld heeft dit een nadelige invloed op de hechting van de het centrale platform met de chip omgevende kunststof verpakking, zodat het gewenst is dat een dergelijke bedekking op de achterzijde wordt vermeden .

Daarnaast ontstaat er door de aanwezigheid van metaalbedekking aan weerszijden van het platform een ongunstige verhouding tussen de dikte van de bedekkingslaag en het zo dun mogelijk uitgevoerde product hetgeen aanleiding geeft tot ongewenste inwendige spanningen in de met edelmetaal bedekte leadframes. Dit leidt mede gezien de nagestreefde dunne uitvoeringsvorm van de kunststof verpakking tot grote kwaliteitsproblemen in het uiteindelijke eindproduct.

Behalve de bovengenoemde problemen staan bij het gebruikmaken van de tot nu toe gebruikelijke mechanische maskeersystemen bij de beschreven bijzonder kwetsbare leadframes ook grote risico's voor mechanische beschadigingen, zoals verbuigingen van het platform en/of de aansluitbenen. Dit kan reeds veroorzaakt worden door het met de vereiste kracht aandrukken van de mechanische maskeersystemen tegen de zeer dunne producten. Ook hebben de kwetsbare onderdelen van de leadframes de neiging om bij het in een van de leadframes afgekeerde richting bewegen van de mechanische maskeersystemen aan deze maskeersystemen te blijven hangen waardoor zij niet verder getransporteerd kunnen worden en opvolgende producten met elkaar in aanraking kunnen komen.

Om aan de gestelde eisen van het steeds nauwkeuriger aanbrengen van uit metaal bestaande bedekkingen op metalen producten te kunnen voldoen is door aanvraagster wel overwogen om de metalen producten te bedekken met folie's uit licht gevoelig materiaal en deze folie's plaatselijk, in overeenstemming met de beoogde aan te brengen uit metaal bestaande bedekkingen, te belichten om vervolgens door ontwikkelen op gewenste plaatsen het metalen product weer bloot te kunnen geven voor het aanbrengen van de uit metaal bestaande bedekking. Bij het aanbrengen van dergelijke folie's aan weerszijden van van openingen voorziene producten blijken echter na het belichten en ontwikkelen de folie's op de voor- en achterzijde van het product tussen de openingen niet aan te sluiten, waardoor kanalen ontstaan, terwijl in het na het belichten en ontwikkelen bloot gelegde oppervlak van het product ook de snijkanten van de in het product aangebrachte openingen in het bloot gelegde gedeelte niet gemaskeerd zijn. Bij het uiteindelijk aanbrengen van de uit metaal bestaande bedekking worden dan ook op de snijkanten van de openingen in het bloot gelegde oppervlak en tenminste gedeeltelijk in de tussen boven- en onderfilm aanwezige kanalen ongewenste metaalbedekkingen aangebracht, op soortgelijke wijze als beschreven aan de hand van de figuren 5 en 6.

Verder is overwogen om de producten te dompelen in of te bespuiten met vloeibare lichtgevoelige materialen en deze lichtgevoelige materialen op soortgelijke wijze als hierboven besproken op gewenste plaatsen te belichten. Hierbij bleek echter, dat na droging van de lichtgevoelige laag ter plaatse van scherpe kanten en bij eventuele op die kanten aanwezige bramen de lichtgevoelige laag zodanig was weggetrokken, dat de resterende daar achter blijvende lichtgevoelige laag poreus was en onvoldoende bescherming gaf bij het na belichten en ontwikkelen aanbrengen van de metaalbedekking, zodat ook op ongewenste plaatsen metaal afzettingen langs deze onvoldoend beschermde kanten en/of bramen plaatsvonden met alle daaraan verbonden nadelen.

Volgens de uitvinding wordt nu een volledig gesloten foto-resistlaag langs electroforetische weg op de van openingen voorziene producten aangebracht en worden na droging van de opgebrachte fotoresist-laag de van openingen voorziene producten op de plaatsen waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht afgedekt met een fotomasker en worden vervolgens de van een fotomasker(s) voorziene producten aan weerszijden gelijktijdig of opeenvolgend belicht, waarbij de intensiteit van de belichting zodanig wordt gekozen, dat uitharding van de electroforetisch aangebrachte en belichte fotoresist ook volledig plaatsvindt op de snijkanten van de openingen in de van openingen voorziene producten, waarna van die delen van de van openingen voorziene producten, waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht, na verwijderen van het fotomasker de niet belichte fotoresistlaag door ontwikkelen wordt verwijderd, terwijl het belichte resterende deel van de fotoresistlaag op de van openingen voorziene producten, inclusief de snijkanten van de openingen, achterblijft om dienst te doen als maskering van de metalen producten bij het aanbrengen van de metaalbedekkingen door electrolyse op de delen van de van openingen voorziene producten waarvan de fotoresistlaag is verwijderd.

Verrassenderwijs is gebleken, dat door toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding op zeer economische wijze een bijzonder hechte en dichte afscherming kan worden verkregen op die delen van de metalen producten, waarop geen uit metaal bestaande bedekkingen moeten worden aangebracht, ook op scherpe randen en wanddelen, die in de producten aangebrachte openingen begrenzen, zodanig, dat bijvoorbeeld uitsluitend op het voor- en/of het achtervlak van de metalen producten binnen zeer nauwkeurige grenzen een uit metaal bestaande bedekking kan worden aangebracht.

Hierbij wordt gebruik gemaakt van een negatief fotoresist, waarmede ook alle snijkanten van de openingen op effectieve wijze bedekt zullen blijven na het belichten en ontwikkelen. Dientengevolge kan ook, zoals schematisch weergegeven in figuur 8, een zeer nauwkeurig bepaalde aanbrenging van het bedekkingsmetaal op deel 11' van een aansluitbeen 6' worden verkregen, waarbij ook de snijkanten 9' onbedekt zullen blijven, dit in tegenstelling met het tot nu toe gebruikelijke resultaat zoals afgebeeld in figuur 6.

Volgens een verder aspect van de uitvinding kan echter ook gebruik worden gemaakt van een positief fotoresist, waarbij volgens de uitvinding een volledig gesloten fotoresist!aag langs electroforetische weg op de van openingen voorziene producten wordt aangebracht en na droging van de opgebrachte fotoresistlaag de van openingen voorziene producten op de plaatsen waarop geen metaalbedekking moet worden aangebracht worden afge-dekt met een fotomasker en vervolgens de van een fotomasker(s) voorziene producten aan weerszijden gelijktijdig of opeenvolgend worden belicht, waarvan van die delen van de van openingen voorziene producten, waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht, na verwijderen van het fotomasker de belichte fotoresistlaag door ontwikkelen wordt verwijderd, terwijl het niet belichte resterende deel van de fotoresistlaag op de van openingen voorziene producten achterblijft om dienst te doen als maskering van de metalen producten bij het aanbrengen van de metaalbedekkingen door electrolyse op de delen van de van openingen voorziene producten waarvan de fotoresistl aag is verwijderd.

Bij deze werkwijze kan het een probleem vormen om de maskeerlaag op de snijkanten van de producten te handhaven. Om dit te bewerkstelligen zal men de belichte vlakken nauwkeurig loodrecht op deze vlakken met licht moeten aanstralen.

Verder wordt voor het aanbrengen van de fotoresistlaag bij voorkeur een kathodisch proces toegepast, daar daarbij het gevaar van met metaal verontreinigen van het bad met fotoresistmateriaal wordt vermeden.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van bijgaande figuren.

Figuur 1 toont schematisch een op zich bekend metalen product in de vorm van een zogenaamd leadframe.

Figuur 2 toont schematisch een aantal producten in de vorm van in een band of strook samenhangende transistoronderdelen.

Figuur 3 toont schematisch een aanzicht op een aantal in een band of strook samenhangende voor gebruik in contactsystemen bestemde producten.

Figuur 4 toont een aanzicht op een leadframe met een groot aantal aansluitbenen.

Figuur 5 toont schematisch een doorsnede over een aantal aansl uitbenen van een leadframe, die zijn ingeklemd tussen maskeerorganen.

Figuur 6 toont schematisch een uiteinde van een aansluitbeen van een leadframe, dat gedeeltelijk is voorzien van een metaalbedekking.

Figuur 7 toont schematisch een achteraanzicht op een platform van een leadframe.

Figuur 8 toont schematisch een uiteinde van een aansluitbeen van een leadframe, dat gedeeltelijk is voorzien van een metaalbedekking zoals verkregen bij toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding.

Figuur 9 toont schematisch een opeenvolging van stations waardoorheen van metaalbedekkingen te voorziene producten kunnen worden ver-plaatst.

Figuur 10 toont schematisch in perspectief een inrichting voor het bewerken van in stroken samengevoegde producten.

Figuur 11 toont schematisch een station waarin een fotoresist-laag op de producten wordt aangebracht.

Figuur 12 toont schematisch een station waarin de producten worden belicht.

Gebruikelijk worden de in lange banden of stroken samenhangende, van metaalbedekkingen te voorziene producten in een inrichting onderworpen aan een aantal behandelingsstappen.

Zoals schematisch in figuur 9 is aangeduid kan een dergelijke inrichting een aantal behandelingsstations 14-29 omvatten.

In station 14 zullen de producten in de inrichting worden toegevoerd.

In station 15 zullen de producten op gebruikelijke wijze worden ontvet, terwijl zij in station 16 bijvoorbeeld worden geactiveerd in een zuurbad. Daarna vindt in station 18 het langs electroforetische weg aanbrengen van een fotoresistlaag plaats.

In station 19 kan een recuperatiespoeling plaatsvinden, terwijl vervolgens in station 20 de fotoresistlaag wordt gedroogd. Vervolgens zal in station 21 het(de) gewenste masker(s) worden aangebracht, waarna de producten worden belicht.

Vervolgens kan in station 22 een ontwikkelen plaatsvinden voor het verwijderen van de van een metaalbedekking te voorziene delen, die in station 23 door aanetsen kunnen worden geactiveerd. De stations 24 en 25 kunnen benut worden voor het op gebruikelijke wijze aanbrengen van de beoogde metaalbedekkingen, waarna in station 26 de na het ontwikkelen achtergebleven fotoresist voor zover nodig van de producten kan worden verwijderd. In station 27 kan dan een nareiniging plaatsvinden, gevolgd door een drogen van de producten in station 28, indien noodzakelijk. In station 29 kunnen dan de van metaalbedekkingen voorziene producten uit de inrichting worden verwijderd.

Een bijzonder geschikte inrichting 30 voor het verwerken van in stroken of lange banden samenhangende producten voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding, kan volgens hetzelfde principe zijn opgebouwd als de inrichting beschreven in de Europese octrooiaanvrage 0382283 waarvan de inhoud geacht wordt hier te zijn opgenomen, zodat het hier niet noodzakelijk zal zijn uitvoerig op de opbouw en werking van de inrichting in te gaan.

Zoals schematisch in figuur 10 aangeduid worden bij het invoerstation 14 van de inrichting 30 de in lange banden 31 samenhangende producten of de in korte stroken 32 samenhangende producten in de inrichting ingevoerd om vervolgens te worden getransporteerd door een deel van de inrichting 30 uitmakend bewerkingsgedeelte 33 waarin de bovengenoemde stations 15-28 zijn opgesteld. De behandelde producten worden dan in het afvoerstation 29 afgevoerd.

In figuur 11 is het station 18 voor het aanbrengen van de fotoresistlaag schematisch weergegeven. Zoals in deze figuur weergegeven worden de aan een transportband 34 bevestigde strookvormige delen 32 of een productband 31 (niet in figuur 8 weergegeven) in de richting volgens pijl C gevoerd door een een fotoresist bevattende bak 35. De fotoresist wordt in de bak toegevoerd via een op de bak aangesloten leiding 36 vanuit een niet weergegeven voorraadvat met behulp van een eveneens niet weergegeven pomp en stroomt door de bak om via overlooppoorten en een afvoerleiding 37 te worden afgevoerd naar het niet weergegeven voorraadvat, een en ander zoals aangeduid met behulp van pijlen in figuur 11.

Bij voorkeur zal de transportband 34 en de daaraan bevestigde productstroken 32 als cathode zijn geschakeld, terwijl in de bak 35 een anode 38 is opgesteld. De voorkeur wordt gegeven aan een dergelijk cathodisch proces in plaats van aan een anodisch proces, waarbij de producten de anode vormen, daar bij toepassing van een cathodisch proces een verontreiniging van het in de bak 35 aanwezige fotoresist met metaal wordt vermeden.

In het fotoresistbad zal een zeer effectieve bedekking van de producten met een fotoresistlaag worden verkregen, waarbij ook in poriën en verdiepingen van de producten een effectieve geheel dichte bedekking wórdt verkregen.

In principe is het mogelijk om hetzij een intermitterende verplaatsing van de producten door· het fotoresistbad, hetzij een continue verplaatsing van de producten door het fotoresistbad te bewerkstelligen.

Verrassenderwijs is gebleken, dat het invoeren van de van openingen voorziene producten in het fotogevoelige resistbad onder het continu door het fotoresistbad doorbewegen van de producten een snelle en volledige bedekking van de producten in een korte tijd begunstigde.

Zoals hierboven reeds uiteengezet kan gebruik worden gemaakt van een positieve fotoresist of een negatieve fotoresist.

Bij gebruikmaking van negatieve fotoresist wordt het niet belichte gedeelte van het product bij het op het belichten aansluitende ontwikkelen van de fotoresistlaag van de niet belichte fotoresistlaag ontdaan, terwijl op de belichte gedeelten van het product de aangebrachte fotoresistlaag bij het ontwikkelen op het product achterblijft. De in het bijzonder beoogde producten, zoals de leadframes, worden in het algemeen slechts aan één zijde van een metaalbedekking voorzien, terwijl het aanbrengen van metaalbedekkingen op de andere zijde en op de snijkanten van de in de producten gevormde openingen moet worden vermeden. Op grond daarvan wordt de voorkeur gegeven aan het gebruikmaken van een negatieve fotoresist, waarbij gedurende het belichten slechts deze van een metaalbedekking te voorziene delen van het product moeten worden gemaskeerd en door het belichten van de zo op gewenste wijze gemaskeerde producten vanaf twee zijkanten ook op de snijkanten een fotoresistlaag wordt verkregen, die bij het ontwikkelen op deze snijkanten achterblijft om te verhinderen, dat zich daarop bedekkingsmetaal afzet.

Binnen de geest en beschermingsomvang van de uitvinding is het echter ook mogelijk gebruik te maken van positieve fotoresisten, bij gebruik waarvan juist de belichte gedeelten bij het na het belichten plaatsvindende ontwikkelingen van de producten worden verwijderd. Bij een toepassing van een positieve fotoresist moeten dus al die delen van de producten, die niet van een metaalbedekking moeten worden voorzien, worden afgedekt tijdens het belichten. In het bijzonder het handhaven van een goede afschermende bedekking van een fotoresistlaag op de snijkanten van de in de producten aangebrachte openingen kan hierbij moeilijkheden met zich meebrengen.

Nadat zo de fotoresistlaag is aangebracht op de producten en is gedroogd zullen de producten door het nader schematisch in figuur 12 weergegeven belichtingsstation 21 worden gevoerd.

In dit belichtingsstation zullen bijvoorbeeld één of meerdere, bijvoorbeeld uit glas vervaardigde maskers 39 zijn opgesteld, die om een continue werkwijze mogelijk te maken, bij voorkeur worden ondersteund door rondlopende niet weergegeven sledes, die over een deel van hun traject evenwijdig aan de transportband 34 meelopen.

Het masker zal zijn voorzien van geschikte voor licht ondoorlaatbare maskeervlakken 40.

Op de het masker ondersteunende slede zal tevens een camera 41 zijn aangebracht met behulp waarvan de ligging van een op het product aangebracht merkteken 42 kan worden vergeleken met de ligging van een op het masker 39 aangebracht merkteken 43. Indien met behulp van de camera een afwijking tussen de werkelijke ligging van de merktekens 42 en 43 en de beoogde ligging van de merktekens wordt waargenomen kunnen met behulp van de camera, op de slede gemonteerde, niet nader weergegeven motoren in werking worden gesteld, met behulp waarvan het masker 39 in horizontale en/of verticale richting D resp. E kan worden verplaatst om de juiste ligging van de merktekens 42 en 43 ten opzichte van elkaar te kunnen bewerkstelligen.

Een belangrijk voordeel van de werkwijze volgens de uitvinding is verder, dat tijdens het belichten het masker 39 op korte afstand van de producten kan worden gehouden, zodat er geen eventuele beschadiging van de ' resist!aag op de producten zal optreden. Dit op korte afstand houden van het masker is in het bijzonder toelaatbaar, doordat in het bijzonder voor het belichten van de van metaalbedekkingen te voorziene zijde van het product gebundelde U.V. belichting kan worden gebruikt. Het belichten van de van het masker af gekeerde zijden van de producten, die niet van een metaalbedekking behoeven te worden voorzien, kan gelijktijdig of in tijd verschoven met de belichting van de voorzijden van de producten plaatsvinden. Door juiste regeling van de intensiteit en tijd van de belichting kan een volledige uitharding van de fotoresistlaag, ook op de snijkanten van de producten plaatsvinden.

Het is bijzonder gunstig gebleken de belichtingstijd van de van het masker afgekeerde zijde van het product 1,5 tot 4 maal langer, bij voorkeur 2,5 - 3 maal langer te kiezen dan de belichtingstijd van de naar het masker toegekeerde zijde van het product.

De zo belichte producten worden vervolgens gevoerd door een ontwikkelingsbad voor het verwijderen van de fotoresistlaag van de van metaalbedekkingen te voorziene oppervlakken, waarna de producten worden getransporteerd door een bad voor het op gebruikelijke wijze langs electrolytische weg aanbrengen van de gewenste metaalbedekking.

Bij gebruikmaken van een negatieve fotoresist zullen voor het ontwikkelen bij voorkeur lichtzure ontwikkel vloei stoffen worden gebruikt op basis van organische zuren, zoals bijvoorbeeld melkzuur.

Vervolgens zullen veelal de voor het aanbrengen van een metaalbedekking bloot gelegde delen van de producten in station 19 licht worden aangeëtst voor het verkrijgen van een schoon oppervlak, dat wil zeggen bijvoorbeeld gedompeld in een oplossing van amoniumpersulfaat of van verdund zwavelzuur met waterstofperoxide, indien het basismateriaal van de producten koper is. Indien de producten zijn vervaardigd uit een nikkel-ijzerlegering kunnen de producten voor het aanetsen worden gedompeld in een oplossing van oxaalzuur en waterstofperoxide.

In verband met de aanwezigheid van de fotoresistlaag op de producten komen voor het aanbrengen van de beoogde selectieve metaalbedekkingen op de producten electrolyse baden in aanmerking met een pH-bereik van ca. 2 tot ca. 9,5.

Omdat in het vergrote deel van de toepassingen zilver als metaalbedekking geëist wordt, kunnen de gebruikelijke zilverelectrolyten die werken in een pH gebied boven 12 niet worden toegepast.

Een speciaal voor de werkwijze volgens de uitvinding ontwikkelde zilverelectroliet werkt bij een pH van 8-9, bij voorkeur ca. 8,5 en bevat: Kaliumhydroxyde 20 g/1

Fosforzuur 85% 10 ml/1

Kaliumzilvercyanide 54% 60-120 g/1 (Zilvermetaalgehalte) 32-65 g/1.

De pH van het electron et wordt middels toevoeging van fosforzuur of kaliumhydroxyde op de juiste waarde gebracht.

Ten einde gladde en glanzende tot halfglanzende zilverlagen over een breed stroomdichtheidsgebied te verkrijgen worden aan het electron et nog toegevoegd korrel verfijners en werktraject vergrotende middelen. Bijzonder goed voor het gewenste effect bleken de producten (Meco) Silverjet Brightner in een dosering van 20-40 ml/1 als korrel verfijner en (Meco) Silverjet Range extender in een dosering van 10-15 ml/1 als werktraject-vergroter. Deze producten worden geleverd door de firma Meco Instruments and Processes te 's-Hertogenbosch.

Het aldus verkregen electron et wordt toegepast bij 30-40°C en geeft uniforme halfglanzende neerslagen over een traject van 5-25 A/dm2. Bij 15,6 A/dmz wordt een zilverlaagdikte van 2, alt. 4 micrometer verkregen in resp. 12 en 24 sec.

Eventueel kan om optreden van zilverdompelneerslagen te voorkomen, het gewenst zijn de feitelijke aanbrenging van de uit zilver bestaande metaalbedekkingen te laten voorafgaan door een voorverzilvering waarin eenzelfde zilverbadsamenstelling wordt gebruikt, maar het gehalte aan zilvermetaal slechts 2-6 g/1 bedraagt.

Na het aanbrengen van de beoogde metaalbedekkingen wordt de resterende fotoresistlaag verwijderd waarvoor doelmatig waterige oplossingen van bepaalde zuren of alkaliën worden toegepast bij temperaturen van 30-65°C, waarbij krachtige vloei stofbeweging gewenst is. Aangezien de alkalische strippers meestal milieu-onvriendelijke oplosmiddelen bevatten, verdient het gebruik van zure oplossingen voor het strippen van de resist-laag de voorkeur. Zeer geschikt bleek hiervoor een oplossing van 0,5-0,7% azijnzuur in water. Vervolgens kan in station 26 een nareiniging worden bewerkstelligd met behulp van sterk alkalische electrolytische ontvettings-baden.

Daarna kunnen de producten worden schoongespoeld en gedroogd.

Het zal echter duidelijk zijn, dat in plaats van voor het aanbrengen van zilver de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding ook doelmatig kunnen worden gebruikt voor het aanbrengen van andere metaalbedekkingen, zoals bijvoorbeeld bedekkingen uit goud of uit een combinatie van nikkel en goud.

In figuur 3 is bijvoorbeeld een aantal in een band verzamelde contactorganen voor een drukcontact, zoals wel in toetsenborden voor computers wordt gebruikt, weergegeven. Hoewel ten behoeve van de mechanische sterkte van dergelijke contacten het met "4" aangegeven vlak een bepaalde afmeting heeft, bijvoorbeeld 4 mm diameter, is het functionele gedeelte van het contact dat deel in figuur 3 dat zwart is weergegeven, met een diameter van bijvoorbeeld 2 mm. Een dergelijk selectief aanbrengen van de goud-bedekking kan uitermate doelmatige gerealiseerd worden onder toepassing van de werkwijze volgens de uitvinding, waarbij besparingen aan edelmetaal van 75¾ of meer in vele gevallen haalbaar zijn. In het aangegeven voorbeeld bedroeg de goud-besparing per miljoen contacten ca. 3,75 kg bij een nominale laagdikte van 2 micrometer en vertegenwoordigde derhalve een waarde van ca. Hf1. 75.000,--, terwijl van dergelijke contacten jaarlijks vele tientallen miljoenen stuks gefabriceerd worden.

Claims (11)

1. Werkwijze voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaalbedekkingen op door middel van stansen of etsen verkregen, van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten, waarbij de van openingen voorziene producten in overeenstemming met beoogde aan te brengen, uit metaal bestaande bedekkingen worden gemaskeerd, waarna de gemaskeerde van openingen voorziene producten in contact worden gebracht met een electro!iet voor het langs electrolytische weg op gewenste plaatsen aanbrengen van de metaalbedekkingen op de van openingen voorziene producten, met het kenmerk, dat een volledig gesloten fotoresistlaag langs electroforetische weg op de van openingen voorziene producten wordt aangebracht en na droging van de opgebrachte fotoresistlaag de van openingen voorziene producten op de plaatsen waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht worden afgedekt met een fotomasker en vervolgens de van een fotomasker(s) voorziene producten aan weerszijden gelijktijdig of opeenvolgend worden belicht, waarbij de intensiteit van de belichting zodanig wordt gekozen, dat uitharding van de electroforetisch aangebrachte en belichte fotoresist ook volledig plaatsvindt op de snijkanten van de openingen in de van openingen voorziene producten, waarna van die delen van de van openingen voorziene producten waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht na verwijderen van het fotomasker de niet belichte fotoresistlaag door ontwikkelen wordt verwijderd, terwijl het belichte resterende deel van de fotoresistlaag op de van openingen voorziene producten, inclusief de snijkanten van de openingen, achterblijft om dienst te doen als maskering van de metalen producten bij het aanbrengen van de metaalbedekkingen door electrolyse op de delen van de van openingen voorziene producten waarvan de fotoresistlaag is verwijderd.

2. Werkwijze voor het langs electrolytische weg plaatselijk aanbrengen van metaal bedekkingen op door middel van stansen of etsen verkregen, van openingen voorziene metalen of gemetalliseerde producten, waarbij de van openingen voorziene producten in overeenstemming met beoogde aan te brengen, uit metaal bestaande bedekkingen worden gemaskeerd, waarna de gemaskeerde van openingen voorziene producten in contact worden gebracht met een electroliet voor het langs electrolytische weg op gewenste plaatsen aanbrengen van de metaalbedekkingen op de van openingen voorziene producten, met het kenmerk, dat een volledig gesloten fotoresistlaag langs electroforetische weg op de van openingen voorziene producten wordt aangebracht en na droging van de opgebrachte fotoresistlaag de van openingen voorziene producten op de plaatsen waarop geen metaalbedekking moet worden aangebracht worden afgedekt met een fotomasker en waarna vervolgens de van een fotomasker(s) voorziene producten worden belicht, waarna van die delen van de van openingen voorziene producten, waarop een metaalbedekking moet worden aangebracht na verwijderen van het fotomasker de belichte fotoresistlaag door ontwikkelen wordt verwijderd, terwijl het niet belichte resterende deel van de fotoresistlaag op de van openingen voorziene producten achterblijft om dienst te doen als maskering van de metalen producten bij het aanbrengen van de metaalbedekkingen door electrolyse op de delen van de van openingen voorziene producten waarvan de fotoresistlaag is verwijderd.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat voor het aanbrengen van de fotoresistlaag een kathodisch proces wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat voor het aanbrengen van een uit zilver bestaande metaalbedekking gebruik wordt gemaakt van een electrolysebad met een pH van ca. 2-9,5.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van een bad met een pH van 8-8,5 en een temperatuur van 30-40°C.

6. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat gebruik wordt gemaakt van een glazen of met filmmateriaal gelamineerd glazen maskeerorgaan, dat op gewenste plaatsen voor licht ondoorlaatbaar is en dat evenwijdig aan het(de) producten wordt opgesteld.

7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de producten tijdens de bewerking naar keuze continu of intermitterend worden voortbewogen.

8. Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies,met het kenmerk, dat de van het masker afgekeerde zijde van de van openingen voorziene producten 1,5 tot 4 maal langer wordt belicht dan de tegenover liggende zijde.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de belichtingstijd van de van het masker afgekeerde zijde van de producten 2,5-3 maal langer wordt gekozen dan de belichtingstijd van de tegenover gestelde zijde.

10· Inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de inrichting is voorzien van een bad voor het opbrengen van een fotoresistlaag, van middelen voor het belichten van de fotoresistlaag en van middelen voor het verplaatsen van de producten door de inrichting, terwijl tenminste een fotomasker is aangebracht, dat ten opzichte van de producten in horizontale richting en in verticale richting instelbaar is onder de invloed van kentekens op de producten en op het masker waarnemende inrichting.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het masker wordt gevormd door een glazen plaat of een glazen plaat met daarop gelamineerd filmmateriaal, die op gewenste plaatsen voor licht ondoorlaatbaar is gemaakt, terwijl de glazen plaat wordt ondersteund door een slede, die met de producten over tenminste een deel van de baan van de producten door de inrichting verplaatsbaar is.