NO122646B

NO122646B -

Info

Publication number: NO122646B
Application number: NO146143A
Authority: NO
Inventors: H Smith; G Hughes
Original assignee: H Smith
Priority date: 1961-10-19
Filing date: 1962-10-18
Publication date: 1971-07-26
Also published as: FI41027B; DK113641B; DK115621B; ES281669A1; AT256356B; GB1041278A; CH459195A; AT264730B; AT256354B; SE312551B; AT256355B; NO122644B; CH450407A; SE313809B; DE1468604B1; DE1793608B1; DK121228B; FI41026B; DK124753B; SE335526B

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av en med et metallmønster forsynt isolerende bærer. Method for producing an insulating carrier provided with a metal pattern.

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte The invention relates to a method

til fremstilling av en med et metallmøn-ster, f. eks. i form av en trykket strøm-krets, forsynt isolerende bærer, i hvilken metallmønsteret dannes ad galvanisk vei for making one with a metal pattern, e.g. in the form of a compressed current circuit, provided with an insulating carrier, in which the metal pattern is formed by galvanic means

på en til det ønskede mønster svarende delvis dekket, midlertidig, metallisk bærer og deretter overføres på den isolerende bærer. on a to the desired pattern corresponding to the partially covered, temporary, metallic support and then transferred to the insulating support.

Et slikt metallmønster kan ha form av Such a metal pattern can take the form of

en strømkrets for ledning av den elektriske strøm i radio- og fjernsynsapparater, rør-apparatur, elektroniske regnemaskiner, te-lefonsentraler osv., og det kan også ha form av visse enkelte deler, f. eks. kondensato-rer, spoler, motstander og liknende. a circuit for conducting the electric current in radio and television sets, tube apparatus, electronic calculators, telephone exchanges, etc., and it may also take the form of certain individual parts, e.g. capacitors, coils, resistors and the like.

Ved en kjent fremgangsmåte av den By a known method of it

forannevnte art blir den midlertidige bærer dannet av en stålplate som viser det ønskede mønster i høyrelieff, slik at altså de dekkede deler er utformet fordypet. Det på høyrelieffdelene utfelte metallmønster trykkes inn i en termoplastisk bærer, hvoretter metallmønsteret trekkes fra stålplaten sammen med denne termoplastiske bærer. in the above-mentioned manner, the temporary support is formed from a steel plate showing the desired pattern in high relief, so that the covered parts are designed recessed. The metal pattern deposited on the right-relief parts is pressed into a thermoplastic carrier, after which the metal pattern is pulled from the steel plate together with this thermoplastic carrier.

Når det anvendes klebestoffer for å få When adhesives are used to get

metallmønsteret til å hefte til den isolerende bærer opptrer det ofte, særlig når det benyttes herdbare klebestoffer, en hefteforbindelse mellom den isolerende bærer på den ene side og dekkmaterialet, eller med den midlertidige bærer på den annen side når dekkmaterialet er blitt fjernet før the metal pattern to adhere to the insulating carrier it often occurs, especially when curable adhesives are used, a bond connection between the insulating carrier on the one hand and the covering material, or with the temporary carrier on the other hand when the covering material has been removed before

overføringen av metallmønsteret på den isolerende bærer. Denne hefteforbindelse gjør det vanskelig eller ofte helt umulig å skille den midlertidige bærer fra den isolerende bærer. Ved en annen kjent fremgangsmåte blir en slik uønsket sammen- the transfer of the metal pattern onto the insulating carrier. This booklet connection makes it difficult or often completely impossible to separate the temporary carrier from the insulating carrier. In another known method, such an unwanted combination is

hefting unngått derved at det anvendes et usedvanlig dekkmateriale, nemlig en fluor-kullvannstoff-forbindelse, som virker kle-bestoffrastøtende. Anvendelsen av et så-dant materiale er imidlertid ikke helt en-kel og krever mange tidsspillende arbeidstrinn. stapling is thereby avoided by using an unusual covering material, namely a fluorine-carbon hydrogen compound, which acts as an adhesive-repelling agent. However, the use of such a material is not entirely simple and requires many time-consuming work steps.

Oppfinnelsen går ut på en fremgangsmåte av den førstnevnte art hvor en mu-lig fastheftning til den isolerende bærer ikke spiller noen rolle og hvor dekklaget kan fjernes før overføringen av metall-mønsteret. Dette har den fordel at når det anvendes en flat, altså ikke profilert midlertidig bærer rager metallmønsteret frem og kan lett overføres på den isolerende bærer. The invention is based on a method of the first-mentioned kind where a possible adhesion to the insulating carrier does not play any role and where the covering layer can be removed before the transfer of the metal pattern. This has the advantage that when a flat, i.e. not profiled, temporary carrier is used, the metal pattern protrudes and can easily be transferred onto the insulating carrier.

Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen er karakterisert ved at den midlertidige bærer dannes av en metallplate som på et skillelag på denne bærer et ad galvanisk vei utfelt tynt metallag, som har en tykkelse av høyst 10 mikron, hvilket tynne metallag med metallmønsteret overføres på den isolerende bærer, hvorunder metallplaten skilles fra det tynne metallag langs skillelaget og deretter ad mekanisk og/eller kjemisk vei fjernes fra den isolerende bærer og metallmønsteret som nå danner et enhetlig legeme. The method according to the invention is characterized by the fact that the temporary carrier is formed by a metal plate which, on a separating layer, carries a thin metal layer deposited by galvanic means, which has a thickness of no more than 10 microns, which thin metal layer with the metal pattern is transferred onto the insulating carrier , during which the metal sheet is separated from the thin metal layer along the separation layer and then mechanically and/or chemically removed from the insulating carrier and the metal pattern which now forms a uniform body.

Den midlertidige underlagsplate av metall, kan bestå av rustfritt stål, hvis overflate på i og for seg kjent måte er dekket med et skillelag. The temporary base plate made of metal can consist of stainless steel, the surface of which is covered in a manner known per se with a separating layer.

Det isolerende lag kan påføres ved en hvilken som helst kjent trykkemetode, f. eks. ved silketrykk eller ad fotografisk vei. The insulating layer can be applied by any known printing method, e.g. by screen printing or by photographic means.

Påføringen av mønsteret ved elektro- The application of the pattern by electro-

lyse på de deler av det elektrolytisk på- illuminate the parts of the electrolytically applied

førte lag som ikke dekkes av det isolerende lag, medfører ingen vanskeligheter. Det må sørges for at metallet i mønsteret ikke blir skjørt. layer that is not covered by the insulating layer does not cause any difficulties. It must be ensured that the metal in the pattern does not become brittle.

I henhold til oppfinnelsen festes det fremtredende mønster til et isolerende un- According to the invention, the prominent pattern is attached to an insulating un-

derlag ved adhesjon. Dette kan gjøres ved å presse det fremtredende mønster inn i et passende underlag, ved fastliming eller ved begge måter samtidig. thus by adhesion. This can be done by pressing the prominent pattern into a suitable substrate, by gluing or by both methods at the same time.

Det kan også være fordelaktig å felle It can also be beneficial to trap

ut flere lag etter hverandre på det elektro- out several layers one after the other on the electro-

lytisk utfelte lags udekkete deler. På denne måte kan metallmønsteret få forskjellige egenskaper. Man kan f. eks. på det elektro- exposed parts of lytically precipitated layers. In this way, the metal pattern can acquire different properties. One can e.g. on the electro-

lytisk påførte lag, f. eks. et kobberlag, først felle ut et rhodiumlag og ovenpå dette et tykkere kobberlag. På denne måte fåes et slitesterkt rhodiumlag på den ytre over- lytically applied layers, e.g. a copper layer, first deposit a rhodium layer and on top of this a thicker copper layer. In this way, a durable rhodium layer is obtained on the outer surface

flate. fleet.

Man kan også ved elektrolyse påføre It can also be applied by electrolysis

en blytinn-legering på det elektrolytisk på- a lead alloy on the electrolytically

førte lags udekkete deler og ovenpå dette et kobberlag. Slike metallmønstere kan lett loddes. I stedet for av rhodium eller en bly-tinnlegering kan det første lag bestå first layer exposed parts and on top of this a copper layer. Such metal patterns can be easily soldered. Instead of rhodium or a lead-tin alloy, the first layer may consist

av gull eller sølv. På denne måte fremstilte metallmønstere er meget motstandsdyk- of gold or silver. Metal patterns produced in this way are very resistant

tige mot korrosjon og har liten overgangs-motstand, hvilket er viktig ved fremstilling av kontakter for brytere. Man kan også ved elektrolyse påføre et jern- eller nikkellag ovenpå det fremtredende kobbermønster. resistant to corrosion and has low transition resistance, which is important when making contacts for switches. You can also apply an iron or nickel layer on top of the prominent copper pattern by electrolysis.

Dette jern- eller nikkellag vil bevirke at metallmønsteret sitter bedre fast på det isolerende underlag. This iron or nickel layer will ensure that the metal pattern adheres better to the insulating substrate.

Tegningen viser to utførelsesformer av oppfinnelsen, idet The drawing shows two embodiments of the invention, namely

fig. I—VI viser den første og fig. VII—X den annen utførelsesform. fig. I—VI show the first and fig. VII—X the second embodiment.

I fig. I er en rustfritt stålplate, som In fig. I is a stainless steel plate, which

kan gjøre tjeneste som matrise for pres- can serve as a matrix for pres-

ning av hårdt papir og som midlertidig un- of hard paper and as a temporary

derlag, betegnet med 1, mens 2 er en 2 til 4 |^ tykk kobberfolie, som ved elektrolyse er felt ut på et skillelag på metallaget 1. layer, denoted by 1, while 2 is a 2 to 4 |^ thick copper foil, which is deposited by electrolysis on a separating layer on the metal layer 1.

I fig II betegner 1 og 2 de samme de- In Fig. II, 1 and 2 denote the same de-

ler. Et på enkelte steder påført ikke le- laughing. A in some places applied not le-

dende lag er betegnet med 3. Dette ble gjort på følgende måte: Det ved elektrolyse på- The second layer is denoted by 3. This was done in the following way: By electrolysis,

førte kobberlag ble påført et lag av polyvinylbutyral (med en tykkelse av ca. 10 lead copper layer was applied a layer of polyvinyl butyral (with a thickness of approx. 10

som var gjort lysømfintlig med ammoni-umkromat. Laget ble eksponert under en gjennomsiktig film med et svertet positivt bilde av det ønskede metallmønster hvor- which had been made photosensitized with ammonium umchromate. The layer was exposed under a transparent film with a blackened positive image of the desired metal pattern where-

ved polyvinylbutyralen ble ytterligere poly-merisert på de belyste områder med derav følgende vesentlig nedsatt oppløselighet. in the case of polyvinyl butyral was further polymerized on the illuminated areas with the resulting significantly reduced solubility.

Den ikke belyste polyvinylbutyral ble der- The unilluminated polyvinyl butyral was then

etter fjernet ved hjelp av et oppløsnings-middel. after being removed using a solvent.

På de deler av kobberlaget 2 som ikke On the parts of copper layer 2 that are not

var dekket med harpiks 3, ble det ved elek- was covered with resin 3, it became

trolyse i et kobberbad påført metall inn- trolysis in a copper bath applied to metal in-

til den tykkelse som det ledende mønster skal ha. Mønsteret, som i fig. III er be- to the thickness that the conductive pattern should have. The pattern, as in fig. III is be-

tegnet med 4, fremtrer da i relieff. the sign with 4, then appears in relief.

Deretter ble den rustfri stålplate 1 med mønsteret 4 sammen med flere med kresolharpiks impregnerte papirark anbrakt under en hårdpapirpresse og presset ved 150° C, så mønsteret 4 ble presset inn i de på hverandre lagte papirark under herd- Next, the stainless steel plate 1 with the pattern 4 together with several cresol resin impregnated paper sheets was placed under a hard paper press and pressed at 150°C, so the pattern 4 was pressed into the superimposed paper sheets under hardening

ning av kresolharpiksen. Da kobberlaget 2 ning of the cresol resin. Then the copper layer 2

var anbrakt på et skillelag på stålplaten 1, was placed on a separating layer on the steel plate 1,

kan man skille stålplaten 1 fra laget 2 etter presnings- og herdningsoperasjonen. Dette er vist i fig. IV og V, hvor papirarkene som er impregnert med herdet kresolharpiks er betegnet med 5. Til slutt oppløses det 2—4 can the steel plate 1 be separated from layer 2 after the pressing and hardening operation. This is shown in fig. IV and V, where the sheets of paper impregnated with hardened cresol resin are designated 5. Finally, 2-4

|x tykke kobberlag, som dekker hele papir- |x thick copper layers, which cover the entire paper

laget, hvori metallmønsteret er innpresset, the layer in which the metal pattern is pressed,

ved neddykking i et ferrokloridbad i ca. et halvt minutt, hvoretter det isolerende lag 3 fjernes mekanisk etter svelling i etanol. by immersion in a ferrochloride bath for approx. half a minute, after which the insulating layer 3 is mechanically removed after swelling in ethanol.

Fig. VII til X viser arbeidstrinn etter arbeidstrinnet i fig. III. Som vist fjernes det isolerende lag 3 før metallmønsteret presses inn i det isolerende underlag. Først da fjernes den foreløbige plate 1 og det elektrolytisk påførte kobberlag etses vekk. Fig. VII to X show work steps after the work step in fig. III. As shown, the insulating layer 3 is removed before the metal pattern is pressed into the insulating substrate. Only then is the provisional plate 1 removed and the electrolytically applied copper layer is etched away.

I stedet for å presse metallmønsteret Instead of pressing the metal pattern

inn i de impregnerte papirark kan man an- into the impregnated paper sheets, one can

vende et allerede herdet laminert fenolfor-maldehydharpiksunderlag med et binde- cover an already cured laminated phenol-formaldehyde resin substrate with a binder

middel på overflaten og presse det ledende mønster mot dette. agent on the surface and press the conductive pattern against this.

Ved en annen utførelsesform av oppfinnelsen dekkes den ene side av den fore- In another embodiment of the invention, one side is covered by the

løbige underlagsplate, hvor metallmønste- running base plate, where the metal pattern

ret befinner seg med et lag av en epoksyharpiks av den type som går i handelen med betegnelsen «Araldite». Etter at det påstøpte lag er herdet ved oppvarmning eller ved henstand i tilfelle av en koldher- right is with a layer of an epoxy resin of the type sold in the trade under the name "Araldite". After the applied layer has hardened by heating or by standing in the case of a cold cure

dende harpiks, skilles den foreløbige plate fra det elektrolytisk påførte lag, som der- resin, the provisional plate is separated from the electrolytically applied layer, which there-

etter fjernes ved kjemisk innvirkning, after being removed by chemical action,

f. eks. etsing, eller ved mekanisk innvirk- e.g. etching, or by mechanical impact

ning, f. eks. slipning. ning, e.g. grinding.

Claims

1. Method for producing one with a metal pattern, e.g. in the form of a pressurized circuit, provided with an insulating carrier, in which the metal pattern is formed by galvanic means on a to the negative of the desired pattern corresponding to the partially covered, temporary, metallic carrier and then

is transferred onto the insulating carrier, characterized in that the temporary carrier is formed by a metal plate which, on a separating layer on it, carries a thin metal layer deposited by galvanic means, which has a thickness of no more than 10 microns, which thin metal layer with the metal pattern is transferred onto the insulating carrier, during which the metal plate is separated from the thin metal layer along the separation layer and then mechanically and/or chemically removed from the insulating carrier and the metal pattern which now forms a uniform body.

2. Method according to claim 1, characterized in that the galvanically deposited metal layer has a thickness of from 2 to 4 ii.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the galvanically deposited metal layer consists of copper.

4. Method according to claims 1-3, characterized in that the insulating layer consists of several superimposed organic foils, which are impregnated with a non-cured but curable cresol resin.

5. Method according to claim 4, characterized in that the insulating layer consists of paper sheets impregnated with cresol resin.

6. Method according to claim 4 or 5, characterized in that the conductive pattern is connected to the insulating layer, by pressing the temporary carrier with applied conductive pattern against the insulating layer and curing the resin by heating.

7. Method according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the insulating layer is applied by casting a hardened epoxy resin on the side of the temporary carrier on which the conductive pattern is deposited.

8. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that to form the conductive pattern by depositing metal on the galvanically deposited metal layer, different metals are deposited on top of each other.

9. Method according to claim 8, characterized in that the uncovered parts of the galvanically deposited metal layer are first applied by electrolysis to a metal from the group rhodium, silver or gold, after which the conductive pattern is further applied by electrolysis to a layer of copper.

10. Method according to claim 9, characterized in that, after the precipitation of copper by electrolysis, a layer of iron or nickel is applied to the pattern.