DE4316087A1 - Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten - Google Patents
Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten LeiterplattenInfo
- Publication number
- DE4316087A1 DE4316087A1 DE4316087A DE4316087A DE4316087A1 DE 4316087 A1 DE4316087 A1 DE 4316087A1 DE 4316087 A DE4316087 A DE 4316087A DE 4316087 A DE4316087 A DE 4316087A DE 4316087 A1 DE4316087 A1 DE 4316087A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- solder mask
- solder
- mask
- metal deposition
- printed circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/24—Reinforcing the conductive pattern
- H05K3/243—Reinforcing the conductive pattern characterised by selective plating, e.g. for finish plating of pads
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/05—Patterning and lithography; Masks; Details of resist
- H05K2203/0562—Details of resist
- H05K2203/0571—Dual purpose resist, e.g. etch resist used as solder resist, solder resist used as plating resist
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/07—Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
- H05K2203/0703—Plating
- H05K2203/072—Electroless plating, e.g. finish plating or initial plating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/1105—Heating or thermal processing not related to soldering, firing, curing or laminating, e.g. for shaping the substrate or during finish plating
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum bildmäßigen, bevorzugt stromlosen
Metallisieren von strukturierten Leiterplatten bzw. von gedruckten Schaltungen,
die von einer Lötstoppmaske unter Aussparung von Lötaugen abgedeckt sind.
Derartige Schaltungen werden üblicherweise an den für Kontaktierungen vor
gesehenen Anschlußstellen einem Schwall- bzw. Wellenlötprozeß unterworfen,
bei dem an den freiliegenden, nicht von der Lötstoppmaske abgedeckten Kon
taktstellen Lötmetall abgeschieden wird, das später teils zum Verbinden von
übereinanderliegenden Mehrlagenschaltungen, teils zum Anlöten von Bau
elementen dient. Um eine ausreichende Resistenz der Lötstoppmaske unter den
Bedingungen des Wellenlötens und der weiteren Verarbeitungsschritte zu errei
chen, ist es erforderlich, die lichtgehärtete Lötstoppmaske einer zusätzlichen
thermischen Härtung zu unterwerfen. Dabei werden die in dieser Schablone
enthaltenen thermisch vernetzbaren Verbindungen, z. B. Epoxyverbindungen,
vernetzt und bilden so ein ausreichend resistentes Gebilde. In neuerer Zeit ist
man mehr dazu übergeganten, die Kontaktstellen statt durch Wellenlöten durch
stromlose Metallabscheidung, insbesondere von Zinn, Nickel oder Gold, aus
entsprechenden Bädern herzustellen. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die
abgeschiedenen Metallschichten dünner und wesentlich gleichmäßiger sind als
beim Wellenlöten. Es wird besonders dann angewendet, wenn elektronische
Bauteile direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte montiert werden ("Surface
Mounted Device" (SMD)-Technik), denn für diese Technik ist eine besonders
gleichmäßige und flache Oberfläche der Leiterplatten erforderlich. Dieses Erfor
dernis läßt sich durch Lötverfahren, z. B. durch Heißverzinnen, nicht erfüllen. Es
zeigte sich aber, daß solche Bäder dazu neigen, die ausgehärtete Lötstopp
maske zu unterwandern, so daß sich unterhalb von deren Kanten Metall ab
scheidet. Diese Erscheinung ist unerwünscht und führt zur örtlichen Lockerung
der Lötstoppmasken, die sich ggf. durch Abheben beim Klebebandtest zu
erkennen gibt.
Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren einer
durch eine Lötstoppmaske bildmäßig abgedeckten strukturierten Leiterplatte
vorzuschlagen, das die Technik der stromlosen Metallisierung nutzt, ohne daß
die Lötschablone von der Metallisierungslösung unterwandert wird.
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von
strukturiertem Leiterplatten, bei dem die fertig strukturierte Leiterplatte mit einer
Lötstoppmaske unter Aussparung der Lötkontaktstellen bedeckt, die Lötstopp
maske thermisch gehärtet und an den freiliegenden Lötkontaktstellen Metall aus
einem wäßrigen Bad abgeschieden wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske vor der Metallabscheidung unter solchen Bedingungen erwärmt,
daß noch keine vollständige Härtung erfolgt und daß die Kupferoberfläche der
Leiterplatte praktisch nicht oxidiert wird, und daß man die Maske nach der
Metallabscheidung ausreichend lange auf eine ausreichend hohe Temperatur
erwärmt, daß die Maske vollständig durchgehärtet wird.
Die Metallabscheidung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt bevorzugt
stromlos. Sie ist grundsätzlich auch galvanisch mit Hilfe des elektrischen Stroms
möglich, jedoch ist hierbei der Kontaktanschluß schwieriger zu bewerkstelligen.
Als abzuscheidende Metalle kommen insbesondere Zinn, Nickel und Gold in
Betracht.
Die erste Erwärmungsstufe, die vor der Metallabscheidung erfolgt, führt zu einer
unvollständigen thermischen Härtung der Lötstoppmaske. Diese Härtung reicht
aus für die zur Metallabscheidung erforderliche Resistenz der Maske. Anderer
seits wird offenbar durch diese teilweise thermische Härtung die gute Haftung
der Maske an der Oberfläche der Leiterplatte nicht oder nur in so geringem
Maße gemindert, daß die Maske während der Metallabscheidung nicht unter
wandert wird.
Wie gefunden wurde, ist es wesentlich, daß bei der ersten, unvollständigen
thermischen Härtung keine oxidative Veränderung der Kupferoberfläche der
Schaltung erfolgt. Dies kann schon dadurch erreicht werden, daß die Härtung
unter weniger drastischen Bedingungen als sonst üblich, also bei niedrigerer
Temperatur oder nur über eine kürzere Zeit durchgeführt wird. Im allgemeinen
dauert diese erste Härtung nicht länger als 15 Minuten bei einer Temperatur im
Bereich von etwa 100-150°C. Härtungszeiten von 5 bis 12 Minuten werden
bevorzugt. Mit Vorteil kann die Härtung unter Sauerstoffausschluß, z. B. in einer
Schutzgasatmosphäre, z. B. aus Stickstoff oder Kohlendioxid, durchgeführt
werden.
Die zweite Härtungsstufe bewirkt die vollständige Aushärtung der Lötstopp
maske. Sie erfordert je nach der Natur der härtbaren Mischung Temperaturen im
Bereich von etwa 120-180°C und Zeiten von etwa 15 bis 90, bevorzugt 30 bis
80 Minuten.
Geeignete Materialien für die Herstellung der Lötstoppmasken sind z. B. in der
EP-A 418 733 und der älteren deutschen Patentanmeldung P 42 34 072.1
beschrieben. Solche Materialen weisen auf der fertig strukturierten Leiterplatte
eine Schicht aus einem photopolymerisierbaren Gemisch auf, das
- a) eine Verbindung mit mindestens einer, bevorzugt mindestens zwei endständigen ethylenisch ungesättigten Gruppen, die durch radika lisch initiierte Additionskettenpolymerisation ein vernetztes Polymeri sat zu bilden vermögen,
- b) ein wasserunlösliches, in wäßrig-alkalischen Lösungen lösliches polymeres Bindemittel,
- c) einen durch Strahlung aktivierbaren Polymerisationsinitiator oder eine Polymerisationsinitiatorkombination
- d) eine Verbindung, die mit sich selbst, mit dem Bindemittel (b) oder mit dem Polymerisat der Verbindung (a) in der Wärme zu vernet zen vermag,
- e) ggf. einen durch Wärme aktivierbaren Vernetzungsinitiator für die Verbindung (d) und
- f) ggf. ein feinteiliges mineralisches Pigment enthält.
Als mineralisches Pigment sind vor allem Silikate oder Kieselsäuren geeignet. Der
Mengenanteil des Pigments beträgt allgemein 20 bis 50, vorzugsweise 25 bis 40
Gew.-%.
Als monomere, polymerisierbare Verbindungen werden im allgemeinen Ester der
Acryl- oder Methacrylsäure mit mehrwertigen, vorzugsweise primären, Alkoholen
verwendet. Der Alkohol sollte bevorzugt mindestens zwei Hydroxygruppen
enthalten, da durch mehrfach ungesättigte Verbindungen die erwünschte Ver
netzungswirkung erreicht wird. Die Ester des Trimethylolpropans, Tri
methylolethans, des Pentaerythrits und Dipentaerythrits sind bevorzugte Bei
spiele. Das Monomere ist im allgemeinen in einer Menge von 10 bis 35, vorzugs
weise von 15 bis 30 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt an nichtflüchtigen
Bestandteilen, in dem Gemisch enthalten.
Als polymere Bindemittel eignen sich vor allem Polymere mit seitenständigen
Carboxyl- oder Carbonsäureanhydridgruppen. Besonders bevorzugt werden
Copolymere der Acryl- und Methacrylsäure, die als Comonomere Acryl- oder
Methacrylsäureester, Styrole, Acryl- oder Methacrylnitril, Acryl- oder Methacryla
mid oder Vinylheterocyclen enthalten.
Als durch Strahlung aktivierbare Polymerisationsinitiatoren können zahlreiche
Substanzen Verwendung finden. Beispiele sind Mehrkernchinone, wie 2-Ethylan
thrachinon, Acridinderivate, wie 9-Phenylacridin oder Benzacridine, Phenazinderi
vate, wie 9,10-Dimethylbenz(a)phenazin, Chinoxalin- oder Chinolinderivate, wie
2,3-Bis-(4-methoxyphenyl)chinoxalin oder 2-Styrylchinolin, Chinazolinverbindun
gen oder Acylphosphinoxidverbindungen. Von Vorteil sind auch Photoinitiatoren,
die durch Licht spaltbare Trihalogenmethylgruppen enthalten, insbesondere
Verbindungen aus der Triazin- oder Thiazolinreihe.
Die Photoinitiatoren werden im allgemeinen in Mengenanteilen von 0,1 bis 15,
vorzugsweise von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf die nichtflüchtigen Bestand
teile des Gemisches, zugesetzt.
Das erfindungsgemäße Gemisch enthält ferner eine thermisch vernetzbare
Verbindung. Bevorzugt werden zwei- oder mehrwertige Epoxyverbindungen. Als
Beispiele sind insbesondere Bisglycidylether von zweiwertigen Alkoholen und
Phenolen, wie z. B. von Bisphenol A, von Polyethylenglykol- und Polypropylen
glykolethern des Bisphenols A, von Butan-1,4-diol, Hexan-1,6-diol, Polyethylen
glykol, Polypropylenglykol oder Polytetrahydrofuran geeignet.
Mit Vorteil können auch die in der älteren deutschen Patentanmeldung
P 42 34 072.1 beschriebenen cycloaliphatischen Epoxyverbindungen eingesetzt
werden. Dies sind Verbindungen, die mindestens einen cycloaliphatischen Ring
und mindestens eine Epoxygruppe enthalten, wobei die Epoxygruppen vorzugs
weise nicht durch Chlorwasserstoffabspaltung aus einem Chlorhydrin entstanden
sind.
Auch Bisglycidylether von dreiwertigen Alkoholen, z. B. von Glycerin, können
verwendet werden. Die Epoxide werden dem Gemisch gewöhnlich in einer
Menge von etwa 10 bis 30, vorzugsweise 12 bis 25 Gew.-%, bezogen auf die
nichtflüchtigen Bestandteile des Gemisches, zugesetzt.
Als weitere thermisch vernetzbaren Verbindungen sind solche mit kondensations
fähigen N-Hydroxymethyl- oder N-Alkoxymethylgruppen geeignet. Beispiele sind
Hexamethoxymethyl- und Hexahydroxymethylmelamin.
Wenn als Vernetzer Epoxyverbindungen eingesetzt werden, enthält das Gemisch
bevorzugt einen Härter oder Additionsinitiator für Epoxygruppen. Der Härter ist
bevorzugt eine Stickstoffbase, z. B. Triethylamin, 1,4-Diazabicyclo[2.2.2]octan
(Dabco), Dibutylamin oder höher alkylierte Mono-, Di- und Triamine auf aliphati
scher Basis. Die Menge der Base liegt im allgemeinen zwischen 0,15 und 1,5,
vorzugsweise zwischen 0,2 und 1,0 Gew.-%.
Das Gemisch wird im allgemeinen in einem organischen Lösemittel gelöst und
aus dieser Lösung auf die Oberfläche der strukturierten Leiterplatte, die norma
lerweise aus Kupferleiterbahnen auf einer Isolierstoffplatte besteht, aufgebracht
und getrocknet. Die weitere Verarbeitung erfolgt durch bildmäßige Belichtung der
Schicht, wobei die Lötaugen abgedeckt werden, und Auswaschen der unbelich
teten Schichtbereiche mit einem Entwickler.
Als Entwickler sind vorzugsweise wäßrig-alkalische Lösungen, z. B. von Alkalihy
droxiden, -carbonaten oder -silikaten, geeignet, denen gegebenenfalls kleine
Mengen, z. B. bis zu 10 Gew.-%, an mit Wasser mischbaren organischen Löse
mitteln oder Netzmitteln zugesetzt werden können.
Fertig entwickelte Lötmasken des beschriebenen Typs werden vor dem Löt
prozeß einer Temperaturbehandlung unterzogen. Dabei reagieren z. B. die
Carboxylgruppen des Bindemittels mit dem mehrfunktionellen Epoxid zu einem
interpenetrierenden Netzwerk. Integrierender Bestandteil dieses Netzwerkes ist
auch der mineralische Feststoff.
Bei dem erfindungsgemäßem Verfahren erfolgt diese Wärmebehandlung in zwei
Stufen. Dabei ist es entscheidend, daß die erste Stufe unter solchen Bedingun
gen erfolgt daß die Kupferoberfläche noch nicht oder nicht in nennenswertem
Maße oxidiert wird. Wann dies der Fall ist, läßt sich im einzelnen durch einfache
Versuche ermitteln. In der Regel ist, wie oben erwähnt, eine Behandlung von
weniger als 15 Minuten bei 150°C unschädlich. Die Gefahr der Oxidation wird
durch Sauerstoffausschluß weiter gemindert; die angegebenen Regelwerte
können daher in vielen Fällen auch ohne Nachteil überschritten werden. Anderer
seits sollte eine thermische Härtung bis zu einem gewissen Mindestgrad erfol
gen, da dann die Resistenz der Masken gegenüber den Metallisierungsbädern,
die gewöhnlich bei erhöhter Temperatur, etwa zwischen 50 und 100°C, ein
wirken gelassen werden, besser ist. Masken, die überhaupt nicht thermisch
vorgehärtet sind, werden in diesen Bädern leicht ausgelaugt und die Bäder
durch die entsprechenden löslichen Schichtbestandteile verunreinigt. In der
Regel sollte eine Härtung von etwa 5 bis 12 Minuten bei einer Temperatur im
Bereich von etwa 120 bis 150°C vorgenommen werden.
Anschließend erfolgt die Metallisierung in an sich bekannter Weise mit handels
üblichen Metallisierungsbädern, wobei der Metallisierung gewöhnlich noch
verschiedene Reinigungs- und Anätzschritte vorausgehen. Als Metallisierungs
bäder werden insbesondere Zinn-, Nickel- und bzw. oder Goldbäder eingesetzt.
Geeignete Bäder und Verfahren sind z. B. in "® Nimuden - Chemisch Nickel für
anspruchsvolle Anwendungen" von Dr. Schenzel, Degussa-Hausmitteilungen,
1992; "Electroless Plating Fundamentals And Applications" von Glenn O. Mallory,
American Electroplaters and Surface Finisher Society, 1990; und "Gold als
Oberfläche" von F.H. Reid und W. Goldie, Leuze-Verlag, Saulgau, 1982, be
schrieben.
Die zweite thermische Härtungsstufe folgt danach in wiederum üblicher Weise in
dem oben erwähnten Umfang. Die Platte kann dann in bekannter Weise mit
elektronischen Bauelementen bestückt werden.
Die folgenden Beispiele erläutern die Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind Prozentzahlen und Men
genverhältnisse in Gewichtseinheiten zu verstehen. Die Mengen sind zumeist in
Gewichtsteilen (Gt) angegeben.
In einem zylindrischen Gefäß wurden in 123,9 Gt 3-Methoxy-butanol-1
112,5 Gt Pentaerythrit-triacrylat,
128,9 Gt Trimethylolpropan-triacrylat,
27,5 Gt 9-Phenylacridin,
12,4 Gt Neozapongrün,
1,2 Gt eines blauen Azofarbstoffs,
2,5 Gt Triethylendiamin
128,9 Gt Trimethylolpropan-triacrylat,
27,5 Gt 9-Phenylacridin,
12,4 Gt Neozapongrün,
1,2 Gt eines blauen Azofarbstoffs,
2,5 Gt Triethylendiamin
mit einem hochtourigen Schnellrührer in Lösung gebracht. Dann wurden im
Verlauf von 30 Minuten 396,7 Gt eines silikatischen Pigments, das ein natürliches
Agglomerat von korpuskularem Quarz und laminarem Kaolinit ist, in die gerührte
Lösung eingestreut. Dieser Suspension wurden anschließend 694,2 Gt einer
53%igen Lösung eines Terpolymeren aus Styrol, Methacrylsäure und n-Hexyl
methacrylat (32 : 15 : 3) zugesetzt und die Mischung gut homogenisiert.
Der viskose Lack wurde in einer Glaskugelmühle vermahlen und dann durch ein
160 µm V2A-Gewebe-Druckfilter filtriert und abgefüllt.
252 Gt eines epoxydierten Phenol-Formaldehyd-Harzes mit dem Epoxid-Äqui
valentgewicht 172 bis 179 wurden in 148 Gt 3-Methoxybutanol mittels eines
Ankerrührers gelöst. Nach 15 Minuten Rührzeit lag eine klare Lösung mit 63%
Feststoffgehalt vor.
100 Gt der ersten Lösung wurden mit 22,3 Gt der Epoxidharzlösung intensiv
gemischt. Der Feststoffgehalt der Mischung betrug 67,5%.
Eine 24 × 36 cm große Platte aus Epoxidharz-Glasgewebe mit einem beidseitig
aufgebrachten Schaltbild aus 0,2 bis 1,5 mm breiten und 50 bis 90 µm dicken
Kupferbahnen und durchkontaktierten Bohrungen wurde mit der vorstehend
beschriebenen Lösung mittels einer halbautomatischen Siebdruckmaschine
vollflächig beschichtet. Die so beschichtete Leiterplatte wurde 5 Minuten bei
Raumtemperatur belassen und anschließend 7 Minuten in einem Umlufttrocken
schrank bei 80°C getrocknet. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde
die beschichtete Leiterplatte durch eine Filmvorlage bildmäßig belichtet.
Entwickelt wurde innerhalb 90 s in einer Durchlaufsprühanlage mit 1%iger
wäßriger Sodalösung bei 30°C mit 1,2 bar Sprühdruck.
Nach Waschen mit Wasser wurde die entwickelte Platte in einem Warmluftdurch
lauftrockner getrocknet und anschließend in einem Umlufttrockenofen 10 Minuten
bei 150°C getempert. Die teilweise ausgehärtete Platine wurde wie folgt behan
delt:
Sie wurde 3 Minuten bei Raumtemperatur in ein handelsübliches saures Reini
gungsbad (pH < 1) getaucht, mit Wasser gespült, dann 2 Minuten bei Raum
temperatur in ein handelsübliches Mikroätzbad (pH < 1) getaucht, wiederum
gespült, in 3%iger Schwefelsäure bei Raumtemperatur 1 Minute dekapiert,
nochmals gespült, 5 Minuten in PdCl₂-Lösung aktiviert, gespült, dann wieder
1 Minute in 3%iger Schwefelsäure bei Raumtemperatur dekapiert, danach 30
Minuten bei 65°C in einem handelsüblichen Nickelbad (pH 5,5) behandelt,
nochmals gespült und getrocknet. Nach dieser Behandlung war eine 5 µm dicke
Nickelschicht auf den freigelegten Kontaktstellen abgeschieden. Die Nickel
abscheidung war exakt durch die Lötstoppmaske begrenzt, es waren keine
Unterwanderungen an den Rändern zu erkennen. Wenn ein handelsübliches
druckempfindliches Klebeband auf die Randzone der Lötstoppmaske aufgepreßt
und dann ruckartig abgerissen wurde, blieb die Maske unbeschädigt auf der
Leiterplatte haften. Anschließend wurde die Platte durch 1 Stunde Erwärmen auf
150°C vollständig ausgehärtet.
Es wurden insgesamt 10 Platten in den gleichen Bädern behandelt. Die Bäder
zeigten danach keinerlei Verfärbung oder Verunreinigung.
Eine gedruckte Schaltung wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, durch Photo
resisttechnik hergestellt. Sie wurde nach dem Entwickeln 1 Stunde auf 150°C
erwärmt, wonach die Lötstoppmaske vollständig ausgehärtet war. Auf der Platte
wurde dann in gleicher Weise wie in Beispiel 1 eine 5 µm dicke Nickelschicht
abgeschieden. Unter den Rändern der Maske hatte sich in unregelmäßiger Breite
Nickel abgeschieden. Mit dem in Beispiel 1 angegebenen Klebebandtest wurden
Teile der Randzonen der Maske von der Unterlage entfernt.
Die Bäder waren nach einer Behandlung von 10 in gleicher Weise vorbehan
delten Platten weder verfärbt noch verunreinigt.
Eine gedruckte Schaltung wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, hergestellt. Sie
wurde jedoch nach dem Entwickeln und vor der Metallabscheidung keiner
Wärmebehandlung unterworfen. Wie in Beispiel 1 wurde eine 5 µm dicke Nickel
schicht abgeschieden. Die Platte wurde dann 1 Stunde bei 150°C ausgehärtet.
Es war keine Unterwanderung der Maske durch abgeschiedenes Nickel zu
erkennen. Auch im Klebebandtest blieb die Maske unbeschädigt.
Nach der Behandlung von 10 Platten in den gleichen Bädern waren diese,
insbesondere das Nickelbad, deutlich verfärbt und getrübt, was auf heraus
gelöste Bestandteile der ungehärteten Lötstoppmaske zurückzuführen war.
Eine gedruckte Schaltung wurde hergestellt und zur Metallisierung vorbereitet,
wie es im Beispiel 1 beschrieben ist. Die Vernickelung erfolgte in einem handels
üblichen Nickelbad, das 7 g/l Ni und 32 g/l Hypophosphit enthielt und ein pH
von 4,8 hatte. Nach 20 Minuten Tauchen in das 90°C warme Bad waren 5 µm
Nickel abgeschieden. Nach Spülen wurde die Platte in ein handelsübliches
Goldbad getaucht, das 4 g Au/l enthielt und ein pH von 4,0 hatte. Die Platte
wurde 20 Minuten in das 85°C warme Goldbad getaucht, wonach eine Gold
schicht von 0,1 µm abgeschieden war.
Die Platte wurde wie in Beispiel 1 vor dem stromlosen Vernickeln und Vergolden
10 Minuten auf 150°C erwärmt. Nach der Metallabscheidung waren keine
Unterwanderungen der Lötstoppmaske zu erkennen. Diese blieb im Klebeband
test unbeschädigt. Die Bäder zeigten auch nach der Verarbeitung von 10 Platten
keine Verfärbung oder Verunreinigung.
Eine gedruckte Schaltung wurde wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt,
vernickelt und vergoldet. Jedoch wurde die Platte - analog Vergleichsbeispiel 1 -
vor der Metallisierung 1 Stunde auf 150°C erwärmt. Ähnlich wie im Vergleichs
beispiel 1 hatten sich unterhalb der Kanten der Lötstoppmaske Nickel und Gold
abgeschieden. Im Klebebandtest wurden Teile der Maske abgerissen. Die Bäder
waren auch nach der Verarbeitung von 10 Platten nicht verfärbt oder verunrei
nigt.
Wie in Beispiel 2 wurde eine gedruckte Schaltung hergestellt, vernickelt und
vergoldet. In diesem Fall wurde aber - analog Vergleichsbeispiel 2 - vor der
Metallisierung überhaupt keine Temperung der Platte vorgenommen. Wie in
Beispiel 2 war keine Unterwanderung der Maske mit Metall erfolgt im Klebe
bandtest haftete die Maske fest an der Schaltung. Nach der Verarbeitung von
10 Platten waren das Nickel- und das Goldbad deutlich verfärbt und getrübt.
Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten, wenn strukturierte, mit Lötstoppmasken
abgedeckte Leiterplatten statt mit Nickel stromlos mit Zinn beschichtet wurden.
Claims (11)
1. Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten,
bei dem die fertig strukturierte Leiterplatte mit einer Lötstoppmaske unter
Aussparung der Lötkontaktstellen bedeckt die Lötstoppmaske thermisch
gehärtet und an den freiliegenden Lötkontaktstellen Metall aus einem
wäßrigen Bad abgeschieden wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske vor der Metallabscheidung unter solchen Bedingungen
erwärmt, daß noch keine vollständige Härtung erfolgt und daß die Kup
feroberfläche der Leiterplatte praktisch nicht oxidiert wird, und daß man
die Maske nach der Metallabscheidung ausreichend lange auf eine aus
reichend hohe Temperatur erwärmt, daß die Maske vollständig durch
gehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske herstellt, indem man eine Schicht aus einem durch Belich
ten und durch Erwärmen härtbaren Gemisch auf die strukturierte Ober
fläche aufbringt, bildmäßig unter Aussparung der Lötkontaktstellen belich
tet und die unbelichteten Schichtbereiche durch Auswaschen mit einem
Entwickler entfernt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das
Metall stromlos aus dem wäßrigen Bad abscheidet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das
Metall Zinn, Nickel und/oder Gold ist.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durch
Belichten und Erwärmen härtbare Gemisch
- a) eine Verbindung mit mindestens einer endständigen ethyle nisch ungesättigten Gruppe, die durch radikalisch initiierte Additionskettenpolymerisation ein vernetztes Polymerisat zu bilden vermag,
- b) ein wasserunlösliches, in wäßrig-alkalischen Lösungen lösli ches polymeres Bindemittel,
- c) einen durch Strahlung aktivierbaren Polymerisationsinitiator oder eine Polymerisationsinitiatorkombination,
- d) eine Verbindung, die mit sich selbst, mit dem Bindemittel (b) oder mit dem Polymerisat der Verbindung (a) in der Wärme zu vernetzen vermag, und
- e) ggf. einen durch Wärme aktivierbaren Vernetzungsinitiator für die Verbindung (d)
enthält.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch
zusätzlich
- f) ein feinteiliges mineralisches Pigment enthält.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske vor der Metallabscheidung bis zu 15 Minuten auf eine
Temperatur im Bereich von 100 bis 150°C erwärmt.
8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß man
die Lötstoppmaske vor der Metallabscheidung unter Sauerstoffausschluß
erwärmt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske vor der Metallabscheidung unter einer Schutzgas
atmosphäre erwärmt.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Lötstoppmaske nach der Metallabscheidung 15 bis 90 Minuten auf eine
Temperatur im Bereich von 120 bis 180°C erwärmt.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4316087A DE4316087A1 (de) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten |
EP94106537A EP0625001B1 (de) | 1993-05-13 | 1994-04-27 | Verfahren zum bildmässigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten |
AT94106537T ATE209847T1 (de) | 1993-05-13 | 1994-04-27 | Verfahren zum bildmässigen metallisieren von strukturierten leiterplatten |
DE59409971T DE59409971D1 (de) | 1993-05-13 | 1994-04-27 | Verfahren zum bildmässigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten |
CA002122868A CA2122868C (en) | 1993-05-13 | 1994-05-04 | Process for the patterned metallisation of structured printed circuit boards |
US08/242,759 US5484688A (en) | 1993-05-13 | 1994-05-13 | Process for the patterned metallisation of structured printed circuit boards |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4316087A DE4316087A1 (de) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten |
US08/242,759 US5484688A (en) | 1993-05-13 | 1994-05-13 | Process for the patterned metallisation of structured printed circuit boards |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4316087A1 true DE4316087A1 (de) | 1994-11-17 |
Family
ID=25925893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4316087A Withdrawn DE4316087A1 (de) | 1993-05-13 | 1993-05-13 | Verfahren zum bildmäßigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5484688A (de) |
EP (1) | EP0625001B1 (de) |
CA (1) | CA2122868C (de) |
DE (1) | DE4316087A1 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10101734C2 (de) * | 2001-01-16 | 2003-04-24 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Verfahren zum Ausbilden einer Ätzmaske auf einem Substrat |
DE102016103585B4 (de) * | 2016-02-29 | 2022-01-13 | Infineon Technologies Ag | Verfahren zum Herstellen eines Package mit lötbarem elektrischen Kontakt |
EP3310137B1 (de) | 2016-10-14 | 2019-02-27 | ATOTECH Deutschland GmbH | Verfahren zur herstellung einer druckleiterplatte |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4003877A (en) * | 1974-05-24 | 1977-01-18 | Dynachem Corporation | Photopolymerizable screen printing inks for permanent coatings prepared from aryloxyalkyl compositions |
US4234626A (en) * | 1978-02-01 | 1980-11-18 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Producing printed circuits by conjoining metal powder images |
US4640719A (en) * | 1985-07-01 | 1987-02-03 | Petroleum Fermentations N.V. | Method for printed circuit board and/or printed wiring board cleaning |
JPS6364394A (ja) * | 1986-09-05 | 1988-03-22 | 株式会社日立製作所 | プリント配線板の製造方法 |
US4946563A (en) * | 1988-12-12 | 1990-08-07 | General Electric Company | Process for manufacturing a selective plated board for surface mount components |
DE3931467A1 (de) * | 1989-09-21 | 1991-04-04 | Hoechst Ag | Durch strahlung polymerisierbares gemisch und verfahren zur herstellung einer loetstopmaske |
US5368884A (en) * | 1991-11-06 | 1994-11-29 | Nippon Paint Co., Ltd. | Method of forming solder mask |
DE4234072A1 (de) * | 1992-10-09 | 1994-04-14 | Morton Int Inc | Durch Strahlung polymerisierbares Gemisch und Verfahren zur Herstellung einer Lötstoppmaske |
US5290608A (en) * | 1993-07-26 | 1994-03-01 | Macdermid, Incorporated | Method for forming a patterned mask |
-
1993
- 1993-05-13 DE DE4316087A patent/DE4316087A1/de not_active Withdrawn
-
1994
- 1994-04-27 EP EP94106537A patent/EP0625001B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-05-04 CA CA002122868A patent/CA2122868C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-05-13 US US08/242,759 patent/US5484688A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5484688A (en) | 1996-01-16 |
EP0625001A2 (de) | 1994-11-17 |
CA2122868A1 (en) | 1994-11-14 |
EP0625001A3 (de) | 1995-11-02 |
EP0625001B1 (de) | 2001-11-28 |
CA2122868C (en) | 1997-05-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0618506B1 (de) | Entschichterlösung für lichtvernetzte Photoresistschablonen | |
DE3047287C2 (de) | Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung | |
DE3913966A1 (de) | Klebstoff zum stromlosen plattieren und gedruckte schaltung unter verwendung dieses klebstoffs | |
DE2854385C2 (de) | Gedruckte Schaltung | |
EP0063304B1 (de) | Durch Strahlung polymerisierbares Gemisch und daraus hergestelltes photopolymerisierbares Kopiermaterial | |
DE2238004B2 (de) | Verfahren zur vorbehandlung fuer das nachfolgende metallisieren von kunststoffen, insbesondere zur herstellung von gedruckten leiterplatten | |
DE2105845A1 (de) | Verfahren zur additiven Herstellung von gedruckten Leiterplatten | |
DE2427610C3 (de) | Gedruckte Schaltungsplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2652428A1 (de) | Verfahren zur herstellung von gedruckten schaltungen bzw. schaltungsplatten | |
EP0060805B1 (de) | Herstellverfahren für und nach diesem Verfahren hergestellte Leiterplatten | |
EP0202544A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von elektrisch isolierendem Basismaterial für die Fertigung von durchkontaktierten Leiterplatten | |
DE69630555T2 (de) | Photostrukturierbare dielektrische Zusammensetzung zur Verwendung in der Herstellung von Leiterplatten | |
EP0141921B1 (de) | Durch Strahlung polymerisierbares Gemisch und daraus hergestelltes Kopiermaterial | |
DE3008143A1 (de) | Verfahren zur herstellen von gedruckten leiterplatten mit lochungen, deren wandungen metallisiert sind | |
EP0360744B1 (de) | Verfahren zur Herstellung elektrisch leitfähiger Muster | |
EP0625001B1 (de) | Verfahren zum bildmässigen Metallisieren von strukturierten Leiterplatten | |
DE3930586A1 (de) | Photodruckfaehige, permanente abdeckmasken | |
DE2944097C2 (de) | ||
EP0802266B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von induktiv arbeitenden Zählsystemen | |
DE2656074A1 (de) | Waermehaertbare klebmasse und diese enthaltende druckschaltungsplatte | |
DE4234072A1 (de) | Durch Strahlung polymerisierbares Gemisch und Verfahren zur Herstellung einer Lötstoppmaske | |
DE3623505C2 (de) | ||
DE3138474A1 (de) | "verfahren zur selektiven chemischen metallisierung" | |
DE3800891A1 (de) | Haftvermittlermischung fuer die herstellung von schaltungsplatten nach dem additiv-verfahren | |
DE3629887C1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten mit schwarzverchromten Leiterbahnen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |