DE1242282B

DE1242282B - Verfahren zur Herstellung eines aus Metall- und Isolierstoffschichten bestehenden Traegers fuer gedruckte Schaltungen

Info

Publication number: DE1242282B
Application number: DE1961J0020932
Authority: DE
Inventors: Dipl-Chem Martin Immendoerfer
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1961-11-30
Filing date: 1961-11-30
Publication date: 1967-06-15

Description

Verfahren zur Herstellung eines aus Metall- und Isolierstoffschichten bestehenden Trägers für gedruckte Schaltungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines aus Metall- und Isolierstoffschichten bestehenden Trägers für gedruckte Schaltungen, bei dem Metall und Isolierstoff durch eine dazwischenliegende Metalloxydschicht verbunden sind.
Zur Herstellung gedruckter Schaltungen werden außer Kunststoffplatten und keramischen Körpern auch mit einer Isolierstoffschicht überzogene Metallfolien verwendet.
Keramische Körper sind in vielen Fällen, insbesondere für solche Verfahren, in denen die aufgebrachten Schaltungen und Schaltungselemente nachträglich einem Sicherungsprozeß unterworfen werden, sehr vorteilhaft. Sie sind jedoch relativ schwer, beanspruchen viel Platz und weisen, insbesondere bei raumsparenden Ausführungen, in vielen Fällen nicht die erforderliche mechanische Festigkeit auf. Darüberhinaus ist eine Verformung nicht möglich, was bei manchen Montageverfahren, insbesondere bei Anordnungen in gedrängter Bauart, von Nachteil ist.
Kunststoffolien oder kunststoffplattierte Metallfolien andererseits sind zwar auch nach der Fertigstellung der Schaltungen leicht verformbar in einfacher Weise zu bearbeiten und beanspruchen nur wenig Raum. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß sie bei Herstellungsverfahren von gedruckten Schaltungen, die einen Sintervorgang umfassen, wegen ihrer geringen Temperaturbeständigkeit nicht verwendet werden können.
Demgegenüber besitzen mit einer Isolierschicht überzogene Metallfolien eine hohe thermische und chemische Resistenz, hohe mechanische Belastbarkeit, geringes Gewicht und leichte Verformbarkeit. Sie haben aber den schwerwiegenden Nachteil, daß die Isolierschichten schlecht auf den metallischen Trägern haften, was bisher insbesondere nach einem oder mehreren Sinterprozessen zur Zerstörung der Schaltungen durch Abblättern der Isolierstoffschichten führte.
Es ist bekannt, die Haftfähigkeit einer Metallschicht und einer glasähnlichen Schicht dadurch zu verbessern, daß zwischen diesen Schichten eine Metalloxydschicht aufgebracht wird. Bei einem bekannten Verfahren dieser Art, bei dem auf eine Kunststoffolie ein elektrisch leitender Film aufgebracht werden soll, wird zunächst auf die mit einer glasähnlichen Schicht überzogene Kunststoffolie ein Metalloxyd aufgedampft oder aufgedampftes Metall einer Oxydation unterworfen. Auf die so gebildete Oxydschicht wird sodann die leitende Metallschicht aufgedampft. Die Wirkung der Metalloxydschicht besteht dabei darin, daß sowohl auf die glasähnliche Schicht als auch auf die Metallschicht starke molekulare Adhäsionskräfte ausgeübt werden.
Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung des nach diesem Prinzip arbeitenden Verfahrens, vor allem im Hinblick auf ein Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungen mit als Trägerschicht dienenden Metallfolien, die auch die Durchführung von Sinterprozessen bei der Aufbringung der gedruckten Schaltungen gestatten.
Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß eine aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehende Folie zunächst anodisch oxydiert wird und auf die so gebildete Eloxalschicht sodann eine sich in das Kristallgefüge der Eloxalschicht einlagernde, chemisch und thermisch resistente, vorzugsweise aus Aluminiumoxyden, Aluminiumsilikaten oder Glasfritten bestehende Schicht zur Aufnahme der gedruckten Schaltung bzw. der Schaltungselemente aufgebracht wird.
Die vorteilhafte Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht neben der bequemen Herstellbarkeit vor allem darin, daß durch die anodische Oxydation der aus Aluminium bestehenden Trägerfolie die von Natur aus auf der Oberfläche des Aluminiums vorhandene Oxydschicht wesentlich verstärkt wird. Diese Oxydschicht ist mit dem Kristallgefüge des Aluminiums verwachsen und weist daher eine besonders gute Haftfähigkeit auf. Andererseits ist die Oberfläche der gebildeten Eloxalschicht von solcher Beschaffenheit, daß sich die Bestandteile der darüber aufzubringenden Schicht in das Kristallgefüge der Oxydschicht einlagern, was wiederum zu einem besonders guten Haften führt. Nach dem Sinterprozeß sind sogar die Eloxalschicht und die darüber aufgebrachte, die gedruckte Schaltung aufnehmende Schicht zu einer einzigen isolierenden Schicht verschmolzen.
In vorteilhafter Weise kann die die gedruckte Schaltung bzw. Schaltungselemente aufnehmende Schicht durch Siebdruck, Elektrosedimentation oder Aufsprühen aufgebracht und gegebenenfalls anschließend gesintert werden.
Bedingt durch die hohe thermische und chemische Widerstandsfähigkeit dieser Schichten ist es möglich, nicht nur die gedruckten Schaltungen selbst, sondern auch die Grundsubstanzen von Schaltungselementen wie normale und lichtempfindliche Widerstände, Phosphore, elektroluminiszente Elemente, Dioden usw. aufzubringen und anschließend bei hohen Temperaturen zu formieren.
Diese Träger bzw. die damit hergestellten gedruckten Schaltungen sind bei entsprechender Dimensionierung so leicht verformbar, daß sie in Rollen gelagert und bei der Montage leicht in jede gewünschte Form gebracht werden können.
Die Erfindung wird anschließend an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 die perspektivische Ansicht einer gedruckten bistabilen elektrooptischen Kippschaltung, F i g. 2 eine Schnittansicht der Anordnung nach F i g. 1 entlang der Linien A-A.
Auf einer Aluminiumfolie 1 wird eine Eloxalschicht2 aufgebracht, die als Unterlage für die eigentliche Isolierschicht 3 dient. Die Schicht 3 besteht aus Aluminiumsilikat, das durch Siebdruck, Elektrosedimentation od. dgl. aufgebracht und anschließend bei etwa 800° C gesintert wurde. Anschließend wird die aus Gold bestehende gedruckte Schaltung, deren Leiter mit 4 a, 4 b und 4 c bezeichnet sind, durch Drucken, Aufdampfen usw. aufgebracht.
Nach einem weiteren Sintervorgang wird zwischen den beiden Leitern 4 a und 4 c die photoleitende Substanz 5 und zwischen den Schaltungsteilen 4 b und 4c die elektrolumineszente Schicht 6 durch Sprühen aufgebracht und anschließend durch Sintern formiert. In ähnlicher Weise können auch andere Schaltungselemente, wie Widerstände, Kondensatoren, Dioden usw. aufgebracht und gleichzeitig mit der Schaltung leitend verbunden werden. Durch die der Aufbringung jeder einzelnen Schicht folgenden Sintervorgänge wird verhütet, daß beim Trocknen oder Formieren der einzelnen Schichten frei werdende Substanzen die anderen Schichten verunreinigen. Es ist aber auch möglich, mehrere Schichten durch einen gemeinsamen Sintervorgang zu behandeln.
Sind für die Behandlung einzelner Substanzen höhere Temperaturen erforderlich, so wird als Folienmaterial eine geeignete Aluminiumlegierung gewählt.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines aus Metall-und Isolierstoffschichten bestehenden Trägers für gedruckte Schaltungen, bei dem Metall und Isolierstoff durch eine dazwischenliegende Metalloxydschicht verbunden sind, d a d u r c h g e -kennzeichnet, daß eine aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung bestehende Folie zunächst anodisch oxydiert wird und auf die so gebildete Eloxalschicht sodann eine sich in das Kristallgefüge der Eloxalschicht einlagernde, chemisch und thermisch resistente, vorzugsweise aus Aluminiumoxyden, Aluminiumsilikaten oder Glasfritten bestehende Schicht zur Aufnahme der gedruckten Schaltung bzw. der Schaltungselemente aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die gedruckte Schaltung bzw. Schaltungselemente aufnehmende Schicht in an sich bekannter Weise durch Siebdruck, Elektrosedimentation bzw. durch Aufsprühen aufgebracht und anschließend oder nach Aufbringung der Schaltung undloder der Schaltungselemente gesintert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 3 001901.