DE1949566A1 - Verfahren zum Durchmetallisieren von gedruckten Schaltungsplatten - Google Patents

Description

• "Verfahren zum Durchmetallisieren von gedruckten Schaltungsplatten" Die Erfindung be-Ur:ifft ein Verfahren zum Metallisieren von Kopferschichten auf Wandungen von Durchgangslöchern, die in doppelseitig kaschierten Schaltungsplatten an den Stellen vorgesehen sind, an denen sich die Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatten gegenüberliegen.
• In der Elektrotechnik werden häufig doppelseitig bedruckte Schlatungsplatten benötigt, bei denen zusätzliche Verbindungen von Leiterbahnen einer Seite zu Leiterbahnen der anderen Seite erforderlich sind. ltiersu ist es bekannt, die Leiter bahnen so anzuordnen, daß die gewünschten Verbindungen an gegenüberliegenden Stellen der Leiterbahnen, durch Durchgangs löcher, die in den Schaltungsplatten vorgesehen sind, vorgenommen werden können. Durch diese Durchgangslöcher können Drähte durchgesteckt werden, die auf beiden Seiten der Schaltungsplatte mit den Leiterbahnen verlötbar sind. Dieses Verfahren hat aber zu keinen befriedigenden Ergebnis geführt, da das Verlöten derartiger Drähte selbst bei Schaltungsplatten mit relativ breiten Leitungsbahnen mit einigen Schwierigkeiten verbunden ist.
• Es ist auch bekannt, die gewünschten Verbindungen der Leitungsbahnen in einem Galvanisierungsprozeß herzustellen. Hierbei wird auf die Wandungen der Durchgangslächer eine Kupferschicht Aufgalvanisiert, weiche die Leitungsbahnen der beiden Seiten dauerhaft miteinander verbindet. Die Schwierigkeit ist jedoch das Aufgalvanisieren der ersten Kupferschicht auf die Lochwandungen, da die doppelseitg kaschierten Schaltungsplatten aus Isolierstoff bestehen Ein bekanntes Verfahren benutzt hierfür einen reinen chemischen Prozeß, bei aem eine dünne Kupferschicht auf die Lochwandungen abgeschieden wird. Änschließend wird diese Kupferschicht in einem elektrochemischen Galvanisierungeprozeß auf die gewünschte Dicke erhöht. Dieses Verfahren ist aber sehr aufwendig und teuer, da es relativ viel Verfahrensschritte, insbesondere für das Abscheiden der ersten Kupferschicht auf die Lochwände oenötigt.
• Die Erfindung vermeidet die geschilderten Nachteile und ist gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Die Wandungen der in den Schaltungeplatiten vorgesehenen Durchgangslöcher werden mit einer Flüssigkeit aus Leitsilber benetzt, b) die kaschierten Seiten der Schaltungsplatten wer den mit eines Schutzlack überzogen und die Schaltungsplatten in ein Galvanisierungbad getaucht, so daß auf die Lochwandungen eine dünne Kupferschicht aufgalvanisiert wird, c) der Schutzlack und das auf den kaschierten Seiten liegende Leitsilber werden entfernt und das negative Muster der Leitungsbahnen aufgedruckt, d) die Schaltungsplatten werden in ein Galvanisierungsbad getaucht, so daß Kupfer sowohl auf die Lochwandungen als auch auf den späteren Leitungsbahnen aufgalvanisiert wird, e) die Schaltungsplatten werden in ein derartiges Galvanisierungsbad getaucht, daß sich auf den Lochwandungen und den Leitungsbahnen, eine ätzbeständige Schicht niederschlägt, f) der Schutzlack wird entfernt und die darunter liegende Kupferschicht durch Eintauchen in ein Ätzbad abgeätzt.
• Das erfindungsgemäße Verfahren hat den großen Virteil, daß vor dem Aufgalvanisieren der ersten Kupferschicht auf die Lochwandungen nur ein Verfahrensschritt notwendig ist, bei dem durch das Benetzen der Lochwandungen mit einer Leitsilberflüssigkeit die Voraussetzung für das Aufgalvanisieren geschaffen wird.
• Beim anschließenden Galvanisierungsprozeß wird in einem ersten Schritt eine dünne Kupferschicht nur auf die mit Leitsilber benetzten Lovhwandungen aufgalvanisiert, während in einem späteren Verfahrensschritt Kupfer sowohl auf die Lochwandungen als auch auf die kaschierten Seiten der Schaltungsplatten, und zwar auf die Stellen aufgalvanisiert wird, an denen sich bei der fer tigen Schaltungsplatte die Leitungsbahnen befinden.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichung näher erläutert.
• Es zeigen: Fig. 1 das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Form und Fig. 2 einen Ausschnitt einer gedruckten Schltungsplatte Eine mit Durchgangslöchern 6 versehene doppelseitig kaschierte Schaltungsplatte 5 wird in ein Rad 10 getaucht, das eine Flüssigkeit von Leitsilber enthält. Hierbei werden die Wandungen der Durchgangslöcher 6 und auch die kaschierten Seiten der Schaltungsplatte mit der Leitsilberflüssigkeit benetzt. Beim nächsten Verfahrensschritt werden die beiden kaschierten Seiten der Schaltungsplatte 5 mit einem Schutzlack 20 in einer Vorrichtung 11 abgedeckt.
• Anschließend wird diese Schaltungsplatte 5 in ein Galvanisierungsbad 12 getaucht, so daß sich, da die kaschierten Seiten der Schaltungsplatte 5 mit dem Schutzlack 20 überzogen sind, eine Kupferschicht nur auf den mit der Leitsilberflüssigkeit benetzten Wandungen der Durchgangslöcher 6 aufgalvanisiert. Da es sich hierbei um einen bekannten Galvanisierungsprozeß handelt, wird auf die Erläuterung von Einzelheiten verzichtet. Bei diesem Verfahrensschritt wird jedoch nur eine sehr dünne Kupferschicht von einigen µ auf die Wandungen der Durchgangslöcher 6 aufgalvanisiert, die die Grundlage für die nachfolgenden Verfahrensschritte bildet.
• Als nächstes werden der Schutzlack 20 und die auf den kaschierten Seiten liegenden Leitsilberreste durch Eintauchen der Schaltungsplatte 5 in ein entsprechendes Bad 13 enfernt und danach in einer Vorrichtung 14 das negative Kuster der Leitungsbahnen 21 auf beiden Seiten der Schaltungsplatte 5 im Siebdruckverfahren aufgedruckt. Unter negativen Muster wird das Abdecken der üblicherweise abzusätzenden Teile der kaschierten Seiten der Schaltungsplatte 5 verstanden. Für das Aufdrucken des negativen Leitungsbahnmusters wird wieder ein Schutzlack 20 verwendet. Die so bedruckte Schaltungsplatte 5 wird anschließend in ein Galvanisierungsbad 15 getaucht, so daß sich eine Kupferschicht sowohl auf späteren Leitungsbahnen 21 als auch auf den Wandungen der Durchgangslächer 6 aufgalvanisiert.
• Hierbie wird eine feste galvanische Verbindung der Leiterbahnen mit der auf die Wandungen aufgalvanisierten Schicht erzielt.
• Die Galvanisierungszeit wird dabei so gewählt, daß sich auf die Wandungen die erforderliche Schichtdicke aufgalvanisiert.
• Beim nächsten Verfahrensschritt wird die Schaltungsplatte 5 in ein Goldbad 16 getaucht, so daß die Leiterbahnen 21 und die aufgalvanisierte Schicht in den Durchgangslöchern 6 mit einer Goldschicht überzogen werden. Danahc wird die Schaltungsplatte 5 in ein Bad 17 getaucht und der Schutzlack 20 entfernt. Beim letzten Verfahrens schritt wird die Lochplatte 5 in ein Ätzbad 18 getaucht, so daß die nicht mit Gold überzogene Kupferkaschierung abgeätzt wird.
• Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt einer gedruckten Schaltungsplatte 5, bei. der Leitungsbahnen 21, die auf beiden Seiten der Schaltungsplatte angeordnet sind, durch ein Rohr 22 miteinander verbunden sind. Das Rohr 22 wurde mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in das Durchgangsloch 6 eingalvanisiert.
• Zur wirtschaftlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es vorteilhaft, doppelseitig kaschierte Schaltungsplatten zu verwenden, deren Schichten etwa 10 µ stark sind.
• Hierdurch ergeben sich für den Ätzvorgang der am Schluß des Verfahrens liegt, günstige Ätzzeite. Zur Erhöhunf der Haftung der aufgalvanisierten Kupfer- und Goldschicht auf die Lochwandungen bzw. auf die Leitungsbahnen, können die Schaltungsplatten 5 vor dem jeweiligen Verfahrensschritt eine kurze Zeit in ein Ätzbad getaucht werden, damit die Kupferoberfläche aufgeraut wird.
• Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl zur Fließbandfertigung, als auch zur Einzelertigung verwendet werden.
• Bei Einzelfertigung kann das Benetzen der Wandungen der Durchgangslächer zweckmäßigerweise dann durch Überwischen der kaschierten Seiten mit der Leitsilberflüssigkeit erfolgen, da hierbie die Leitsilberflüssigkeit in die Durchgangslöcher gedrückt wird.

Claims (6)

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Metallisieren von Kupferschichten auf Wandungen von Durchgangslöchern, die in doppelseitig kaschierten Schaltungsplatten an den Stellen vorgesehen sind, an denen sich die Leiterbahnen der gedruckten Schaltungsplatten gegenüberliegenden, g e k e n n z e i c hn e t durch folgende Verfahrensschritte: a) Die Wandungen der in den Schaltungsplatten (5) vorgesehenen Durchgangslöcher (6) werden mit einer Flüssigkeit aus Leitsilber benetzt, b) die kaschierten Seiten der Schaltungsplatte (5) werden mit einen Schutzlack (2o) überzogen und die Schaltungsplatten (5) in eine Galvanisierungsbad (12) getaucht, so daß auf die Lochwandungen eine dünne Kupferschicht aufgalvanisiert wird.

c) der Schutzlack (20) und das auf den kaschierten Seiten liegende Leitsilber werden entfernt und das negative Muster der Leitungsbahnen (21) aufgedruckt, d) die Schaltungsplatten (5) werden in ein Galvanisierungs bad (15) getaucht, so daß Kupfer sowohl auf die Lochwandungen als auch auf den späteren Leitungsbahnen (21) aufgalvanisiert wird, e) die Schaltungsplatten (5) werden in derartiges Galvanisierungsbad (16) getaucht, daß sich auf den Lochwandungen une den Leitungsbahnen (21) eine ätzbeständige Schicht niederschlägt.

f) der Schutzlack wird entfernt und die darunter liegende Kupferschicht durch Eintauchen in ein Ätzbad (18) abgeätzt.

2. Verfahren nach anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c hn e t, daß das Benetzen der Lochwandungen durch Durchdrücken der Leitsilberflüssigkeit durch die Durch gangslöcher (6) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g ek e n n z e i c h n e t, daß das Durchdrücken der Leitsilberflüssigkeit durch Eintauchen in ein Bad (10) erfolgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Aufdrucken des negativen Leitungsbahnmusters mittels Siebdruckverfahren erfolgt

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c -h n e t, daß die Schaltungsplatten (5) vor dem Aufdrucken des Leitungsbahnmusters und vor dem Aufgalvanisieren der ätzbeständigen Schicht eine kurze Zeit in ein Ätzbad zur Aufrauhung der Kupferoberfläche getaucht werden.

6. Verfahren nach einem der Vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Aufgalvanisieren der ätzbeständigen Schicht ein Goldbad (16) verwendet wird.