DE2541282C2 - Verfahren zur Nachbehandlung von Durchgangslöchern in einem Laminat für gedruckte Schaltungen - Google Patents
Verfahren zur Nachbehandlung von Durchgangslöchern in einem Laminat für gedruckte SchaltungenInfo
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Description
Gedruckte Schaltungen werden hergestellt aus einem isolierendem Basismaterial das einseitig oder beidseitig
mit einer elektrisch leitenden Folie, meistens einer Kupferfolie, laminiert ist Die als Leiter verbleibenden
Teile der Kupferfolie werden abgedeckt und der Rest wird weggeätzt
Durchgangslöcher in einem Laminat für gedruckte Schaltungen aus einem isolierenden Basismaterial, das
auf mindestens einer Seite mit einer dün*~n Metallschicht
versehen ist. werden durch Bohren oder Stanzen hergestellt. Das Bohren oder Stanzen erfolgt gewöhnlich
mit von Computer gesteuerten Bohr- oder Stanzmaschinen. Dabei läßt sich die Bildung von Bohroder
Stanzgraten nicht vermeiden. Diese Grate müssen entfernt werden, wozu man mechanische Methoden wie
Sandblasen oder Schleifen angewendet hat. Diese Methoden sind nicht befriedigend, weil durch das
Schleifmaterial die Metalloberfläche verunreinigt wird und beim Abschleifen die Bohrgrate oftmals in die
Löcher hineingedrückt werden.
Es ist bekannt, zum Polieren von Metallflächen oder auch zum Entgraten chemische und elektrolytische
Verfahren anzuwenden. Geeignete Verfahren werden in »Industrie-Anzeiger« Essen, Juli 1958, Seiten 873 bis
878, insbesondere Seite 876 beschrieben.
Aufgabe der Erfindung ist es, die bei der Herstellung von Löchern in einem Laminat für gedruckte Schaltungen,
welches ein isolierendes Basismaterial enthält, das auf mindestens einer Seite mit einer dünnen Metallschicht
versehen ist, entstehenden Grate schon bei der Bildung zu verkleinern und die gebildeten Grate selbst
auf andere Weise als durch Schleifen oder Sandblasen zu entfernen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zur Nachbehandlung von Durchgangslöchern in einem
Laminat für gedruckte Schaltungen, welches ein isolierendes Basismaterial enthält, das auf mindestens
einer Seite mit einer dünnen Metallschicht versehen ist, dadurch gelöst, daß man vor dem Bohren der
Durchgangslöcher die dünne Metallschicht mit einer fest anhaftenden und schützenden ί jlie oder Schicht
aus einem Material, welches chemisch von der dünnen Me.allschicht verschieden ist, versieht, die beim Bohren
entstandenen [iohrgrate durch Auflösen entfernt und dann die Schutzfolie oder -schicht entfernt.
Die Schutzfolie oder -schicht kann aus einem Metall oder aus Kunststoff bestehen. Geeignete Metalle sind
z. B. Aluminium, Nickel, Chrom, Zinn, Blei oder Legierungen davon.
Wenn z. B. die dünne Metallschicht mit einer äußeren Schutzfolie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
plattiert ist, dann tritt der Hauptteil der Bohrgrate in der Aluminiumfolie und nicht in der dünnen
Metallschicht auf. Trotzdem können Bohrgrate in der dünnen Metallschicht auftreten. Jedoch ist die Höhe der
Bohrgrate gewöhnlich niedriger als diejenige, die erhalten wird, wenn das Bohren ohne eine Schutzfolie
vorgenommen wird. Es ist daher, auch dann, wenn durch die Schutzfolie eine Verringerung der Größe der
Bohrgrate erfolgt eine nachfolgende Behandlung zum Entfernen der Bohrgrate erforderlich. Gemäß der
Erfindung besteht diese Behandlung in einer Auflösung der Bohrgrate unter Zuhilfenahme eines Mittels, das die
Bestandteile der dünnen Metallschicht auflösen kann, welches aber die Schutzfolie oder -schicht nicht
angreifen kann. Alternativ wird ein Mittel verwendet, das die Bestandteile der dünnen Metallschicht schneller
als das Material der Schutzfolie oder -schicht auflösen
kann. In beiden Fälien löst das Mittel rasch die Bohrgrate in der dünnen Metallschicht auf. Die restliche
Oberfläche der dünnen Metallschicht wird wirksam durch die Aluminiumfolie gegen eine unerwünschte
Auflösung geschützt Die Auflösung kann z. B. durch Ätzen oder durch anodische Auflösung durchgeführt
werden.
Geeignete Ätzmittel sind beispielsweise Ammoniumpersulfat 10%ige Salpetersäure oder2°/oiges Hydroperoxid
zusammen mit Schwefelsäure. Die anodische Auflösung kann z. B. durch die Elektrolyse in verdünnter
Chlorionen enthaltender Schwefelsäure durchgeführt werden.
Bei der Foüenlaminierungsmethode enthält die Folie,
die nach der Laminierungsstufe die dünne Metallschicht bildet, gewöhnlich Kupfer. Anschließend kann die Folie
mit ein oder mehreren dazwischenliegenden, die Adhäsion fördernden Schichten aus eicsrn anderen oder
dem gleichen Metall oder einem Nicht-Metall-Material plattiert werden.
Wenn die Methode mit der zeitweiligen Grundlage statt dessen angewendet wird- dann kann die dünne
Metallschicht auch Kjpfer enthalten. Sie kann jedoch
auch andere Metalle wie Zink vnd Eisc.-.enthalten.
Die zeitweilige Grundlage kann z. B. aus Aluminium,
Nickel, Chrom, Zinn, Blei oder ebtr beliebigen
Legierung davon bestehen. Es ist auch möglich, eine zeitweilige Grundlage aus beispielsweise Kupfer zu
verwenden, die durch das angewendete Lösungsmittel aufgelöst wird. Dann kann es jedoch vorteilhaft sein,
eine Zwischenschicht der obigen Metalle oder Legierungen zwischen der zeitweiligen Grundlage und der
dünnen Metallschicht auf dem isolierenden Basismaterial vorzusehen.
Das Material in der dünnen Metallschicht auf dem isolierenden Basismaterial muß sich chemisch von der
dünnen Metallschicht unterscheiden, wobei die Schutzfolie oder -schicht fest an der dünnen Metallschicht
haftet und dazu vorgesehen ist. der Bildung von großen Bohrgraten in der Metallschicht bei der maschinellen
Herstellung der Löcher entgegenzuwirken und auch den Zweck hat, die nachfolgende Auflösung der
Bohrgrate zu erleichtern. Hierauf kann das Schutzmaterial in bekannter Weise, beispielsweise durch Ätzen,
Abstreifen, Abreißen oder eine Kombination dieser Maßnahmen entfernt werden.
Wenn die Schutzschicht oder -folie von dem Laminat entfernt worden ist, bleibt eine Metallschicht zurück, die
keine Bohrgrate hat. Folglich ist kein Abschleifen oder eine andere mechanische maschinelle Behandlung
erforderlich. Hierauf kann das Laminat in bekannter Weise behandelt werden, um eine herkömmliche
gedruckte Draht- bzw. Schalttafel mit plattierten Durchgangslöchern herzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann bei der Herstellung von allen Arten von gedruckten Schaltungen
angewendet werden, die mit plattierten Durchgangslöchern versehen sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist sehr gut in Kombination mit dem sogenannten zeitweiligen Grundlageverfahren
geeignet Bei diesem Verfahren wird ein Halbprodukt erhalten, das aus einem isolierenden
Basismaterial besteht das mit einer Metallschicht und einer zeitweiligen Grundlage auf einer oder beiden
Seiten versehen ist Jedoch liefert das erfindungsgemäfle
Verfahren den gleichen Vorteil in Kombination mit <*°ιτι
üblichen Folienlaminierangsprozeß. Auch in diesem Fall
wird die Schleifstufe vermieden. Es ist daher nicht von Bedeutung, wie und zu welcher Zeit die dünne
Metallschicht mit der Schutzschicht oder -folie versehen worden ist Bei der üblichen Folienlaminierungsmetho-•
de ist es möglich, die Metallschicht des erzeugten Lamrnats z. B. mit einer Schicht von Aluminium, Nickel,
Chrom, Zinn, Blei oder einer Legierung davon durch beispielsweise Vakuumaufdampfung, chemische Plattierung
oder Elektroplattierung zu versehen.
-■■■ Die dünne Metallschicht auf dem isolierenden
Basismaterial hat gewöhnlich eine Dicke von 1 —40 μΐη
jedoch können Dicken von bis zu 70 μπι ohne
Schwierigkeiten verwendet werden.
Die Schutzschicht oder -folie kann eine Dicke haben,
-' die sich von Bruchteilen von 1 μπι bis zu etwa 200 μΐη
erstreckt.
Das isolierende Basismaterial wird vorzugsweise aus einem faserverstärkten Kunststoff hergestellt
Vergleichsbeispiel 1 beschreibt einen Test, wobei ein
Vergleichsbeispiel 1 beschreibt einen Test, wobei ein
" Laminat welches keine Schutzaiuminiumfolie einschließt,
gebohrt wird. Vergleichsbeispiel 2 beschreibt das Bohren eines Laminats, das mit einer fest haftenden
Aluminiumschutzfolie versehen ist.
Vergleichsbeispiel I
1500 Löcher wurden in ein glasfaserverstärktes Epoxyharzlaminat gebohrt, das auf beiden Seiten mit
einer 5 μπι dicken Schicht plattiert war, die hauptsächlich
aus Kupfer und Zink bestand. Der Durchmesser des ->" Bohrers betrug 0,9 mm. Die Umdrehungszahl betrug
22 500 pro Minute und der Vorschub betrug 50 μπι pro Umdrehung. In der Metallschicht wurden bei vielen der
Löcher Bohrgrate mit einer Höhe von 20 μΐη erhalten.
j. Vergleichsbeispiel 2
1500 Löcher wurden in der gleichen Weise wie in Vergleichsbeispiel 1 in ein glasfaserverstärktes Epoxyharzlaminat
der gleichen Art wie in Beispiel 1 gebohrt. Diesmal war jedoch die äußere Oberfläche der dünnen
">" Metallschicht auf jeder Seite des Laminats mit einer
50 μπι dicken, festhaftenden Aluminiumfolie versehen. Bei den meisten der Löcher wurden Bohrgrate mit einer
Höhe von nur 3 μπι oder weniger in der dünnen
Metallschicht erhalten, was die positive Wirkung der
·"■ Aluminiumfolie beim Bohren anzeigt.
Das Verfahren gemäß Vergleichsbeispiel 2 wurde wiederholt. Als die Löcher gebohrt worden waren,
wi wurde das Laminat 90 Sekunden bei 25°C in eine
Ätzlösung eingetaucht, die 200 g pro Liter Ammoniumpersulfat (NH^SaOe enthielt. Sodann wurde das
Laminat gespült und die Aluminiumfolien wurden durch Ätzen entfernt. In den zurückgebliebenen Metallschich-
"i ten konnten keine Bohrgrate beobachtet werden.
Claims (1)
- Patentansprüche:I. Verfahren zur Nachbehandlung von Durchgangslöchern in einem Laminat für gedruckte Schaltungen, welches ein isolierendes Basismaterial enthält, das auf mindestens einer Seite mit einer dünnen Metallschicht versehen ist. dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Bohren der Durchgangslöcher die dünne Metallschicht mit einer fest anhaftenden und schützenden Folie oder Schicht aus einem Material, welches chemisch von der dünnen Metallschicht verschieden ist, versieht, die beim Bohren entstandenen Bohrgrate durch Auflösen entfernt und dann die Schutzfolie oder -schicht entferntZ. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzfolie oder -schicht aus Metall oder Kunststoff besteht.3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzfolie oder -schicht aus Aluminium, Nickel, Chrom, Zinn, Blei oder einer Legierung davon besteht.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bohrgrate in der dünnen Metallschicht durch Auflösen in einem Mittel entfernt, welches die Bestandteile der dünnen Metallschicht auflösen kann, das aber die Schutzfolie oder -schicht nicht angreift.5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bohrgrate in der dünnen Metallschicht durch Auflösen in einem Mittel entfernt, das die Bestandteile der dünnen Metallschicht schneller als das Material der Schutzfolie oder -schicht auflösen kann.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schutzmetallschicht auf die dünne Metallschicht durch Vacuumaufdampfung, chemische Plattierung oder Elektroplattierung aufbringt.7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß man eine Folie aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, die eine zeitweilige Grundlage für die dünne Metallschicht darstellt, zusammen mit der dünnen Metallschicht beim Laminierungsprozeß aufbringt und auf dem Laminat bei der Bildung der Löcher und der nachfolgenden Entfernung der Bohrgrate beibehält.8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallschicht Kupfer oder eine Kupferlegierung enthält.9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß man ein isolierendes Basismaterial aus faserverstärktem Kunststoff verwendet.10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekenn- ' zeichnet, daß man ein isolierendes Basismaterial aus glasfaserverstärktem wärmehärtendem Kunststoff wie Epoxyharz, Polyesterharz oder Polyimidharz verwendet.I1. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, t dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Metallschicht eine Dicke von 1 bis 4ü Jim hat.12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Schutzschicht oder -folie aus Aluminium oder einer ^ Aluminiumlegierung mit einer Dicke von 5 bis 150 um verwendet.13. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 12,dadurch gekennzeichnet, daß man die Herstellung der Löcher durch Bohrung oder Stanzen vornimmt. 14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Auflösung durch Ätzen oder anodische Auflösung bewirkt.
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