DE3112217C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kupferfolie nach
dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zu
ihrer Herstellung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
4. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Kupferfolie,
die bei der Herstellung von kupferplattierten, laminierten
Platten für gedruckte Schaltungen verwendet wird.
Gedruckte Schaltungen werden bei einer Vielzahl elektronischer
Anwendungen, wie bei Radios, Fernsehern, Computern
oder Fernsprechvermittlungen, verwendet. In der Vergangenheit
war auf diesem Gebiet eine bemerkenswerte Entwicklung
zu erkennen, und es besteht daher ein zunehmender Bedarf
an Tafeln für gedruckte Schaltungen mit hoher Qualität.
Bei den bekannten, mit Kupfer plattierten, laminierten
Platten für gedruckte Schaltungen wird häufig eine braune
Verfleckung oder Flecken an der Grenzfläche zwischen der
Kupferfolie und der Substratharzschicht beobachtet. Die
Oberfläche, die in Kontakt mit der Harzschicht ist, wird
im folgenden als "Verbindungsoberfläche der Kupferfolie"
oder "Verklebungsoberfläche der Kupferfolie" bezeichnet.
Solche Flecken verschlechtern das äußere Aussehen der Schaltung
und beeinflussen die dielektrischen Eigenschaften des
Harzes nachteilig. Es besteht seit kurzem weiterhin die
Tendenz, daß eine zunehmende Zahl an Wärmebehandlungen bei
hoher Temperatur während des Verfahrens der Herstellung
der Platten für gedruckte Schaltungen durchgeführt wird,
wodurch die Haftfestigkeit zwischen der Kupferfolie und dem
Harz, bedingt durch thermische Zersetzung, weiter verschlechtert
wird, was zu großen praktischen Schwierigkeiten
führt. Man nimmt an, daß die Bildung der braunen Flecken
und die Verschlechterung in der Haftfestigkeit zwischen der
Kupferfolie und dem Harz hauptsächlich durch chemische Reaktionen
zwischen der Kupferfolie und der Harzschicht hervorgerufen
werden. Bis jetzt erfolgte noch keine angemessene
Analyse der Ursachen.
Zur Beseitigung dieser Nachteile wurden die folgenden Verfahren
vorgeschlagen. In der GB-PS 12 11 494 wird ein Verfahren
beschrieben, bei dem 0,2 bis 1,0 g/m² Nickel, Kobalt,
Chrom oder rostfreier Stahl auf die Verklebungsoberfläche
der Kupferfolie für eine gedruckte Schaltung plattiert werden.
In der JP-OS 35 711/1976 wird ein Verfahren vorgeschlagen,
bei dem mindestens 10,16 × 10-6 cm (d. h. 4 Mikroinches)
Indium, Zink, Zinn, Nickel, Kobalt, eine Kupfer-Zink-Legierung
oder eine Kupfer-Zinn-Legierung auf der Oberfläche der
Kupferfolie galvanisch abgeschieden werden. In der JP-OS
39 376/1978 wird die galvanische Abscheidung von Zink, Messing,
Nickel, Kobalt, Chrom, Cadmium, Zinn oder Bronze auf
die Kupferfolienoberfläche beschrieben. In der JP-OS 16 863/
1974 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Schicht
aus Metall, welches weniger edel als Kupfer ist, wie Aluminium,
Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Zink, Cadmium,
Zinn, Blei oder Indium, oder seine Legierung mit Kupfer
oder mit anderen Metallen, wie Kupfer-Zink, Kupfer-Cadmium,
Kupfer-Zinn oder Zinn-Zink, auf der Oberfläche der Kupferfolie
gebildet wird.
Unter diesen Metallen, die eine Schicht auf der Kupferfolie
bilden, besitzen Nickel, Zinn, Kobalt und eine Kupfer-Zinn-
Legierung den Nachteil, daß sie durch eine Ammoniumpersulfatlösung,
welche eines der Ätzmittel ist, die häufig bei
der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet werden,
kaum gelöst werden.
Andererseits tritt bei dem Verfahren, bei dem Zink plattiert
wird, das sog. "Unterätzungs"-Phänomen auf, bei dem das Ätzmittel
während des Ätzens mit einer Ammoniumpersulfatlösung
oder einer Kupfer(II)-chloridlösung in die Grenzfläche zwischen
der Kupferfolie, die die Schaltung darstellt, und dem
Harz eindringt. Ein weiterer großer Nachteil ist der, daß
ein solches Eindringen des Ätzmittels zwischen der die
Schaltung darstellenden Kupferfolie und dem Harz bei der
Behandlung mit einer Lösung auftritt, welche Chlorwasserstoffsäure
enthält, wie sie bei Verfahren zur Herstellung
von gedruckten Schaltungen verwendet wird. Andererseits
gibt es bei dem Verfahren für die Aufplattierung von Messing
(Kupfer-Zink-Legierung) kein anderes praktisches Verfahren
als das Verfahren, bei dem Cyanidbäder verwendet werden.
Dadurch treten hinsichtlich der Arbeitsumgebung wie auch
der Umweltverschmutzung große Schwierigkeiten auf.
Eine Kupferfolie der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten Art und ein Verfahren zur Herstellung derselben
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4 sind aus der
DE-OS 28 54 588 bekannt. Hier wird, um bei einem Kunststoff-
Kupferfolien-Laminat das Auftreten von Flecken und eine Verschlechterung
der Wärmewiderstandsfähigkeit am Kunststoff
zu verhindern, die durch eine Wechselwirkung zwischen der
Kupferfolie und dem Kunststoff verursacht werden, eine auf
die Kupferfolie aufgebrachte Nickelschicht als Barriere
zwischen der Kupferfolie und dem Kunststoff vorgesehen, wie
das auch bei der vorliegenden Erfindung geschieht.
Eine als Barriere zwischengefügte reine Nickelschicht läßt
sich jedoch nicht gleichzeitig mit der Kupferfolie mittels
eines Persulfatätzmittels ätzen, wie das erwünscht ist. Um
ein solches gleichzeitiges Ätzen der Nickelschicht und der
Kupferfolie mittels eines gemeinsamen Ätzmittels, wie beispielsweise
Persulfatätzmittel, zu ermöglichen, wird gemäß
der DE-OS 28 54 588 der Nickelschicht eine ausreichende
Menge Schwefel hinzugefügt, und zwar vorzugsweise soviel,
daß ihr Schwefelanteil ungefähr 0,05 bis 10,0 Gew.-%
beträgt. Jedoch haben Versuche gezeigt, daß die Ätzbarkeit
der vorstehend genannten schwefelhaltigen Nickelschicht mittels
Persulfatätzmittel durch den Schwefelgehalt nicht ausreichend
verbessert wird, so daß infolgedessen diese schwefelhaltige
Nickelschicht nicht gut mit einer Ammoniumpersulfatlösung
anätzbar ist. Auch eine Ätzung mit einer
Kupfer(II)-chloridlösung ist praktisch nicht durchführbar.
Auch aus der DE-AS 19 34 934 ist eine Kupferfolie zur Herstellung
von Basismaterialien für gedruckte Schaltungen bekannt,
die sich dadurch auszeichnet, daß die Kupferfolie
eine darauf abgelagerte dünne metallische Schicht, bestehend
aus der Gruppe aus Zink, Zinn, Kobalt, Nickel, Indium, Messing
und Bronze aufweist, wobei die Schicht als effektive
Sperrschicht zwischen Kupferfolie und Harz-Basismaterial
zur Verringerung der Fleckenbildung wirkt. Die oben dargelegten
Schwierigkeiten, die sich bezüglich einer gleichzeitigen
Ätzbarkeit der Kupferfolie und der Nickelschicht ergeben,
sind in dieser Druckschrift überhaupt nicht angesprochen.
Weiter ist aus der GB-PS 14 68 294 ein elektrolytisches
Verfahren zum Chromatieren von Kupferfolien bekannt, um
diesen eine Widerstandsfähigkeit gegen Fleckenbildung zu
verleihen. Dieses Verfahren besteht darin, daß die Kupferfolie
in einen Elektrolyten eingetaucht wird, der eine wäßrige
Lösung umfaßt, die sechswertige, Chrom enthaltende
Anionen enthält, wobei der pH-Wert des Elektrolyten im Bereich
von 12 bis 14 liegt, und daß die Kupferfolie kathodisch
gemacht wird, um eine Reduktion der Anionen an der
Oberfläche derselben zu bewirken. Dieses Verfahren, mit dem
Kupferfolien für Laminate zur Verfügung gestellt werden,
bezieht sich auf unbeschichtete Kupferfolien, die leicht
ätzbar sind und dient anstelle der oben erörterten Verwendung
einer Nickelschicht zur Verhinderung der Fleckenbildung,
indem dadurch ein Cr₂(CrO₄)₃-Film auf der Kupferfolie abgelagert
wird.
Schließlich ist es aus dem "Handbuch der Galvanotechnik"
von H.W. Dettner, J. Elze und E. Raub, Bd. III, Carl Hanser
Verlag, München 1969, Seiten 154/155 bekannt, elektrolytisch
abgeschiedene Chromatisierungsschichten zur Verbesserung
der Haftung von Lackschichten einzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupferfolie zur Herstellung
von Basismaterial für gedruckte Schaltungen, die ein-
oder beidseitig mit einer Nickelschicht versehen ist, zur
Verfügung zu stellen, welche leicht und vollständig entweder
mit einer Ammoniumpersulfatlösung oder mit einer
Kupfer(II)-chloridlösung unter Bildung einer klaren Substratharzoberfläche
geätzt werden kann, die frei ist von
"Unterätzungs"-Phänomenen und bei der sich eine merklich
verbesserte Haftfestigkeit nach Wärmebeanspruchung in laminierten
Platten, die unter Verwendung von Isoliermaterial hergestellt
sind, ergibt.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
Dadurch, daß die Nickelschicht der erfindungsgemäßen Kupferfolie
leicht und vollständig mit einer Ammoniumpersulfatlösung
oder mit einer Kupfer(II)-chloridlösung ätzbar ist,
läßt sich diese Nickelschicht mit einem gemeinsamen Ätzmittel
gleichzeitig mit der Kupferfolie ätzen. Weiterhin
kommt es bei einer laminierten Platte, die unter Verwendung
eines harzförmigen Substrats und der erfindungsgemäßen
Kupferfolie hergestellt ist, nicht dazu, daß irgendeine
Lösung, die Chlorwasserstoffsäure enthält, zwischen die
Kupferfolie und das harzförmige Substrat eindringt. Es findet
keine Fleckenbildung statt und die gute Haftfestigkeit
wird nicht nur vor dem Erhitzen, sondern auch nach dem Erhitzen
beibehalten und sogar merklich verbessert.
Außerdem wird durch die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen
der erfindungsgemäßen Kupferfolie zur Verfügung
gestellt, das sich durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs
4 angegebenen Merkmale auszeichnet.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Die erfindungsgemäße Kupferfolie für eine gedruckte Schaltung
wird im folgenden näher erläutert. Die Kupferfolie
für die Grundkupferschicht kann irgendeine Kupferfolie sein,
wie sie normalerweise bei gedruckten Schaltungen verwendet
wird, beispielsweise eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie
oder eine gewalzte Kupferfolie. Weiterhin kann eine Kupferfolie
vorgesehen werden, deren Oberfläche einer Aufrauhungsbehandlung
unterworfen wurde, z. B. einer Ätzung durch Säurebeizen oder
einer Oberflächenaufrauhungsbehandlung durch Galvanisierung
gemäß den US-PSen 32 20 897 und 32 93 109.
Die Nickelschicht, die auf der Verklebungsoberfläche der
zuvor erwähnten Kupferfolie erzeugt wird, besitzt die Wirkung,
daß sie die Bildung von Flecken an der Verklebungsoberfläche
vermeidet, eine gute Haftfestigkeit nach Wärmebeanspruchung
zwischen dem laminierten, harzförmigen Substrat und der
Kupferfolie bewirkt und kein "Unterätzungs"-Phänomen
beim Ausbilden der Schaltung durch Ätzen auftritt
und daß weiterhin bei der Verfahrensstufe,
bei der eine Chlorwasserstoffsäure-Lösung verwendet wird,
keine Lösung zwischen die Kupferfolie und
das harzförmige Substrat eindringt.
Solche Eigenschaften können erhalten werden, indem man die
Verklebungsoberfläche der Kupferfolie mit einer Nickelplattierung,
die bevorzugt 0,002 bis 0,8 µm und mehr bevorzugt
0,02 bis 0,2 µm dick ist, versieht. Liegt die Dicke unter
0,002 µm, können die oben erwähnten Wirkungen nicht erzielt
werden. Im Gegensatz dazu wird bei einer Dicke über 0,8 µm
die Reinheit des Kupfers für die Kupferfolie verschlechtert.
Außerdem verschlechtern sich die elektrischen Eigenschaften
der Kupferfolie und die Rauheit der Verklebungsoberfläche
der Folie mit einer solchen Dicke der Nickelplattierungsschicht
ist schwierig zu kontrollieren. Eine solche
Dicke wird weitere wirtschaftliche Nachteile hinsichtlich
der Behandlungsgeschwindigkeit und der Kosten für die
Plattierungsmaterialien mit sich bringen.
Wird eine Schaltung durch Verkleben der zuvor erwähnten
Kupferfolie mit einer Nickelschicht auf der Verklebungsoberfläche
mit einem harzförmigen Substrat und anschließendem
Ätzen unter Verwendung einer Eisen(III)-chloridlösung
oder einer Kupfer(II)-chloridlösung hergestellt, so erhält
man eine klare Substratharzschicht ohne Ätzrückstand, die
von Verfleckungen, wie oben erwähnt, frei ist, was ein
großer Vorteil ist. Wird eine Ammoniumpersulfatlösung verwendet,
die heute häufig als Ätzmittel zur Entfernung der
Kupferfolie eingesetzt wird, verbleibt das
Nickel als dunkelgefärbter Ätzrückstand, wenn die Nickelschicht
nicht in erfindungsgemäßer Weise behandelt ist, und
man erhält keine klare Substratharzoberfläche.
Es wurde im Rahmen der Erfindung gefunden, daß die Nickeloberfläche
der zuvor erwähnten Kupferfolie, die eine Nickelschicht
auf der Verklebungsoberfläche enthält, kathodisch
in einer Chromsäureflüssigkeit elektrolysiert werden kann,
wobei man eine behandelte Oberfläche erhält, von der selbst
die Nickelschicht leicht und vollständig abgelöst werden
kann, und zwar nicht nur mit einer Eisen(III)-chloridlösung
oder einer Kupfer(II)-chloridlösung, sondern ebenfalls mit
einer Ammoniumpersulfatlösung, wobei man eine klare Substratharzoberfläche
ohne Ätzrückstand erhält. Die Oberfläche
ist vorteilhafterweise frei von den oben erwähnten
Flecken. Es ist ein weiterer Vorteil, daß bei der thermischen
Zersetzung der mit Kupfer plattierten, laminierten
Platte, die mit Glas-Epoxyharz-Substrat hergestellt worden
ist, wie auch bei der Abschälfestigkeit und beim Verschweißen
die Wärmebeständigkeit der mit Kupfer plattierten, laminierten
Platten, die mit Phenolharz-Substraten unter Verwendung
von Klebstoffen hergestellt worden sind, verbessert
wird.
Die Chromsäure-Behandlungsflüssigkeit, die bei der erfindungsgemäßen
kathodischen Elektrolyse verwendet wird, kann
eine wäßrige Lösung aus Chromsäure allein, eine wäßrige
Lösung eines Alkalimetallsalzes oder eines Ammoniumsalzes
der Chromsäure oder Dichromsäure oder eine überschüssiges
Alkali enthaltende Lösung davon sein. Als Alkalimetallsalz
oder als Ammoniumsalz der Chromsäure oder Dichromsäure kann
man beispielsweise Natriumchromat, Natriumdichromat, Kaliumchromat,
Kaliumdichromat, Ammoniumchromat, Ammoniumdichromat,
etc. verwenden. Die Alkali im Überschuß enthaltende, wäßrige
Lösung bedeutet eine wäßrige Lösung, deren pH-Wert
auf einen alkalischen Wert (z. B. pH 13) durch Zugabe eines
Alkalis, wie Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, zu der
oben erwähnten Lösung eingestellt worden ist.
Die Konzentration dieser Chromsäure, Chromsäuresalze oder
Dichromsäuresalze beträgt 0,1 bis 20 g/l als
Chromsäure (CrO₃), bevorzugt 0,3 bis 7 g/l. Bei einer
Konzentration unter 0,1 g/l kann die zuvor erwähnte Wirkung
nur unzureichend erhalten werden, während bei einer Konzentration
über 20 g/l Schwierigkeiten bei der Handhabung, ein
Verlust des Lösungsmaterials (gelöster Stoff) bei der Herausnahme
des Produktes aus dem Bad sowie Schwierigkeiten
bei der Behandlung des Abwassers auftreten.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen
Kupferfolie näher erläutert. Praktisch ist es
am zweckdienlichsten, die Nickelschicht auf der Kupferschicht
durch Galvanisieren bzw. Elektroplattieren herzustellen.
Das erfindungsgemäße Verfahren für die Galvanisierung wird
im folgenden näher erläutert. Bei der Durchführung der vorliegenden
Erfindung unter Verwendung eines Galvanisierungsverfahrens
sind die Bedingungen, wie die Zusammensetzung
des Nickelplattierungsbades, die Badtemperatur und die Stromdichte,
gleich wie bei der bekannten Nickelgalvanisierung,
und es ist hierfür kein spezifisches Verfahren erforderlich.
Als Galvanisierungsbad kann man außer dem Bad, welches
Nickelsulfat als Hauptkomponente enthält und das heute häufig
bei technischen Anwendungen eingesetzt wird, ein Chloridbad,
ein Sulfamidsäurebad oder andere Bäder verwenden.
Nach der Plattierung des Nickels wird die Kupferfolie mit
Wasser gewaschen und in die zuvor erwähnte Chromsäure-Behandlungsflüssigkeit
eingetaucht. Die Elektrolyse erfolgt
dann unter Verwendung der Nickelschicht als Kathode. Die
elektrolytische Behandlung kann entweder bei Zimmertemperatur
oder unter Erhitzen bei einer Stromdichte im allgemeinen
im Bereich von 0,3 bis 10 A/dm² durchgeführt werden.
Die elektrolytische Behandlung erfolgt im allgemeinen innerhalb
einer Zeit von 1 bis 60 sec und unterscheidet sich
von der Chromplattierungsbehandlung, bei der eine Abscheidung
von Chrommetall auftreten wird. Nach der elektrolytischen
Behandlung wird das behandelte Produkt mit Wasser gewaschen
und getrocknet und man erhält die erfindungsgemäße
gewünschte Kupferfolie.
In der Literatur wurde berichtet, daß die Elektrolyse in
einer verdünnten, wäßrigen Chromsäurelösung Chromoxide
oder hydratisierte Oxide von Chrom als Abscheidungen ergibt
[Metal Surface Technology 23(9), 1972, Seiten 525-;
ibid., 15(8), 1964, Seiten 303-]. Man nimmt daher an, daß
sich diese Substanzen in ganz geringen Mengen auf der Oberfläche
der Nickelschicht bei der vorliegenden Erfindung absetzen.
Die erfindungsgemäße Kupferfolie, die die Nickelschicht auf
der Verklebungsoberfläche enthält, wobei die Nickelschicht
einer kathodischen Elektrolysebehandlung in einer Chromsäure-
Behandlungsflüssigkeit auf ihrer Oberfläche unterworfen
wurde, zeigt die oben aufgeführten, günstigen Eigenschaften,
wenn sie als elektrisch leitfähiges Element in
einer mit Kupfer plattierten, laminierten Platte für gedruckte
Schaltungen verwendet wird.
Nach der Laminierung der Kupferfolie auf ein Glas-Epoxyharz-
Substrat findet man keine Verfleckung, die zwischen der
Kupferfolie und der Substratharzschicht entstanden ist.
Nach der Laminierung ist die Abschälfestigkeit ausreichend
hoch, was dadurch angezeigt wird, daß sich die Werte nicht
wesentlich erniedrigen, selbst nach dem Erhitzen auf 300°C
während 3 min oder dem Erhitzen auf 180°C während 5 h. Das
Ätzen kann erfolgreich unter Verwendung irgendeiner der
üblichen Ätzmittel, wie Eisen(III)-chloridlösung, Kupfer(II)-
chloridlösung oder Ammoniumpersulfatlösung, erfolgen, und
die Teile der Kupferfolie, auf denen eine Ätzung erfolgen
soll, können leicht und vollständig entfernt werden. Man
beobachtet kein Eindringen des Ätzmittels in die Grenzfläche
zwischen der Kupferfolie und dem harzförmigen Substrat
("Unterätzungs"-Phänomen). Selbst bei dem Chlorwasserstoffsäure-
Test, bei dem die Behandlungsstufe unter Verwendung
einer Chlorwasserstoffsäure enthaltenden Lösung simuliert
wird, beobachtet man kein Eindringen der Lösung in die
Grenzfläche zwischen der Kupferfolie und dem harzförmigen
Substrat.
Wenn eine Kupferfolie auf ein Polyimid-Substrat laminiert
wird, beobachtet man keine Verfleckung zu einer grünlich-
braunen Farbe, wie man sie bei dem bekannten Verfahren an
dem Substrat nach Entfernung des Kupfers durch Ätzen feststellen
kann, wenn die erfindungsgemäße Folie verwendet
wird. Die Kupferfolie kann auf ein Phenolharz-Substrat laminiert
werden, wobei man eine verbesserte Abschälfestigkeit
erhält, insbesondere erhält man eine bemerkenswerte
Verbesserung, wenn die Kupferfolie auf ein Phenolharz-Substrat,
welches flammfest ausgerüstet ist, auflaminiert wird.
Verglichen mit einer Kupferfolie, die nur elektroplattiertes
Nickel auf der Verklebungsoberfläche der Kupferfolie enthält,
zeigt die erfindungsgemäße Kupferfolie, die einer
weiteren kathodischen Elektrolysebehandlung in einer Chromsäure
enthaltenden Lösung ausgesetzt worden ist, bemerkenswert
überlegene Eigenschaften, insbesondere kann das Ätzen
mit der zuvor erwähnten Ammoniumpersulfatlösung leicht erfolgen,
und man erhält eine vollständige Entfernung der
Kupferfolie. Weiterhin wurde gefunden, daß die Abschälfestigkeit
des Produktes, das auf ein Glas-Epoxy-Substrat
durch Erhitzen auf 300°C während 3 min laminiert wurde, in
starkem Ausmaß verbessert ist, und man erhält wesentliche
Verbesserungen bei der Abschälfestigkeit wie auch bei der
Schweißwärmebeständigkeit der Kupferfolie, die auf ein
Phenolharz-Substrat laminiert ist, nach dem Beschichten
und Trocknen unter Verwendung eines Klebstoffs des Phenolharz-
Butyralharz-Typs.
Aus der obigen Beschreibung folgt, daß die erfindungsgemäße
Kupferfolie die Nachteile der bekannten, mit Nickel beschichteten
Kupferfolien vermeidet und die zusätzlichen
Vorteile hinsichtlich der Verbesserung der Eigenschaften,
der leichteren und wirtschaftlicheren Herstellung, der
Vereinfachung und Zuverlässigkeit der Ätzstufe, der Verbesserung
der Qualität und der Abnahme des Prozentsatzes
unannehmbarer Produkte mit sich bringt.
Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist für die technische
Herstellung in großem Maßstab geeignet, da es kontinuierlich
durchgeführt werden kann, indem man ein
Kupferfolienmaterial durch ein Nickel-Galvanisierungsbad
unter Metallabscheidung leitet, mit Wasser wäscht und dann
die Folie durch ein Chromsäure-Behandlungsbad leitet, in
dem die Folie der kathodischen Elektrolyse unterworfen wird.
Anschließend wird die Folie mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung.
Unter Verwendung einer Lösung, die 240 g Nickelsulfat (Hexahydrat),
45 g Nickelchlorid (Hexahydrat) und 30 g Borsäure
pro Liter der Lösung enthält und einen pH-Wert von 2,9 aufweist,
erfolgt bei 43°C die Galvanisierung
auf die matte Seite (d. h. die Verklebungsoberfläche) einer
elektrolytisch abgeschiedenen, 35 µm dicken Kupferfolie
bei einer Stromdichte von 2,2 A/dm² während 30 sec. Die
Menge an elektrolytisch abgeschiedenem Nickel pro
Oberfläche der matten Oberfläche entspricht einer Dicke von
etwa 0,2 µm und die Oberfläche zeigt eine Nickelfarbe ohne
Glanz. Die Folie wird mit Wasser gewaschen und dann unter
Verwendung einer Lösung mit einem pH-Wert von 13, die
3 g Chromsäureanhydrid und 3,4 g Natriumhydroxid pro Liter
Lösung enthält, bei Zimmertemperatur
der Elektrolyse bei einer Stromdichte von 3 A/dm² während
5 sec unterworfen, wobei die obige Nickeloberfläche
als Kathode dient. Nach der Behandlung beobachtet man keine
Änderung im Aussehen. Die behandelte Folie wird mit Wasser
gewaschen, getrocknet und anschließend auf ein Glas-Epoxy-
Substrat unter Bildung einer kupferplattierten, laminierten
Platte laminiert. Die Ergebnisse der Messung der verschiedenen
Eigenschaften dieser Platte sind in Tabelle 1 zusammen
mit Vergleichsbeispiel 1 aufgeführt, bei dem eine Folie
verwendet wurde, die der Chromsäurebehandlung nicht unterworfen
wurde.
Die gleiche Behandlung wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme,
daß eine Lösung mit einem pH-Wert von 4,2 und einem Gehalt
an 300 g Nickelsulfamat und 15 g Ammoniumsulfat pro Liter
bei 40°C als Elektrolyt verwendet wird, wird
auf die matte Seite der elektrolytisch abgeschiedenen
Kupferfolie angewandt. Gemäß einem ähnlichen Verfahren wie
in Beispiel 1 wurden die Eigenschaften des entstehenden Produktes
bestimmt, wobei man die in Tabelle 1 aufgeführten
Ergebnisse erhält. Die Ergebnisse sind zusammen mit denen
von Vergleichsbeispiel 2 angegeben, bei dem keine Behandlung
mit Chromsäure erfolgte.
Unter Verwendung einer Lösung, die 250 g Nickelchlorid
(Hexahydrat) und 53 g Chlorwasserstoffsäure pro Liter der
Lösung enthält, erfolgt bei 22°C die Galvanisierung
auf der matten Oberfläche einer elektrolytisch
abgeschiedenen Kupferfolie, die 35 µm dick ist, bei einer
Stromdichte von 2 A/dm² während 57 sec. Nach dem Waschen
der elektroplattierten Folie mit Wasser erfolgt die elektrolytische
Behandlung,
bei einer Stromdichte von 3 A/dm² während
5 sec und Zimmertemperatur unter Verwendung einer Lösung,
die durch Zugabe von 1 g Chromsäureanhydrid
und 2,5 g Natriumhydroxid pro Liter der Lösung einen pH-Wert von 9 aufweist.
Dann werden die Verfahrensstufen
ähnlich wie in Beispiel 1 durchgeführt und
die Eigenschaften des Produktes werden gemessen. Die erhaltenen
Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammen mit denjenigen
des Vergleichsbeispiels 3 aufgeführt, bei dem keine
Behandlung mit Chromsäure erfolgte.
Die gleiche Behandlung wie in Beispiel 3 wird auf der matten
Oberfläche einer galvanisch abgeschiedenen Kupferfolie
durchgeführt, mit der Ausnahme, daß eine Lösung, die 1 g
Chromsäureanhydrid enthält, bei 50°C
als elektrolytisches Bad verwendet wird, und die elektrolytische
Behandlung erfolgt bei einer Stromdichte von 3 A/dm² für 5 Sekunden.
Die Eigenschaften des Produktes
werden auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Behandlung erfolgt auf gleiche Weise wie in Beispiel 1,
mit der Ausnahme, daß eine Lösung, die 5 g/l Natriumchromat
enthält, als Chromsäure-Behandlungslösung verwendet wird
und die kathodische Chromsäurebehandlung 5 sec bei einer
Stromdichte von 3 A/dm² durchgeführt wird. Nach der Behandlung
wird keine Änderung im Aussehen beobachtet.
Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen wird die so
behandelte Folie auf ein Glas-Epoxy-Substrat laminiert, wobei
man eine kupferplattierte, laminierte Platte erhält,
die die in Tabelle 1 aufgeführten Eigenschaften aufweist.
Die gleiche Behandlung wie in Beispiel 1 wird durchgeführt,
mit der Ausnahme, daß die kathodische Chromsäurebehandlung
bei einer Stromdichte von 3 A/dm² während 5 sec bei Zimmertemperatur
unter Verwendung einer 4,5 g/l Kaliumdichromat
enthaltenden Lösung als Chromsäure-Behandlungslösung erfolgt.
Man beobachtet keine Änderung im Aussehen als Folge dieser
Behandlung. Die so behandelte Folie wird mit Wasser gewaschen
und getrocknet und dann auf ein Glas-Epoxy-Substrat
laminiert, wobei man eine kupferplattierte, laminierte Platte
erhält. Die Eigenschaften der Platte werden bestimmt
und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Die Behandlung erfolgt auf gleiche Weise wie in Beispiel 3,
mit der Ausnahme, daß die kathodische Chromsäurebehandlung
bei einer Stromdichte von 3 A/dm² während 5 sec bei Zimmertemperatur
unter Verwendung einer 5 g/l Natriumchromat enthaltenden
Lösung als Chromsäure-Behandlungslösung durchgeführt
wird. Diese Behandlung bewirkt keine Änderung im Aussehen.
Nach dem Waschen mit Wasser und dem Trocknen wird die
behandelte Folie auf ein Glas-Epoxy-Substrat unter Bildung
einer kupferplattierten, laminierten Platte laminiert. Die
Eigenschaften dieser Platte werden bestimmt und die Ergebnisse
sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Beispiel 3 wird wiederholt, mit der Ausnahme, daß die kathodische
Chromsäurebehandlung bei einer Stromdichte von 3 A/dm²
während 5 sec bei Zimmertemperatur unter Verwendung einer
4,5 g/l Natriumdichromat enthaltenden Lösung als Chromsäure-
Behandlungslösung durchgeführt. Diese Behandlung bewirkt
eine Änderung im Aussehen. Nach dem Waschen mit Wasser und
dem Trocknen wird die behandelte Folie auf ein Glas-Epoxy-
Substrat unter Bildung einer kupferplattierten, laminierten
Platte laminiert. Die Eigenschaften der Platte werden bestimmt
und die Ergebnisse sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Claims (7)
1. Kupferfolie zur Herstellung von Basismaterial für
gedruckte Schaltungen, die ein- oder beidseitig mit einer
Nickelschicht versehen ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Nickelschicht einer kathodischen Chromsäurebehandlung
unterzogen wird.
2. Kupferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die kathodische Chromsäurebehandlung
in einer Chromsäurelösung durchgeführt wird.
3. Kupferfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die kathodische Chromsäurebehandlung
in einer Lösung eines Alkalimetallsalzes oder eines Ammoniumsalzes
der Chromsäure oder Dichromsäure durchgeführt wird.
4. Verfahren zur Herstellung einer Kupferfolie für die
Herstellung von Basismaterial für gedruckte Schaltungen,
bei dem man eine Nickelschicht auf einer oder beiden Seiten
einer Kupferschicht durch Galvanisieren bildet, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Oberfläche der Nickelschicht
als Kathode elektrolytisch einer Chromsäurebehandlung
unterwirft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei der Chromsäurebehandlung mit
einer Flüssigkeit eine Chromsäurelösung verwendet.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei der Chromsäurebehandlung mit
einer Flüssigkeit eine Lösung eines Alkalimetallsalzes
oder eines Ammoniumsalzes der Chromsäure oder Dichromsäure
verwendet.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß man bei der Behandlung mit der Chromsäureflüssigkeit
eine alkalische Chromsäurelösung verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4519780A JPS56155593A (en) | 1980-04-08 | 1980-04-08 | Steel foil for printed circuit and method of manufacturing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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