專利名稱：非導電底板的無電流敷鍍金屬的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種按權利要求1的上位概念對非導電底板進行無電流敷鍍金屬的方法。
現(xiàn)有技術非導電底板的無電流敷鍍金屬的方法是眾所周知的，這類方法在比如EP-PS0255012B1中已作了說明。其中，在非導電底板上涂敷一層含有粘結劑的活化劑(Aktivatorformulierung)作為敷鍍金屬的載體層(Tragerschicht)。除含有粘結劑、溶劑外，還含有有機金屬化合物的活化劑被脫除溶劑后即還原出活化劑，然后將此底板在一般已知的敷鍍金屬槽中進行無電流敷鍍金屬。此已知方法的缺點是敷鍍金屬層在底板上的附著強度不能滿足所有的應用場合，比如制造有極小網格的導通線(Leiterbahnen)。
本發(fā)明的優(yōu)點具有權利要求1所述特征的本發(fā)明方法提供了這樣的優(yōu)點，即能實現(xiàn)有較大附著強度的且具有很細致結構的敷鍍金屬層。其方式是在底板上覆蓋一層含有有機金屬化合物的陽性漆(Positivlack)，此陽性漆緊接著用紫外線照射，在照射過的陽性漆上析出敷鍍金屬層。其優(yōu)點在于有可能大量可重復地形成附著牢固的敷鍍金屬層結構。按本發(fā)明的方法不含有加熱強化的過程，所以即使熱敏感的底板也能用此法進行敷鍍金屬。
本發(fā)明的優(yōu)選方案中規(guī)定了用一定的可選的波長和/或一定的可選的照射時間進行紫外線照射。通過選擇照射的波長和時間，可以非常有利地影響被照射的陽性漆上金屬層的逐漸析出。所以可如下調節(jié)敷鍍金屬的進行，即首先析出金屬氧化物中間層，然后在它的上面再建立起真正的金屬層。這里不再需要其他的中間步驟，也就是說在一步中完成中間層和主層的析出。在底板上形成附著良好的敷鍍金屬層。在本發(fā)明方法中特別用了短波長的紫外線，使得在底板上產生附著特別牢固的金屬層。
本發(fā)明的另一個優(yōu)選的方案是在銅浴中完成敷鍍金屬以制備導通線路。由于金屬層在底板上的良好附著性，所以可以制造出很復雜的線路，其在小的空間內呈現(xiàn)出大網絡，兩個導電線之間的距離可以保持為很小。另外還可選擇在鎳或鎳合金浴中完成敷鍍金屬以制備電阻，這樣可以以簡便的方法在線路中產生附著牢固的電阻。在制造印刷線路板的總體過程中可以藉助于一種簡便的可控制的方法步驟插進此電阻。
本發(fā)明的另一個有利的方案具有下述的權利要求中提到的特點。
附圖簡述以下藉助于所附的附圖在實施例中對本發(fā)明進行更詳細地闡述。其中

圖1為實施本發(fā)明方法的流程圖，圖2為紫外線照射時陽性漆定影(Fixierung)的化學反應過程，和圖3為陽性漆中所用的有機金屬化合物的各種例子。
實施例描述在圖1中用圖解說明了本發(fā)明方法，在第一步10中非導電的底板上涂敷載體層，以實施即將進一步闡述的敷鍍金屬化。作為底板可以用任何有機物或無機物制成的模制體，它可以是剛性的也可以是柔性的。
在一個具體的實施例中采用了聚酰亞胺薄膜(Kapton)?？梢杂靡话阋阎姆椒ㄈ鐕娡?、刷涂、輥滾、膠印、絲網印刷、凹版印刷(Tampondruck)、浸漬等在底板上涂敷陽性漆。為涂敷陽性漆，底板不需作預處理。按照在底物上涂敷陽性漆的不同方法，陽性漆的組份有所調整。這涉及比如陽性漆中所含的溶劑，對于凹版印刷或絲網印刷，因工藝過程不同需作不同的選擇。陽性漆還含有作為后來進行敷鍍金屬之活化劑(Keimzellen)的有機金屬化合物。
按照一個具體的實施例采用了溶在有機溶劑中的鈀化合物作為有機金屬化合物。它可以是如圖3化學式表示的化合物。
可以用作鈀化合物的有a)乙酰丙酮鈀(R＝CH3)和苯基衍生物(R＝C6H5)b)乙二肟鈀c)二氯(1，3丁二烯基)鈀(II)d)二氯環(huán)辛二烯基-(1，5)-鈀(II)e)二氯雙-(乙腈)鈀(II)f)π-烯丙基絡合物和g)四-(三苯基膦)鈀(O)在一個可選擇的版面設計中，在底板上涂敷上包括所述鈀化合物和以及在此沒有進一步闡明的溶劑、粘合劑、色素等的陽性漆。由此能在底板表面上完成大面積的或選擇性的涂層。在本發(fā)明中，陽性漆是指一種含有光活性組份的漆，在光的作用下，陽性漆的組份發(fā)生一種化學變化。
在接下來的方法步驟12中，敷有陽性漆涂層的底板用紫外光源照射。通過紫外線的照射在陽性漆中引發(fā)一種反應，此反應可通過圖2說明。陽性漆的光活性組份是比如重氮酮，它在紫外線照射下，按所謂的Wolf重排，分解出氮而生成烯酮。在潮氣(H2O)存在下，此烯酮按照Arndt-Eistert反應穩(wěn)定為一種羧酸。在進行絡合化反應時，在陽性漆中含有的作為活性劑的鈀化合物被固定下來。在紫外線照射后陽性漆中鈀化合物產生一種能很好固定在底板表面上的穩(wěn)定化合物。陽性漆經紫外線照射會在表面上產生含氧化合物，它將對后續(xù)的敷鍍金屬產生決定性影響。
可以改變紫外線照射以調整后面的敷鍍金屬，特別是用紫外線進行可選擇持續(xù)時間的或可選擇進行照射。在一個具體的實施例中，比如用紫外光源照射10分鐘，照射強度為15-150毫瓦/平方厘米，波長適合于包括鈀組份的全部的漆系統(tǒng)。適宜照射的波長比如為222、308、356和400納米。照射強度的變化，紫外線波長和處理時間可以對底板表面上含氧化合物的生成產生影響。依據(jù)生成的含氧化合物數(shù)目和種類的不同，底板上產生不同的敷鍍金屬層。
在下一個方法步驟14中，敷有鈀化合物的底板表面經受一種還原作用，比如這里的底板放在還原浴中，優(yōu)選NaBH4溶液中，這樣在氧化階段生成的鈀化合物被還原，緊接著產生零價的鈀。在這一方法步驟中底板表面存在的含氧化合物的保持不變。
在最后一個方法步驟16中，底板被放進金屬敷鍍浴中，金屬敷鍍浴可以是比如銅浴，由此在底板上預先附著有含鈀陽性漆的區(qū)域上完成底板的無電流鍍銅。銅浴中析出的銅與經紫外線照射的陽性漆進行反應，完成了在銅浴中的無電流鍍銅。在此，銅和已在底板表面存在的含氧化合物首先生成CuO，它沉積在底板表面上。此氧化銅形成一個中間層，它在底板和然后生成的金屬之間充作增附劑。在底板表面上的自由的含氧化合物因生成氧化銅層而消耗以后，在上面再析出純的金屬銅。這樣在一個方法步驟中同時產生了增附劑層的沉積和真正的金屬敷鍍層的沉積，因此在底板上有一層附著很好的金屬敷鍍層。根據(jù)所選的版面設計，把富有鈀的陽性漆涂敷在底板上，由此在底板上布置導通線路或是有任何幾何形狀的大面積金屬敷鍍區(qū)域(這里指銅)。這樣可以實現(xiàn)例如附著良好的導通線路，如寬度為65微米或更細，厚度為2-3微米，相互間距離為65微米或更小的線路。由于金屬敷鍍層良好的附著性，此小網格尺寸有高的質量。必要時還可通過隨后的電鍍沉積銅來電鍍增強導通線路。
按另一個實施例比如用鎳浴或鎳合金浴來替代銅浴。由此可在底板上產生鎳或鎳合金的金屬敷鍍層，它們的優(yōu)點是可作為電阻層與已有線路一起集成。
通過底板上很有利的聯(lián)合處理可以產生既有導通線路又有電阻的線路。通過單個方法步驟的聯(lián)合或重復可以在底板上首先構建導通線路，然后在形成相應的電阻層。為此在底板上多次涂敷含鈀的陽性漆，也就是說敷鍍第一次涂敷陽性漆、用紫外線照射并在銅溶浴中敷鍍銅后，在這個已有導通線路的底板上，在下一步驟再涂敷含鈀的陽性漆，經相應的光照射后附著上電阻層。
用銅或鎳，有時是鎳合金敷鍍在底板上僅是一種示范。自然可以實現(xiàn)任何另一種適用金屬的金屬敷鍍。總之，本發(fā)明方法的重要之處在于全部方法步驟在室溫下實施，所以可以無所顧慮地采用熱敏感底板。由此還可能在更高的溫度下實施各方法步驟。此外，由于不需附加的熱源用于比如加熱金屬敷鍍浴和/或涂敷陽性漆，所以與已有的方法相反，它有可能節(jié)省能量，藉助本發(fā)明方法作無電流金屬敷鍍可產生很精細并附著牢固的結構，特別是在一個方法步驟中依次沉積上附著層和真正的金屬敷鍍層，在底板上給出了有良好附著強度值的金屬敷鍍物。
權利要求
1.非導電底板的無電流敷鍍金屬的方法，其中，在敷鍍金屬前在底板上先涂敷一層用于敷鍍金屬的載體層，其特征在于在底板上涂敷上一層含有有機金屬化合物的陽性漆，然后用紫外線照射此陽性漆，在被照射的陽性漆上析出金屬敷鍍層。
2.按權利要求1的方法，其特征在于采用一種溶于有機溶劑的鈀化合物作為有機金屬化合物。
3.按上述權利要求之一的方法，其特征在于用商用紫外燈完成對陽性漆的照射。
4.按上述權利要求之一的方法，其特征在于用一定的可選擇波長的紫外線進行照射。
5.按上述權利要求之一的方法，其特征在于在一定的可選擇的持續(xù)時間內進行紫外線照射。
6.按上述權利要求的方法，其特征在于用一定可選擇的照射強度進行紫外線照射。
7.按上述權利要求的方法，其特征在于通過紫外線波長和/或照射時間和/或照射強度的影響來調整金屬敷鍍時中間層的析出。
8.按上述權利要求的方法，其特征在于有機金屬化合物被照射后的陽性漆在敷鍍金屬前經受還原作用。
9.按上述權利要求的方法，其特征在于用短波長紫外線完成照射。
10.按上述權利要求的方法，其特征在于在銅浴中完成金屬敷鍍以制備導電線路。
11.按上述權利要求的方法，其特征在于在鎳浴或鎳合金浴中完成金屬敷鍍以制備電阻。
全文摘要
本發(fā)明涉及非導電底板的無電流敷鍍金屬的方法,其中,在敷鍍金屬之前先在底板上涂敷一層用于金屬敷鍍的載體層。在此方法中,在底板上涂敷含有有機金屬化合物的陽性漆,然后用紫外線照射陽性漆,在照射過的陽性漆上析出金屬敷鍍層。
文檔編號C08F2/48GK1177986SQ96192433
公開日1998年4月1日 申請日期1996年2月9日 優(yōu)先權日1995年3月9日
發(fā)明者洛塔爾·韋伯, 庫爾特·施密德, 拉爾夫·豪格, 多蘿特·克林 申請人:羅伯特·博施有限公司