DE3045281C2

DE3045281C2 - Loesung und verfahren zur elektrochemischen metallisierung von dielektrika

Info

Publication number: DE3045281C2
Application number: DE3045281T
Authority: DE
Inventors: Vladimir W. Novosibirsk Boldyrev; Oleg I. Berdsk Lomovskiv; Almaksud M. Novosibirsk Makkajev; Jurij I. Michajlov
Original assignee: Institut Fiziko-Chimiceskich Osnov Pererabotki Mineral'nogo Syr'ja Sibirskogo O
Current assignee: Institut Fiziko-Chimiceskich Osnov Pererabotki Mineral'nogo Syr'ja Sibirskogo O
Priority date: 1979-06-19
Filing date: 1980-04-25
Publication date: 1984-03-08
Also published as: SE442124B; JPS6133077B2; FR2459300B1; FR2459300A1; WO1980002570A1; US4576689A; JPS59500869A; DE3045281T1; SU921124A1; SE8101066L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet -ti der elektrochemischen Abscheidung von Metall, Insbesondere eine Lösung zur Erzeugung einer katalytisch wirksamen, stromleitenden Grundierungsschicht auf einem Dielektrikum mit einem Kupfersalz, einem Salz der hypophosphorigen Säure, einem Stabilisator und jo Wasser und ein Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika.

Zum Zwecke der elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika sind Lösungen verschiedener Zusammensetzungen bekannt und wurden auch verwendet. So ü verwendet man Lösungen oberflächenaktiver Stoffe zum Entfetten der Oberfläche, saure Lösungen von Zinnchlorid zur Senslblllsierung der Oberfläche, Lösungen von Talladlumchlorld zur Aktivierung der Oberfläche, um den Prozeß der chemischen Verkupferung ZU katalysle- M) ren, Lösungen zur chemischen Verkupferung, d. h. zum Aufbringen einer dünnen (1 bis 3 um) stromleitenden Schicht, Lösungen von Elektrolyten zum elektrolytischen Abscheiden einer Metallschicht erforderlicher Dicke (UdSSR-Urhebersch. Nr. 240 061). t.5

Bekannt sind auch Lösungen, die sich insbesondere dadurch unterscheiden, daß man zur Aktivierung der Oberfläche Salze von verschiedenen Edelmetallen (Gold.

Silber, Platin u. a. m.) verwendet und auf die aktivierte Oberfläche eine stromleitende Schicht aus anderen Metallen (Nickel, Kobalt, Eisen u. a. m.) chemisch abscheidet. Entsprechend unterscheiden sich auch die Lösungen zur chemischen Metallisierung, die aus einem Salz des zu reduzierenden Metalls (Kupfer, Nickel, Kobalt, Eisen u.a.m.), einem Reduktionsmittel (Natriumborhydrid, Formaldehyd, Hydrazin u. a. m.) und einem Stabilisator, einer Lösung eines Komplexbildners für Metallionen (Citronensäure, Seignette-Salz). oder einem oberflächenaktiven Stoff (Dodecylaminacetat u.a.m.) bestehen (US-PS 35 15 649), US-PS 35 53 085, US-PS 37 64 488, US-PS 35 63 784).

Bekannt ist auch eine Lösung für die Aktivierung der Oberfläche vor der chemischen Metallisierung. Diese weist folgende Zusammensetzung auf: PdCl; 0,5 bis 1 g/l; HjSO₄ 40 bis 200 ml/1; SnCl· 30 bfc SO g/l; HCl 10 bis 50 ml/1 (US-PS 36 50 913).

Bekannt sind außerdem Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Durchgangslöchern mehrschichtiger Druckplatten, die sich von den oben genannten durch die zusätzliche Verwendung einer salzsauren Lösung von Rhodiumchlorid der folgenden Zusammensetzung unterscheidet: Rhodiumchlorid 4,5 bis 5 g/l. Salzsäure 200 bis 250 g/l (UdSSR-Urheberschein Nr. 4 70 940).

Alle oben genannten Lösungen zur elektrochemischen Metallisierung enthalten teure und schwer zugängliche Stoffe, wie Salze der Edelmetalle (Palladium, Gold. Silber, Platin, Rhodium), Stabilisatoren wie Citronensäure und Seignette-Salz. Die oben genannten Lösungen zur elektrochemischen Metallisierung sind wenig beständig und erfordern es, daß sie häufig eingestellt und ersetzt werden. Sie erlauben es nicht, einwandfrei chemische Überzüge mit hoher Reproduzierbarkeit aufzubringen.

Bekannt ist auch eine Lösung zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika der folgenden Zusammensetzung g/l: Kupfersalz (umgerechnet auf metallisches Kupfer) 35 bis 40, Kaliumpyrophosphat 450 bis 500, Ammoniak 3 bis 6, Citronensäure 10 bis 20 (UdSSR-Urheberschein Nr. 1 59 368).

Diese Lösung besitzt jedoch ein schwaches Aktivierungsvermögen gegenüber den Dielektrika.

In der US-PS 30 46 159 ist für die stromlose Verkupferung von Metallsubstraten eine Lösung beschrieben, die als Bestandteile ein Kupfersalz, ein Hypophosphlt, einen Stabilisator und Wasser enthält, wobei eine unlösliche Cu(I)-Verblndung zugesetzt Ist. Die Konzentration der Lösungsbestandteile sind für eint andere Verwendung einer solchen Lösung, nämlich zur Erzeugung einer kata-.ytlsch wirksamen, stromleitenden Grundierungsschichl auf Dielektrika ungeeignet.

Es sind auch verschiedene Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika bekannt.

So wird beispielsweise die elektrochemische Metallisierung von Dielektrika wie folgt durchgeführt. Die Oberfläche wird entfettet, mit Wasser gewaschen, dann wird sie mit einer Zinnchloridlösung behandelt, gewaschen, mit einer Palladiumchloridlösung behandelt und wieder gewaschen. Durch die Aktivierung werden an der Oberfläche Teilchen an metallischem Palladium erzeugt, die als Initiator des Prozesses der chemischen Verkupferung dienen. Durch die chemische Verkupferung erzeugt man an der Oberfläche des Dielektrikums eine stromleitende Schicht. Dann führt man nach dem Waschen die elektrolytische Abscheidung eines Überzuges erforderlicher Dicke durch. (UdSSR-Urheberschein Nr. 2 40 061).

Ein anderes Verfahren unterscheidet sich von dem

genannten dadurch, daß die Aktivierung der Oberfläche unter Verwendung einer kombinierten Lösung von Zinnchlorid und Palladiumchlorid durchgeführt wird, um die Sensibilisierung und Aktivierung in einem Arbeitsgang durchzuführen und einen Waschvoreang zu vermeiden (US-PS 36 50 913).

Die DE-OS 27 16 729 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine als Grundierungsschicht bezeichenbare kupferhaltige Schicht erzeugt wird, wobei eine Kupfersalzlösung in einem organischen Lösungsmittel verwendet wird, und unter Vermeidung eines Trocknungsschritis (ohne Erwärmen) wird die katalytisch wirksame Grundierungsschicht hydrolytisch durch Eintauchen in Wasser bzw. eine Lösung eines Reduktionsmittels erzeugt. Es sind keine Angaben enthalten, daß die erzeugte Grundierungsschicht elektrisch leitfähig ist.

Die genannten Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika sind kompliziert, dauern lange, die Abfälle der Edelmetalle Palladium und Rhodium müssen zurückgewonnen werden, und sie sind schlecht reproduzierbar.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung, welches bei der Metallisierung von Wandungen der .Durchgangslöcher mehrschichtiger Druckplatten angewandt wird. Das Verfahren unterscheidet sich von den oben genannten Verfahren durch eine Vorbehandlung der Oberfläche mit einer Lösung von Rhodiumchlorid, um an den Stirnseiten der Kupferfolie einen Schutzfilm metallischen Rhodiums abzuscheiden, der die Bildung eines störenden Palladiumfilms in der Folgezeit n) verhindert (UdSSR-Urheberschein Nr. 4 70 940). Dieses Verfahren weist die Nachteile der obigen Verfahren auf. Außerdem ist die Haftfestigkeit der Metallisierungsschicht an der dielektrischen Oberfläche der Lochwandung unzureichend, da nur eine drei-bis fünffache Umlötung der Löcher möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Erzeugung einer katalytisch wirksamen, stromleitenden Grundierungsschicht auf einem Dielektrikum zu schaffen, die es ermöglicht, eine derartige Schicht mit verbesserter Haftung zu erzeugen, ohne daß Edelmetallsalze verwendet werden müssen, und ohne daß organische Lösungsmittel verwendet werden, und die eine Vereinfachung des Gesamtverfahrens zur elektrolytischen Metallisierung von Dielektrika ermöglicht.

Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur elektrolytischen Metallisierung von Dielektrika anzugeben, bei dem eine solche Lösung verwendet wird.

Diese Aufgabe wird bei einer Lösung zur Erzeugung -,n einer katalytisch wirksamen, stromleitenden Grundierungsschlcht auf einem Dielektrikum mit einem Kupfersalz, einem Salz der hypophosphorigen Säure, einem Stabilisator und Wasser dadurch gelöst, daß die Lösung folgende Bestandteile enthält: r">

Kupfersalz 35 bis 350 g/l

Salz der hypophosphorigen Säure 35 bis 400 g/l

Stabilisator 0,004 bis 250 g/l

Wasser bis zur Auffüllung auf 1 Liter.

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Zur gleichmäßigeren Kristallisation des metallischen Kupfers an der Oberfläche des Dielektrikums Ist es bevorzugt, daß die genannte Lösung zusätzlich Alkallorthophosphat In einer Menge von 1 bis 14 g/l enthält. Die Lösung kann auch Ammonlumfluorid in einer Menge von 2 bis 36 g/l enthalten, was es ermöglicht, die Erzeugung der stromleitenden Schicht an der Oberfläche des Dielektrikums bei einer niedrigeren Temperatur durchzuführen. Wenn Alkaliorthophosphat in einer Menge von 1 bis 14 g/l und Ammoniumfluorid in einer Menge von 2 bis 36 g/l enthalten sind, wird eine Erhöhung des Aktivierungsvermögens der Lösung bewirkt.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika unier Verwendung der Lösung gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Erzeugung einer katalytischen Gmndierungsschicht und Aktivierung der mit dieser Lösung benetzten Oberfläche des Dielektrikums, sowie anschließender elektrochemischer oder elektrolytischer Verkupferung dadurch gelöst, daß das mit der Lösung benetzte Dielektrikum zur Aktivierung unter Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Kupferstahl einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 350° C unterzogen wird.

Man führt die Wärmebehandlung vorzugsweise mit IR-Bestrahlung bei einer Temperatur von 220 bis 270° C innerhalb von 7 bis 20 Sekunden durch. Es ist auch vorteilhaft, die Wärmebehandlung auch durch gemeinsame !R- und UV-Bestrahlung bei einer Temperatur von ISO bis 220° C innerhalb von 5 bis 12 Sekunden durchzuführen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, die Technologie des Prozesses zu vereinfachen und die Adhäsion der Metallschicht an der Oberfläche des Dielektrikums zu erhöheri Die erfindungsgemäße Lösung bzw. das Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika ermöglichen es. Überzüge von höherer Qualität aufzubringen, besonders bei der elektrochemischen Metallisierung von Durchgangslöchern von Druckplatten sowie in anderen Fällen, wo sich die bekannten Lösungen und Verfahren als ungeeignet erweisen, wie beispielsweise bei der Metallisierung von Piezokeramik.

Die erfindungsgcniaiJe Lösung enthält Kupferionen und Hypophosphitlonen. Als Kupfersalze kommen beliebige in Wasser gut lösliche Kupfersalze, wie Kupfersulfat, Kupferselenat, Kupfernitra.t und andere in Frage. Als Salze der hypophosphorigen Säure werfen Salze, wie Natriumhypophosphit, Kaliumhypophosphit, Aluminiumhypophosphlt und andere verwendet.

Die erfindungsgemäßen mengenmäßigen Verhältnisse der genannten Komponenten der Lösung gestatten es, das höchste Aklivlerungsvermögen zu gewährleisten. Die erfindungsgemäße Lösung kann durch gewöhnliche Auflösung der Komponenten In der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser bei Zimmertemperatur bereitet werden.

Zur kinetischen Hemmung der Oxidations-Redukcions-Wechselwirkung enthält die Lösung einen Stabilisator. Als Stabilisator für eine solche Lösung können Komplexbildner für Kupferionen, wie Triäthylendlamin, Äthylendiamln, Ammoniak, Glycerin und andere dienen. Die stabilisierende Wirkung solcher Komplexbildner besteht darin, daß sie die vorzeitige Übertragung der Elektronen von den Hypophosphllionen an die Kupferionen verhindern. Andererseits können als Stabilisatoren für eine solche Lösung oberflächenaktiven Stoffe, wie Dodecylaminacetat, dienen. Derartige Stabilisatoren behindern nicht die direkte Übertragung der Elektronen von den Hypophosphitionen auf die Ionen des Reduktionsmittels.

Die stabilisierende Wirkung oberflächenaktiver Stoffe besteht darin, daß sie die in der Lösung entstehenden Kupfertellchen passivleren und den Übergang des Oxldatlons-Reduktlons-Prozesses In einen autokatalytischen Prozeß verhindern.

Somit Ist die Kupferionen und Hypophosphitlonen enthaltende Lösung In Gegenwart von Stabilisatoren hlnrel-

chend beständig bei Zimmertemperatur. Sie ist jedoch metastabil. Bei der Erhitzung des mit einer solchen Lösung benetzten Dielektrikums setzt dann infolge der Aktivierung der chemischen Umwandlungen der Prozeß der Reduktion des Kupfers ein, wobei die Kristallisation des metallischen Kupfers an der Oberfläche des Dielektrikums vor allem an den Unvollkommenheiten der Oberfläch?, d. h. in den Poren, Rissen u. ä. m. erfolgt, was im Endergebnis eine erhöhte Haftfestigkeit gewährleistet.

In Gegenwart eines Zusatzes von Alkaliphosphaten, wie Natriumphosphat, Kaliumphosphat und andere, wird eine gleichmäßigere Bedeckung der Oberfläche herbeigeführt, während es in Gegenwart eines Zusatzes von Ammoniumfluorid möglich wird, den Prozeß der Erzeugung der stromleitenden Schicht an der Oberfläche des Dielektrikums bei einer niedrigeren Temperatur durchzuführen.

Die Erzeugung der stromleitenden Schicht an der Oberfläche des Dielektrikums kann in einem breiten Temperaturbereich durchgeführt werder·. wobei die Wärmebehandlung unter der Wirkung einer Bestrahlung bei einer Temperatur von 220 bis 270° C innerhalb von 7 bis 20 Sekunden wirksamer ist. Ein besonders wirksames Resultat erhält man bei gemeinsamer Anwendung einer IR- und UV-Bestrahlung bei einer Temperatur von 180 bis 220° C innerhalb von 5 bis 12 Sekunden, weil die UV-Strahlung die chemischen Umsetzungen zusätzlich stimuliert.

Durch die Wärmebehandlung der Oberfläche des mit der oben genannten Lösung benetzten Dielektrikum; bildet sich an der Oberfläche des Dielektrikums ein Niederschlag von schwarzer Farbe, welcher aus Teilchen feindispersen metallischen Kupfers besteht.

Aufgrund der spezifischen Eigenschaften des feindispersen Metalls ist eine solche Oberfläche bei angelegtem elektrischem Feld stromleiiend trotz des möglichen Fehlens eines engen mechanischen Kontaktes solcher Teilchen. Gerade dadurch wird es anschließend möglich.' eine Metallschicht erforderlicher Dicke direkt unter Vermeiden einer chemischen Verkupferung elektrolytisch abzuscheiden. Jedoch können aufgrund derselben spezifischen Eigenschaften des Metalls in hochdispersem Zustand die an der Oberfläche bei der Wärmebehandlung entstandenen Teilchen des metallischen Kupfers auch als Katalysator für den Prozeß einer chemischen Verkupferung dienen. Dadurch wird es möglich, im Bedarfsfall eine chemische Verkupferung der Oberfläche nach der Wärmebehandlung :',nd dem Abwaschen des Dielektrikums zum Zwecke einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der stromleiUnden Schicht durchzuführen, was sich bei dem darauffolgenden elektrolytischen Abscheiden einer Metallschicht einer gewünschten Dicke günstig auswirkt. Die Erzeugung einer stromleitenden Schicht an der Oberfläche des Dielektrikums gestattet es, verschiedene Metalle aus entsprechenden Elektrolyten elektrolytisch abzuscheiden.

Die Wirksamkeit der Anwendung der erfindungsgemäßen Lösung bzw. des Verfahrens zur elektrochemischen Metallisierung kann am Beispiel der Metallisierung der Wandungen von Durchgangslöchern in Druckplatten illustriert werden, die ein besonders wichtiges Problem auf dem Gebiet der Metallisierung von Dielektrika darstellt.

Die elektrochemische Metallisierung der Wandungen von Durchgangslöc¹ ern In Druckplatten wird wie folgt durchgeführt. Aus einer Folie aus einem mit Kunstharz getränkten Glasfaserstoff schneidet man Halbzeuge von

der Größe der jeweiligen Platten, bringt Fotoresist auf, exponiert, bringt Schutzlack auf, bohrt Löcher nach dem Leitungsbild, entfettet die Wandungen der Löcher und wäscht. Dann benetzt man die Wandungen der Löcher mit der erfindungsgemäßen Lösung und führt danach die Wärmebehandlung vorzugsweise durch IR-Bestra'.dung oder gemeinsame IR- und UV-Bestrahlung bis zur Schwärzung der Wandungen der Löcher der Druckplatten durch und wäscht anschließend. Nach der Wäsche führt man eine elektrochemische Abscheidung einer Metallschicht erforderlicher Dicke auf die Wandungen der Löcher durch. Das genannte Verfahren weist gegenüber dem bekannten Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Durchgangslöchern der Druckplatten folgende Vorteile auf:

Erstens wird der technologische Prozeß der elektrochemischen Metallisierung der Durchgangslöcher wesentlich vereinfacht. Die Vereinfachung ergibt sich aus der Verringerung der Anzahl der Operationen, der Senkung der ?n Dauer des Prozesses (die für oic Vorbereitung der Löcher zum elektrochemischen Abscheiden des Überzuges benötigte Zeit sinkt von 35 bis 40 Minuten auf 2 bis 15 Minuten in Abhängigkeit von den Bedingungen der Wärmebehandlung), dem Wegfall der Notwendigkeit, bei der Aktivierung der Wandungen der Löcher und ihrer chemischen Verkupferung verschiedene Lösungen zu bereiten, zu verwenden, einzustellen und die Abfalls dieser Lösungen zu verwerten. Die Ausschaltung der chemischen Verkupferung gestattet es. In einem Betrieb mit Serienfertigung die Straße der Metallisierung von Löchern von 20 m auf 8 m zu verkürzen. Produktionsflächen und Arbeitskräfte freizumachen.

Zweitens wird die Ahäsion des Metallüberzuges an den Wandungen der Löcher verbessert. Das erfindungsgemäße Verfahren eliminiert die Probleme der technologischen Zuverlässigkeit der Haftung des Metallüberzuges an den Stirnseiten der Kupferkontaktflächen, da die Verwendung von Palladiumsalzen vermieden wird. Andererseits bewirkt das Verfahren eine Erhöhung der Haftfe-4" stigkeit an der dielektrischen Oberfläche der Wandungen der Löcher. Die Ergebnisse der Haftfestigkeitsprüfung des metallisierten Hohlniets an der Wandungen der Löcher ergaben, daß die Löcher in den Platten eine 12-bls 15fache Umlötung erlauben, während nach dem bekannten Verfahren nur eine 3- bis 5fache Umlötung ermöglicht wird. Drittens werden bei dem Verfahren keine schwerzugänglichen Stoffe verwendet.

Die erfindungsgemäße Lösung zur elektrochemischen Metallisierung kann hauptsächlich zur Erzeugung einer stromleitendeti Schicht an der Oberfläche von Dielektrika vor dem anschließenden elektrochemischen Aufbringen sowohl funktloneller als auch dekorativer Metall-Überzüge auf die Oberfläche von mit Kunstharz getränktem Glasfaserstoff, Glas, Keramik, Aktivkohlen, Kunststoffpulvern. Papier, Gewebe und verschiedener anderer Dielektrika angewandt werden. Die erfindungsgemäße Lösung bzw. das Verfahren zur elektrochemischen Metallisierunf von Dielektrika findet Anwendung in de,-elektrochemischen Industrie, in der Haushaltstechnik, im Schiffs-, Flugzeug- und Krafifahrzeugbau, Im Gerätebau und In anderen Teilgebieten der Technik. Sie können unter anderem bei der Metallisierung von Durchgangslöchern einseitiger, doppelseitiger und mehrschichtiger Druckplatten ν·_'wendet werden.

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung werden nachstehend konkrete Varianten der erfindungsgemäßen Lösung bzw. des Verfahrens zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika angeführt.

Beispiel I

Man verwendet eine Lösung /ur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika der folgenden Zusammensetzung, g/l:

Kupfersulfat

Natriumhypophosphit

Triäthylendlamin

350 400 180

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der kompo- ι· nenten in der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man /ur elektrochemischen Metallisierung der Wandungen von Durchgangslochern von Druckplatten bei der Erzeugung der sinmileitenden Schicht an der Oberfläche der Wandungen vor der elektrolytischen Abscheidung.

Die Herstellung der Druckplatten erfolgt in folgender

Rpihpnfnlup *^'!S (¹InPr f-Cilip :>ns ρίηρηι ΓΠ!¹ ^ "PH'h-tf⁷ getriinklen Glasfaserstoff schneidet man Halbzeuge von der Größe der jeweiligen Platten mit einer Zugabe von 15 mm. bringt Fotoresist auf. exponiert, bringt Schutzlack auf. bohrt Löcher nach dem Leitungsbild, entfettet die Wandungen der Löcher in der Lösung eines oberflächenaktiven Stoffes und wascht. Man benetzt dann die Halbzeuge mit der oben genannten Lösung innerhalb von 0.5 Minuten, führt die Wärmebehandlung mit IR-Strahlung bei einer Temperatur von 220 C innerhalb von 20 Sekunden bis zur Schwärzung der Wandungen der Löcher der Druckplatten durch und wäscht in kaltem fließendem Wasser. Danach entfernt man den Schutzlack und scheidet elektrolytisch auf die Wandungen der Löcher und die stromführenden Spuren eine Kupferschicht unter folgenden Bedingungen ab: Zusammensetzung des Elektrolyten, g/l:

Kupfervitriol

230

Äthanol
Stromdichte

10 3 bis 4 A/cnr

Zeitdauer der elektrochemischen Verkupferung 60 '" Minuten. Kupferschichtdicke 30 um. Temperatur der Lösung 18 bis 25' C. Dann scheidet man galvanisch einen Schutzüberzug aus Silber von 12 um Dicke ab, ätzt das Kupfer von den nichtdruckenden Elementen weg und führt die mechanische Fertigbearbeitung der Platten -n durch.

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Wandungen der Löcher der Druckplatten eine dichte, gleichmäßige, feinkristalline leuchtend rosafarbene Schicht ab-.eschieden. Die Haftfestigkeit der v> Nietallschicht an der Oberfläche der Wandungen der Löcher ermöglicht eine mindestens 12fache Umlötung der Löcher, was den an die metallisierten Löcher von Druckplatten gestellten Forderungen durchaus genügt.

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Beispiel 2

Man verwendet eine Lösung zur elektrochemischen Metallisierung der folgenden Zusammensetzung. g/I:

Kupferselenat 180

Natriumhypophosphit 160

Glycerin 90

Ammoniumfluorid 36

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man zur elektrochemischen Metallisierung der Wandungen von Durchgangslöchern der Druckplatten bei der Urzeugung der stromleitenden Schicht an der Oberfläche der Wandungen vor der elektrolytischen Abscheidung. Die Herstellung der Druckplatte erfolgt analog dem in Beispiel I beschriebenen. Die Erzeugung der stromleltendcn Schicht an der Oberfläche der Wandungen der löcher erfolgt wie folgt. Man benetzt das Halbzeug mit der oben genannten lösung I Minute lang, führt dann die Wärmebehandlung mit IR-Sirahlung bei einer Temperatur von 270 C innerhalb von 7 Sekunden bis zur Schwärzung der Wandungen der löcher durch und wäscht in fließendem Wasse:. Dann tühn man zum Zwecke einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der stromleitenden Schicht eine chemische Verkupler'.inu der Wandungen der Löcher in einer bekannten Lösung mit der Zusammensetzung, g/l

Kuplersulfal

Kaliiimnatriumtartrat

Ätznatron

Natriumcarbonat

Nickelchlorid

Formaldehyd

innerhalb von 15 Minuten bei einer Temperatur von 20 C durch Danach wird die Herstellung der Druckplatte analog der in Beispiel 1 beschriebenen durchgelührt.

Durch ΐ .e elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Wandungen der Löcher der Druckplatten eine dichte, gleichmäßige, feinkristalline leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Dh Haftfestigkeit der Metallschicht an der Oberfläche der Wandungen der Löcher ermöglicht eine mindestens 12fache L'mlötung der Löcher, was den an die metallisierten Löcher von Druckplatten gestellten Forderungen durchaus genügt

Beispiel 3

Man verwendet eine Lösung zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika der folgenden Zusammensetzung, g/l:

Kupfersulfat

Kaliumhypophosphit

Dodecvlaminacetat

35 35 0.004

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man zur elektrochemischen Metallisierung sowohl der Wandungen der Durchgangslöcher als auch der Oberfläche der Druckplatte bei ihrer Herstellung nach der halbadditiven Methode.

Die Herstellung der Druckplatte nach der halbaujitiven Methode wird wie folgt durchgeführt. Das Halbzeug aus mit einem Haftmittel aus Epoxidkautschuk überzogenem mit Kunstharz durchtränktem Glasfaserstoff mit durchgebohrten Löchern entfettet man durch Waschen in Dimethylformamid innerhalb von 30 Minuten, ätzt das Haftmittel bei einer Temperatur von 20" C 2 Minuten lang in einer Lösung, welche (g/l) Chromsäureanhydrid 950. Schwefelsäure 85.5. Eisensulfat 3 enthält und wäscht mit Wasser. Das Halbzeug benetzt man 2 Minuten lang mit der oben genannten Lösung und unterwirft es einer Wärmebehandlung mit IR-Strahlung bei einer Temperatur von 250⁼ C für 15 Sekunden bis zur Schwärzung der Wandungen der Löcher und der Oberfläche der Platte, wonach die Platte gewaschen wird. Zum Zwecke einer Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit der stromleitenden Schicht führt man eine chemische Verkupferung der Wandungen der Löcher und der Oberfläche der Platte in der bekannten Lösung der folgenden Zusam-

mcnseizung, g/l, durch:

Kupfersulfai

Kai Ium natrium tart ral

Ätznatron

Natriumkarbonat

lormaldchydlösung (33\ig)

20 bis 30 ml/l

Die Zeitdauer der vhemischen Verkupl'erung beträgt 30 Minuten, die Temperatur 20" C". Die Platte wäscht man mit VVasser und führt die elektrolytisc'ic Abscheidung einer Kupierschicht auf die Wandungen der I öcher und die Oberfläche der Plane durch. Die weitere Herstellung vier Druckplatte erfolgt in .in sich bekannter Weise

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Wandungen der Löcher der Druckplatten eine dichte, gleichmäßige, ieinkristalllne. leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Die Haftfestigkeit der Nictuü'chich! .:r. der Oberfläche ".!'.τ w.indimLvn der Löcher ermöglicht eine mindestens Iülache l'mlötung der Löcher, aas den .in die metallisierten I öcher von Druckplatten gestellten Forderungen durchaus genügt. Die Haftfestigkeit der Metallschicht an der Oberfläche der Platte beträgt 1267 bis 1400 g/.-ni. was die in den bekannten '.'erfahren /ur elektrochemischen Metallisierung w>n Dielektrika erreichten llaftlestigkeilswerte übersteigt.

HeI spie I 4

Man verwendet eine Lösung /ur elektrochemischen Mobilisierung von Dielektrika der folgenden Zusammensetzung, g/l:

Kupfernitrat

Kuliunihypohosph.il

Ammoniak

Kaliumphosphat

AmtmHiiüiVifi'üöfiu

280

240

235

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man zur elektrochemischen Metallisierung von Piezokeramik. Dazu entfettet man eine Platte aus Piezokeramik (Bariumtitanat) in einer Lösung eines oberflächenaktiven Stoffes und wäscht. Man benetzt dann die Platte mit der oben genannten Lösung 20 Sekunden lang und unterwirft sie dann einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 80-" C innerhalb von 10 Minuten bis zur Schwärzung der Oberfläche der Platte, wonach die Platte mit Wasser gewaschen wird. Die elektrolytische Abscheidung einer Kupferschicht auf die Oberfläche der Platte erfolgt analog dem in Beispiel 1 beschriebenen.

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Platte eine dichte, gleichmäßige, feinkristalline leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Die Haftfestigkeit der Metallschicht an der Oberfläche der Platte aus Piezokeramik beträgt 1333 bis 1433 g/cm.

Beispiel 5

110 100 150

Kupferselenat

Ammoniumhypophosphit

Ammoniak

sehen Metallisierung eines glaskeramischen Materials bei tier Lr/eugung einer stromleitenden Schicht an der Ober-Mäche vor der elektrolytischen Abscheidung. Dazu entfettet man eine Platte aus nicht geschliffenem glaskeramischem Material in einer Lösung eines oberflächenakti-'.en Stoffes und wäscht. Man benetzt dann die Platte 40 Sekunden lang mit der oben genannten Lösung und unterwirft sie danach 10 Sekunden lang einer Wärmebehandlung unter gleichzeitiger Einwirkung von IR-Strah- > lung und UV-Strahlung bei einer Temperatur von 200° C bis /ur Schwärzung der Oberfläche der Platte, wonach die Platte mit Wasser gewaschen wird.

Die elektrolytische Abscheidung einer Kupferschicht iul\iie Oberfläche der Platte erfolgt analog Beispiel I

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der oberlläche tor glaskeramischen Platte eine dichte. ^lelchmuMige. leinkristalline, leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Die Haftfestigkeit der Metallschicht an de- Oberlläche der Platte aus Sital betrügt 1533 i/cm bis IWlO g/cm.

Beispiel ft

Man verwendet eine Lösung für elektrochemische Metallisierung von Dielektrika der folgenden Zusammensetzung, ji/l:

Kupfersulfat

Kaliunihypophosphit

Xthylendiamin

Dodecylaminacelat

Kaliumphosphat

50
50
34

0,007 14

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in der genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man zur elektrochemi-

;. sehen Metallisierung von Karton bei der Erzeugung einer stromleitenden Schicht an seiner Oberfläche vor der elektrolytischen Abscheidung. Dazu enifeüei man eine Platte aus Karton in einer Lösung eines oberflächenaktiven Stoffes und wäscht. Man benetzt dann die Platte mit der

vi oben genannten Lösung 30 Sekunden lang und unter« rlt sie danach 5 Sekunden lang einer Wärmebehandlung unter gleichzeitiger Einwirkung von IR-Strahlung und UV-Strahlung bei einer Temperatur von 350° C bis zur Schwärzung der Oberfläche der Platte, wonach die Platte

4» mit Wasser gewaschen wird.

Die elektrolytisch^ Abscheidung einer Kupferschicht auf die Oberfläche der Platte erfolgt analog Beispiel 1.

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Platte aus Karton eine dichte, gleichmäßige, feinkristalline, leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Die Haftfestigkeit der Metallschicht an der Oberfläche der Platte aus Karton beträgt 1167 bis 1233 g/cm

Beispiel 7

Kupfernitrat
Natriumhypophosphit
Äthylendiamin
Natriumphosphat

200

190

84

Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in ner genannten. Reihenfolge in destilliertem Wasser .; <ung verwendet man zur elektrochemi-Die Lösung bereitet man durch Auflösung der Komponenten in üer genannten Reihenfolge in destilliertem Wasser. Die Lösung verwendet man zur elekrochemi- ^;cnen Metallisierung eines Erzeugnisses aus Hartgummi

bei der Urzeugung einer stromleitenden Schicht an der Oberfläche vor der elektrolytischen Abscheidung. Dazu unterwirft man eine Platte aus Hartgummi einer Sandstrahlbchandlung, um Ihre Oberfläche aufzurauhen, entfettet in einer Lösung eines oberflächenaktiven Stoffes und wäscht. Die Lrzeugung der stromleitenden Schicht an der Platte erfolgt wie folgt. Man benetzt 1 Minute lang die Oberfläche d'Ji Platte mit der oben genannten Lösung und unterwirft sie 12 Sekunden lang einer Wärmebehandlung unter gleichzeitiger Einwirkung von IR- und UV-Strahlung bei Jincr Temperatur von 220 C bis zur Schwärzung der Oberfläche der Platte, wonach die Platte mit Wasser gewa'xhen wird.

Die eleklrolylische Abscheidung einer Kuplerschiehi auf die Oberfläche der Platte erfolgt analog Beispiel I.

Durch die elektrochemische Metallisierung wird an der Oberfläche der Platte aus Hartgummi eine leuchtend rosafarbene Schicht abgeschieden. Die Haftfestigkeit der Metallschicht an der Oberfläche der Platte aus Hartgummi beträgt 1733 bis 1800 g/cm.

Claims

Patentansprüche:

1. Lösung zur Erzeugung einer katalytisch wirksamen, stromleitenden Grundierungsschicht auf einem Dielektrikum mit einem Kupfersalz, einem Salz der hypophosphorigen Säure, einem Stabilisator und Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung folgende Bestandteile enthält:

Kupfersalz 25 bis 350 g/l

Salz der hypophosphorigen Säure 35 bis 400 g/l Stabilisator 0,004 bis 250 g/l

Wasser bis zur Auffüllung auf 1 Liter.

2. Lösung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Alkaiiorthophosphat in einer Menge von 1 bis 14 g/l und/oder Ammoniumfluorid in einer Menge von 2 bis 36 g/l enthält.

3. Verfahren zur elektrochemischen Metallisierung von Dielektrika unter Verwendung der Lösung gemäß Anspruch 1 oder 2 zur Erzeugung einer katalytischen Grundierungsschicht und Aktivierung der mit dieser Lösung benetzten Oberfläche des Dielektrikums, sowie anschließender elektrochemischer oder elektrolytischer Verkupferung, dadurch gekennzeichnet, daß das mit der Lösung benetzte Dielektrikum zur Aktivierung unter Erzeugung einer elektrisch leitfähigen Kupferschicht einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 35O^ C unterzogen wird. J"

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung durch IR-Bestrahlung bei einer Temperatur von 220 bis 270⁵ C innerhalb von 7 bis 20 Sekunden durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn- )5 zeichnet, daß die Wärmebehandlung durch gemeinsame IR- und UV-Bestrahlung bei einer Temperatur von 180 bis 220' C innerhalb von 5 bis 12 Sekunden durchgeführt wird.