DE2741417C3

DE2741417C3 - Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltung

Info

Publication number: DE2741417C3
Application number: DE2741417A
Authority: DE
Inventors: Masaaki Houya Tokio Katagiri; Kiyoshi Yuki Nakao; Hiroshi Kasama Takahashi
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co ltd
Priority date: 1976-09-14
Filing date: 1977-09-14
Publication date: 1980-04-17
Also published as: JPS5749160B2; DE2741417B2; US4188415A; JPS5335163A; US4254172A; DE2741417A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltung, die ein Metallsubstrat mit Durchgangslöchern und einen Harzüberzug aufweist, der die gesamte Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich der Innenwandflächen der Durchgangslöcher bedeckt, durch Auftragen eines Harzüberzuges auf die Oberfläche eines Metallsubstrats. Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf die nacii diesem Verfahren hergestellte Schalungsplatte.

Es war bisher allgemein üblich, in weitem Umfang gedruckte Schaltungsplattcn zu verwenden, in denen organische Materialien, z. B. Phenolharz-Faser-Lamina-Ie oder Epoxy-Glas-Laminate als Substrate vorlagen. Bei Verwendung dieser üblichen gedruckten Schaltungsplatten auf Basis von organischem Material ist es schwierig geworden, in zufriedenstellender Weise die verschiedenen physikalischen Eigenschaften zu erreichen, die für Schaltungsplattcn erforderlich sind, welche für die neuesten Entwicklungen von elektronischen Instrumenten verwende! werden, in denen das Bestreben nach hoher Dichte der elektrischen Schaltung immer stärker wird. Zu den erforderlichen Eigenschaften gehören beispielsweise hohe Kapazität der Wärmeleitung und Wärmestrahlung und hohe mechanische Festigkeit, damit die Platte befähigt ist, schweren Belastungen zu widerstehen. Wegen dieser Erfordernisse haben in jüngerer Zeil auf diesem Fachgebiet gedruckte Schaltungsplatten Aufmerksamkeit auf sich gezogen, in denen als Substrat ein Metall vorliegt. Ein

Beispiel dafür gibt die DE-OS 23 11 736, Diese gedruckten Schaltungsplatten auf Metallbasis führen natürlich zu Isolationsproblemen. Speziell die Methode zur vollständigen Isolierung der Innenwände der Durchgangslöcher von gedruckten Schaltungsplatten, in denen ein Metallsubstrat vorliegt, ist äußerst wichtig; es existiert jedoch bisher keine wirksame Methode dafür.

Zum Isolieren der Innenwände der Durchgangslöcher, die in ein Metallsubstrat gebohrt sind, wurde bisher beispielsweise ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das auf der Oberfläche mit einer organischen oder anorganischen Isolierschicht versehene Metallsubstrat durchbohrt wird, wobei Durchgangslöcher mit einem größeren Durchmesser als dem vorbestimmten Durchmesser gebildet werden, und ein isolierendes Harzmaterial in die Durchgangslöcher eingefüllt wird, wonach das Metalisubstrat erneut in den mit Harzmaterial gefüllten Bereichen gebohrt wird, wobei die gewünschten Durchgangslöcher mit festgelegtem Durchmesser erhalten werden. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß es zwei verschiedene Stufen erfordert, nämlich das Einfüllen eines isolierenden Harzmaterials und das erneute Durchbohren von Durchgangslöchern, so daß die Fabrikationsvorgänge kompliziert werden und hohe Produktionskosten verursacht werden.

Zur Isolation von Metallsubstraten bei der Herstellung von Leiterplatten hat man außerdem bereits mehrere Schichten von isolierenden Harzen oder eine Grundierschicht aus einem adhäsiv wirksamen Harz und eine Überzugsschicht aus einem isolierenden Harz auf die Außenflächen des Substrats einschließlich der Innenflächen der Löcher aufgetragen (DE-OS 19 54 973 und DE-OS 19 54 998). Um solche isolierten Metallsubstrate in der Weise herzustellen, daß eine isolierende Har/überzugsschicht gleichzeitig auf der Oberfläche des Metallsubsirats und den Oberflächen der Innenwandung der durchgehenden Löcher vorgesehen wird, hat man bereits das Pulver-Wirbelschicht-Beschichtungsverfahrcn. das Verfahren der elektrostatischen Pulverbcschichtung und das elektrophoretische Abscheidungsverfahren angewendet. Diese Verfahren sind jedoch in verschiedener Hinsicht noch nicht zufriedenstellend, denn bei der Wirbelschicht-Puiverbeschichtung und der elektrostatischen Pulverbeschichtung ist es sehr schwierig, eine Harzüberzugsschicht an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen auszubilden, die durch die Innenwandoberflächen der Durchgangslöcher und der oberen und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats begrenzt werden. Eri-iulernd sei festgestellt, da3 bei diesen Verfahren, bei denen die Harzmalerialicn in Form von Teilchen auf ein Metallsubstrai aufgetragen und danach zur Bildung der Harzüberzugsschicht gehärtet werden, es unvermeidlich ist, daß die so gebildete Har/.'ibcrzugsschicht merklich verminderte Dicke an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen der Durchgangslöcher hat, weil die auf das Metallsubstrat an den Innenwänden der Durchgangslöcher aufgetragenen Harzteilchen während des Erhitzens zur Härtung geschmolzen werden und dazu neigen, unter der Einwirkung der zu diesem Zeitpunkt auftretenden Oberflächenspannung nach unten zu fließen. Außerdem tritt während des Schmelzens der Harzteilchen leicht die Bildung von Nadellöchern und ähnlichen Fehlern auf, wodurch eine Verschlechterung der Isolalionscigenschaften an de;i umlaufenden scharfkantigen Bereichcn der Durchgan^slöcher verursacht wird. Aus diesem Grund ist es bei diesen üblichen Verfahren erforderlich, eine große Menge des Harzmaterials auf das Metallsubstrat aufzutragen, um zufriedenstellnnde holatioiiseigenschaften an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen der Durchgangslöcher zu erhalten. Diese Maßnahme führt leicht zu einer übermäßigen Dicke des Harzüberzugsfilms an der Oberfläche des Metallsubstrats sowie an der Oberfläche der Innenwandung der Durchgangslöcher, wodurch die Gefahr des Verstopfens der Durchgangslöcher besteht. Um dieses Verstopfen der Durchgangslöcher mit dem Harzmate-

I» rial zu verhindern, müssen die Durchgangslöcher mit einem größeren Durchmesser gebohrt werden. Durch diese Maßnahme werden jedoch weitere Schwierigkeiten verursacht, wenn eine Schaltung hoher Integrationsdichte ausgebildet werden soll.

Bei der elektrophoretischen Abscheidungsmethode, von der man im allgemeinen annimmt, daß sie den umlaufenden scharfkantigen Bereichen der Durchgangslöcher relativ gute isolierende Überzugsschichten verleiht,besteht die Notwendigkeit, den Harzteilchen in

id einer Harzlösung eine bewegliche elektrische Ladung zu verleihen. Die durch dieses Erfordernis der Beweglichkeit einzuhaltenden Bedingungen sind jedoch nicht mit den Bedingungen verträglich, die erforderlich sind, um den gedruckten Schaltungsplatten die ge-

>-, wüns.-hten Eigenschaften, wie gute Isolation, Wannebeständigkeit und dergleichen, zu verleihen. Außerdem bestehen Schwierigkeiten bei der Regelung der elektrophoretischen Abscheidungslösung und der Aufarbeitung der Abfallflüssigkeiten.

in Selbst wenn mit Hilfe irgendeiner der vorstehend erläuterten üblichen Verfahren eine Isolierschicht ausgebildet worden ist, war es im allgemeinen noch nicht einfach möglich, eine gedruckte Schaltung direkt auf der Isolierschicht auszubilden. Wenn nämlich nur

j! eine solche Isolierschicht vorgesehen ist, reicht diese nicht aus, um der gedruckten Schaltungsplatte hohe Hafteigenschaften und Wärmebeständigkeit zu verleihen. Daher muß auf der Isolierschicht zusätzwch eine Schicht eines Klebmiltels (Adhäsionsschicht) ausgebil-

4<> det werden. In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß selbst bei üblichen gedruckten Schaltungsplatten, in denen als Substrat ein organisches Material vorliegt, es üblich ist, eine adhäsiv? Überzugsschicht nur auf die Oberfläche des Substrats aufzutragen

4-, und Löcher in das Substrat zu bohren, wonach direkt die gedruckte Schaltung vorgesehen wird. Aufgrund der technischen Schwierigkeiten wurde gewöhnlich das Auftragen einer adhäsiven Überzugsschicht auf die Oberflächen der Innenwände der Durchgangslöcher

-,ο weggelassen. Seibit wenn daher eine übliche gedruckte Schaltungsplatte unter Verwendung eines organischen Materials als Substrat hergestellt wird, ist stets äußerst groISe Sorgfalt erforderlich, urn Nachteile, wie schlechte Hafteigenschaften gegenüber der Schaltung und

r, schlechte Wärmebeständigkeit beim Löten, die leicht sehr häufig in den Durchgangslöchern auftreten, sowie die Fehler zu vermeiden, die durch Wärmespannungen zwischen den Metallen an den Bereichen auftreten, an denen die auf den Innenwänden der Durchgangslöcher

Mi ausgebildeten Leiter mit den auf der flachen Oberfläche der Platte ausgebildeten Leitern in Kontakt kommen.

Die vorstehend erwähnten Fehier und Nachteile treten noch leichter auf, wenn ein Metall als Substrat für die Grundplatte einer gedruckten Schalungsplatte

ι,--, verwendet wird. Es ist demnach unerläßlich, klebende Schichten auf den Innenwänden der Durchgangslöcher des Metallsubstrats vorzusehen. Die Bildung von klebenden Schichten sowie von Isolationsschichten nur

auf den fluchen Oberflächen des Metallsubstrats kann in einfacher Weise nach üblichen Methoden erfolgen, Für ein Metallsubsirat mil Durchgangslöchern wurde jedoch bisher keine wirksame Methode /um .Auftrugen von klebenden Schichten sowie von Isolierschichten auf die Oberflächen der Innenwände der Diirehgangslöcher entwickelt.

Als Verfahren zum Überziehen der Oberflächen der Innenwand der Durchgangslöcher mit einem Klebmittel wurde bereits ein Sprühbeschichtiingsverfahren oder ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Klcbmittel durch Überlragungsbeschichlung auf die Oberflächen der Innenwand der Durchgangslöchcr aufgetragen wrd. indem man einen mil einer Lösung des Klebmitiels überzogenen Kugelbolzen bzw. Kugelschreiber über die Innenwände der Durchgangslöchcr hinweg beweg! (z.B. USPS 33 01 175). Bei dem ersten Verfahren ist aber das gleichförmige Beschichten schwierig durchzuführen, werden die Durchgangslöcher leicht verstopft und schwanken die Klebe- bzw. llafieigenschaflen wegen der Ungleichmäßigkeit der Klcber.iitielbcschichtung. Bei der letzteren Methode kann keine verläßliche Haftung erwartet werden, selbst wenn außerordentlich komplizierte Verfahrensschritle mit größler Sorgfall durchgeführt werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer .Schaltungsplatte, die ein Metallsubstrat mit durchgehenden Löchern und eine Harzüberzugsschicht aufweist, welche die gesamte Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich der Oberflächen der Innenwandung der Durchgangslöcher bedeckt, zur Verfugung zu stellen, bei dem in einfacher und wirksamer Weise die durchgehenden Löcher und deren scharfkantige Bereiche mit einem ausreichend dicken Harzüberzug versehen werden können, ohne daß ein unerwünschte Verstopfen der durchgehenden Löcher verursacht wird.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist. daß man zum Auftragen des Harzüberzugs das Metallsubsirat. das Durchgangslöcher aufweist, in eine Lösung Die Harzüberzugsschichi. die an den umlaufende Kanlenbeieieher. der Durchgangslöcher eine relaii große Dicke hai. verleiht ύιτ gedruckten Schaltung* platte ausgezeichnete Isolationscigenschaftcn. wodurc die Ausbildung von gedruckten Schaltungen hohe Iniegraiionsdichle ermöglicht wird.

Die Grundplatte mit dieser erfindungsgemäße neuen Struktur der Überzugsschicht kann auch mil I IiIf eines erfindungsgemäß vorgesehenen Verfahrens hei gestellt werden.

Erfindungsgemäß wird durch Eintauchen eine Meullsubstrats mit Durchgai.gslöchern in eine l.ösun eines Harzes in einem geeigneten LösiingsmilU (nachstehend häufig als llarzlösung bezeichnet) un Herausnehmen des Mclallsubslrats in der vorstehen definierten spezifischen Art und Weise bewirkt, daß di Durchgangslöcher aufgrund der Kapillarwirkung m der Harzlösung gefüllt werden. Im Verlauf de nachfolgenden Trocknens und Härtens vermindert sie aufgrund der Verpflichtung des Lösungsmittels da Volumen der in die Durchgangslöcher eingefüllte Harzlösung allmählich. Diese Verminderung beginnt a beiden öffnungen der Durchgangslöcher und schreite fort, bis eine Harzmembran im Mittelteil der Durch gangslöcher gebildet wird. Am Ende zerreißt di llar/mrmbran. so daß ein Harzübcrzugsfilm nicht nu auf der Innenwand der Durchgangslöcher, sondern auc auf dem umlaufenden scharfkantigen Bereich de Durchgangslöcher ausgebildet wird. An dem umlaufen den scharfkantigen Bereich bildet sich somit ei Harzüberzugsfilm mit erhöhter Dicke.

Die Erfindung und deren Ausführungsformen sind fü den I'achmann anhand der nachstehend ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den Zcichnunge verständlich.

In diesen Zeichnungen bedeutet

Γ ι g. 1 eine zum Teil abgeschnittene Schnittansich einer Ausführungsform einer Grundplatte gemäß de Erfindung, in der ein wesentliches Merkmal de Erfindung dargestellt ist:

Fig. 2 ist eine Schnittansicht mit abgeschnittene

Konzentration von nicht mehr als 50 Gew.-⁰/-. und eine Viskosität von nicht mehr als 50 m Pa s aufweist, und das Metallsubstrat mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1000 mm/min in einer Richtung aus der Lösung entnimmt, die mit der Achse der Durchgangslöcher in dem Metallsubstrat einen Winkel von 90 ±30 einschließt, unter Bildung einer Harzüberzugsschichi. die an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen, welche durch die obere und die untere Oberfläche des Metallsubstrats und die Innenwandflächen der Durchgangslöcher begrenzt werden, eine größere Dicke als auf der oberen und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats aufweist.

Mil Hilfe dieses Verfahrens wird eine Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte mit Durchgangslöchern erhalten, die ein Metallsubstrat und einen darauf aufgetragenen Harzüberzug aufweist. Das Metallsubstrat ist auf seiner gesamten Oberfläche, einschließlich den Innenwänden der Durchgangslöcher mit mindestens einer Harzüberzugsschicht überzogen. Diese Harzüberzugsschicht hat an den umlaufenden spitzwinkeligen bzw. scharfkantigen Kantenbereichen (nachstehend häufig als umlaufende Kantenbereiche bzw. umlaufende scharfkantige Bereiche bezeichnet) der Durchgangslöcher eine größere Dicke als auf der oberen und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats.

dungsgemäßen Grundplatte, bei der eine klebend Harzüberzugsschicht auf der isolierenden Harzschich ausgebildet ist. welche vorher gemäß dem erfindung* wesentlichen Verfahren gebildet worden ist.

Fig. 3 ist eine Schnittansicht einer weiteren Ausfiih rungsform einer Grundplatte gemäß der Erfindung m abgeschnittenen Teilen.

Wie aus Fig. 1 ersii htlich ist. wird eine Harziiber zugsschicht 3 auf der gesamten Oberfläche eine Metallsubstrats 1. einschließlich der Oberflächen de Innenwand der Durchgangslöcher 2 ausgebildet un diese Harzüberzugsschicht hat an den durch die ober und untere Oberfläche des Metallsubstrats und di Oberflächen der Innenwand der Durchgangslöche begrenzten Kantenbereichen eine größere Dicke als di Dicke der Schicht auf der oberen und untere Oberfläche des Metallsubstrats. Auf diese Weise werde an den Kantenbereichen erhöhte Isolationseigenschaf ten erzielt.

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsge mäßen Verfahrens wird eine Harzlösung einer Konzen tration von nicht mehr als 50 Gew.-% verwendet. Be der Ausbildung der Harzüberzugsschicht, welche de erfindungsgemäßen einzigartigen Aufbau hat. wird da Zerreißen der Harzmembran durch die Konzentratio der Harzlösung beeinflußt. Wenn die Konzentration de

Lösung mehr als 50 Gew.-% beträgt, ist der Gehalt der Lösung an flüchtigen Bestandteilen unzureichend, so daß das gewünschte Reißen der in den Durchgangslöchern gebildeten Membran aus der Harzlösung vermieden wird. Um das Zerreißen der Membran aus der Ha^zlösung zu verursachen, existiert keine kritische untere Grenze für die Konzentration der Harzlösung. Im Hinblick auf die Dicke der Harzüberzugsschicht, die für eine gedruckte Schaltungsplatte erforderlich ist, wird jedoch eine Konzentration von I Gew.-°/o oder mehr benötigt. Der Zusammenhang zwischen der Konzentration (c) der Harzlösung, der Dicke (t) der gebildeten Übcrztigsschicht auf der Innenwand des Durchgangsloches und dem Radius (V^ des Durchgangsloches läßt sich annähernd durch folgende Formel ausdrücken:

<-|CJe\v.-%)

Wenn beispielsweise die Harzlösung eine Konzentration von 1 Gew.-% hat und der Durchmesser des Durchgangsloches 1 mm beträgt, kann auf der Innenwand des Durchgangsloches eine Überzugsschicht einer Dicke von etwa 2,5 μπι erhalten werden. Die Konzentration, der Harzlösung kann in Abhängigkeit von dem Zweck der auszubildenden Schicht variiert werden, sie kann jedoch vorzugsweise im Bereich von 5 bis 15 Gew -% liegen. Wenn der Durchmesser des Durchgangsloches I mm beträgt und wenn eine Lösung mit einer Konzentration von 5 bis 15 Gew.-°/o angewendet wird, kann eine Überzugsschicht einer Dicke von etwa 15 bis 40 μηι gebildet werden.

Die Viskosität der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anzuwendenden Harzlösung kann nicht mehr als 50 m Pa s betragen. Durch Verwendung einer Lösung mit einer Viskosität mit dem vorstehend erwähnten Wert kann die Harzlösung gleichförmig auf das Metallsubstrat mit Durchgangslöchern aufgetragen werden und es kann eine Harzüberzugsschicht mit

:.ι....... j ti j: τ I.

I CtICIV-IIt WCIUV.II. V-HII UIV.JV.II £~r*\.\.rv

erreichen, existiert kein unterer Grenzwert für die Viskosität der Harzlösung. Es kann jedoch vorzugsweise eine Viskosität von mindestens 5 m Pa s (5 m Pa s oder mehr) angewendet werden, da bei einer zu niedrigen Viskosität die Konzentration der Harzlösung natürlich gering ist und die notwendige Dicke des Überzugs nicht erhalten werden kann. Wenn die Viskosität der Harzlösung 5 m Pa s beträgt, so kann eine Überzugsschicht mit einer Dicke von mehreren Mikron auf der Innenwand des Durchgangsloches ausgebildet werden, wenn auch die Dicke in Abhängigkeit von der Temperatur oder der Art des verwendeten Harzes variieren kann.

Außerdem kann die Viskosität im Hinblick auf das erfolgende Zusammenbrechen der Harzlösung, die in die Durchgangslöcher eingefüllt ist, festgelegt werden. Wenn eine Harzlösung mit einer hohen Viskosität angewendet wird, so wird die Konzentration natürlich hoch und der feuchte Überzug, der in den Durchgangslöchern ausgebildet wird, kann in den Verfahrensschritten des Trocknens und Härtens nicht zusammenbrechen. Dementsprechend wird erfindungsgemäß eine Harzlösung mil einer Viskosität von nicht mehr als 50 m Pa s, vorzugsweise von 5 bis 20 m Pa s, angewendet.

Die Konzentration und die Viskosität der Harzlösung sind im allgemeinen einander proportional, der Zusam

menhang zwischen diesen Eigenschaften variiert jedoch in Abhängigkeit von der Art und dem Molekulargewicht des verwendeten Harzes und der Art des verwendeten Lösungsmittels.

In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß. wie vorstehend erwähnt wurde, die Konzentration prinzipiell im Hinblick darauf festgelegt wird, daß das gewünschte Zusammenbrechen des feuchten Überzugs und die gewünschte Dicke der Schicht, die auf die Innenwände der Durchgangslöcher aufgetragen wird. erhalten wird. Die Viskosität wird dagegen prinzipiell im Hinblick darauf festgelegt, daß ein gleichförmiger Überzug aus der Harzlösung gebildet wird.

Die Konzentration und die Viskosität werden natürlich so eingestellt, daß für beide die jeweiligen Erfordernisse erfüllt werden, ohne daß eine dieser Eigenschaften benachteiligt wird.

Zur Veranschaulichung läßt sich sagen, daß die Konzentration des Harzes in der Lösung hoch sein sollte, wenn es erforderlich ist, eine dicke Schicht auf dem Durchgangsloch auszubilden. Um beispielsweise eine Harzschicht einer Dicke von 100 μιη zu bilden, sollte die Konzentration so hohe Werte wie 45 Gew.-% haben. Diese hohe Konzentration führt jedoch im allgemeinen zu einer hohen Viskosität der Lösung, die nicht wünschenswert zur Ausbildung eines gleichmäßigen Überzugs ist. Dementsprechend wird die Viskosität der Lösung vorteilhaft durch Erhitzen eingestellt.

Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Grundplatte wird, wie vorstehend erwähnt, das Substrat mit niederer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1000 mm/min aus der Lösung entnommen. Eine solche niedere Geschwindigkeit ist erforderlich, um einen Überzug mit hoher Gleichmäßigkeit und gutem Aussehen zu erhalten, indem überschüssige Lösung ausreichend entfernt wird, wenn die Platte aus der Harzlösung herausgezogen wird, und um BlasenSildung zu vermeiden. Die Herausnahmegeschwindigkeit wird in Abhängigkeit von der Viskosität der Harzlösung bestimmt. Wenn die Viskosität hoch ist. sollte die

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Viskosität niedrig, kann die Platte mit hoher Geschwindigkeit entnommen werden. Um einen wünschenswerten Überzug mit den vorstehend erwähnten Eigenschaften zu erhalten, ist zu beachten, daß die Wirkung um so besser ist, je niedriger die Geschwindigkeit ist: im Hinblick auf die Durchführbarkeit und Produktivität des Verfahrens ist es jedoch erforderlich, das Substrat mit einer Geschwindigkeit von nicht weniger als 10 mm/min zu entnehmen. Bei Berücksichtigung dieser Erfordernisse wird bevorzugt, das Substrat mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 300 mm/min und insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 50 bis 200 mm/min herauszunehmen. Die Herausnahmegeschwindigkeit ist vorzugsweise konstant, so daß eine gleichförmige Überzugsschicht gebildet wird: sie kann natürlich im Bereich von relativ niederen Geschwindigkeiten, d. h. im Bereich von nicht mehr als 1000 mm/min, kontinuierlich oder stufenweise variiert werden. In diesen Fällen wird bevorzugt, daß die Geschwindigkeit zu Beginn des Herausnahmevorgangs niedriger als die am Ende dieses Vorgangs ist.

Um eine erfindungsgemäße Grundplatte herzustellen wird das Substrat in einer Richtung herausgenommen, die mit den Achsen der Durchgangslöcher einen Winkel von 90 ±30° einschließt. Dies ist erforderlich, um die obere und untere Oberfläche des Substrats gleichförmig zu überziehen und um unregelmäßige Einsackungen, die

von den Durchgangslöchern ablaufen, /u vermeiden. In welcher Richtung auch das Substrat sich im Verlauf des Herausnehmens befindet, so wird es in einer Richtung unter einem Winkel von 90 + 30°, vorzugsweise in der Richtung senkrecht gegenüber den Achsen der Durchgangslöcher herausgenommen. Am bevorzugtesten ist eine Ausführiingsform, bei der das Substrat in vertikaler Richtung im lünblick auf den Spiegel der Lösung eingetaucht wird, d. h. in einer solchen Richtung, daß die Achsen der Durchgangslöcher horizontal im Hinblick auf den Spiegel der Lösung sind, und daß es in einer Richtung senkrecht im Hinblick auf die Achsen der Durchgangslöcher oder in vertikaler Richtung herausgenommen wird.

Die Lage, die das Substrat im Verlauf des Herausnehmens einnimmt, ist, wie vorstehend erwähnt, nicht kritisch. Es wird jedoch bevorzugt, daß diese Richtung sich in einem Winkel von 90±45° gegenüber dem Spiegel der Lösung befindet, im Hinblick aui die Durchführbarkeit oder Produktivität des Verfahrens. Das Substrat kann, was noch stärker bevorzugt wird, eine Lage in vertikaler Richtung im Hinblick auf den Spiegel der Lösung einnehmen.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie es vorstehend erläutert wurde, kann eine Harzschicht einer Dicke von 2 bis 100 μπι auf den Innenwänden der Durchgangslöcher einschließlich den umlaufenden scharfkantigen Bereichen gebildet werden, die durch die obere und untere Oberfläche des Metallsubstrats und die Innenflächen der Durchgangslöcher begrenzt sind. Eine wünschenswerte Dicke der Harzschicht kann 10 bis 40 μιη betragen. In diesen Fällen beträgt die Dicke der auf der oberen und der unteren Oberfläche des Substrats ausgebildeten Harzschicht '/io bis Un der Dicke der Schicht auf den Innenwänden der Durchgangslöcher.

Mit Hilfe der wesentlichen Methode gemäß der Erfindung, gemäß der eine Harzüberzugsschicht durch Eintiiuchen aufgetragen wird, wird, wie vorstehend erwjihnt. eine Grundplatte mit Durchgangslöchern für eine gedruckte Schaltungsplatte erhalten, die aus einem !Victim al»

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daß sie erhöhte Isolationseigenschaften, speziell an den umlaufenden Kantenbereichen der Durchgangslöcher aufweist. Diese wesentliche Methode kann in Kombination mit anderen Methoden zur Ausbildung von Harzschichten auf Metallsubstraten angewendet werden, um entsprechend den Erfordernissen die gewünschten harzbeschichteten Grundplatten für gedruckte Schaltungsplatten zu erhalten. Spezifische Beispiele für die verschiedenen Kombinationen dieser Methoden werden nachstehend erläutert:

In diesen Kombinationen von Methoden wird die Ausbildung einer Schicht nach der wesentlichen Methode der Erfindung praktisch in gleicher Weise durchgeführt, wie sie vorher beschrieben wurde, unabhängig davon, ob diese Schichtbildung direkt auf dem Substrat oder auf einer Harzschicht oder mehreren Harzschichten erfolgt, die vorher auf dem Substrat ausgebildet wurden.

1) Nach dem Ausbilden einer Harzschicht durch Eintauchen auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich der Innenwände der Durchgangslöcher gemäß der wesentlichen Methode der Erfindung wird eine zusätzliche Harzschicht hauptsächlich auf der oberen und der unteren Oberfläche des harzbeschichteten Metallsubstrats ausgebildet, was durch übliches Fluidisierungs-Tauchbeschichten, elektrostatisches Pulverbeschichten Sprühbeschichten, mit Hilfe des Siebdruckprozesses u.dgl. erfolgen kann. Eine durch Eintauchen und durch elektrostatisches Pulverbeschichten hergestellte Grundplatte ist in F i g. 2 gezeigt, in der ι das Metallsubstrat 1, welches das Durchgangsloch 2 aufweist, mit Hilfe des erfindungswesentlichen Verfahrens mit der Harzschicht 3 überzogen wurde und durch elektrostatisches Pulverbeschichten mit der zusätzlichen Schicht 4 überzogen wurde.

Das Auftragen der zusätzlichen Harzüberzugsschicht auf die obere und die untere Oberfläche des Substrats, dessen gesamte Oberfläche mit der Harzüberzugsschicht überzogen ist, kann erfolgen, indem auf das Substrat eine llarzlösung aufgetragen wird, während

ι ■, der aufgetragene Überzug einer Kontraktionsspannung unterworfen wird. Ausführlicher erläutert, wird eii.e solche zusätzliche Harzüberzugsschicht unter Verwendung eines Vorhandfließbeschichters aufgetragen, wobei die Lösung auf die oberfläche des Subsirais aufgetropft wird, während das Substrat in horizontaler Richtung mit einer Geschwindigkeit bewegt wird, die höher als die des Auftropfens der Lösung ist. Dieses Verfahren eignet sich zur Ausbildung von Harzschichten auf der oberen und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats mit Durchgangslöchern, da die Harzschichten ausgebildet werden, ohne daß die Durchgangslöcher verschlossen werden. Die anzuwendende Lösung hat eine Viskosität von nicht weniger als 400 m Pa s. Vorzugsweise kann eine Harzlösung mit einer Viskosität von 600 bis 1000m Pas verwendet werden. Die Konzentration der Harzlösung ist nicht kritisch, im allgemeinen wird jedoch eine Harzlösung mit einer Konzentration von 5 bis 80 Gew.-°/o eingesetzt und vorzugsweise wird eine Harzlösung verwendet, die

t"i eine Konzentration von 10 bis 30 Gew.-% hat.

Die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats ist 20 bis 40% höher als die Tropfgeschwindigkeit der Lösung. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Substrats beträgt 30 bis 200 m/min, vorzugsweise 80 bis 130 m/min.

■40 Gemäß einer wahlweisen Ausführungsform kann das Auftragen der Harzüberzugsschicht ohr.. Bewegung des Substrat; erfeigen. Ir. diesem Fa!! v/ird die Lösung auf das Substrat getropft, während ein Bad aus der Harzlösung bewegt wird.

4~> 2) Nachdem eine Harzschicht auf der oberen und der unteren Oberfläche eines Metallsubstrats mit Durchgangslöchern nach der unter 1) vorstehend erläuterten Methode ausgebildet worden ist, wird eine Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats

■ίο einschließlich den Innenwänden der Durchgangslöcher nach der erfindungswesentlichen Methode gebildet. In diesem Fall kann das Auftragen der Harzschicht, welche unter der durch Eintauchen gebildeten Harzschicht angeordnet ist, durch Elektroabscheidung vorgenom-

Vi men werden. Fig.3 zeigt eine Grundplatte, die durch Ausbilden der Harzüberzugsschicht direkt auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats unter Einwirkung von Kontraktionsspannung auf den aufgetragenen Überzug und durch Ausbilden der Harzüber-

U) zugsschicht durch Eintauchen nach der erfindungswesentlichen Methode hergestellt worden ist. Ziffer 1 bezeichnet das Metallsubstrat, Ziffer 2 das Durchgangsloch, Ziffer 3 die durch Eintauchen gebildete Harzüberzugsschicht und Ziffer 5 die auf der oberen und unteren

ti-, Oberfläche des Substrats ausgebildete Harzfiberzugsschicht.

3) Nachdem eine Harzschicht auf den Oberflächen einer Metallplatte ohne Durchgangslöcher mit Hilfe

eines üblichen Verfahrens ausgebildet worden ist. wie durch Aufkleben eines Films, Walzenbeschichten, Sprühbeschichten, Vorhangbeschichten und dergleichen, werden Durchgangslöcher in einem vorbestimmten Muster durchgebohrt und dann wird eine Harzschicht auf der gesamten Oberfläche der Metallplatte einschließlich den Innenwänden der Durchgangslöcher durch Eintauchen nach dem erfindungswesentlichen Verfahren ausgebildet. Eine weitere Harzschicht kann mindestens auf der oberen und der unteren Oberfläche to der Metallplatte, die mit den Harzschichten überzogen ist, nach irgendeiner der vorstehend unter I) erläuterten Methoden ausgebildet werden.

Wie aur den vorstehenden Erläuterungen verständlich ist, wird bei dem erfindungswesentlichen Verfahren zur Ausbildung einer Harzüberzugsschicht auf einem mit Durchgangslöchern versehenen Metallsubstrat ein isolierendes Harz zur Isolation des Metallsubstrats, ein Kiebiniiieihart bzw. ein auiiäsives Harz zur Eiiiüiiiing der Adhäsion oder ein isolierendes und als Klebmittel wirksames Harz verwendet (die hier angewendete Bezeichnung »Adhäsion« soll die Adhäsion von durch stromloses Metallisieren ausgebildeten Schaltungen an der Grundplatte bedeuten).

Das vorstehend erläuterte erfindungswesentliche Verfahren läßt sich in geeigneter Weise in verschiedenen Fällen anwenden, beispielsweise zur Ausbildung einer isolierenden Harzschicht, um die Isolation eines Metallsubstrats zu erreichen, zur Ausbildung einer adhäsiv wirksamen Schicht mindestens auf den Innen- jo wänden der Durchgangslöcher zur Erhöhung der Adhäsion bzw. Haftung zwischen Schaltungen, die durch stromloses Verkupfern gebildet wurden, und der Oberfläche einer isolierenden Schicht, die vorher durch Eintauchen nach dem erfindungswesentlichen Verfahren gebildet wurde oder die mit Hilfe von anderen üblichen Methoden gebildet wurde, oder zur Ausbildung einer Harzschicht auf den Oberflächen eines Metallsubstrats mit Durchgangslöchern, die nicht nur isolierende Eigenschaften hat, sondern auch Adhäsion gegenüber Schaltungen zeigt, die durch stromloses Metallisieren

und/oder Klebmittel-Harzschichten kann, falls erforderlich, wiederholt durchgeführt werden. Wenn das Auftragen einer Harzlösung wiederholt durchgeführt 4j wird, um mehrere Harzschichten zu erhalten, wird das Auftragen einer weiteren Schicht vorgenommen, nachdem eine vorher aufgetragene Scnicht, d. h. die darunter liegende Schicht, entsprechend den Erfordernissen durch Trocknen oder Erhitzen gehärtet worden ist. So wird ein mögliches Herausfließen oder eine Deformation Her darunter liegenden Harzschicht während des Verfahrens der Ausbildung der weiteren Schicht in vorteilhafter Weise verhindert.

Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemä-Ben Verfahrens zur Hersteilung einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte, welche ein Metallsubstrat enthält, werden nachstehend erläutert.

1) Eine ein Metaüsubstrat enthaltende Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte wird hergestellt, e>o indem (a) eine isolierende, adhäsive Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich den Wänden der Durchgangslöcher nach der erfindungswesentlichen Methode in der vorher erläuterten Weise ausgebildet wird. hi

2) Eine andere Ausführungsform einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte, die ein Metallsubstrat enthält, wird hergestellt, indem (a) zuerst eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich den Wänden der Durchgangslöcher gemäß der erfindungswesentlichen Methode ausgebildet wird und (b) außerdem eine isolierende adhäsive Harzschicht (Klebmittel-Harzschicht) auf den gesamten Oberflächen des harzbeschichteten Substrats mit Hilfe des üblichen elektrostatischen Pulverbeschichtens gebildet wird.

3) Eine weitere Ausführungsform einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte, die ein Metallsubstrat enthält, wird hergestellt, indem (a) eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich den Wänden der Durchgangslöcher nach der erfindungswesentlichen Methode ausgebildet wird, (b) eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des harzbeschichteten Subst.ats durch elektrostatisches Pulverbeschichten ausgebildet wird, (c) eine adhäsiv wirksame Harzschicht auf der

nach der erfindungswesentlichen Methode gebildet wird und (d) auf der oberen und der unteren Oberfläche des harzbeschichteten Substrats eine adhäsiv wirksame Harzschicht ausgebildet wird, wobei eine Harzlösung einer Viskosität von nicht weniger als 400 m Pa s verwendet wird und der aufgetragenen Über/.ugsschicht eine Kontraktionsspannung verliehen wird.

4) Eine weitere Ausführungsform einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte, die ein Metallsubstrat aufweist, wird hergestellt, indem (a) eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich den Innenwänden der Durchgangslöcher durch elektrostatisches Pulverbeschichten ausgebildet wird, (b) eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des harzbeschichteten Substrats nach dem erfindungswesenllichen Verfahren gebildet wird, (c) auf der oberen und der unteren Oberfläche des harzbeschichteten Substrats eine adhäsiv wirksame Harzschicht ausgebildet wird, wobei eine Lösung einer Viskosität von nicht weniger als 400 m Pa s verwendet wird und der aufgetragenen Überzugsschicht eine Kontraktionsspannung verliehen wirH nnH (A\ pinp aHhäsiv wirksame Harzschicht (auch als Klebmittel-Harzschicht bezeichnet) auf de- gesamten Oberfläche des harzbeschichteten Substrats durch elektrostatisches Pulverbeschichten aufgetragen wird (nach dem erfindungswesentlichen Verfahren).

5) Eine andere Ausführungsform einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltungsplatte, enthaltend ein Metallsubstrat, wird hergestellt, indem (a) eine isolierende Harzschicht auf der Oberfläche einer nicht-durchbohrten Metallplatte durch Walzenbeschichten ausgebildet wird, (b) die Metallplatte unter Ausbildung von Durchgangslöchern in vorbestimmtem Muster durchbohrt wird, (c) eine isolierende Harzschicht auf der gesamten Oberfläche des harzbeschichteten Substrats einschließlich den Wänden der Durchgangslöcher nach dem erfindungswesentlichen Verfahren ausgebildet wird und (d) auf der oberen und der unteren Oberfläche des harzbeschichteten Substrats unter Verwendung einer adhäsiv wirksamen Harzlösung mit einer Viskosität von nicht weniger als 400 m Pa s eine adhäsive Harzschicht aufgetragen wird, wobei der aufgetragenen Oberzugsschicht Kontraktionsspannung verliehen wird.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist. wird mindestens eine Harzschicht in dem Harzüberzug, welcher das Metallsubstrat bedeckt, durch Eintauchen nach dem erfindungswesentlichen Verfahren ausgebildet und die Bildung von einer oder mehreren

weiteren Harzschichten kann in geeigneter Weise vor und/oder nach der Ausbildung der Harzschicht nach der erfindungswesentlichen Methode erfolgen. Es ist jedoch zu bemerken, arü mindestens eine Schicht, welche die gesamte Oberfläche des Substrats bedeckt, aus einem isolierenden oder aus einem isolierenden und adhäsiv wirksamen Harz hergestellt wird und daß mindestens die äußerste Schicht aus einem adhäsiv wirksamen oder einem isolierenden und adhäsiv wirksamen Harz besteht.

Als Metallsubstrate eignen sich für die Zwecke der Erfindung Substrate, die aus Eisen, Aluminium oder deren Legierungen hergestellt sind. Das Substrat kann eine Dicke von 0,5 bis 5 mm haben. Die Durchgangslöcher haben einen Durchmesser von 0,8 bis 5 mm.

Zur Ausbildung einer isolierenden Schicht können handelsübliche Harze verwendet werden, die üblicherweise und bekanntlich zum Isolieren eines Metallsubstrats durch Beschichten angewendet werden. Als Beispiele dafür seien Epoxyharze, Phenolharze, Polyesterharze, Polyamidharze, Polyamidimidharze, PoIyimidharze. Harnstoffharze, Melaminharze, Polyvinylacetalharze, Polyvinylchlorid, fluorierte Harze, PoIyacrylsäureesterharze, Polymethacrylsäureesterharze und dergleichen erwähnt. Diese Harze können einzeln oder in Form von Gemischen angewendet werden.

Zur Ausbildung einer adhäsiv wirksamen Schicht bzw. Klebmittel-Harzschicht können handelsübliche Harze verwendet werden, die normalerweise zu dem gleichen Zweck auf dem Gebiet der gedruckten Schaltungsplatten eingesetzt werden. Dazu gehören beispielsweise NBR. SBR, synthetischer Kautschuk, wie Chloroprenkautschuk. chlorsulfonierter Polyäthylenkautschuk oder dergleichen, natürlicher Kautschuk, Kautschuk/Phenolharz. Kautschuk/Epoxyharz, Polyacetal/Phenolharz, Epoxyharze oder dergleichen.

Diese Harze bzw. Kautschuke können einzeln oder in Form von Gemischen angewendet werden.

Diesen adhäsiv wirksamen Harzen können Katalysatoren einverleibt werden, die gewöhnlich zum stromlosen Metallisieren verwendet werden. Zu spezifischen Beispielen für solche Katalysatoren gehören Palladium, Gold. Platin. Kupfer, Zinn und dergleichen.

Zu spezifischen Beispielen für isolierende Klebmittel-Harze (isolierende und adhäsiv wirksame Harze) gehören Epoxyharze. Kautschuk/Phenolharz und Epoxyharz/Kautschuk. Diese Harn können für sich oder in Form von Gemischen angewendet werden.

Außerdem können Füllstoffe, wie Calciumcarbonat. Siliciumdioxid. Zinkoxid, Titanoxid, Zirkonsilikat, Talkum und dergleichen den isolierenden adhäsiv wirksamen Harzen als Streckmittel oder zu dem Zweck einverleibt werden, dem Harz flammhemmende Eigenschaften oder Färbung zu verleihen.

Zu spezifischen Beispielen für Lösungsmittel, die für die Zwecke der Erfindung verwendbar sind, gehören Methyläthylketon, Aceton. Methyl-butylketon, Toluol. Xylol, Methanol. Äthanol, Isopropanol, Methylcellosolve. Äthylcellosolve, Cellosolve-acetat, Älhylacetat, Dimethylformamid. Äthylenglycol-monomethyläther und dergleichen. Diese Lösungsmittel können für sich oder in Form von Gemischen angewendet werden.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich unter Bezugnahme auf die nachsiehenden Beispiele beschrieben, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt sein soll.

Wenn nichts linderes angegeben ist. sind die in den Beispielen aufgeführten Pro/cntnngabcn Gewichtsprozent

Die in den Beispielen dargestellten Eigenschaften wurden nach folgenden Methoden gemessen:

1) Dielektrische Durchschlagsspannung: Eine Probe einer mit isolierendem Harz überzogenen Grundplatte einer Größe von 11Ox 110 mm wurde hergestellt. Die auf die Grundplatte aufgetragene isolierende Harzschicht wurde an einem Eckbereich aer Probe in einer Größe von 1Ox 10 mm abgeschnitten, um das Metallsubstrat der Grundplatte freizulegen. Das freigelegte Metallsubstrat wurde als eine Elektrode verwendet Die Probe wurde in ein Quecksilber enthaltendes Glasgefäß eingetaucht wobei der Bereich mit dem freigelegten Metall in einem Abstand von 10 mm von dem Quecksilber gehalten wurde. Das Quecksilber wurde als andere Elektrode verwendet Mit diesen Elektroden wurden eine Stromquelle und Instrumente verbunden, wie sie durch die JIS-Vorschrift K-6911-1970, Abschnitt 5.82 definiert sind. Die zwischen den Elektroden bei 20⁼C angelegte Spannung wurde von 0 Voit in einer Rate von 20 Volt/sec erhöht bis der Durchbruch der Isolierung erreicht wurde. Die Spannung beim Durchbruch wurde als dielektrische Durchbruchsspannung definiert.

2) Der Abschälfestigkeitstest wurde gemäß JIS C6481, Abschnitt 5.7 durchgeführt

3) Zugfestigkeit: Die Leiter von gedruckten Schaltungen, die sich auf dem oberen und unteren umlaufenden Kantenbereich eines Durchgangsloches befanden, wur-

jo den durch Abschleifen entfernt so daß die Leiter der Schaltungen nur auf der Innenwandung des Durchgangsloches beibehalten wurden. Ein Draht aus Weicheisen mit einem Durchmesser von 0,8 mm wurde in das Durchgangsloch eingeführt und durch Löten darin befestigt Der Weicheisendraht wurde mit Hilfe einer Zugmaschine mit einer Geschwindigkeit von 200 mm/min herausgezogen. Dann wurde die Belastung gemessen, bei welcher der Bruch des Durchgangsloches erfolgt.

Beispiel 1

In 540 Gew.-Teilen Methyläthylketon und 20 Gew.-Teilen Äthylenglycol-monomethyläther wurden 50 Gew.-Teile eines Epoxyharzes (Epikote 1001, Warenzeichen der Shell Chemical Corporation), 20 Gew.-Teile eines Acrylnitril-Butadien-Kautschukes der Nippon Zeon Co., Ltd.. Japan (Nipol 1032), 30 Gew.-°/o eines Alkylphenolharzes der Hitachi Chemical Co., Ltd., Japan (Hitanol 2400), 2 Gew.-Teile Dicyandiamid und 13 Gew.-Teile Calciumcarbonat gelöst, wobei eine Lösung aus drei Arten von Harzen (nachstehend als Harzlösung bezeichnet) erhalten wurde, die isolierende und klebende Eigenschaften hat und deren Konzentration 17% und deren Viskosität 23 m Pa s bei 23°C betragen.

In die so hergestellte Harzlösung wurde eine 1,2 mm dicke Eisenplatte, die Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 1,0 mm, 1,3 mm, 1,5 mm und 2,0 mm hatte, vertikal eingetaucht. Danach wurde die Eisenplatte in senkrechter Richtung im Hinblick auf die axiale

Wi Richtung der Durchgangslöcher unter konstanter Geschwindigkeit von 150 mm/min herausgenommen, 2 Minuten bei Raumtemperatur luftgetrocknet und danach 10 Minuten bei 16O⁰C trocken gehärtet, wobei ein Film auf der gesamten Oberfläche der Eisenplatie

H-. einschließlich der inneren Wände der Durchgangslöchcr ausgebildet wurde.

Die vorstehend beschriebenen Verinhrcnsschriitc wurden insgesamt dreimal wiederholt. Das endgültige

Trocknen und Harten wurde bei l60^rC während 60 Minuten durchgeführt. Die Dicke des auf den Wänden der entsprechenden Durchgangslöchcr und auf den umlaufenden Kantenbereichen, die durch die Wände der Durchgangslöcher und die Oberflächen der Fisenplattc begrenzt sind, gebildeten Films betrug 150 (im. Die Dicke des auf der oberen und unteren Oberfläche der Platte ausgebildeten Überzugs betrug 40 (im.

Die auf diesen Schichten gebildete Harzüberzugsschicht hatte eine dielektrische Durchgangsspannung von mehr als 2,0 kV.

Auf dieser Grundplatte wurden gedruckte Schaltungen mit Hilfe der nachstehenden Verfahrensschritte und Verfahrensweisen ausgebildet:

1. Chemisches Aufrauhen: Die Grundplatte wurde 15 Minuten lang bei 40" C in eine Lösung eingetaucht, die aus 15 g K₂Cr₂O₇, 100 ml konzentrierter H₂SO₄ und 50 ml Wasser gebildet worden war.

2. Sensibilisieren: Die Grundplatte wurde weiterhin während 5 Minuten bei &0°C in 1000 m! einer Lösung eingetaucht, die aus 10 g SnCI₂, 40 ml HCI und Rest Wasser hergestellt worden war.

3. Aktivierung: Die Grundplatte wurde danach 5 Minuten lang bei 20ⁿC in 1000 ml einer Lösung eingetaucht, die aus 2 g PdCl₂, 20 ml HCI und Rest Wasser hergestellt worden war.

4. Chemisches Metallisieren: Die Grundplatte wurde eine Stunde lang bei 30"C in 1000 ml einer Lösung eingetaucht, die aus 29 g Kupfersulfat. 140 g Natriumkaliumtartrat. 40 g Natriumhydroxid. 166 ml einer 37%igen Formalinlösung und Rest Wasser erhalten worden war.

5. Danach wurde die Grundplatte clcktrometallisicri. um die Dicke der Leiter bis auf 35 (im zu erhöhen.

Die Abschälfestigkeit der so gebildeten Schalungsplatte betrug mehr als 1.8 kg/cm. An den Schaltungen wurde keine Veränderung beobachtet, selbst wenn man die gedruckte Schalungsplatte mehr als 30 Sekunden in einem bei 260~C gehaltenen l.öimillrlband liegen ließ.

Beispiel 2

60 Gew.-Tcife Epikotc 1001, 50 Gcw.-Tcilc eines Phenolharzes vom Resoltyp der Hitachi Chemical Co.. Ltd.. Japan (VP-ON-Warenzciehen) und 15 Gew.-Teile eines Polyvinylbutyralharzcs der Sckisu: Chemical Co.. Japan (SLFC BM-2 — Warenzeichen) wurden in 640 Gew.-Tcilen Methylethylketon gelöst, wobei eine isolierende Harzlösung einer Konzentralion von 13% und einer Viskosität von 6 m Pa s (23 C) gebildet wurde.

Fin Fiscnsubsirat gleich dem in Beispiel I verwendeten wurde vertikal in die Lösung eingetaucht und in senkrechter Richtung im Hinblick auf die Achsen der Durchgangslöcher in einer Geschwindigkeit von 100 mm/min aus der Lösung herausgenommen. Die auf das Substrat aufgetragene llarzlosting wurde dann bei Kaumicmpcralur während 2 Minuten luflgcirocknct und schließlich 30 Minuten lang bei 160 C getrocknet, wobei sie gehärtet wurde. Die Dicke der llarziiberzugsschiclit im Querschnitt wurde mit Hilfe eines Mikroskops ausgemessen. Die Schicht halle eine Dicke von JO pm auf der Innenwand des Diirchgangslochcs und eine Dickt- \on 2 Jim aiii der oberen und linieren (Iberfläehe des Fiscnsiibsirats.

Das Liscnsubslral. auf welchem die isolierende I lar/scliichl ausgebildet worden war. wurde dann wie nachstehend beschrieben dein elektrostatischen PuKer lu-schii Inen iiniei woifeu. um il.ii.inf eine Klebmiiiel schicht auszubilden

100 Gew.-Teile Epikote 1004 (Warenzeichen für ein Epoxyharz der Shell Chemical Corporation) und 10 Gew.-% Nipol 1032 (Warenzeichen für einen Acrylnitril-Butadien-Kautschuk der Nippon Zcon Co.. Ltd-Japan) wurden unter Verwendung einer 20,3-cm-Mischwalzc geknetet. Die Materialien wurden zum Festwerden abgekühlt und danach zerkleinert bzw. gemahlen. Zu dem so zerkleinerten Material wurden nacheinander 4 Gew.-Teile Dicyandiamid, 15 Gew.-Teile Calciumcar-

Ki bonat, 2 Gew.-Teile fein verteiltes Siliciumdioxid und I Gew.-Tei! eines Fließmodifiziermiuels (Modaflow, Warenzeichen der Monsanto Co., USA) gegeben. Diese Materialien wurden dann dem Trockenmischen mit Hilfe einer Mischvorrichtung Supermixer SMV20

Ii (Warenzeichen für einen Mischer der Kawada Seisakusho, Japan) unterworfen und danach der.-. Schmelzmischen unter Verwendung eines Kneters unterworfen (Cokneader, Warenzeichen der Buss Co., USA). Danach wurden die Materialien abgekühlt bis zur Verfestigung

jii und pulverisiert und schließlich mit einem 60 Masehen-Sieb gesiebt, um ein pulverförmiges Material zu erhalten.

Das elektrostatische Pulverbeschichten wurde unter Verwendung des so hergestellten Pulvers während 10

r> Sekunden bei -6OkV durchgeführt und das Härten erfolgte während 60 Minuten bei 18CX. Die Dicke der durch das elektrostatische Pulverbeschichten gebildeten Schicht betrug 150 (im auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats. 50 um an dem umlaufenden

jo Kantenbereich des Durchgangsloches und 100 (im im inneren Bereich der Wand des Durchgangslochcs.

Die dielektrische Durchgangsspannung der so hergestellten Grundplatte betrug mehr als 2.OkV. Gedruckte Schaltungen wurden in gleicher Weise wie in Beispiel I

i-, auf der Grundplatte ausgebildet. Die Abschäliestigkeit betrug mehr als 1.8 kg/cm in jedem Bereich der Schaltungen und es wurde keine Änderung beobachtet, nachdem die gedruckte Schalungsplatte während mehr als 30 Sekunden in einem Löimitlclbad von 260 C

4(i gehalten worden war.

B e i s ρ i e I 3

Fine 60%ige Lesung von 100 Gcw.-Tcilcn Fpikote 1001 und 4 Gcw.-Tcilcn eines Härtungsmitlels. Dicyandiamid. in Methylethylketon wurde mit der gleichen Menge einer IO%igcn Lösung von SI.F.C IJH-4 (Warenzeichen für ein I'olyvinylacetalharz der Sckisui Chemical Co.. |apan) in Methylethylketon vermischt. Die so gebildete Lösung wurde mit Methylethylketon

Vi verdünnt, bis die Gcsamikonzcntralion der Harze in der Lösung etwa 9% betrug, so daß eine isolierende Harzlösung mil einer Viskosität von 10 m Pas (23 C) erhalten wurde. Fin Fisensubsiral. das gleich dem in Beispiel I verwendeten war, wurde vertikal in die

,-, Lösung eingetaucht und in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichlung des Durchgangslochcs in einer Geschwindigkeit von 100 mm/min aus der Lösung herausgenommen und danach 2 Minuten bei Raumtemperatur luftgelrocknel. Die Glciehgcwichtsbcdingtingen

ι,ιι der in dem Diirchgnngsloch befindlichen Lösung wurde gehrochen und ein Film aus der Losung wurde auf der Innenwand und dem umlaufenden Kanlcnbercieh des Diirchgangslochcs gebildet. Nach dem Trocknen und llärlcnhei 160 ('während JO Minuten wurde die Dicke

h, des im Bereich des Diiichgiingslochcs gebildeten I ihm mit IMKe eines Mikroskops ausgemessen. Dei im Bereich des Durchgiingsloi'hev gebildete IiIm halle eine Dicke von W bis Γ> um. Der auf der oberen in (I unteren

Oberfläche des Substrats ausgebildete Film hatte bei der Messung eine Dicke von 1 bis 3 μιη.

Danach wurde die aus der vorstehend erwähnten 6O°/oigen Epoxyharzlösung gebildete Har/Iösung und die gleiche Menge einer 10%igen Polyvinylacetalharz- ϊ lösung mit Cellosolveacctat unter Bildung einer Lösung verdünnt, die eine Konzentration der Gesamtharze von 25% und eine Viskosität von 700 m Pa s (23°C) hatte. Die so gebildete Lösung wurde durch den 0,9 mm breiten Schlitz einer Vorhangbeschichtungs-Vorrich- in tung des Typs LZE der Robert Burkle & Co. in einer Geschwindigkeit von 100 m/min fließen gelassen und das Substrat, auf dem die Harzschicht in der vorstehend angegebenen Weise ausgebildet worden war, wurde durch den Strom der Harzlösung in einer Geschwindig- r> keit von 125 m/min geführt, wobei eine Harzschicht auf der oberen und unteren Oberfläche des Substrats ausgebildet wurde. Beim Eintritt der Lösung in die Durchgangslöcher wurde keines der Durchgangslöcher verschlossen. Nach dem Trocknen und Härten bei 160" C während 30 Minuten ergab die Dicke der Harzschicht auf der oberen und unteren Oberfläche bei der Messung einen Wert von 35 μιη. Diese Isolierschichten zeigten eine dielektrische Durchschlagsspannung von mehr als 2 kV. 2ί

Außerdem wurden 60 Gew.-Teile Nipol 1032, 30 Gew.-Teile Hitanol 2400 und 10 Gew.-Teile Epikote 1001 in Methylethylketon gelöst, um zwei verschiedene Arten von Lösungen herzustellen, nämlich eine Klebmittellösung einer Konzentration von 8% und jo einer Viskosität ve·-. 8 m Pa s (23°C) und eine Klebmitlellösung einer Konzentration von 25% und einer Viskosität von 800 m Pa s (23°C). Diese Lösungen wurden nach der vorstehend in diesem Beispiel beschriebenen Methode aufgetragen, wobei adhäsive r, Schichten auf der gesamten Grundplatte bzw. nur auf der oberen und unteren Oberfläche ausgebildet wurden. Die auf der Innenwand der Durchgangslöcher gebildeten Klebmittelschichten hatten eine Dicke von etwa 25 μηι und die Klebmittelschichten auf der oberen und in unteren Oberfläche der Grundplatte hatten eine Dicke von 50 μπι. Diese angegebenen Dicken wurden nach zweimaligem Vorhangbeschichten erreicht.

Auf den so hergestellten Grundplatten wurden in gleicher Weise wie in Beispiel 1 durch stromloses r> Verkupfern gedruckte Schaltungen ausgebildet. Die Haftung der gedruckten Schaltungen betrug mehr als 1,8 kg/cm, ausgedrückt als Schälfestigkeit, in jedem beliebigen Bereich der Schaltungen. Die Zugfestigkeit des Durchgangsloches betrug mehr als 5 kg und es -,(> wurde keine Änderung beobachtet, nachdem die gedruckte Schaltungsplatte mehr als 30 Sekunden in einem Lötmittelbad von 260"C gehalten worden war.

Be is pi e I 4

Eine Überzugsschicht aus Epoxyharz wurde auf einem Substrat, das gleich dem in Beispiel I verwendeten Substrat war, durch elektrophoretische Abscheidung ausgebildet und 10 Minuten bei 8O⁰C, 20 Minuten bei 120°C und 60 Minuten bei 1&O"C getrocknet und _m gehärtet. Die so gebildete Isolierschicht hatte eine Dicke von 40 μηι an dem umlaufenden Kantenbereich des Durchgangsloches, von I80 μηι im Inncnbercich der Wand des Durchgangslochcs und von 150|im an der oberen und unseren Oberfläche der Platte,

Danach wurden in den Bereichen der Durchgangslöcher und auf der oberen und unteren Oberfläche der Platte in gleicher Weise wie in Beispiel 3 Kleb- bxw. Haftschichten ausgebildet.

Die dielektrische Durchschlagsspannung der so erhaltenen Grundplatte betrug etwa I kV und die Haftung von gedruckten Schaltungen, die auf der Platte nach der in Beispiel I beschriebenen Methode der stromlosen Verkupferung aufgetragen wurden, war ausgezeichnet. Zur Veranschaulichung sei erläutert, daß die Schaltungen eine Schälfestigkeit von etwa 1,8 kg/cm hatten und es wurde keine Veränderung beobachtet, nachdem die gedruckte Schaltungsplatte mehr als 30 Sekunden in einem Lötmittelbad von 260⁰C gehalten wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Die gleichen Verfahrensschritte wie in Beispiel 1 wurden wiederholt, mit der Abänderung, daß eine Lösung verwendet wurde, die eine Konzentration von 60% und eine Viskosität von 300 m Pa s (23°C) hatte. Dabei wurde ein Verschließen der Durchgangslöcher beobachtet und die gewünschte Harzschicht wurde auf den Innenwänden der Durchgangslöcher nicht ausgebildet.

Vergleichsbeispiel 2

Im wesentlichen die gleichen Verfahrensschritte wie in Beispiel 2 wurden wiederholt, mit der Abänderung, daß eine isolierende Harzlösung verwendet wurde, deren Konzentration 30% und deren Viskosität 70 m Pa s (23° C) betrug. Die Schichtbildung war an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen der Durchgangslöcher unbefriedigend und die gebildete Schicht hatte kein gutes Aussehen.

Vergleichsbeispiel 3

Im weseni'ichen die gleichen Verfahrensschritte wie in Beispiel 2 wurden wiederholt, mit der Ausnahme, daß das in die isolierende Harzlösung eingetauchte Substrat mit einer Geschwindigkeit von 1200 mm/min daraus entnommen wurde. Die auf der oberen und der unteren Oberfläche des Substrats gebildeten Harzschichten hatten keine gleichförmige Dicke und die Dicke betrug 15 μιη in Bereichen, die während des Herausnehmens des Substrats aus der Lösung nach oben gerichtet waren, und die Dicke betrug 23 μπι in Bereichen, während des Herausnehmens des Substrats aus der Lösung nach unten gerichtet waren. Außerdem bildeten sich Strömungslinien auf der Oberfläche der Schichten und das Aussehen der Grundplatte war nicht gut.

Vergleichsbeispiel 4

Im wesentlichen die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 2 wurde wiederholt, mit der Abänderung, daß das Substrat in einer Richtung von 50" gegenüber den Achsen der Durchgangslöcher aus der isolierenden Harzlösung entnommen wurde. Dabei wurde ein Strömen der Lösung aus dem Durchgangsloch /u der Seite entgegengesetzt /11 der Hcrausnahmcrichtiing des Substrats beobachtet und es war schwierig, auf beiden Oberflächen des Substrats eine gleichförmige Schichtenbildung zu erreichen.

Hierzu I Hlatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte für eine gedruckte Schaltung, die ein Metallsubstrat mit Durchgangslöchern und einen Harzüberzug aufweist, der die gesamte Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich der Innenwandflächen der Durchgangslöcher bedeckt, durch Auftragen eines Harzüberzuges auf die Oberfläche eines Metallsubstrats, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Auftragen des Harzüberzugs das Metallsubstrat, das Durchgangslöcher aufweist, in eine Lösung eines Harzes in einem Lösungsmittel eintaucht, die eine Konzentration von nicht mehr als 50 Gew.-% und eine Viskosität von nicht mehr als 50 m Pa s aufweist, und das Metallsubstrat mit einer Geschwindigkeit von nicht mehr als 1000 mm/min in einer Richtung aus der Lösung entnimmt, die mit der Achse der Durchgangslöcher in dem Metallsubslrat einen Winkel von 90° ±30° einschließt, unter Bildung einer Harzüberzugsschicht, die an den umlaufenden scharfkantigen Bereichen, welche durch die obere und die untere Oberfläche des Metallsubstrats und die Innenwandflächen der Durchgangslöcher begrenzt werden, eine größere Dicke als auf der oberen und der unteren Oberfläche des Metallsubstrats aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man als Harz ein isolierendes Harz und/oder em adhäsiv wirksames Harz verwendet.

3. Verfahren nacl·.· Ansp· jch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nan nach dem Auftragen der Harzüberzugsschicht durch Γ !!tauchen des Metallsubstrats, dessen gesamte Oberfläche mit dieser Harzüberzugsschichl bedeckt ist, zusätzlich auf mindestens der oberen oder der unteren Grenzfläche mit einer anderen Harzüberzugsschicht überzieht.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Auftragen des Harzüberzugs durch Eintauchen das Durchgangssöcher aufweisende Metallsubstrat auf mindestens einer Oberfläche, nämlich der oberen oder der unteren Oberfläche, mit einer anderen Harzüberzugsschicht überzieht.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die andere Harzüberzugsschicht durch Auftropfen einer Lösung eines Harzes in einem Lösungsmittel, die eine Viskosität von nicht weniger als 400 m Pa s hat, auf die Oberfläche des Metallsubstrats aufträgt, während man das Metallsubstrat in horizontaler Richtung mit einer höheren Geschwindigkeit bewegt, als das Auftropfcn der Lösung erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die Bewegungsgeschwindigkeit des Metallsubstrats auf einen um 20 bis 40% höheren Wert als die Tropfgeschwindigkeit der Lösung einstellt.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die andere Harzüberzugsschicht mit Hilfe der Vorhangbcschichtungsmcthode aufträgt.

8. Verfahren nach Anspruch I, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daü man die andere Harzüberzugsschicht mit Hilfe der elektrostatischen Pulverbeschiehtungsmethode aufträgt.

9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als Harz für die Harzüberzugsschicht ein isolierendes Harz und als Harz für die andere Harzüberzugsschicht ein adhäsives Harz

ϊ oder ein isolierendes adhäsives Harz verwendet.

10. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß man vor dem Auftragen der Harzüberzugsschichl durch Eintauchen ein MetJlsubstrat ohne Durchgangslöchcr auf dessen oberer und

in unterer Oberfläche mit einer anderen Harzüberzugsschicht überzieht und danach unter Ausbildung von Durchgangslöchern in einem vorbestimmten Muster durchbohn.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch ι". gekennzeichnet, daß man die andere Harzüberzugsschicht mit Hilfe der Walzenbeschichtungsmethode aufträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man nach dem Auftragen der Harzüberzugsschicht durch Eintauchen das Metallsubstrat, dessen gesamte Oberfläche mit der Harzüberzugsschicht überzogen ist, zusätzlich auf mindestens der oberen oder der unteren Oberfläche mit einer anderen Harzüberzugsschicht überzieht.

2"> 13. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 12,

dadurch gekennzeichnet, daß man das Auftragen des Harzüberzugs durch Eintauchen zweimal oder mehrere Male durchführt.

14. Grundplatte für eine gedruckte Schaltung, die

ίο ein Metallsubstrat mit Durchgangslöchern und einen Harzüberzug aufweist, der die gesamte Oberfläche des Metallsubstrats einschließlich der Innenwandflächen der Durchgangslöcher bedeckt, hergestellt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis

Γι 13.