DE10058822A1 - Process for treating a carrier film made from a plastic or polymer comprises applying a functional layer as conducting path on the film so that material parts enter recesses of the functional layer to anchor the layer in the foil - Google Patents

Process for treating a carrier film made from a plastic or polymer comprises applying a functional layer as conducting path on the film so that material parts enter recesses of the functional layer to anchor the layer in the foil

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Abstract

Process for treating a carrier film made from a plastic or polymer comprises applying a functional layer as conducting path on the film so that material parts enter recesses of the functional layer to anchor the layer in the foil. Preferred Features: The shape and depth of the recesses are determined by radiating and etching conditions. The functional layer is passive or functional. Anchoring is carried out by allowing material parts of the functional layer to penetrate the recesses of the film. An adhesion promoter is provided between the layer and film to increase the adhesive strength. The functional layer is made from metal or non-metal and is conducting or non-conducting.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Bearbeitung einer Trägerfolie aus Kunststoff oder Polymer bzw. einer Folie als Träger einer Funktionsschicht nach der Gattung des Hauptanspruches bzw. des Nebenanspruchs 20.The invention is based on a method for processing a Carrier film made of plastic or polymer or a film as a carrier a functional layer according to the type of the main claim or of subsidiary claim 20.

Bei einem bekannten gattungsgemäßen Verfahren (DE 42 10 486 C1 und EP 0 563 605 A1) erfolgt die Bestrahlung von Festkörpern, vorzugsweise von Polymerfolien, mit hochenergetischen Schwerionen mit nachfolgender Ätzung der Ionenspuren, um dadurch durchgehende zylindrische Mikroporen zum Zwecke der Herstellung von Filtern für die Ultrafiltration (Porendurchmesser bis 50 nm) und die Mikrofiltration (Porengrößen zwischen 0,05 und 2 µm) zu erhalten. Derartige Filter mit durchgehenden Mikroporen werden als Ionenspurmembranen bezeichnet.In a known generic method (DE 42 10 486 C1 and EP 0 563 605 A1), solid bodies are irradiated, preferably of polymer films, with high energy Heavy ions with subsequent etching of the ion traces in order thereby continuous cylindrical micropores for the purpose of Manufacture of filters for ultrafiltration (pore diameters up to  50 nm) and microfiltration (pore sizes between 0.05 and 2 µm). Such filters with continuous micropores are called ion track membranes.

Dieses Verfahren ermöglicht auch die Erzeugung weiterer Porenformen entlang von Ionenspuren in dielektrischen Festkörpern, vorzugsweise Polyimiden, indem die experimentelle Erkenntnis genutzt wird, daß das Verhältnis von Spurätzrate νT (Ätzgeschwindigkeit in Richtung der Ionenspur) und Materialätzrate νB (Ätzgeschwindigkeit des ungestörten Materials), die sogenannte Selektivität, während der Ätzung eine starke Abhängigkeit vom pH- Wert des Ätzmittels aufweist. Es können keglige und zylindrische Poren sowie Kombinationen beider Geometrien erzeugt werden, wobei bei dieser Anwendung für die Filterherstellung eine sehr wesentliche, geringe Schwankungsbreite der Porendurchmesser erreicht wird. Dieses bekannte Verfahren beschränkt sich auf die Anwendung bei der Erzeugung durchgehender Poren. Die Änderung der Spurätzrate erfolgt durch Änderung des pH-Werts des Ätzmediums, wobei die Porenformen sich auf Kegel, Zylinder und deren Kombination beschränken, und wobei ein zylindrischer Kanal an der Oberfläche der Folie konisch erweitert wird. Kompliziertere Porenformen sind nicht realisierbar.This method also enables the creation of further pore shapes along ion tracks in dielectric solids, preferably polyimides, by using the experimental knowledge that the ratio of the track etching rate ν T (etching speed in the direction of the ion track) and the material etching rate ν B (etching speed of the undisturbed material), the so-called selectivity, during the etching has a strong dependence on the pH of the etchant. Tapered and cylindrical pores as well as combinations of both geometries can be created, whereby in this application a very substantial, small fluctuation range of the pore diameters is achieved for the filter production. This known method is limited to use in the production of continuous pores. The change in the track etching rate takes place by changing the pH of the etching medium, the pore shapes being limited to cones, cylinders and their combination, and a conical channel on the surface of the film being widened. More complicated pore shapes are not feasible.

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bearbeitung von Trägerfolien mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Trägerfolie mit den kennzeichnenden Merkmalen des Nebenanspruchs 20, weisen demgegenüber die Vorteile auf, daß durch die Verwendung von Trägerfolien aus Kunststoff oder Polymer für Schichten aus metallischem, halbleitendem oder nichtmetallischem Material neue Anwendungsfelder insb. auf dem Gebiet der Leiterplattentechnologie geschaffen werden, und hierbei ein schnelles und materialsparendes Verfahren zur Erzeugung der für die Beschichtung erforderlichen Oberflächenrauhigkeit der Trägerfolie zur Verfügung gestellt wird.The inventive method for processing carrier films with the characterizing features of the main claim or the Carrier film according to the invention with the characteristic features of subsidiary claim 20, in contrast, have the advantages that through the use of plastic carrier films or Polymer for layers of metallic, semiconducting or non-metallic material new fields of application especially on the Area of circuit board technology to be created, and here  a fast and material-saving process for generating the surface roughness required for the coating Carrier film is provided.

Es ist zwar ein Verfahren an sich bekannt (DE 196 50 881 C2 und DE 33 37 049 A1), das die Erzeugung durchgehender Poren (Mikrolöcher) senkrecht zur Oberfläche (z-Richtung) von Kunststoff- Folien und deren Füllung mit metallischen Fäden ermöglicht, wodurch eine anisotrope elektrische Leitfähigkeit der Folie (elektrisch leitfähig in z-Richtung, d. h. senkrecht zur Oberfläche, aber isolierend in x-y-Richtung, d. h. parallel zur Oberfläche) erzielt wird. Dieses bekannte Verfahren zur Füllung von Mikrolöchern mit metallischem Material durch stromführende galvanische Abscheidung ist aber nur bei Mikrokänalen (Poren) anwendbar, die die Folie vollständig durchdringen und ist nicht einsetzbar bei Ausnehmungen, die als Sacklöcher ausgebildet sind, also sackgassenartig in der Folie enden.A method is known per se (DE 196 50 881 C2 and DE 33 37 049 A1), the creation of continuous pores (Micro holes) perpendicular to the surface (z direction) of plastic Enables foils and their filling with metallic threads, resulting in an anisotropic electrical conductivity of the film (electrically conductive in the z direction, i.e. perpendicular to the surface, but isolating in the x-y direction, d. H. parallel to the surface) becomes. This known method for filling microholes with metallic material through current-carrying galvanic However, deposition is only applicable to micro-channels (pores) that completely penetrate the film and cannot be used for Recesses that are designed as blind holes, that is end like a dead end in the film.

Besonders deutlich wird der Vorteil der Erfindung erkennbar bei einem Vergleich mit einem anderen bekannten Verfahren zur Verbindung einer Funktionsschicht mit einer Trägerschicht, dem Beschichten von Substraten im Additivverfahren. Bei diesem Verfahren wird auf ein mit Pd-Keimen gefülltes Basismaterial ein Haftvermittler (Akrylkleber mit Epoxidharzzusatz) und darauf eine Galvanoresistmaske (ein durch organische Lösungsmittel entwickelbarer Trockenfilm), die die gewünschte Leiterzugstruktur vorgibt, aufgebracht. In den von der Maske nicht abgedeckten Bereichen erfolgt die durch die Pd-Keime katalysierte stromlose Kupferabscheidung (35 µm in 20 h), wobei eine Haftfestigkeit von 1,8 bis 2,4 N/mm erreicht wird. Die Verwendung des Haftvermittlers erhöht die Zahl der Verfahrensschritte und verkompliziert den technologischen Prozeß. Daher wurde als weiteres Verfahren das sogenannte Volladditivverfahren entwickelt, das eine mechanische Verankerung der Kupferschicht auf der Substratoberfläche ohne Verwendung eines Haftvermittlers ermöglicht. Das Verfahren geht von standardmäßigen, einseitig mit einer ca. 35 µm dicken Kupferkaschierung laminierten Leiterplattensubstraten aus, die aus glasfaserverstärktem Epoxidharz bestehen. Diese Kupferschicht wird zunächst durch Ätzen vollständig entfernt. Dadurch wird auf der Außenseite des Laminats die mikrorauhe Oberfläche auf dem Harz freigelegt, die durch die Rauheit der Treatmentseite der Kupferkaschierung beim Verpressen des Laminats erzeugt wurde, so daß bei der nachfolgenden Verkupferung eine ausreichende Haftung des Metalls auf dem Basismaterial erreicht wird. Die Leiterbahnstrukturen werden auch hier durch Aufbringen eines Galvanoresists erzeugt, wobei 40-45 µm dicke Kupferbahnen auf den nicht vom Resist abgedeckten Flächen aufwachsen. Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß ein teures Ausgangsmaterial, nämlich das vollständig mit Kupfer laminierte Substrat, sehr uneffektiv genutzt wird. Die aufgebrachte Kupferschicht wird hierbei vollständig entfernt, um die beim Laminieren entstandene mikrorauhe Oberfläche des Substrats zum nachfolgenden Aufbringen einer neuen Cu-Bedeckung mit der erforderlichen Haftfestigkeit ausnutzen zu können. Ein unbehandeltes Substrat weist eine so glatte Oberfläche auf, daß die notwendige Haftfestigkeit nicht gewährleistet wäre.The advantage of the invention is particularly evident in a comparison with another known method for Connection of a functional layer with a carrier layer, the Coating of substrates using the additive process. With this The method is based on a base material filled with Pd seeds Adhesion promoter (acrylic adhesive with epoxy resin additive) and then one Galvanoresist mask (one by organic solvents developable dry film), which the desired conductor structure pretends to be upset. In those not covered by the mask Areas, the electroless catalyzed by the Pd nuclei occurs Copper deposition (35 µm in 20 h), with an adhesive strength of 1.8 to 2.4 N / mm is reached. The use of the adhesion promoter increases the number of process steps and complicates the process technological process. Therefore, as a further procedure So-called full additive process developed, which is a mechanical  Anchoring the copper layer on the substrate surface without Allows the use of an adhesion promoter. The procedure goes from standard, one-sided with a thickness of approx. 35 µm Copper lamination laminated circuit board substrates made from glass fiber reinforced epoxy. This copper layer will initially completely removed by etching. This will make the Outside of the laminate the micro-rough surface on the resin exposed by the roughness of the treatment side of the Copper lamination was created when pressing the laminate, so that sufficient adhesion in the subsequent copper plating of the metal on the base material is reached. The Conductor structures are also here by applying a Galvanoresists are produced, with 40-45 µm thick copper tracks grow the areas not covered by the resist. This known method has the disadvantage that an expensive Starting material, namely that completely laminated with copper Substrate, is used very ineffectively. The angry one The copper layer is completely removed in order to ensure that the Laminated micro-rough surface of the substrate for subsequent application of a new copper covering with the to be able to take advantage of the required adhesive strength. On untreated substrate has such a smooth surface that the necessary adhesive strength would not be guaranteed.

Nach einer vorteilhaften, das Verfahren betreffenden Ausgestaltung der Erfindung wird die Form und Tiefe der Ausnehmungen durch die Bestrahlungs- und Ätzbedingungen bestimmt.According to an advantageous embodiment relating to the method the invention is the shape and depth of the recesses the radiation and etching conditions determined.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung durchdringen die Ausnehmungen die Folie nicht.According to a further advantageous embodiment of the invention the recesses do not penetrate the film.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Funktionsschicht passiv oder funktionell. According to a further advantageous embodiment of the invention the functional layer is passive or functional.  

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Verankerung der Funktionsschicht durch Eingreifen von Materialteilen der Funktionsschicht in die Ausnehmungen der Folie erzielt.According to a further advantageous embodiment of the invention anchoring the functional layer by intervening Material parts of the functional layer in the recesses of the film achieved.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Haftfestigkeit der aufgebrachten Schicht erhöht, indem die Ausnehmungen in der Trägerfolie hintergreifbar ausgebildet sind.According to an advantageous embodiment of the Invention increases the adhesive strength of the applied layer, by engaging the recesses in the carrier film are trained.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zur Erhöhung der Haftfestigkeit zwischen Schicht und Trägerfolie ein Haftvermittler vorgesehen, wodurch sich eine für viele Zwecke geeignete, besonders große Haftfestigkeit der Schicht ergibt.According to a further advantageous embodiment of the invention to increase the adhesive strength between the layer and the carrier film Adhesion promoter provided, which makes one for many purposes suitable, particularly high adhesive strength of the layer results.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Spurätzrate entlang der Ionenspur eingestellt, indem die örtliche Verteilung der in die Folie eingebrachten Energie durch Wahl der Eintrittsenergie der Schwerionen, bezogen auf den Bragg-Peak, bestimmt wird.According to a further advantageous embodiment of the invention set the trace etch rate along the ion trace by the local Distribution of the energy introduced into the film by choosing the Entry energy of the heavy ions, based on the Bragg peak, is determined.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Selektivität, definiert als das Verhältnis zwischen Spurätzrate und Materialätzrate, und damit die Form der Ausnehmungen durch die Ätzbedingungen, d. h. durch die Zusammensetzung des Ätzmittels, durch die Konzentration der einzelnen Komponenten des Ätzmittels, durch die Ätzzeit, durch den pH-Wert des Ätzmittels und durch die Temperatur beim Ätzvorgang bestimmt.According to an advantageous embodiment of the Invention selectivity is defined as the ratio between Track etch rate and material etch rate, and thus the shape of the Recesses by the etching conditions, d. H. through the Composition of the etchant, by the concentration of the individual components of the etchant, by the etching time, by the pH of the etchant and the temperature during the etching process certainly.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die Ätzbedingungen während des Ätzprozesses geändert, hierdurch wird zum einen die Möglichkeit geschaffen, die Ätzbedingungen dem Material der Trägerfolie anzupassen, und zum anderen ergeben sich hierdurch weitere Möglichkeiten, die Form der Ausnehmungen zu gestalten.According to a further advantageous embodiment of the invention the etching conditions are changed during the etching process,  on the one hand this creates the possibility of Adapt etching conditions to the material of the carrier film, and others this results in further possibilities, the form of the To design recesses.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden nach dem Bestrahlen und vor dem Ätzen der Trägerfolie Maßnahmen zur Sensibilisierung der Ionenspuren unter Verwendung von UV-Licht, von Sauerstoff oder von Dimethylformamid (DMF) ergriffen, wodurch insb. das Verhältnis der Spurätzrate zur Materialätzrate, d. h. die Ätzwirkung im Bereich der Ionenspur, erhöht wird.According to a further advantageous embodiment of the invention are after the irradiation and before the etching of the carrier film Measures to sensitize the ion traces under Use of UV light, oxygen or Dimethylformamide (DMF) seized, which in particular the ratio the track etch rate to the material etch rate, d. H. the caustic effect in the area the ion trace is increased.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann durch eine Variation der sich ergebenden Selektivität, d. h. aus dem Verhältnis von Spurätzrate zu Materialätzrate, die Form der Ausnehmungen zwischen den Grenzfällen eines stumpfen Ätzkegels und eines die Trägerfolie in der gesamten Dicke durchziehenden Zylinders variiert werden.According to a further advantageous embodiment of the invention by varying the resulting selectivity, i.e. H. from the Ratio of track etch rate to material etch rate, the shape of the Recesses between the limit cases of a blunt etching cone and one that runs through the entire thickness of the carrier film Cylinders can be varied.

Nach einer diesbezüglichen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in Richtung des Inneren der Trägerfolie flaschenförmig erweiterte Ausnehmungen herstellbar.According to an advantageous embodiment of the Invention are towards the inside of the carrier film Bottle-shaped recesses can be produced.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der Ionenbeschuß mehrmals, mit verschiedener Energie, verschiedenen Ionen und/oder verschiedenen Einschußeinrichtungen durchgeführt, dadurch wird nahezu jedes Oberflächen-Tiefen-Relief erzeugbar. Der Begriff Oberflächen-Tiefen- Relief bedeutet, daß die Formierung der Oberfläche einschließlich des Volumens bis zu einer vorgegebenen Tiefe dazu führt, daß im formierten Bereich die Unterschiede zwischen Oberfläche und Volumen bis zu einem gewissen Grade verwischt werden. Die entstehende Struktur erinnert an eine fraktale Struktur, die durch eine fraktale Dimension D mit 2 < D < 3 gekennzeichnet ist, wobei D von der Oberfläche her anwächst und im Volumen bei Erreichen des nicht durch die Formierung beeinflußten Bereiches den Wert 3 erreicht.According to a further advantageous embodiment of the invention ion bombardment several times with different energy, different ions and / or different Bullet points are carried out, so almost everyone Surface depth relief can be created. The term surface depth Relief means that the formation of the surface including the Volume to a predetermined depth leads to the fact that in formed the differences between surface and Volume can be blurred to a certain extent. The  resulting structure is reminiscent of a fractal structure created by a fractal dimension D is marked with 2 <D <3, where D is from the surface grows and in volume when reaching the not affected by the formation of the value 3 reached.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind der an der Oberfläche der Trägerfolie gemessene Durchmesser der Ausnehmungen zwischen 20 nm und mehreren Mikrometern und die durch den Ionenstrom bestimmte Flächendichte der Poren zwischen 105 und 1011 cm-2 variierbar. Hierdurch ergeben sich sehr viele Gestaltungsmöglichkeiten für das Oberflächen-Tiefen-Relief der Trägerfolie.According to a further advantageous embodiment of the invention, the diameter of the recesses measured on the surface of the carrier film can be varied between 20 nm and several micrometers and the surface density of the pores determined by the ion current can be varied between 10 5 and 10 11 cm -2 . This results in a great number of design options for the surface depth relief of the carrier film.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden Ausnehmungen unterschiedlicher Größe, Form, Orientierung und/oder Flächendichte in der Trägerfolie derart überlagert, dass sich ein Oberflächen-Tiefen-Relief ergibt, das die erforderliche Haftfestigkeit und Funktionalität der auf die Trägerfolie aufzubringenden Schicht gewährleistet.According to a further advantageous embodiment of the invention there are recesses of different sizes, shapes and orientations and / or areal density overlaid in the carrier film in such a way that there is a surface-depth-relief that the required Adhesion and functionality of the carrier film applied layer guaranteed.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können die Bedingungen des Bestrahlens und Ätzens der Trägerfolie so gewählt werden, dass sich auf der Trägerfolie ein Oberflächen- Tiefen-Relief zwischen den Grenzfällen einer nahezu ungestörten Oberfläche mit einer geringen Dichte an Ausnehmungen und einer stark zerklüfteten Oberfläche mit einer großen Dichte sich überlagernder, unterschiedlicher Ausnehmungen ergibt, wodurch sich die bearbeitete Trägerfolie für sehr viele verschiedene Anwendungszwecke anpassen läßt.According to a further advantageous embodiment of the invention can the conditions of irradiation and etching of the carrier film be chosen so that a surface Deep relief between the borderline cases of an almost undisturbed Surface with a low density of recesses and one strongly fissured surface with a high density itself overlapping, different recesses results, whereby the processed carrier film for many different Can adapt application purposes.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden in der Trägerfolie mit stark zerklüfteter Oberflächenstruktur zur Verbesserung ihrer mechanischen Stabilität kegelförmige Ausnehmungen mit einem großen (stumpfen) Öffnungswinkel erzeugt.According to a further advantageous embodiment of the invention are in the carrier film with a strongly jagged surface structure  conical to improve their mechanical stability Recesses with a large (obtuse) opening angle generated.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die bearbeitete Trägerfolie anschließend mit dem physical vapour deposition (PVD) Verfahren, insbesondere Plasma- oder Sputterverfahren, chemical vapour deposition (CVD) Verfahren, stromloser und/oder galvanischer Abscheidung beschichtet.According to a further advantageous embodiment of the invention the processed carrier film with the physical vapor deposition (PVD) processes, especially plasma or Sputtering process, chemical vapor deposition (CVD) process, electroless and / or galvanic deposition coated.

Nach einer zusätzlichen die Trägerfolie nach Nebenanspruch 20 betreffenden Ausgestaltung der Erfindung ist die auf die Trägerfolie aufgebrachte Funktionsschicht metallisch.After an additional the carrier film according to secondary claim 20 relevant embodiment of the invention is that on the carrier film applied functional layer metallic.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die auf die Trägerfolie aufgebrachte Funktionsschicht nichtmetallisch.According to a further advantageous embodiment, the is on the Carrier film applied non-metallic functional layer.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die auf die Trägerfolie aufgebrachte Funktionsschicht leitend.According to a further advantageous embodiment, the is on the Carrier film applied functional layer conductive.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die auf die Trägerfolie aufgebrachte Funktionsschicht halbleitend.According to a further advantageous embodiment, the is on the Carrier film applied semiconducting layer.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die auf die Trägerfolie aufgebrachte Funktionsschicht nichtleitend.According to a further advantageous embodiment, the is on the Carrier film applied non-conductive functional layer.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerfolie aus Polymeren. Diese Materialien haben sich als sehr gut geeignet zur Verwendung als Trägerfolien für passive oder funktionelle Schichten erwiesen.According to a further advantageous embodiment of the invention the carrier film consists of polymers. These materials have as very suitable for use as carrier films for passive or functional layers.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerfolie aus Polyethylenterephthalat (PETP). According to a further advantageous embodiment of the invention the carrier film is made of polyethylene terephthalate (PETP).  

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerfolie aus Polyimid.According to a further advantageous embodiment of the invention the carrier film is made of polyimide.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerfolie aus Polykarbonat.According to a further advantageous embodiment of the invention the carrier film is made of polycarbonate.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Trägerfolie aus Polypropylen.According to a further advantageous embodiment of the invention the carrier film is made of polypropylene.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the invention are the following description, the drawings and the Removable claims.

Zeichnungendrawings

Der Stand der Technik und einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand der Zeichnungen im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:The prior art and some embodiments of the Invention are based on the drawings in more detail below described. Show it:

Fig. 1 den qualitativen Verlauf der Energieübertragung je Längeneinheit auf eine Trägerfolie, Fig. 1 shows the qualitative course of the transfer of energy per unit length to a carrier film,

Fig. 2 die Energieübertragung als Funktion der Ionenenergie, Fig. 2, the energy transfer as a function of ion energy,

Fig. 3 in der Trägerfolie erzeugbare Profile von Ausnehmungen, Fig. 3 can be generated in the carrier foil profiles of recesses,

Fig. 4 durch das erfindungsgemäße Verfahren erzeugbare Oberflächen-Tiefen-Reliefs und Fig. 4 surface depth reliefs which can be produced by the method according to the invention and

Fig. 5 eine Anordnung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Fig. 5 shows an arrangement for performing the method according to the invention.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Ionenspurfolien hergestellt, die durch eine Formierung ihrer Oberfläche und, falls erforderlich, ihres Volumens bis zu einer beliebigen vorgegebenen Tiefe optimal an die aufzubringende Schicht angepaßt werden. Die Formierung führt zur Herausbildung eines speziellen Oberflächen-Tiefen-Reliefs, das elektronenmikroskopisch sichtbar ist. Der Begriff Ionenspurfolie bezeichnet eine Polymerfolie, die einer Bestrahlung mit hochenergetischen schweren Ionen unterzogen wird, wobei durch die Deponierung der kinetischen Energie der Ionen in der Umgebung der Ionentrajektorien latente Ionenspuren erzeugt werden, die bei Einwirkung eines Ätzmittels zu Ausnehmungen erweitert werden. Dabei sind sowohl Ionenspuren möglich, die die Folie vollständig durchdringen und zu durchgehenden Mikrokanälen (wie sie für Ionenspurmembranen typisch sind) aufgeätzt werden können, als auch solche, die in der Folie enden und zu sogenannten Sacklöchern aufgeätzt werden können, wodurch eine Ionensacklochfolie entsteht. Die Menge der Ionenspurfolien umfaßt Ionenspurmembranen, Ionensacklochfolien sowie Kombinationen aus beiden.Within the scope of the method according to the invention Ion traces made by forming their Surface and, if necessary, their volume up to one any predetermined depth optimally to the to be applied Layer to be adjusted. The formation leads to the formation a special surface depth relief, the is visible by electron microscopy. The term ion trace foil denotes a polymer film that is exposed to radiation subjected to high energy heavy ions, being by the deposit of the kinetic energy of the ions in the environment of the ion trajectories are generated latent ion traces, which at Influence of an etchant can be extended to recesses. Both ion traces are possible, which completely cover the film penetrate and to continuous microchannels (as for Ion track membranes are typical) can be etched as even those that end in the film and so-called blind holes can be etched, creating an ion blind film. The amount of ion track foils includes ion track membranes, Ion blind hole films as well as combinations of both.

Zur Formierung der Oberfläche und des Volumens bis zu einer vorgegebenen Tiefe, gekennzeichnet durch ein beim Aufätzen der Ionenspuren zu Ausnehmungen erzeugtes Relief, werden die Bestrahlungsbedingungen und die Ätzbedingungen den Anforderungen gemäß eingestellt und zusätzliche Möglichkeiten wie Sensibilisierung, Temperung und Alterung durch UV-Bestrahlung geschaffen. Wesentlich ist, daß erst durch die kombinierte Ausnutzung dieser Faktoren die hohe Flexibilität bei der Formierung erreicht wird, die erforderlich ist, um für jedes Basismaterial (z. B. Polyethylenterephthalat (PETP), Polyimid, Polykarbonat, Polypropylen usw.) und jede Art von Beschichtung und deren Funktion ein optimales Oberflächen-Tiefen-Relief erzeugen zu können.For forming the surface and the volume up to one predetermined depth, characterized by a when etching the Ion traces to recesses created relief, the Irradiation conditions and the etching conditions Requirements set according to and additional options such as Sensitization, tempering and aging by UV radiation created. It is essential that only through the combined Taking advantage of these factors the high flexibility in the formation is achieved, which is required for each base material (e.g. Polyethylene terephthalate (PETP), polyimide, polycarbonate, Polypropylene, etc.) and any type of coating and their  Function to create an optimal surface depth relief can.

Die zur Erzeugung dieser Struktur genutzten Bestrahlungsbedingungen umfassen:
The radiation conditions used to create this structure include:

  • a) die Art der Schwerionen, gekennzeichnet durch Massenzahl und Kernladungszahl,a) the type of heavy ions, characterized by the mass number and atomic number,
  • b) die Anfangsenergie der Schwerionen (Energie bei Eintritt in die Folie),b) the initial energy of the heavy ions (energy when entering the foil),
  • c) den Einfallswinkel der Schwerionen bezogen auf die Oberflächennormale der Folie undc) the angle of incidence of the heavy ions in relation to the Surface normal of the film and
  • d) die Flußdichte der Ionen, d. h. die Zahl der auf die Flächeneinheit auftreffenden Ionen.d) the flux density of the ions, d. H. the number of on the Unit of area impinging ions.

Um das Zusammenwirken der Faktoren (i) und (ii) verständlich zu machen, werden nachfolgend die physikalischen Grundlagen der Wechselwirkung hochenergetischer Schwerionen mit Festkörpern, insbesondere der Zusammenhang zwischen der Energie eines Schwerions und dem Energieübertrag je Längeneinheit, dE/dx, auf den Festkörper entlang der Ionenspur und der daraus resultierenden Reichweite der Ionen im Festkörper (hier in einer Polymerfolie) beschrieben und anhand eines Beispieles erläutert. Die Wirkung der Faktoren (iii) und (iv) ist dagegen offensichtlich, so daß sie erst bei der weiter unten folgenden Beschreibung der Ätzbedingungen wieder aufgegriffen werden.To understand the interaction of factors (i) and (ii) make the physical basics of Interaction of high-energy heavy ions with solids, especially the relationship between the energy of a Schwerions and the energy transfer per unit length, dE / dx the solid body along the ion track and out of it resulting range of the ions in the solid (here in a Polymer film) described and explained using an example. The The effect of factors (iii) and (iv) is obvious, so that they only in the description of the Etching conditions are taken up again.

Hochenergetische Ionen werden beim Durchgang durch einen Festkörper infolge verschiedener Wechselwirkungsprozesse abgebremst, wobei sich ihre kinetische Energie quasikontinuierlich verringert, bis sie den Festkörper verlassen oder vollständig zum Stillstand gelangen und als Fremdatom im Festkörper verbleiben. Die kinetische Energie wird dabei im Festkörper deponiert. Die wesentlichen Wechselwirkungsprozesse sind inelastische Stöße mit Elektronen der Atome des Festkörpers. Erst bei sehr niedrigen Ionenenergien dominieren inelastische Stöße mit den Atomkernen selbst. Durch die beim Stoßprozeß aufgenommene Energie werden die Elektronen in höhere Energieniveaus gehoben oder in das energetische Kontinuum gebracht, also vollständig vom Atom getrennt. Dadurch wird entlang der Ionentrajektorie ein Bereich mit einer radialen Ausdehnung bis zu 10 nm chemisch aktiviert, indem die dort lokalisierten Atome angeregt oder ionisiert, chemische Bindungen aufgebrochen und freie Radikale erzeugt werden. Die bei der Wechselwirkung entstehenden hochenergetischen freien Elektronen rufen sekundäre Ionisationsprozesse im Bereich bis zu 1 µm Abstand von der Trajektorie hervor, jedoch ist die hier deponierte Energiedichte so gering, daß diese Prozesse vernachlässigt werden können. Der infolge des Ionendurchgangs strukturell veränderte Bereich wird als latente Ionenspur bezeichnet, wobei der innere, hochangeregte und chemisch aktivierte Bereich Spurkern heißt.High-energy ions are passed through a Solid as a result of various interaction processes slowed down, their kinetic energy quasi-continuously reduced until they leave the solid or completely to Stand still and remain as a foreign atom in the solid. The kinetic energy is deposited in the solid. The essential interaction processes are with inelastic collisions  Electrons of the atoms of the solid. Only at very low Ion energies dominate inelastic collisions with the atomic nuclei itself. Through the energy absorbed during the impact process the electrons are raised to higher energy levels or into that brought energetic continuum, so completely from the atom Cut. This creates a region along the ion trajectory a radial expansion up to 10 nm chemically activated by the atoms located there are excited or ionized, chemical Bonds are broken and free radicals are generated. The at the high-energy free resulting from the interaction Electrons cause secondary ionization processes in the range down to 1 µm Distance from the trajectory, but this is here deposited energy density so low that these processes can be neglected. That due to the passage of ions structurally altered area is called a latent ion trace referred to, being the inner, highly excited and chemical activated area track core is called.

Der in Fig. 1 dargestellte qualitative Verlauf des Energieübertrags je Längeneinheit log(dE/dx) vom Ion auf das Targetmaterial als Funktion der Ionenenergie je Nukleon E/M ist durch ein Maximum bei ca. 1 MeV/Nukleon, den sogenannten Bragg-Peak 1, hervorgerufen durch die Wechselwirkung des Ions mit den Elektronen des Festkörpers, und ein zweites Maximum 2 bei ca. 10-3 MeV/Nukleon, hervorgerufen durch die Wechselwirkung des Ions mit den Atomkernen des Festkörpers ("nuclear stopping"), gekennzeichnet. Der durch das "nuclear stopping" bewirkte Energieübertrag, der in Fig. 1 aufgrund des logarithmischen Maßstabs überbetont wird, ist gegenüber dem Beitrag der elektronischen Wechselwirkung vernachlässigbar.The qualitative course of the energy transfer per unit length log (dE / dx) from the ion to the target material as a function of the ion energy per nucleon E / M shown in FIG. 1 is, by a maximum, about 1 MeV / nucleon, the so-called Bragg peak 1 , caused by the interaction of the ion with the electrons of the solid, and a second maximum 2 at about 10 -3 MeV / nucleon, caused by the interaction of the ion with the atomic nuclei of the solid ("nuclear stopping"). The energy transfer caused by "nuclear stopping", which is overemphasized in FIG. 1 due to the logarithmic scale, is negligible compared to the contribution of the electronic interaction.

Der genaue quantitative Verlauf dieser Funktion wird durch die Art des jeweiligen Lons, gekennzeichnet durch Massenzahl, Kernladungszahl und effektive Ladung, sowie durch die Art des Festkörpers, hier durch die Dichte und Molekülmasse des Polymers, bestimmt. Er wird experimentell ermittelt, kann aber auch, ebenso wie die sich durch Integration von dE/dx bei bekannter Anfangsenergie des Ions ergebende Reichweite R des Ions im Festkörper, mit Computerprogrammen hinreichend genau berechnet werden, wobei der relative Fehler |ΔR/R| unter 10% liegt.The exact quantitative course of this function is determined by Art of the respective lot, characterized by mass number,  Atomic number and effective charge, as well as by the type of Solid, here by the density and molecular weight of the polymer, certainly. It is determined experimentally, but can also, as well how the by integrating dE / dx with known Initial energy of the ion resulting range R of the ion in Solid, calculated with sufficient accuracy using computer programs with the relative error | ΔR / R | is below 10%.

Fig. 2 zeigt den durch die elektronische Wechselwirkung vermittelten Energieübertrag dE/dx als Funktion der Ionenenergie E/M berechnet für die Ionen-Werkstoff-Kombination 84Kr+ (Krypton) in Polyimidfolie (Kapton). Der Energieübertrag dE/dx durchläuft den Bragg-Peak 1 hier bei einer Ionenenergie von etwa 2 MeV/Nukleon. Fig. 2 shows the operations in the electronic interaction energy transfer dE / dx as a function of ion energy E / M is calculated for the ion-material combination 84 Kr + (krypton) in polyimide (Kapton). The energy transfer dE / dx passes through Bragg peak 1 here with an ion energy of about 2 MeV / nucleon.

Die experimentell oder theoretisch ermittelte Abhängigkeit des Energieübertrags von der Ionenenergie je Nukleon dE/dx = f(E/M) läßt sich ausnutzen, um den Energieübertrag auf die Polymerfolie entlang der Ionenspur gezielt zu beeinflussen. Das ermöglicht, wie weiter unten beschrieben wird, bei der nachfolgenden Ätzung eine gezielte Einstellung der Spurätzrate νT und der Gestalt der dabei entstehenden Porenformen.The experimentally or theoretically determined dependence of the energy transfer on the ion energy per nucleon dE / dx = f (E / M) can be used to specifically influence the energy transfer to the polymer film along the ion track. As will be described further below, this enables a targeted setting of the trace etching rate ν T and the shape of the pore shapes which arise in the subsequent etching.

Die Kenntnis des funktionellen Zusammenhangs dE/dx = f(E/M) für eine gewählte Ionen-Werkstoff-Kombination ermöglicht es zum Beispiel, in einer Folie entlang einer Ionenspur einen nahezu konstanten Energieübertrag zu realisieren. Dazu wird eine Eintrittsenergie der Ionen gewählt, die hinreichend weit oberhalb der Energie des Bragg-Peaks 1 liegt, so daß der Energieverlust der Ionen beim Durchgang durch die Folie klein gegenüber ihrer Eintrittsenergie ist, so daß E/M und damit auch dE/dx praktisch konstant bleiben. Durch Verwendung verschiedener Ionensorten kann dE/dx variiert werden. Knowledge of the functional relationship dE / dx = f (E / M) for a selected ion-material combination makes it possible, for example, to realize an almost constant energy transfer in a film along an ion track. For this purpose, an entry energy of the ions is chosen which is sufficiently above the energy of the Bragg peak 1 , so that the energy loss of the ions when passing through the film is small compared to their entry energy, so that E / M and thus also dE / dx are practical remain constant. DE / dx can be varied by using different types of ions.

Weiterhin ist es möglich, entlang einer Ionenspur einen variablen Energieübertrag zu realisieren. Dazu wird eine Eintrittsenergie der Ionen im Bereich des Bragg-Peaks 1 gewählt, wo der Energieübertrag dE/dx sehr hoch ist und gegenüber der Eintrittsenergie nicht mehr vernachlässigt werden kann. In diesem Bereich erfolgt eine sehr schnelle Abbremsung der Ionen, so daß sie auch bei relativ dünnen Folien innerhalb der Folie zur Ruhe kommen und dabei Ionenspuren erzeugen, die sackgassenartig in der Folie enden. Wird die Eintrittsenergie der Ionen z. B. etwas oberhalb des Bragg-Peaks 1 gewählt, nimmt bei der Abbremsung der Ionen in der Folie der Energieübertrag bei Annäherung an den Bragg-Peak zunächst zu, durchläuft ein Maximum und sinkt dann rasch auf Null ab, sodass die unter diesen Bedingungen in der Folie deponierte kinetische Energie eines Ions entlang seiner Ionenspur ungleichmäßig verteilt ist. In demjenigen Spurabschnitt, in dem die Ionenenergie den Bragg-Peak durchläuft, wird ein besonders hoher Energiebetrag deponiert. Die Polymerstruktur ist also hier besonders stark verändert und chemisch aktiviert.It is also possible to implement variable energy transfer along an ion track. For this purpose, an entry energy of the ions is selected in the area of the Bragg peak 1 , where the energy transfer dE / dx is very high and can no longer be neglected compared to the entry energy. In this area, the ions are braked very quickly, so that they come to rest within the film even in the case of relatively thin films and thereby generate ion traces which end in the film like a dead end. If the entry energy of the ions z. B. selected slightly above the Bragg peak 1 , when the ions in the film are decelerated, the energy transfer initially increases when the Bragg peak is approached, passes through a maximum and then drops rapidly to zero, so that in these conditions the Foil deposited kinetic energy of an ion is distributed unevenly along its ion track. A particularly high amount of energy is deposited in the track section in which the ion energy passes through the Bragg peak. The polymer structure is thus particularly changed and chemically activated.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß die Eigenschaften der latenten Ionenspuren, die durch die Bestrahlung der Polymerfolien mit hochenergetischen Schwerionen erzeugt wurden, in folgender Weise durch die Bestrahlungsbedingungen determiniert werden:
Die Art der Schwerionen, gekennzeichnet durch ihre Massenzahl, Kernladungszahl und effektive Ladung, bestimmt die funktionelle Abhängigkeit des Energieübertrags dE/dx von der Ionenenergie je Nukleon E/M für eine Polymerfolie einer vorgegebenen Dichte. Die Eintrittsenergie einer vorgegebenen Art von Schwerionen in eine Polymerfolie vorgegebener Dichte bestimmt die Reichweite der Ionen und die laterale Verteilung der übertragenen Energie entlang der Ionenspur. Die Richtung der Ionenspuren wird durch die Einfallsrichtung der Schwerionen festgelegt, wobei beliebige Orientierungen möglich sind. Bezogen auf eine Ebene durch die Oberflächennormale der Folie lassen sich z. B. durch zwei aufeinanderfolgende Bestrahlungszyklen unter den Winkeln α und -α zwei Scharen von symmetrisch zur Oberflächennormale geneigten Ionenspuren erzeugen. Weiter besteht die Möglichkeit, Ionenspuren mit einer kontinuierlichen Winkelverteilung zwischen zwei Grenzwinkeln αmin und αmax zu erzeugen, indem die Folie z. B. über eine Rolle geführt und einem divergenten Ionenstrahl ausgesetzt wird. Die Flächendichte der Ionenspuren in der Polymerfolie wird durch den totalen Ionenfluß je Flächeneinheit festgelegt und kann über mehrere Größenordnungen variiert werden.In summary, it can be stated that the properties of the latent ion traces, which were produced by the irradiation of the polymer films with high-energy heavy ions, are determined in the following manner by the irradiation conditions:
The type of heavy ions, characterized by their mass number, atomic number and effective charge, determines the functional dependence of the energy transfer dE / dx on the ion energy per nucleon E / M for a polymer film of a given density. The entry energy of a given type of heavy ions into a polymer film of a given density determines the range of the ions and the lateral distribution of the transferred energy along the ion track. The direction of the ion traces is determined by the direction of incidence of the heavy ions, any orientation being possible. Relative to one level through the surface normal of the film z. B. by two successive radiation cycles at the angles α and -α two sets of symmetrical to the surface normal inclined ion traces. There is also the possibility of generating ion traces with a continuous angular distribution between two critical angles α min and α max by z. B. guided over a roll and exposed to a divergent ion beam. The surface density of the ion traces in the polymer film is determined by the total ion flow per unit area and can be varied over several orders of magnitude.

Die unbehandelten Ionenspuren werden als latente Ionenspuren bezeichnet, da sie ohne zusätzliche Maßnahmen mit elektronenmikroskopischen, diffraktometrischen und spektroskopischen Methoden nur schwer sichtbar zu machen sind. Sie sind gekennzeichnet durch Strukturveränderungen, die infolge der elektronischen Anregung (Wechselwirkung der Schwerionen mit den Elektronen des Targetmaterials) entstehen. In einem Bereich mit einer radialen Ausdehnung bis zu 10 nm entlang der Ionenspur, dem hochangeregten und chemisch aktivierten Spurkern, dominiert die Zerlegung der Makromoleküle des Polymers in kurze, reaktive Bruchstücke mit freien Radikalen, "dangling bonds" usw. Daran anschließend wurde in mehreren Materialien ein Bereich mit einer durch Querverbindungen (Crosslinkings) zwischen benachbarten Makromolekülen stabilisierten Polymerstruktur beobachtet, der sich in Polyimid bis zu 35 nm Abstand von der Ionenspur erstreckt. Mit weiter wachsendem Abstand zur Ionenspur nähert sich die Struktur derjenigen des unbestrahlten Materials an. Die durch die Ionenbestrahlung erzielte Aktivierung des Materials kann bei entsprechender Lagerung über einen beliebigen Zeitraum konserviert werden. The untreated ion traces are called latent ion traces referred to as having no additional measures electron microscopic, diffractometric and spectroscopic methods are difficult to make visible. They are characterized by structural changes that result from electronic excitation (interaction of the heavy ions with the electrons of the target material). In an area with radial expansion up to 10 nm along the ion track, the highly excited and chemically activated trace core dominates breaking down the macromolecules of the polymer into short, reactive ones Fragments with free radicals, "dangling bonds" etc. on it then an area with a through cross-connections between neighboring ones Macromolecule stabilized polymer structure observed, the in polyimide extends up to 35 nm from the ion track. With The structure approaches a growing distance from the ion trace that of the non-irradiated material. The through the Ion irradiation achieved activation of the material can appropriate storage over any period be preserved.  

Bei Einwirkung eines Ätzmittels werden die latenten Ionenspuren im Vergleich zum ungestörten Material bevorzugt angegriffen und zu Ausnehmungen erweitert, deren Gestalt durch die Bedingungen der vorangegangenen Bestrahlung sowie durch die Ätzbedingungen bestimmt wird. Der Einfluß der Bestrahlungsbedingungen kommt zum Ausdruck in der funktionellen Abhängigkeit der Selektivität S, definiert als das Verhältnis zwischen der Spurätzrate νT und der Materialätzrate νB, vom Energieübertrag dE/dx auf das Targetmaterial entlang der Ionenspur. Während der Ätzung wird bei organischen Kunststoffen im Bereich des Spurkerns eine Ätzrate νT erzielt, die diejenige des unbeeinflußten Materials νB deutlich, in einigen Fällen um drei Größenordnungen, übersteigt, so daß Selektivitäten S < 1000 möglich sind. Bleiben die Ätzbedingungen unverändert, so erweist sich S als annähernd proportional zu der je Längeneinheit im Spurkern deponierten Energie dE/dx, die durch die Bestrahlungsbedingungen eingestellt wird. Um die Abhängigkeit S = f(dE/dx) technologisch nutzen zu können, muß sie für die in Frage kommenden Ionen-Werkstoff-Kombinationen experimentell ermittelt werden. Die typische Form der Ausnehmungen, die bei der Ätzung der latenten Ionenspuren entsteht, ist ein Kegel, dessen halber Öffnungswinkel α gegeben ist durch α = arctan(νB/νT) = arctan(1/S). Durch Einstellung der Selektivität kann seine Form zwischen den Grenzfällen des stumpfen Ätzkegels (bei S < 1) und des die Folie vollständig durchdringenden Zylinders (bei S → ∞) eingestellt werden, wobei der Grenzfall des Zylinders bei S = 1000 (α = 0,06°) als erreicht betrachtet werden kann. Die Möglichkeiten zur Variation von S sind nicht auf die Bestrahlungsbedingungen beschränkt, sondern erstrecken sich auch, wie unten erläutert wird, auf die Ätzbedingungen (z. B. die Art des Ätzmittels und dessen pH-Wert). Wesentlich für potentielle Anwendungen ist jedoch die durch die gezielte Einstellung der Bestrahlungsbedingungen gegebene Möglichkeit, entlang einer Spur den Energieübertrag dE/dx und damit die Selektivität S zu variieren. In dem besonders hoch aktivierten Bereich der Ionenspur, der entsteht, wenn ein Schwerion den Bragg-Peak durchläuft, wird eine höhere Ätzgeschwindigkeit erreicht als in den oberen und unteren Abschnitten der Spur. Dadurch sind besondere Geometrien der Ausnehmungen, zum Beispiel flaschenartig erweiterte Sacklöcher, realisierbar, insb. wenn das Schwerion den Bragg-Peak erst durchläuft, wenn es bereits ein Stück in die Folie eingedrungen ist.When exposed to an etchant, the latent ion traces are preferably attacked and expanded into recesses compared to the undisturbed material, the shape of which is determined by the conditions of the previous irradiation and by the etching conditions. The influence of the irradiation conditions is expressed in the functional dependence of the selectivity S, defined as the ratio between the track etching rate ν T and the material etching rate ν B , from the energy transfer dE / dx to the target material along the ion track. During the etching of organic plastics, an etching rate ν T is achieved in the region of the track core, which significantly exceeds that of the unaffected material ν B , in some cases by three orders of magnitude, so that selectivities S <1000 are possible. If the etching conditions remain unchanged, S proves to be approximately proportional to the energy dE / dx deposited in the track core per unit length, which is set by the irradiation conditions. In order to be able to use the dependence S = f (dE / dx) technologically, it has to be determined experimentally for the ion-material combinations in question. The typical shape of the recesses that occurs during the etching of the latent ion traces is a cone, the half opening angle α of which is given by α = arctan (ν B / ν T ) = arctan ( 1 / S). By adjusting the selectivity, its shape can be set between the limit cases of the blunt etching cone (at S <1) and the cylinder completely penetrating the film (at S → ∞), the limit case of the cylinder at S = 1000 (α = 0.06 °) can be considered as achieved. The possibilities for varying S are not limited to the irradiation conditions, but also, as explained below, extend to the etching conditions (e.g. the type of etchant and its pH). However, what is essential for potential applications is the possibility given by the specific setting of the irradiation conditions to vary the energy transfer dE / dx and thus the selectivity S along a track. In the particularly highly activated region of the ion trace, which is created when a heavy ion passes through the Bragg peak, a higher etching rate is achieved than in the upper and lower sections of the trace. This makes it possible to realize special geometries of the recesses, for example blind holes which are flared like a bottle, especially if the heavy ion does not pass through the Bragg peak until it has already penetrated the film a bit.

Die gezielte Variation des Energieübertrags dE/dx ist jedoch nur eine der Möglichkeiten zur Einstellung der Selektivität S. Sehr wichtig sind auch die Ätzbedingungen (Art, pH-Wert, Temperatur und Konzentration des Ätzmittels). Ihre prinzipielle Wirkung ist bekannt. Konzentrations- und Temperaturerhöhungen führen zu einer Steigerung sowohl der Spurätzrate als auch der Materialätzrate, die jedoch i. allg. nicht proportional verlaufen, so daß auch eine Variation der Selektivität S erreicht wird.The targeted variation of the energy transfer dE / dx is only one the possibilities for setting the selectivity S. Very important are also the etching conditions (type, pH, temperature and Concentration of the etchant). Its principal effect is known. Increases in concentration and temperature lead to a Increase in both the track etching rate and the material etching rate however i. generally do not run proportionally, so that a Variation of the selectivity S is achieved.

Da für technologische Anwendungen die qualitative Kenntnis dieser Bedingungen nicht ausreicht, wurden sie für eine Reihe von Werkstoffen quantitativ ermittelt und in der Fachliteratur veröffentlicht bzw. patentiert. Zum Beispiel wird für den Werkstoff Polyimid in der oben zitierten Patentschrift DE 42 10 486 durch eine Steigerung des pH-Werts der Ätzlösung von 9 auf 12 eine Erniedrigung der Selektivität S von 10 auf 3 bewirkt, da im genannten Bereich die Materialätzrate νB von 0,05 µm/h auf 0,6 µm/h (um den Faktor 12) anwächst, während sich die Spurätzrate νT von 0,5 µm/h auf 1,8 µm/h (nur um den Faktor 3,6) erhöht. Die Selektivität kann also durch diese Maßnahmen sehr genau eingestellt werden, wobei allerdings nur ein begrenztes Intervall zugänglich ist. Erst durch die hier angegebene erfindungsgemäße Lösung, d. h. durch die kombinierte Einstellung der Bestrahlungs- und Ätzbedingungen sowie durch zusätzliche Maßnahmen zur Sensibilierung der Oberfläche bei der Ätzung wird der für die Realisierung der erwünschten verschiedenartigen Ausnehmungsprofile und der für die Realisierung der daraus resultierenden Oberflächen-Tiefen-Reliefs erforderliche Variationsbereich der Selektivität erhalten.Since the qualitative knowledge of these conditions is not sufficient for technological applications, they were determined quantitatively for a number of materials and published or patented in the specialist literature. For example, for the material polyimide in the patent DE 42 10 486 cited above, an increase in the pH of the etching solution from 9 to 12 results in a reduction in the selectivity S from 10 to 3, since in the range mentioned the material etching rate ν B of 0 , 05 µm / h to 0.6 µm / h (by a factor of 12), while the trace etching rate ν T increases from 0.5 µm / h to 1.8 µm / h (only by a factor of 3.6) , The selectivity can therefore be set very precisely by these measures, although only a limited interval is accessible. It is only through the solution according to the invention specified here, ie through the combined setting of the irradiation and etching conditions and through additional measures to sensitize the surface during the etching, that for the realization of the desired different recess profiles and for the realization of the resulting surface depth Reliefs required range of selectivity obtained.

Unter der Sensibilisierung ist eine zusätzliche Aktivierung des bereits hochangeregten und chemisch aktivierten Spurkernbereichs zu verstehen, wodurch eine wesentliche Erhöhung der Spurätzrate νT erreicht wird. Das ist u. a. möglich durch die drei nachfolgend genannten Maßnahmen, die am effektivsten in Kombination eingesetzt werden:
The sensitization is to be understood as an additional activation of the already highly excited and chemically activated trace core area, whereby a substantial increase in the trace etching rate ν T is achieved. This is possible, among other things, through the three measures mentioned below, which are most effectively used in combination:

  • - Bestrahlung mit UV-Licht,- irradiation with UV light,
  • - Einwirkung von Sauerstoff,- exposure to oxygen,
  • - Behandlung mit Dimethylformamid (DMF).- Treatment with dimethylformamide (DMF).

Die UV-Bestrahlung bewirkt eine Ionisierung der im Spurkern vorhandenen freien Radikale, wodurch aktive Zentren entstehen, die mit basischen Ätzmitteln (insbesondere NaOH) intensiv reagieren. In ähnlicher Weise wirkt Sauerstoff, bei dessen Einwirkung im Spurkern durch Oxidation Molekülgruppen entstehen, die ebenfalls bevorzugt mit NaOH reagieren. Die Flüssigsensibilisierung durch DMF ist besonders für Polyesterfolien geeignet.The UV radiation causes ionization in the trace core existing free radicals, creating active centers that react intensively with basic etching agents (especially NaOH). In Oxygen acts in a similar way Trace nucleus are formed by oxidation molecular groups that also preferably react with NaOH. Liquid sensitization by DMF is particularly suitable for polyester films.

Diese Maßnahmen bewirken eine deutliche Erhöhung der Spurätzrate νT, während das ungestörte Material kaum beeinflußt wird, so daß die Materialätzrate νB praktisch unverändert bleibt. Dadurch wird eine Steigerung der Selektivität S auf Werte < 100 erzielt, die die Herstellung zylindrischer Ausnehmungen erst ermöglicht.These measures result in a significant increase in the track etching rate ν T , while the undisturbed material is hardly influenced, so that the material etching rate ν B remains practically unchanged. As a result, the selectivity S is increased to values <100, which makes it possible to produce cylindrical recesses.

Schematische Darstellungen möglicher Ausnehmungsprofile sind in Fig. 3 dargestellt. In der oberen Reihe sind Profile gezeigt, die entstehen, wenn mit einer vorgegebenen, entlang der Ionenspur konstanten, Selektivität geätzt wird. Bei einer Selektivität S < 1 erhält man stumpfen Ätzkegel 3. Bei S = 1 ergibt sich ein Ätzkegel 4 mit einem Öffnungswinkel von 90°. Wird die Folie beidseitig geätzt, so entstehen zwei Kegel, die nach einer bestimmten Ätzzeit zu einem Doppelkegel 5 zusammenwachsen. Bei S < 1 resultiert ein spitzer Ätzkegel 6. Bei beidseitiger Ätzung ist auch hier ein Doppelkegel 7 möglich. Wird durch zusätzliche Sensibilisierung die Selektivität auf einer Folienseite erhöht (im hier gewählten Beispiel auf der Folienrückseite), so ergibt sich ein durchgehender Kanal 8 mit einseitiger kegelförmiger Erweiterung. Bei einer sehr hohen Selektivität von S → ∞, dies kann bei S = 1000 und einem Öffnungswinkel α ≈ 0,06° als ereicht betrachtet werden, ergibt sich ein nahezu zylinderförmiger Kanal 9. Wird die Ionenenergie so eingestellt, daß das Schwerion die Folie nicht durchdringt, sondern in einer bestimmten Tiefe zur Ruhe kommt, und wird der nachfolgende Ätzprozeß durch eine zusätzliche Sensibilisierung unterstützt, so resultiert ein zylinderförmiges Sackloch 10.Schematic representations of possible recess profiles are shown in Fig. 3. The top row shows profiles that arise when etching with a given selectivity that is constant along the ion track. With a selectivity S <1, a blunt etching cone 3 is obtained . With S = 1, an etching cone 4 with an opening angle of 90 ° results. If the film is etched on both sides, two cones are formed which grow together into a double cone 5 after a certain etching time. A sharp etching cone 6 results when S <1. In the case of etching on both sides, a double cone 7 is also possible here. If the selectivity on one side of the film is increased by additional sensitization (in the example chosen here on the back of the film), this results in a continuous channel 8 with a conical extension on one side. With a very high selectivity of S → ∞, this can be regarded as achieved with S = 1000 and an opening angle α ≈ 0.06 °, an almost cylindrical channel 9 results. If the ion energy is set so that the heavy ion does not penetrate the film, but comes to rest at a certain depth, and if the subsequent etching process is supported by additional sensitization, a cylindrical blind hole 10 results.

Die Ausnehmungsprofile können modifiziert werden, indem die Bestrahlungsbedingungen und die Ätzbedingungen erfindungsgemäß gezielt eingestellt und aufeinander abgestimmt werden. Dadurch ist es insbesondere möglich, die Ausnehmungen mit flaschenförmiger Erweiterung 11-19 zu erzeugen.The recess profiles can be modified by specifically setting and coordinating the irradiation conditions and the etching conditions according to the invention. This makes it possible in particular to produce the recesses with a bottle-shaped extension 11-19 .

Fig. 3 stellt lediglich die Grundformen der in einer Ionenspurfolie realisierbaren Ausnehmungsprofile dar. Die Größe und der Neigungswinkel der Ausnehmungen bezüglich der Oberflächennormalen der Folie werden durch die Ätzzeit und den Einfallswinkel der Schwerionen in der jeweils erforderlichen Weise eingestellt. Fig. 3 shows only the basic forms of the realizable in an ion track film Ausnehmungsprofile. The size and the angle of inclination of the recesses relative to the surface normal of the sheet are set by the etching time and the angle of incidence of heavy ions in the required manner.

Zu beachten ist außerdem, daß die in den schematischen Darstellungen der Fig. 3 enthaltenen scharfen Kanten und Spitzen in der Realität während des Ätzprozesses mehr oder weniger stark abgerundet werden.It should also be noted that the sharp edges and tips contained in the schematic representations of FIG. 3 are more or less rounded off in reality during the etching process.

Das gewünschte Oberflächen-Tiefen-Relief entsteht durch die mehr oder weniger ausgeprägte Überlagerung der Ausnehmungen, die durch den Durchmesser der Ausnehmungen (resultierend aus Ätzzeit und Ätzgeschwindigkeit), das Ausnehmungsprofil (resultierend aus der Selektivität), die Verteilung der Neigungswinkel der Ausnehmungen (resultierend aus dem Einfallswinkel der Schwerionen) und die Dichte der Ausnehmungen (resultierend aus der Flächendichte der Ionenspuren) festgelegt werden.The desired surface depth relief is created by the more or less pronounced overlay of the recesses by the diameter of the recesses (resulting from Etching time and etching speed), the recess profile (resulting from the selectivity), the distribution of the Angle of inclination of the recesses (resulting from the Angle of incidence of the heavy ions) and the density of the recesses (resulting from the areal density of the ion traces) become.

Einige grundlegende Formen der Oberflächen-Tiefen-Reliefs, die (unter Berücksichtigung der statistischen Verteilung der Einschüsse) reproduzierbar hergestellt werden können, zeigen die elektronenmikroskopischen Aufnahmen der Fig. 4.The electron micrographs of FIG. 4 show some basic forms of the surface depth reliefs that can be produced reproducibly (taking into account the statistical distribution of the bullets).

In Fig. 4a ist eine moderat formierte Oberfläche dargestellt. Flächendichte und Durchmesser der Ausnehmungen wurden so eingestellt, daß isolierte Ausnehmungen dominieren. Infolge der senkrechten Bestrahlung ist der Ausnehmungsquerschnitt kreisförmig. Die Ausnehmungen können sowohl zylindrisch als auch konisch sein oder auch im Inneren der Folie verborgene Erweiterungen aufweisen.In Fig. 4a is a moderate-formed surface is shown. Area density and diameter of the recesses were set so that isolated recesses dominate. As a result of the vertical radiation, the cross section of the recess is circular. The recesses can be both cylindrical and conical, or they can have extensions hidden inside the film.

Fig. 4b zeigt eine durch Erhöhung der Flächendichte und/oder des Durchmessers der Ausnehmungen stärker formierte Oberfläche, erhalten durch senkrechte Bestrahlung. Häufig treten Überlagerungen zweier oder mehrerer Ausnehmungen auf. Auch hier können die Ausnehmungen zylindrisch oder konisch sein und verborgene Strukturen aufweisen. Bei zylindrischen Ausnehmungen ist der maximale Anteil der veränderten Oberfläche durch die Stabilität der Folie begrenzt. FIG. 4b shows a more was formed by increasing the surface density and / or the diameter of the recessed surface, obtained by perpendicular irradiation. Overlaps of two or more recesses often occur. Here, too, the recesses can be cylindrical or conical and have hidden structures. In the case of cylindrical recesses, the maximum proportion of the changed surface is limited by the stability of the film.

Fig. 4c zeigt die Oberfläche einer stark formierten Folie, die unter verschiedenen Winkeln bestrahlt wurde. Fig. 4c shows the surface of a strongly formed film that was irradiated at different angles.

Fig. 4d zeigt eine sehr stark formierte Folie mit einer zerklüfteten Oberfläche, bei der in jedem Fall auch das Tiefenrelief zu berücksichtigen ist. Um die mechanische Stabilität der Folie zu erhalten, müssen konische Ausnehmungen mit stumpfem Öffnungswinkel realisiert werden, indem mit kleiner Selektivität gearbeitet wird. Fig. 4d shows a strongly-formed sheet having a rugged surface, wherein in each case the intaglio is taken into account. In order to maintain the mechanical stability of the film, conical recesses with an obtuse opening angle must be realized by working with low selectivity.

In Fig. 4e wird die Bruchfläche einer Folie gezeigt, die ein typisches Tiefenrelief aufweist, bei dem sich zwei Scharen zylindrischer Ausnehmungen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln überlagern.In Fig. 4e, the fracture surface of a film is shown having a typical intaglio, in which two sets of cylindrical recesses overlap with different angles of inclination.

Nachdem die Ionenspurfolie in der für das Aufbringen der jeweils erwünschten metallischen, halbleitenden oder nichtmetallischen passiven oder funktionellen Schicht erforderlichen Art und Weise formiert worden ist, folgt der Prozeß der Schichtabscheidung, für den eine Vielzahl bekannter Verfahren zur Verfügung stehen, von denen die am häufigsten angewandten Verfahren im Folgenden beschrieben werden:After the ion trace in the for the application of each desired metallic, semiconducting or non-metallic passive or functional layer required manner the process of layer deposition follows, for which a variety of known methods are available from which are the most commonly used procedures below to be discribed:

VakuumbeschichtungstechnikVacuum coating technology

Techniken der Vakuumbeschichtung können verwendet werden, um formierte Reliefstrukturen der Ionenspurfolien vollständig zu füllen oder, z. B. im Falle funktioneller Schichten, die Abscheidung so durchzuführen, daß die erforderliche Funktionalität der aufzubringenden Schicht erreicht wird. Die Vakuumbeschichtung umfaßt verschiedene Verfahren, die sich in physical vapour deposition- (PVD) und chemical vapour deposition-Verfahren (CVD) einteilen lassen. Alle Verfahren haben die gleiche prinzipielle Aufgabe zu lösen: Der Beschichtungsprozeß muß unter Berücksichtigung der physikalischen und chemischen Gesetzmäßigkeiten, denen die genannten Verfahren unterliegen, realisiert werden. Dabei ist sicherzustellen, daß die Schichten mit der erforderlichen Haftfestigkeit und Funktionalität aufgebracht werden. Sind z. B. Ausnehmungen aufzufüllen, so ist zunächst zu prüfen, ob es das Ausnehmungsprofil und das. Oberflächen-Tiefen-Relief zulassen, mit Hilfe der Vakuumbeschichtung die gesamte Oberfläche, d. h. auch abgeschattete Bereiche und in der Folie verborgene Hohlräume, zu erreichen.Vacuum coating techniques can be used to to completely fill the formed relief structures of the ion track foils or, e.g. B. in the case of functional layers, the deposition perform that the required functionality of layer to be applied is reached. The vacuum coating encompasses various processes that are related to physical vapor  deposition (PVD) and chemical vapor deposition (CVD) processes have it divided. All procedures have the same basic principle Task to solve: The coating process must be under Taking into account the physical and chemical Laws governing the above procedures will be realized. It must be ensured that the layers with the required adhesive strength and functionality are applied. Are z. B. Fill up recesses, it must first be checked whether the recess profile and the surface-depth relief allow, with the help of vacuum coating, the entire surface, d. H. also shaded areas and areas hidden in the film Cavities to achieve.

Aufbringen metallisch leitender Schichten im Nanometerbereich (Startschichten) und nachfolgende Beschichtung durch galvanische AbscheidungApplication of metallic conductive layers in the nanometer range (Starting layers) and subsequent coating by galvanic deposition

In vielen Fällen erweist es sich als günstig, eine leitende Startschicht auf das Oberflächen-Tiefen-Relief der Ionenspurfolien aufzubringen, welche eine mittlere Schichtdicke im Nanometerbereich besitzen muß, um dann mit galvanischer Abscheidung die eigentliche Beschichtung durchzuführen. Diese Schicht wird als Startschicht bezeichnet, weil sie bei der galvanischen Abscheidung sowohl als Elektrode als auch als diejenige Schicht dient, an der der galvanische Beschichtungsprozeß "startet". Zur Erzeugung von Startschichten können verschiedene Verfahren genutzt werden, z. B.:
In many cases, it has proven to be advantageous to apply a conductive starting layer to the surface depth relief of the ion trace foils, which must have an average layer thickness in the nanometer range, in order then to carry out the actual coating by means of electrodeposition. This layer is referred to as the starting layer because it serves both as an electrode in the electrodeposition and as the layer on which the electrodeposition process "starts". Various methods can be used to generate starting layers, e.g. B .:

  • - Erzeugung der Startschicht durch Vakuumbeschichtungs­ technologien,- Creation of the starting layer by vacuum coating technologies,
  • - Erzeugung der Startschicht auf chemischem Wege, z. B. das Aufbringen leitfähiger Polymerschichten,- Generation of the starting layer by chemical means, e.g. B. that Application of conductive polymer layers,
  • - Erzeugung der Startschicht auf mechanischem Wege, z. B. das Aufbringen von Silberleitlack mittels Siebdruck, - Generation of the starting layer mechanically, e.g. B. that Applying conductive silver varnish using screen printing,  
  • - Erzeugung der Startschicht durch Abscheidung aus kolloidalen Lösungen, z. B. die Abscheidung von leitfähigen Graphitschichten.- Generation of the starting layer by deposition from colloidal Solutions, e.g. B. the deposition of conductive Graphite layers.

Da die Startschichten während des Galvanisierungsprozesses als Elektrode dienen, müssen sie eine ausreichend hohe Leitfähigkeit aufweisen, damit sich das für diese Art von Galvanisierung notwendige elektrische Feld aufbauen kann.As the starting layers during the electroplating process as Electrode, they must have a sufficiently high conductivity to make it suitable for this type of galvanization can build up the necessary electrical field.

Die galvanische Abscheidung kann mit verschiedenen Elektrolyten durchgeführt werden, so daß es möglich ist, eine Reihe metallischer Elemente, wie z. B. Cu, Ni, Au, Ag und weitere, abzuscheiden. An der Folie, die als Katode geschaltet ist, indem an die metallische Startschicht ein negatives Potential angelegt wird, entladen sich die Kationen des Elektrolysebades und scheiden sich auf der Oberfläche und im Tiefenrelief (Ausnehmungen) ab.The electrodeposition can be done with different electrolytes be carried out so that it is possible to use a number of metallic Elements such as B. Cu, Ni, Au, Ag and others to deposit. At the Foil, which is connected as a cathode by the metallic Starting layer a negative potential is applied, the discharge Cations of the electrolysis bath and separate on the surface and in the deep relief (recesses).

Mit Hilfe der galvanischen Abscheidung gelingt es sehr gut, das Oberflächen-Tiefen-Relief von Ionenspurfolien abzuformen, aufzufüllen und kompakte metallische Schichten zu schaffen. Gleichzeitig gewährleistet es dieses Verfahren, die Schichten so aufzubringen, daß ihre gewünschte Funktionalität realisiert wird.With the help of galvanic deposition, it succeeds very well Molding the surface depth relief of ion trace foils, replenish and create compact metallic layers. At the same time it ensures this process, the layers like this to bring up that their desired functionality is realized.

Einbringen von Keimen und nachfolgende stromlose AbscheidungIntroduction of germs and subsequent electroless separation

In und auf das Polymermaterial werden Keime ein- bzw. aufgebracht, die bei der nachfolgenden stromlosen Abscheidung als Katalysatoren wirken. Auch durch die stromlose Abscheidung gelingt es sehr gut, das Oberflächen-Tiefen-Relief von Ionenspurfolien abzuformen, aufzufüllen und kompakte Metalloberflächen zu schaffen. Das Tiefenrelief und die Größe der vorhandenen Poren muß dabei so ausgelegt sein, daß der während der stromlosen Abscheidung auftretende Kristallisationsprozeß stattfinden kann, d. h. die Öffnungen des Profils oder von Poren dürfen nicht kleiner sein als die Abmessungen der sich bildenden Mikrokristallite. Ist z. B. eine Kupferabscheidung erwünscht, so werden Palladiumkeime eingebracht, die entweder schon bei der Herstellung der Folie mit dem Ausgangsmaterial verpreßt und bei der Ätzung freigelegt (und dadurch aktiviert) werden oder erst nach der Ätzung durch chemische Abscheidung aus einer Lösung auf die schon formierte Oberfläche aufgebracht werden. An den katalytisch wirkenden Pd-Keimen kommt es unter Einwirkung von Formaldehyd zu einer Reduktion von Cu2+-Ionen zu metallischem Cu, das auf der Oberfläche der Keime aufwächst. Aufgrund der gleichmäßigen Verteilung der Keime erhält man durch diesen Prozeß eine kompakte Kupferschicht mit sehr guter Homogenität.Germs are introduced into and onto the polymer material, which act as catalysts in the subsequent electroless deposition. Electroless deposition is also a very good way of molding the surface depth relief of ion trace foils, filling them up and creating compact metal surfaces. The depth relief and the size of the pores present must be designed so that the crystallization process occurring during electroless deposition can take place, ie the openings of the profile or of pores must not be smaller than the dimensions of the microcrystallites that form. Is z. B. a copper deposition is desired, palladium nuclei are introduced, which are either pressed during the manufacture of the film with the starting material and exposed during the etching (and thereby activated) or only after the etching by chemical deposition from a solution onto the already formed surface be applied. Under the action of formaldehyde, the catalytic Pd nuclei are reduced by Cu 2+ ions to metallic Cu, which grows on the surface of the nuclei. Due to the even distribution of the germs, this process produces a compact copper layer with very good homogeneity.

Aufbringen metallischer und nichtmetallischer Schichten durch DrucktechnikenApply metallic and non-metallic layers printing techniques

Zum Aufbringen nichtmetallischer, nichtleitender, aber in einigen Fällen auch leitender (z. B. Silberleitlack, Silberleitpaste) Beschichtungen werden vorzugsweise verschiedene Druckverfahren genutzt. Zu nennen sind der Siebdruck, der Tampondruck und der Offsetdruck, aber auch Drucktechniken, die in der kommerziellen Bürotechnik Einzug gehalten haben, wie z. B. der Tintenstrahldruck und der Injektionsdruck. Auf diesem Wege lassen sich z. B. Lacke, Epoxidharze usw. aufbringen, die dann durch UV-Bestrahlung oder Temperung gehärtet werden. Insbesondere in der Phase, in der Lacke oder Epoxidharze noch nicht ausgehärtet sind, lassen sich durch anschließende Prozesse Funktionsschichten einbringen.To apply non-metallic, non-conductive, but in some Cases also conductive (e.g. conductive silver varnish, conductive silver paste) Coatings are preferably different printing processes used. Worth mentioning are screen printing, pad printing and the Offset printing, but also printing techniques used in commercial Office technology has entered, such as B. inkjet printing and the injection pressure. In this way, z. B. paints, Apply epoxy resins, etc., which can then by UV radiation or Annealing to be hardened. Especially in the phase in which Varnishes or epoxy resins are not yet cured introduce functional layers through subsequent processes.

Für die Herstellung solcher Schichtkombinationen sind die Ionenspurfolien durch ihr genau abstimmbares Oberflächen-Tiefen- Relief gut geeignet. For the production of such layer combinations are the Ion track foils thanks to their precisely tunable surface depth Relief well suited.  

Eine geeignete Strahlungsquelle zur Erzeugung der benötigten Schwerionen ist das Zyklotron, da es die Erzeugung von Schwerionen mit hoher Stromdichte und definierter Ionenenergie, die über mehrere Größenordnungen variiert werden kann, erlaubt. Zur Gewährleistung sehr hoher Ionenstromdichten bei vergleichsweise geringen Ionenenergien (in der Nähe des Bragg-Peaks), die insbesondere zur Herstellung von Sacklochfolien erforderlich sind, ist es sinnvoll, eine sogenannte RFQ-Quelle (radio frequency quadrupole) einzusetzen.A suitable radiation source for generating the required Heavy ion is the cyclotron since it is the generation of heavy ions with high current density and defined ion energy, which over several orders of magnitude can be allowed. to Ensuring very high ion current densities at comparatively low ion energies (near the Bragg peak) that are required in particular for the production of blind hole films, it makes sense to use a so-called RFQ source (radio frequency quadrupole).

Ausführungsbeispiel 1Embodiment 1 Ionenspurfolie als Trägerfolie einer haftfesten Schicht aus Kupfer zum Einsatz als Ausgangsmaterial für flexible LeiterplattenIon trace foil as a carrier foil of an adhesive layer made of copper for use as a starting material for flexible printed circuit boards

Fig. 5 zeigt eine Polyesterfolie 20 (Polyethylenterephthalat, PETP) der Dicke 50 µm, die einer Bestrahlung mit einem 84Kr+(Krypton)- Ionenstrahl 21 unterzogen wird. Dazu wird das in Rollenform (Breite 50 cm) vorliegende Ausgangsmaterial über ein Rollensystem aus 5 Rollen durch den Ionenstrahl 21 geführt. Das symmetrisch aufgebaute Rollensystem enthält eine Entnahmerolle 22 mit der Polyesterfolie 20 und eine Aufnahmerolle 23 für die Polyesterfolie 20 nach erfolgter Bestrahlung. Dazwischen befinden sich eine erste Fixierrolle 24, eine Umlenkrolle 25 sowie eine zweite Fixierrolle 26. Der Ionenstrahl 21 überstreicht den Bereich zwischen den beiden Fixierrollen 24 und 26, wobei durch eine Blende 27 ein beliebiger Teilbereich des Ionenstrahls 21 ausgeblendet werden kann. Die Umlenkrolle 25 ist auf einer Schiene 28 parallel zur Richtung des Ionenstrahls 21 verschiebbar angeordnet und ermöglicht es dadurch, den Einfallswinkel der Ionen relativ zur Oberflächennormalen zwischen -70° und +70° zu variieren. FIG. 5 shows a polyester film 20 (polyethylene terephthalate, PETP) with a thickness of 50 μm, which is subjected to irradiation with an 84 Kr + (Krypton) ion beam 21 . For this purpose, the starting material, which is in the form of a roll (width 50 cm), is guided through the ion beam 21 via a roll system of 5 rolls. The symmetrically constructed roll system contains a take-off roll 22 with the polyester film 20 and a take-up roll 23 for the polyester film 20 after the irradiation has taken place. In between are a first fixing roller 24 , a deflection roller 25 and a second fixing roller 26 . The ion beam 21 sweeps over the area between the two fixing rollers 24 and 26 , it being possible for a partial area of the ion beam 21 to be masked out by a diaphragm 27 . The deflection roller 25 is displaceably arranged on a rail 28 parallel to the direction of the ion beam 21 and thereby makes it possible to vary the angle of incidence of the ions between -70 ° and + 70 ° relative to the surface normal.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Einfallswinkel von 45° eingestellt. Der Teilbereich, in dem sich die Umlenkrolle 25 befindet, wird dazu aus dem Ionenstrahl 21 ausgeblendet. Dadurch kommen nur zwei Strahlenbündel, denen die Einfallswinkel -45° und +45° zugeordnet werden können, zur Wirkung. Diese erzeugen unter den genannten Winkeln zwei Scharen latenter Ionenspuren. Die totale Bestrahlungsdichte beträgt dabei 5.107 cm-2. Die Eintrittsenergie der Ionen beträgt 1,2 MeV/Nukleon, was zu einer mittleren Reichweite von 20 µm führt.In the present exemplary embodiment, an angle of incidence of 45 ° is set. For this purpose, the partial area in which the deflection roller 25 is located is hidden from the ion beam 21 . As a result, only two bundles of rays, to which the angles of incidence -45 ° and + 45 ° can be assigned, come into effect. At the angles mentioned, these generate two groups of latent ion traces. The total radiation density is 5.10 7 cm -2 . The entry energy of the ions is 1.2 MeV / nucleon, which leads to an average range of 20 µm.

Die bestrahlten Folien werden sodann bei einer Temperatur von 80°C einer 10- bis 30-minütigen Ätzung mit 3 n NaOH-Lösung unterzogen. Daraus resultiert eine Aufätzung der latenten Ionenspuren zu zylindrischen Sacklochausnehmungen mit einem Durchmesser von 1 µm und einer Länge von ca. 18-19 µm. Diese Länge ist etwas geringer als die Eindringtiefe der Ionen, da am Ende der Ionenspur der Energieübertrag auf die Polyesterfolie 20 so gering wird, daß die Spur nicht mehr ätzbar ist. Die Länge dieses nicht ätzbaren Abschnitts beträgt ca. 5-10% der Gesamtlänge der Ionenspur.The irradiated foils are then subjected to a 10 to 30 minute etching with 3N NaOH solution at a temperature of 80 ° C. This results in an etching of the latent ion traces into cylindrical blind hole recesses with a diameter of 1 µm and a length of approx. 18-19 µm. This length is somewhat less than the penetration depth of the ions, since at the end of the ion trace the energy transfer to the polyester film 20 becomes so small that the trace can no longer be etched. The length of this non-etchable section is approximately 5-10% of the total length of the ion trace.

Zur Erzeugung der funktionellen Schicht wird zunächst eine Startschicht der Dicke 0,2 bis 0,4 µm, bestehend aus Kupfer, durch Sputtern (Vakuumbeschichten) aufgebracht. Die eigentliche Kupferschicht der Dicke 5 bis 140 µm wird danach galvanisch abgeschieden. Die so hergestellte kupferbeschichtete Polyesterfolie zeichnet sich durch eine hohe Haftfestigkeit der Deckschicht (<< 10 N/cm), erzielt durch deren mechanische Verankerung in den Poren des Grundmaterials, aus. Sie ist zum Einsatz als flexible Leiterplatte mit hoher mechanischer Wechselbeanspruchung gut geeignet. To create the functional layer, first a Starting layer with a thickness of 0.2 to 0.4 µm, consisting of copper Sputtering (vacuum coating) applied. The real one Copper layer with a thickness of 5 to 140 µm is then galvanized deposited. The copper-coated polyester film produced in this way is characterized by a high adhesive strength of the top layer (<< 10 N / cm), achieved by mechanically anchoring them in the pores of the basic material. It is used as a flexible printed circuit board well suited with high mechanical alternating loads.  

Ausführungsbeispiel 2Embodiment 2 Ionenspurfolie als Trägerfolie einer beidseitigen Kupferschicht hoher Haftfestigkeit zur Substitution von KupferfolienIon trace foil as carrier foil of a copper layer on both sides high Adhesive strength for the substitution of copper foils

In der Anordnung gemäß Fig. 5 wird eine Polykarbonatfolie 29 mit einer Dicke von 75 µm einer Bestrahlung mit 40Ar+(Argon)-Ionen 21 unterzogen. Dazu wird das in Rollenform (Breite 50 cm) vorliegende Ausgangsmaterial über das Rollensystem 24, 25 und 26 gemäß Fig. 5 geführt.In the arrangement according to FIG. 5, a polycarbonate film 29 with a thickness of 75 μm is subjected to irradiation with 40 Ar + (argon) ions 21 . For this purpose, the starting material in roll form (width 50 cm) is guided over the roller system 24 , 25 and 26 according to FIG. 5.

Im Ausführungsbeispiel 2 wird hierzu durch Verschieben der Umlenkrolle 25 auf die Höhe der Fixierrollen 24 und 26 ein senkrechter Einfall des Ionenstrahls 30 auf die Polykarbonatfolie 29 eingestellt, wobei die totale Bestrahlungsdichte 1.107 cm-2 beträgt. Die Eintrittsenergie der Ionen wird auf 5,4 MeV/Nukleon eingestellt, was zu einer mittleren Reichweite von 80 µm führt, so daß die Folie 29 vollständig durchdrungen wird und eine latente Ionenspur entsteht, die auf ihrer gesamten Länge ätzbar ist.In embodiment 2, by shifting the deflection roller 25 to the height of the fixing rollers 24 and 26, a perpendicular incidence of the ion beam 30 on the polycarbonate film 29 is set, the total radiation density being 1 .10 7 cm -2 . The entry energy of the ions is set at 5.4 MeV / nucleon, which leads to an average range of 80 μm, so that the film 29 is completely penetrated and a latent ion trace is formed which can be etched over its entire length.

In Vorbereitung der Ätzung wird die Oberfläche der bestrahlten Folie 29 durch beidseitige Einwirkung von UV-Licht sensibilisiert. Danach wird die Folie 29 bei einer Temperatur von 60°C einer 20- bis 40-minütigen Ätzung mit 4 n NaOH-Lösung unterzogen, wodurch die latenten Ionenspuren zu zylindrischen Kanälen mit einem Durchmesser von 1 µm aufgeätzt werden, die die Folie 29 senkrecht durchdringen. Daraus resultiert eine Porosität von 8%.In preparation for the etching, the surface of the irradiated film 29 is sensitized by the action of UV light on both sides. Thereafter, the film 29 is subjected to a 20- to 40-minute etching with 4N NaOH solution at a temperature of 60 ° C., whereby the latent ion traces are etched into cylindrical channels with a diameter of 1 μm, which penetrate the film 29 vertically , This results in a porosity of 8%.

Zur Erzeugung der funktionellen Schicht wird die Folie 29 zunächst beidseitig mit einer Lösung benetzt, die Palladium-Komplexe enthält, welche eine Startschicht auf der Oberfläche und in den durchgehenden Kanälen formieren. Durch stromlose Abscheidung wird dann auf der Oberfläche der Folie 29 und an den Wänden der in die Folie 29 eingeätzten Kanäle mit einem Durchmesser von 1 µm eine Kupferschicht mit einer Dicke von 200-300 nm aufgebracht. Im Zentrum dieser Kanäle verbleiben somit zylindrische Hohlräume mit einem Durchmesser von 400-600 nm, die noch nicht mit Kupfer ausgefüllt sind. Bei der anschließenden galvanischen Abscheidung wird eine kompakte Kupferschicht auf die Folie 29 aufgebracht, deren Dicke zwischen 5 und 100 µm variierbar ist, wobei auch die verbliebenen freien Hohlräume der Kanäle vollständig mit kompaktem Kupfer ausgefüllt werden. Die so hergestellte, beidseitig mit Kupfer beschichtete, Polykarbonatfolie 29 zeichnet sich durch eine hohe Haftfestigkeit der Deckschichten, erzielt durch deren mechanische Verankerung in den Kanälen der Folie 29, aus. Die erreichte Haftfestigkeit ist hierbei größer als 10 N/cm. Die beschichtete Folie 29 ist als Ersatz für Kupferfolien verwendbar.To produce the functional layer, the film 29 is first wetted on both sides with a solution which contains palladium complexes, which form a starting layer on the surface and in the continuous channels. By electroless deposition, a copper layer with a thickness of 200-300 nm is then applied to the surface of the film 29 and to the walls of the channels etched into the film 29 with a diameter of 1 μm. Cylindrical cavities with a diameter of 400-600 nm remain in the center of these channels and are not yet filled with copper. In the subsequent galvanic deposition, a compact copper layer is applied to the film 29 , the thickness of which can be varied between 5 and 100 μm, the remaining free cavities in the channels also being completely filled with compact copper. The polycarbonate film 29 produced in this way, coated on both sides with copper, is distinguished by a high adhesive strength of the cover layers, achieved by mechanically anchoring them in the channels of the film 29 . The adhesive strength achieved is greater than 10 N / cm. The coated foil 29 can be used as a replacement for copper foils.

Ausführungsbeispiel 3Embodiment 3 Ionenspurfolie mit hoher spezifischer Oberfläche als Träger einer AluminiumbeschichtungIon track foil with a high specific surface as a carrier aluminum coating

Eine Polyesterfolie 20 (Polyethylenterephthalat, PETP) der Dicke 23 µm wird einer Bestrahlung mit 40Ar+-Ionen 21 unterzogen. Dazu wird das in Rollenform (Breite 50 cm) vorliegende Ausgangsmaterial über das in Anwendungsbeispiel 1 beschriebene Rollensystem geführt.A polyester film 20 (polyethylene terephthalate, PETP) with a thickness of 23 μm is subjected to irradiation with 40 Ar + ions 21 . For this purpose, the starting material in roll form (width 50 cm) is guided over the roller system described in application example 1 .

Im vorliegenden Fall wird der Einfallswinkel auf ±30° eingestellt, d. h., die Bestrahlung erfolgt nacheinander unter den Winkeln +30° und -30° relativ zur Oberflächennormale der Folie 20, wobei die totale Bestrahlungsdichte 5.107 cm-2 beträgt. Die Eintrittsenergie der Ionen wird auf 0,11 MeV/Nukleon eingestellt, woraus latente Ionenspuren resultieren, deren effektive (ätzbare) Länge ca. 7 µm beträgt.In the present case, the angle of incidence is set to ± 30 °, ie the radiation is carried out successively at the angles + 30 ° and -30 ° relative to the surface normal of the film 20 , the total radiation density being 5 .10 7 cm -2 . The entry energy of the ions is set to 0.11 MeV / nucleon, which results in latent ion traces, the effective (etchable) length of which is approximately 7 µm.

Die Oberfläche der bestrahlten Folie wird sodann bei einer Temperatur von 90°C einer 6-8-minütigen Ätzung mit 5 n NaOH- Lösung unterzogen, wodurch die latenten Ionenspuren zu kegelförmigen Sacklöchern mit einer Tiefe von ca. 7 µm, resultierend aus der o. g. effektiven Länge, aufgeätzt werden. Der Durchmesser der (aufgrund des steilen Einschußwinkels) nahezu kreisförmigen Ausnehmungsöffnungen an der Oberfläche beträgt dabei 1,9-2,1 µm, was einer Fläche von ca. 3 µm2 = 3.10-8 cm2 entspricht. Die durch Ausnehmungen bedeckte Gesamtfläche, die durch das Produkt aus Ausnehmungsfläche und totaler Bestrahlungsdichte gegeben ist, beträgt damit ca. 1,5 cm2 je Flächeneinheit von 1 cm, entspricht folglich einem theoretischen Flächenanteil von ca. 150%. Der Ätzprozeß wird hier also solange fortgesetzt, bis die durch Ausnehmungen bedeckte Fläche die zur Verfügung stehende Fläche rechnerisch um etwa 50% übersteigt. Dieser Prozeß wird als Überätzung bezeichnet und ist durch eine starke gegenseitige Überlappung/Überschneidung der Ausnehmungen gekennzeichnet. Im Ergebnis dieser Formierung entsteht eine Folie mit einer stark zerklüfteten, hochgebirgsartigen Oberfläche und einem ausgeprägten Tiefenrelief. Ein typisches Beispiel zeigt Fig. 4d. Die Folie weist eine extrem hohe spezifische Oberfläche auf. Ihre mechanische Stabilität bleibt erhalten, da die Dicke des formierten Bereichs nur etwa ein Drittel ihrer Gesamtdicke ausmacht.The surface of the irradiated film is then subjected to a 6-8 minute etching with 5N NaOH solution at a temperature of 90 ° C., which causes the latent ion traces to form conical blind holes with a depth of approximately 7 μm, resulting from the above-mentioned effective Length to be etched. The diameter of the (due to the steep shot angle) almost circular recess openings on the surface is 1.9-2.1 µm, which corresponds to an area of approximately 3 µm 2 = 3.10 -8 cm 2 . The total area covered by recesses, which is given by the product of the recess area and the total radiation density, is thus approximately 1.5 cm 2 per unit area of 1 cm, corresponding to a theoretical area share of approximately 150%. The etching process is continued here until the area covered by recesses arithmetically exceeds the available area by about 50%. This process is called overetching and is characterized by a strong mutual overlap / overlap of the recesses. The result of this formation is a film with a very rugged, mountainous surface and a pronounced depth relief. A typical example is shown in Fig. 4d. The film has an extremely high specific surface. Their mechanical stability is retained because the thickness of the formed area is only about a third of their total thickness.

Die so formierte Folie wird bei einem Arbeitsdruck von ≦ 5.10-2 mbar mit Aluminium bedampft. Die zum Erreichen einer bestimmten Schichtdicke erforderliche Dauer der Bedampfung muß experimentell ermittelt werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Al- beschichteten Folien wird die so abgeschiedene Al-Schicht nicht nur adhäsiv an das Substrat gebunden, sondern zusätzlich mechanisch in den Ausnehmungen desselben verankert.The foil thus formed is vaporized with aluminum at a working pressure of ≦ 5.10 -2 mbar. The duration of vapor deposition required to achieve a certain layer thickness must be determined experimentally. In contrast to conventional aluminum-coated foils, the aluminum layer deposited in this way is not only bound adhesively to the substrate, but is also mechanically anchored in the recesses of the same.

Viele praktische Anwendungen solcher Al-beschichteter Polymerfolien erfordern eine nachfolgende Oxidation der Oberfläche, wobei mechanische Spannungen im Schichtsystem Al2O3-AlxOy-Al- Polymer entstehen. (AlxOy bezeichnet dabei eine nichtstöchiometrische Übergangsschicht zwischen dem Metall und dem Oxid, die durch eine kontinuierliche Änderung des Sauerstoffgehalts gekennzeichnet ist.) Das System Oxid- Übergangsschicht-Metall ist sehr haftfest, jedoch werden die mechanischen Spannungen auf den Verbund Metall-Polymer übertragen. Das führt bei herkömmlichen Folien zu einem Abblättern der Schicht vom Substrat (Polymer). Aufgrund der hier realisierten mechanischen Verankerung wird die Haftfestigkeit der Schicht so stark gesteigert, daß ein Abblättern infolge der Oberflächenoxidation vermieden wird. Gleichermaßen wird die Biegefestigkeit der beschichteten Folie verbessert, so daß sie zu einer Rolle mit sehr geringem inneren Krümmungsradius gewickelt werden kann.Many practical applications of such Al-coated polymer films require a subsequent oxidation of the surface, mechanical stresses occurring in the Al 2 O 3 -Al x O y -Al-polymer system. (Al x O y denotes a non-stoichiometric transition layer between the metal and the oxide, which is characterized by a continuous change in the oxygen content.) The oxide-transition layer-metal system is very adhesive, however, the mechanical stresses on the metal-polymer composite transfer. In conventional films, this leads to the layer peeling off the substrate (polymer). Due to the mechanical anchoring implemented here, the adhesive strength of the layer is increased so much that peeling due to surface oxidation is avoided. Likewise, the flexural strength of the coated film is improved so that it can be wound into a roll with a very small inner radius of curvature.

Derartige Al-bedampfte und an der Oberfläche oxidierte Folien sind als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Elektrolytkondensatoren einsetzbar.Such films are Al-vapor-coated and oxidized on the surface as a raw material for the production of Electrolytic capacitors can be used.

Alle in der Beschreibung, in den nachfolgenden Ansprüchen und in den Zeichnungen dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein. All in the description, in the following claims and in the features shown in the drawings can be both individually and be essential to the invention with one another in any form.  

BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Bragg-Peak
Bragg peak

22

zweites Maximum durch "nuclear stopping"
second maximum by "nuclear stopping"

33

Profil eines stumpfen Ätzkegels
Profile of a blunt etching cone

44

Profil eines rechtwinkligen Ätzkegels
Profile of a right-angle etching cone

55

Profil der Verbindung zweier rechtwinkliger Ätzkegel zu einem Doppelkegel
Profile of the connection of two rectangular etching cones to a double cone

66

Profil eines spitzen Ätzkegels
Profile of a pointed etching cone

77

Profil der Verbindung zweier spitzer Ätzkegel zu einem Doppelkegel
Profile of the connection of two pointed etching cones to a double cone

88th

Profil eines durchgehenden Kanals mit einseitiger kegelförmiger Erweiterung
Profile of a continuous channel with a conical extension on one side

99

Profil eines zylindrischen Ätzkegels (Ätzkanals)
Profile of a cylindrical etching cone (etching channel)

1010

Profil eines zylindrischen Sackloches
Profile of a cylindrical blind hole

11-1911-19

verschiedenartige Ausnehmungsprofile mit flaschenförmigen Erweiterungen
different types of recess profiles with bottle-shaped extensions

2020

Polyesterfolie
polyester film

2121 8484

Kr+ Kr +

-Ionenstrahl
ion beam

2222

Entnahmerolle
withdrawal roller

2323

Aufnahmerolle
up roll

2424

erste Fixierrolle
first fixing roller

2525

Umlenkrolle
idler pulley

2626

zweite Fixierrolle
second fixing roller

2727

Blende
cover

2828

Schiene
rail

2929

Polykarbonatfolie, Folie
Polycarbonate film, film

3030 4040

Ar+ Ar +

-Ionenstrahl
ion beam

Claims (30)

1. Verfahren zur Bearbeitung von Trägerfolien odgl. aus Kunststoff oder Polymer durch Beschießen mit Schwerionen und anschließendem Ätzen der Ionenspuren zur Erzielung von Ausnehmungen in der Folie, dadurch gekennzeichnet,
daß auf der Folie odgl. eine Funktionsschicht als Leiterbahn odgl. aufgebracht wird und
daß beim Aufbringen Materialteile der Funktionsschicht in die Ausnehmungen greifen, so daß die Funktionsschicht in der Folie verankert wird. 1. Process for processing carrier films or the like. made of plastic or polymer by bombarding them with heavy ions and then etching the ion traces in order to achieve recesses in the film, characterized in that
that on the slide or the like. a functional layer as a conductor track or the like. is applied and
that material parts of the functional layer reach into the recesses during application, so that the functional layer is anchored in the film. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und Tiefe der Ausnehmungen durch die Bestrahlungs- und Ätzbedingungen bestimmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the Shape and depth of the recesses due to the radiation and etching conditions is determined. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen die Folie odgl. nicht durchdringen.3. The method according to claim 1, characterized in that the Recesses or the like. do not penetrate. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht passiv oder funktionell ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the functional layer is passive or is functional. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerung durch Eingreifen von Materialteilen der Funktionsschicht in die Ausnehmungen der Folie erzielt wird.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the anchoring by intervention of Material parts of the functional layer in the recesses of the Foil is achieved. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen in der Trägerfolie hintergreifbar ausgebildet sind um die Haftfestigkeit der aufgebrachten Schicht zu erhöhen.6. The method according to claim 5, characterized in that the Recesses formed in the backing film increase the adhesive strength of the applied layer increase. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haftvermittler zwischen Folie und Schicht vorgesehen wird, um die Haftfestigkeit zu erhöhen.7. The method according to claim 1 or 5, characterized in that that an adhesion promoter is provided between the film and the layer to increase the adhesive strength. 8. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die örtliche Verteilung der in die Folie eingebrachten Energie durch Wahl der Eintrittsenergie der Schwerionen, bezogen auf den Bragg-Peak, bestimmt wird, und damit die Spurätzrate entlang der Ionenspur eingestellt wird.8. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the local distribution of the introduced into the film Energy by choosing the entry energy of the heavy ions, based on the Bragg peak, and thus the Track etching rate is set along the ion track. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Form der Ausnehmungen durch Einstellung des Verhältnisses der Spurätzrate zur Materialätzrate erzielt wird, nämlich durch Änderung des pH-Wertes, der Temperatur, der Konzentration und/oder der Zusammensetzung des Ätzmittels.9. The method according to claim 8, characterized in that the Shape of the recesses by adjusting the ratio  the track etching rate to the material etching rate is achieved, namely by Change in pH, temperature, concentration and / or the composition of the etchant. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ätzbedingungen während des Ätzens geändert werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the Etching conditions are changed during the etching. 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenspur vor der Ätzung sensibilisiert wird durch UV-Licht, Sauerstoff und/oder Dimethylformamid (DMF).11. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the ion trace sensitizes before the etching is caused by UV light, oxygen and / or dimethylformamide (DMF). 12. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Variation von Spurätzrate zu Materialätzrate die Form der Ausnehmungen zwischen stumpfem Kegel und Zylinder, der die ganze Trägerfolie durchzieht, eingestellt wird.12. The method according to claim 9 or 10, characterized in that by varying the track etch rate to material etch rate Shape of the recesses between the blunt cone and Cylinder that runs through the entire carrier film is adjusted. 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Änderung des Verhältnisses von Spurätzrate zu Materialätzrate flaschenförmig erweiterte Ausnehmungen herstellbar sind.13. The method according to claim 10, characterized in that by changing the ratio of trace etch rate to Material etching rate bottle-shaped recesses are producible. 14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ionenbeschuß mehrmals, mit verschiedener Energie, verschiedenen Ionen und/oder verschiedenen Einschußeinrichtungen durchgeführt wird und dadurch nahezu jedes beliebiges Oberflächen-Tiefen-Relief erzeugbar ist.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the ion bombardment several times with different energy, different ions and / or various shooting devices is carried out and almost any surface depth relief can be generated. 15. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der an der Oberfläche der Trägerfolie gemessene Durchmesser der Ausnehmungen zwischen 20 nm und mehreren Mikrometern und die durch den Ionenstrom bestimmte Flächendichte der Ausnehmungen zwischen 105 und 1011 cm-2 variierbar sind.15. The method according to any one of claims 8 to 14, characterized in that the diameter of the recesses measured on the surface of the carrier film between 20 nm and several micrometers and the surface density of the recesses determined by the ion current can be varied between 10 5 and 10 11 cm -2 are. 16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß Ausnehmungen unterschiedlicher Größe, Form, Orientierung und/oder Flächendichte in der Trägerfolie sich derart überlagernd erzeugt werden, dass sich ein Oberflächen-Tiefen- Relief ergibt, welches die erforderliche Haftfestigkeit und Funktionalität der auf die Trägerfolie aufzubringenden Schicht gewährleistet.16. The method according to claim 14 or 15, characterized in that that recesses of different sizes, shapes, orientations and / or surface density in the carrier film itself overlapping that a surface depth Relief shows which the required adhesive strength and Functionality of the layer to be applied to the carrier film guaranteed. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingungen des Bestrahlens und Ätzens der Trägerfolie so gewählt werden, dass sich auf der Trägerfolie ein Oberflächen-Tiefen-Relief zwischen den Grenzfällen einer nahezu ungestörten Oberfläche mit geringer Dichte der Ausnehmungen und einer stark zerklüfteten Oberfläche mit einer großen Dichte sich überlagernder, unterschiedlicher Ausnehmungen ergibt.17. The method according to any one of claims 9 to 16, characterized characterized in that the conditions of irradiation and Etching of the carrier film can be chosen so that on the Carrier film a surface depth relief between the Limit cases of an almost undisturbed surface with less Density of the recesses and a strongly jagged Surface with a high density of overlapping, different recesses results. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerfolie mit stark zerklüfteter Oberflächenstruktur zur Verbesserung ihrer mechanischen Stabilität kegelförmige Ausnehmungen mit einem großen (stumpfen) Öffnungswinkel erzeugt werden.18. The method according to claim 17, characterized in that in the carrier film with a strongly jagged surface structure Improve their conical mechanical stability Recesses with a large (obtuse) opening angle be generated. 19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bearbeitete Trägerfolie anschließend nach dem physical vapour deposition (PVD) Verfahren, insbesondere Plasma- oder Sputterverfahren, dem chemical vapour deposition (CVD) Verfahren und/oder dem Verfahren der stromlosen und/oder galvanischen Abscheidung beschichtet wird. 19. The method according to claim 1, characterized in that the processed carrier film after the physical vapor deposition (PVD) processes, especially plasma or Sputtering process, chemical vapor deposition (CVD) Method and / or the method of currentless and / or galvanic deposition is coated.   20. Folie odgl. aus Kunststoff oder Polymer, die als Träger einer Funktionsschicht (Leiterbahn odgl.) dient, welche auf der Folie angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Funktionsschicht und Folie eine mechanische Verankerung vorhanden ist.20. Foil or the like made of plastic or polymer, which as a carrier Functional layer (conductor track or the like.) Which serves on the film is arranged, characterized in that between Functional layer and film a mechanical anchor is available. 21. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht aus Metall besteht.21. A film according to claim 20, characterized in that the Functional layer consists of metal. 22. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht aus Nichtmetall besteht.22. A film according to claim 20, characterized in that the Functional layer consists of non-metal. 23. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht leitend ist.23. A film according to claim 20, characterized in that the Functional layer is conductive. 24. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht halbleitend ist.24. A film according to claim 20, characterized in that the Functional layer is semiconducting. 25. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktionsschicht nichtleitend ist.25. A film according to claim 20, characterized in that the Functional layer is not conductive. 26. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polymeren besteht.26. A film according to claim 20, characterized in that the film consists of polymers. 27. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polyethylenterephthalat (PETP) besteht.27. A film according to claim 20, characterized in that the film consists of polyethylene terephthalate (PETP). 28. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polyimid besteht.28. Film according to claim 20, characterized in that the film consists of polyimide. 29. Folie nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polykarbonat besteht. 29. A film according to claim 20, characterized in that the film consists of polycarbonate.   30. Folie nach Anspruch 20 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie aus Polypropylen besteht.30. A film according to claim 20 or 26, characterized in that the film is made of polypropylene.
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