DE2529576C3

DE2529576C3 - Vorrichtung zum einseitigen Entschichten eines Bandes

Info

Publication number: DE2529576C3
Application number: DE19752529576
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 8000 Muenchen Mitterhummer; Kurt 8023 Pullach Plehnert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-07-02
Filing date: 1975-07-02
Publication date: 1979-08-02
Also published as: DE2529576A1; DE2529576B2

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Vorrichtung zur einseitigen Entwicklung eines beidseitig mit Fotolack beschichteten laminierten Bandes, mit einem Badbehälter, einer an die Wände des Badbehälters anschließenden Überlaufrinne und mit mindestens einer Umwälzpumpe, deren Saugleitung mit der Überlaufrinne und deren Druckleitung mit dem Behälter verbunden ist.

Das Hauptpatent bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Mikroverdrahtungen auf einem flexiblen, isolierenden Trägerband zur Kontaktierung von Halbleiterschaltkreisen, bei welchem in das Trägerband Montageausnehmungen eingebracht werden. Auf eine Seite des Trägerbandes wird ein dünnes Metallband auflaminiert, das laminierte Band beidseitig mit Fotolack beschichtet und die Verdrahtungsstruktur nach dem Fotoätzverfahren hergestellt.

Das dem Hauptpatent zugrundeliegende Problem besteht darin, daß sich beim beidseitigen Beschichten eines laminierten Bandes mit Fotolack im Bereich der Montageausnehmungen zwangsläufig unterschiedliche Schichtdicken der trägerseitigen Fotolackschicht ergeben. Diese ungleichmäßige Schichtdickenverteilung bereitet beim Trocknen des Fotolackes Schwierigkeiten, da entweder die dünneren Fotolackschichten überhitzt werden und verspröden oder die dickeren Fotolackschichten unzureichend getrocknet werden. Versprödete Fotolackschichten verlieren ihre Belichtungsfähigkeit, während unzureichend getrocknete Fotolackschichten auch in den unbelichteten Bereichen vom Entwickler angelöst werden. Sobald die trägerseitige Fotolackschicht in den Montageausnehmungen vom Entwickler angelöst wird, besteht jedoch die Gefahr, daß beim Ätzen der Verdrahtungsstruktur in den Montageausnehmungen ein unkontrolliertes Abtragen des Metallbandes erfolgt, so daß die Verdrahtungsstruktur nicht mehr konturengetreu hergestellt werden kann. Wird vor dem Ätzen eine galvanische Endoberfläche aufgebracht, so besteht hierbei die Gefahr, daß beim Galvanisieren in den Montageausnehmungen eine unerwünschte Metallabscheidung erfolgt, so daß auch in diesem Falle beim nachfolgenden Ätzen die Verdrahtungsstruktur nicht mehr konturengetreu hergestellt werden kann.

Dieser Nachteil wird gemäß dem Hauptpatent dadurch vermieden, daß die metallseitige Fotolackschicht nach dem Belichten einseitig entwickelt wird, wobei das laminierte Band mit der metallseitigen s Fotolackschicht schwimmend über die Oberfläche eines Entwicklerbades geführt wird und wobei in dem Entwicklerbad eine an die Oberfläche gerichtete Strömung erzeugt wird.

Die vorliegende Erfindung erstrebt in einer besonderen Verwendungsform eine Weiterbildung des im Hauptpatent offenbarten Gedankens. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung der vorstehend geschilderten Probleme zu schaffen, bei welcher eine Fotolackschicht eines beidseitig mit Fotolack beschichteten Bandes entschichtet werden kann, ohne die Schutzfunktion der anderen Fotolackschicht zu beeinträchtigen. Gemäß der Erfindung wird dies durch die Verwendung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erreicht

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nach dem einseitigen Entwickeln der Fotolackschicht auf die unbedeckten Bereiche des Metallbandes eine ätzresistente Endoberfläche aufgebracht und anschließend die ver-

2^r. bliebene Fotolackschicht einseitig entschichtet, wobei das laminierte Band mit der metallseitigen Fotolackschicht schwimmend über die Oberfläche eines Entschichtungsbades geführt wird und wobei in dem Entschichtungsbad eine an die Oberfläche gerichtete

μ Strömung erzeugt wird. Diese einseitige Entschichtung der metallseitigen Fotolackschicht ohne vorhergehende Belichtungsprozedur kann wesentlich einfacher und wirtschaftlicher durchgeführt werden, als eine Entfernung durch Nachbelichtung und einseitige Nachent-

-S5 wicklung. Für die einseitige Entschichtung ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein wäßrig-alkalisches Entschichterbad verwendet wird.

Vorteilhaft ist der obere Rand des Badbehälters nach außen hin abgeschrägt. Diese Abschrägung bewirkt, daß der Entschichter gleichmäßig und ruhig über den Rand in die Überlaufrinne strömt. Zusätzlich bewirkt diese Ausbildung eines schmalen Randes, daß der Entschichter nach dem Ausströmen des Bandes sehr schnell in die Überlaufrinne geleitet wird.

■'^r> Bei einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Saugleitung der Umwälzpumpe über einen Vorratsbehälter mit der Überlaufrinne verbunden. Durch den im Vorratsbehälter gespeicherten Entschichter können Verluste ausge-

¹JO glichen werden, so daß ein Nachfüllen des Entschichters nur noch in größeren Zeitabständen erforderlich ist

Ist zwischen dem Vorratsbehälter und der Überlaufrinne ein Drosselventil vorgesehen, so kann durch entsprechende Einstellung dieses Drosselventils ein

π Aufstau des in die Überlaufrinne strömenden Entschichters erzielt werden. Durch diesen Aufstau wird verhindert, daß in den Vorratsbehälter Luft mitgeführt wird, die eine starke Schaumbildung bei wäßrig-alkalischen Entschichtern bewirken würde. Die Zugabe von

μ Antischaummittel kann somit entfallen. Weiterhin wird durch die Verhinderung der Schaumbildung der Verbrauch von wäßrig-alkalischen Entschichtern durch Kohlesäureaufnahme aus der Luft stark reduziert

Eine weitere Verringerung der Schaumbildung kann

^h~> dadurch erzielt werden, daß in den Vorratsbehälter eine bis unter den minimalen Badspiegel führende Zulaufleitung einmündet.

!m folgenden werden Ausführungsbeispiele der

erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert Es zeigt

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zum einseitigen Entschlichten einer Fotolackschicht eines beidseitig mit Fotolack beschichteten Bundes,
F i g. 2 einen Schnitt gemäß der Linie H-II der Fig. 1, Fig.3 eine komplette Anlage zur einseitigen Entschichtung in schematischer Darstellung und die

F i g. 4 bis 8 die einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung einer geätzten Mikroverdrahtung unter Verwendung finer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

F i g. 1 und F Ί g. 2 zeigen eine Vorrichtung zum einseitigen Entschichten einer Fotolackschicht eines beidseitig mit Fotolack beschichteten Bandes im Längsschnitt bzw. im Querschnitt Das Entschichtungsbad 1 befindet sich in einem Badbehälter 2, an dessen Wände sich eine Überlaufrinne 3 anschließt Ein beidseitig mit Fotolack beschichtetes Band 4 wird mit Hilfe von Umlenkrollen 5 und 6 über den Badbehälter 2 geführt so daß die zu entschichtende Fotoückschicht von dem Entschichtungsbad 1 benetzt wird. Die richtige Lage des Bandes 4 in bezug auf den Badbehälter 2 wird durch seitliche Bunde der Führungsrollen 5 und 6 gewährleistet Die Breite des Badbehälters 2 ist so bemessen, daß das Band 4 zu beiden Seiten geringfügig über die Seitenwände übersteht Mit Hilfe einer Umwälzpumpe 7 wird in dem Entschichtungsbad 1 eine Strömung erzeugt, die auf die zu entschichtende untere Fotolackschicht des Bandes 4 gerichtet ist Hierzu wird der Entschichter aus der Oberlaufrinne 3 durch eine Saugleitung 8 angesaugt und von der Umwälzpumpe 7 über eine Druckleitung 9 in den Badbehälter 2 gedrückt Damit ein ruhiges und gleichmäßiges Überströmen des Entschichters gewährleistet ist sind die oberen Ränder des Badbehälters 2 mit abgeschrägten Kanten 10 versehen.

F i g. 3 zeigt eine komplette Anlage zum einseitigen Entschichten eines beidseitig mit Fotolack beschichteten Bandes 11. Dieses Band 11 wird von einer Ablaufspule 12 abgewickelt und über Führungsrollen 13 und 14 derart über die Oberfläche eines Entschichtungsbades 15 geführt daß die zu entschichtende Fotolackschicht vom Entschichter benetzt wird. Anschließend durchläuft das Band 11 über Umlenkrollen 16,17 und 18 ein Spülgefäß 19, in welchem mehrere Sprühdüsen 20 angeordnet sind. Das für die Spülung des Bandes 11 verwendete Wasser wird über einen Abfluß 21 des Spülgefäßes 19 abgeführt Nach dem Spülen wird das Band 11 durch eine Trockenzone geführt, in welcher Preßluftdüsen 22 angeordnet sind und dann über eine angetriebene Zahntrommel 23 und eine weitere Umlenkrolle 24 auf eine Aufwickelspule 25 ?ufgewikkelt Das Entschichtungsbad 15 befindet sich in einem Badbehälter 26, dessen trichterförmig ausgebildeter Boden mit einem Stutzen 27 versehen ist. Unterhalb der Oberfläche des Entschichtungsbades 15 ist in dem Badbehälter 26 eine Lochplatte 28 angeordnet. An die Wände des Badbehälters 26 schließt sich eine Überlaufrinne 29 an, welche in Form eines asymmetrischen Trichters ausgebildet ist und an ihrem tiefsten Punkt einen Stutzen 30 aufweist Dieser Stutzen 30 der Überlaufrinne 29 ist über eine Zulaufleitung 31 und ein Drosselventil 32 mit einem Vorratsbehälter 33 verbunden. Das untere Ende der Zulaufleitung 31 liegt in geringem Abstand über dem Boden des Vorratsbehälters 39. Aus dem Boden des Vorratsbehälters 33 ist eine Leitung 34 herausgeführt, welche in eine Ablaßleitung 35 mit einem Ablaßventil 36 und in die Saugleitung 37 einer Umwälzpumpe 38 aufgezweigt ist. Die Druckleitung 39 der Umwälzpumpe 38 ist über ein Fiker 40, ein Absperrventil 41 und ein Regulierventil 42 mit dem Stutzen 27 des Badbehälters 26 verbunden. Der Badbehälter 26 und das Spülgefäß 19 sind in einem gemeinsamen Gestell angeordnet was in der Zeichnung jedoch nur durch eine gemeinsame Tischplatte 43 angedeutet ist

Die Geschwindigkeit V, mit welcher das Band 11 über die Oberfläche des Entschichtungsbades 15 gleitet, wird

ίο über die angetriebene Zahntrommel 23 derart eingestellt daß in Abhängigkeit von der Länge L des Badbehälters 26, der Art und Schichtdicke des verwendeten Fotolackes, der Badzusammensetzung und der Einstellung des Regulierventils 42 optimale

i·"· Bedingungen für die Entschichtung gegeben sind. Mit der Einstellung des Regulierventils 42 wird der Kreislauf des Entschichters und somit die an die Oberfläche des Entsehichtungsbades 15 gerichtete Strömung geregelt Beim Kreislauf des Entschichters wird der über den

2>> oberen Rand des Badbehälters 26 überströmende Entschichter zunächst in der Überlaufrinne 29 aufgefangen und dann in den Vorratsbehälter 33 geführt Das zwischen der Überlaufrinne 29 und dem Vorratsbehälter 33 angeordnete Drosselventil 32 wird hierbei so

eingestellt daß sich in der Überlaufrinne 29 ein Aufstau des Entschichters ergibt Mit dem in dem Vorratsbehälter gespeicherten Entschichter wird die Kapazität des Entschichtungsbades 15 erweitert Die Umwälzpumpe 38 saugt den Entschichter aus dem Vorratsbehälter 33

in an und drückt ihn über das Filter 40 und das Regulierventil 42 in den Badbehälter 26. Hierbei werden in dem Filter 40 Rückstände und Verschmutzungen des Entschichters aufgefangen. Die trichterförmige Ausbildung des Bodens des Badbehälters 26 begünstigt eine

)^r. gleichmäßige Verteilung des über den Stutzen 27 einströmenden Entschichters. Durch die Lochplatte 28 wird diese Gleichmäßigkeit der an die Oberfläche des Entschichtungsbades 15 gerichteten Strömung weiter gesteigert. Mit dem Überströmen über den oberen Rand

w des Badbehälters 26 wird der Kreislauf des Entschichters geschlossen.

In den Fig.4 bis 8 sind die einzelnen Verfahrensschritte bei der Herstellung von geätzten Mikroverdrahtungen für die Kontaktierung von Halbleiterschalt-

'!'> kreisen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. F i g. 4 zeigt im Querschnitt ein beidseitig mit Fotolack beschichtetes laminiertes Band, das aus einem flexiblen isolierenden Trägerband 50 und einer aufgeklebten Kupferfolie 51 besteht. In das

V) Trägerband 50 sind die Löcher 52 einer Transportperforation und Montageausnehmungen 53 eingestanzt. Auf der Oberseite der Kupferfolie 51 befindet sich eine Fotolackschicht 54, während die untere Seite des Trägerbandes 50 mit einer Fotolackschicht 55 bedeckt

Vj ist. Diese trägerseitige Fotolackschicht 55 bedeckt auch die in den Montageausnehmungen 53 freiliegenden Bereiche der Kupferfolie 51.

F i g. 5 zeigt das in F i g. 4 dargestellte laminierte Band nach dem Belichten und Entwickeln der Fotolackschicht

wi 54. Beim Entwickeln werden die der Verdrahtungsstruktur entsprechenden Bereiche der Fotolackschicht 54 entfernt, so daß entsprechende unbedeckte Bereiche 541 z'if der Kupferfolie 51 entstehen. Das Entwickeln der Fotolackschicht 54 wird einseitig in einer erfin-

ti'i dungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen, d. h. die gegenüberliegende Fotolackschicht 55 wird bei diesem Vorgang mit Sicherheit nicht angeiösi oder beschädigt. Gemäß F i g. 6 wird naci. iiem einseitigen Entwickeln

der Fotolackschicht 54 auf die unbedeckten Bereiche der Kupferfolie 51 durch galvanische Metaliabscheidung eine ätzresistente Rndoberfläche 56 aufgebracht. Die Rückseite der Kupferfolie 51 in den Montageausnehmungen 53 wird hierbei durch die Fotolackschicht 55 vor einer unerwünschten galvanischen Metallabscheidung geschützt.

Gemäß F i g. 7 wird nach dem Galvanisieren die restliche Fotolackschicht 54 vollständig entfernt. Diese vollständige Entfernung kann durch Nachbelichtung und Nachentwicklung der Fotolackschicht 54 vorgenommen werden, wobei die Nachentwicklung einseitig in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung erfolgt. Vorzugsweise wird die Fotolackschicht 54 jedoch ohne vorhergehende Belichtungsprozedur durch einseitige Entschichtung entfernt. Diese EntSchichtung wird ebenfalls in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgenommen, so daß die gegenüberliegende Fotolackschicht 55 mit dem Entschichter nicht in Berührung kommt und ihre Schutzfunktion beim nachfolgenden Ätzen nicht beeinträchtigt wird.

Gemäß Fig.8 wird anschließend die gewünschte Verdrahtungsstruktur 511 aus der Kupferfolie 51 herausgeätzt und sodann die Fotolackschicht 55 vollständig entfernt Die Rücksei ie der Kupferfolie 51 in den Montageausnehmungen 53 ist während des Ätzprozesses durch die Fotolackschicht 55 geschützt, so daß auch in diesem Beretch ein einseitiger Ätzangriff erfolgt. Zur abschließenden Entfernung der Fotolackschicht 55 kann das Band in bekannter Weise durch eir geeignetes Entschichtungsbad geführt werden. Eine einseitige Entschichtung mit Hilfe der erfindungsgemä-

'■' Ben Vorrichtung ist für diesen letzten Entschichtungs-Vorgang nicht mehr erforderlich.

Außer für die vorstehend beschriebene Herstellung von geätzten Mikroverdrahtungen kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei anderen Herstellungsver-

ι» fahren eingesetzt werden, bei welchem ein Banc einseitig in einem Galvanik- oder Ätzbad behandeli wird und die Rückseite des Bandes hierbei durch einf Fotolackschicht geschützt ist. So ist beispielsweise ir der DE-AS 2127 633 ein Verfahren zum Hersteller metallischer Systemträgerbänder beschrieben, bei wel ehern ein glattes Metallband von einer Seite hei galvanisiert und von der anderen Seite her geätzt wird Auf das beidseitig mit Fotolack beschichtete Metallbanc kann man hierzu beidseitig die gewünschten Strukturer

2fl deckungsgenau aufbelichten und dann beide Seiter unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung einseitig entwickeln. Zwischen den beiden Entwick lungsvorgängen kann dann einseitig ein Galvanisier oder Ätzprozeß durchgeführt werden. Die gegenüber liegende Fotolackschicht mit der belichteten, aber nocl nicht entwickelten Struktur dient hierbei als Galvanik bzw. Ätzabdeckung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Vorrichtung zur einseitigen Entwicklung eines beidseitig mit Fotolack beschichteten aluminierten Bandes, mit einem Badbehälter, einer an die Wände des Badbehälters anschließenden Überlaufrinne und mit mindestens einer Umwälzpumpe, deren Saugleitung mit der Überlaufrinne und deren Druckleitung mit dem Badbehälter verbunden ist, nach Patent 24 46 368 für die einseitige Entschichtung eines beidseitig irit Fotolack beschichteten Bandes.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Vorratsbehälter (33) und der Überlaufrinne (29) ein Drosselventil (32) vorgesehen ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den Vorratsbehälter (33) eine bis unter den minimalen Badspiegel führende Zulaufleitung (31) einmündet