DE2737582A1 - Printed circuits prodn. using adhesive pattern - involves application of pattern to substrate, with deposition of conductive layer - Google Patents

Printed circuits prodn. using adhesive pattern - involves application of pattern to substrate, with deposition of conductive layer

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DE2737582A1 DE19772737582 DE2737582A DE2737582A1 DE 2737582 A1 DE2737582 A1 DE 2737582A1 DE 19772737582 DE19772737582 DE 19772737582 DE 2737582 A DE2737582 A DE 2737582A DE 2737582 A1 DE2737582 A1 DE 2737582A1
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Abstract

A system is used for deposition of conductive material on a substrate to make a printed circuit. An adhesive layer is at first produced on a pref. insulating substrate, and then at least a part of the circuit is applied on the pretreated substrate. An adhesive paste or paint, containing metal nuclei or substances from which metal nuclei can be produced is used. It is applied by printing on the substrate, so that adhesive areas are produced on it. Their geometry corresponds to the circuit to be produced. At least one layer is deposited on these adhesive areas, whose conductance is greater than that of the substrate.

Description

Verfahren zur Herstellung gedruckter SchaltungenProcess for the manufacture of printed circuits

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem auf einem Substrat, vorzugsweise aus nichtleitendem Material zunächst eine Haftschxht erzeugt wird und anschließend zumindest ein Teil der Schaltung auf das vorbehandelte Substrat aufgebracht wird.The invention relates to a method for producing printed circuits, in the first one on a substrate, preferably made of non-conductive material Haftschxht is generated and then at least part of the circuit on the pretreated substrate is applied.

Das derzeit am häufigsten angewandte Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen bedient sich einer Subtraktivmethode, bei der mit Hilfe von chemischen oder elektrochemischen Ätzmitteln, z.B. aus einer kupferkaschierten EULststoffplatte Ijeiterstrukturen herausgeätzt werden. Hierzu muß die kupferkaschierte Platte zunächst mit einem lichtempfindlichen Foto lack überzogen werden. Dieser wird sodann unter Verwendung einer der Leiterstruktur entsprechenden Maske belichtet, wodurch z.B. an den belichteten Stellen eine Vernetzung des Fotolacks eintreten kann. Beim Entwickeln werden die unbelichteten Bereiche dann freigelegt, so daß an diesen Stellen durch einen Ätzprozeß anschließend die Kupferschicht herausgeätzt werden kann.Currently the most widely used method of making printed Circuits uses a subtractive method in which with the help of chemical or electrochemical etchants, e.g. from a copper-clad EULlaststoffplatte Ijeiterstructures are etched out. To do this, the copper-clad plate must first be coated with a photosensitive photo lacquer. This is then under Using a mask corresponding to the conductor structure exposed, whereby e.g. Crosslinking of the photoresist can occur at the exposed areas. When developing the unexposed areas are then exposed, so that through at these points an etching process then the copper layer can be etched out.

Ein weiteres Verfahren bedient sich einer Additivmethode, bei der die Leiterstrukturen auf vorbehandelten Kunststoffunterlagen abgeschieden werden. Auch hierbei müssen allerdings die Strukturen über einen zeitraubenden Fotolackprozeß auf die Kunststoffunterlage aufgebracht werden, Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein billiges und zeitsparendes Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen anzugeben, mit dessen Hilfe Strukturen hoher Konturenschärfe auf ein Substrat aufgebracht werden können.Another method uses an additive method in which the conductor structures are deposited on pretreated plastic substrates. Here too, however, must the structures over a time consuming Photoresist process are applied to the plastic substrate, the invention was therefore the task is based on a cheap and time-saving method of manufacture Specify printed circuits, with the help of which structures with high contour definition can be applied to a substrate.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine haftvermittelnde Paste oder Farbe die fletallkeime oder Substanzen aus denen Netallkeime gebildet werden enthält, mittels eines Druckverfahrens auf das Substrat aufgebracht wird, wobei eine derart ausgebildete Druckform verwendet wird, daß auf dem Substrat haftvermittelnde Bereiche gebildet werden, welche in ihrer geometrischen Struktur der aufzubauenden Schaltungastruktur entsprechen und daß auf die mit einer Haftschicht versehenen Bereiche wenigstens eine Schicht abgeschieden wird, die eine gegenüber dem Substrat höhere Leitfähigkeit aufweist.This object is achieved according to the invention in that an adhesion-promoting Paste or paint the metal germs or substances from which metal germs are formed contains, is applied to the substrate by means of a printing process, wherein a printing forme designed in such a way is used that on the substrate adhesion-promoting Areas are formed, which in their geometric structure of the to be built Circuit structure correspond and that provided with an adhesive layer Areas at least one layer is deposited, the one opposite to the substrate has higher conductivity.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist darin zu sehen, daß durch die Kombination von Druck- und Abscheidungsverfahren Strukturen hoher Konturenschärfe in einem weitgehend automatisierten Fertigungsablauf vorzugsweise für Massenanfertigungen hergestellt werden können, Die Verwendung der Fotolacktechnik im Zusammenhang mit Additivverfahren ist für Massenfertigungsprozesse viel zu aufwendig, während ein reines Druckverfahren, bei dem also z.B. die fertigen Leiterbahnen in einem einzigen Verfahrensschritt auf einer Kunststoffplatte aufgebracht werden, die Forderungen hinsichtlich Konturenschärfe nicht erfüllen würde.The advantage of the solution according to the invention is to be seen in the fact that through the combination of printing and deposition processes structures with high contour definition in a largely automated production process, preferably for mass production The use of photoresist technology related to Additive process is far too expensive for mass production processes while a Pure printing process, in which e.g. the finished conductor tracks in a single Process step to be applied to a plastic plate, the requirements would not meet in terms of contour sharpness.

Das der vorliegenden Anmeldung zugrundeliegende Verfahrens- prinzip geht demgegenüber von der Vorstellung aus, daß ähnlich wie bei der Drucktechnik, mit Hilfe von Rotationswalzen z.B. Hartchromwalzen oder Stempeln oder ähnlichen Werkzeugen eine Haftschicht in der gewünschten Struktur auf ein Substrat in nahezu beliebigen Stückzahlen "aufgedruckt" wird. Auf diese Leiterstruktur können dann durch chemische Abscheidung, z.B in einem stromlos arbeitendem, galvanischen Hochleistungsbad Kupfer, Nickel oder sonstige interessierende fletalle in beliebig dicken Schichten aufgebracht werden, Zur Herstellung der Druckform wird dagegen zweckmäßig ein Fotolack-Prozeß angewendet, da mit Hilfe dieses Verfahrens Strukturen hoher Konturenschärfe herstellbar sind. Die Anwendung dieses Verfahres ist hier angebracht, weil durch die Güte der Druckform zwangsläufig auch die Güte der herzustellenden Schaltungsstruktur bedingt list0 Die Haftschicht wird in der Weise "aufgedruckt", daß z.B.The process on which the present application is based principle on the other hand, is based on the idea that, similar to printing technology, with the help of rotating rollers, e.g. hard chrome rollers or stamps or similar Tools an adhesive layer in the desired structure on a substrate in nearly Any number of items is "printed". You can then use this ladder structure by chemical deposition, e.g. in an electroless, galvanic high-performance bath Copper, nickel or other metals of interest in layers of any thickness In contrast, a photoresist process is expediently applied to produce the printing form used because structures of high contour definition can be produced with the help of this process are. The application of this procedure is appropriate here because the quality of the Printing form inevitably also determines the quality of the circuit structure to be produced list0 The adhesive layer is "printed on" in such a way that e.g.

in einem Endlos-Prozeß oder einem schrittweisen Verfahren mittels einer entsprechend ausgebildeten Druckform eine haftvermittelnde Substanz, z.B. eine haftvermittelnde Paste oder Farbe auf das Substrat, welches beispielsweise aus einem keramischen Material Glas, Harz oder Kunststoff bestehen kann, aufgebracht wird. Die haftvermittelnde Substanz enthält vorzugsweise Metallkeime oder Substanzen, aus denen Metallkeime gebildet werden können. Hierfür kommen insbesondere oxidische Metalle wie etwa Kupferoxid oder Titanoxid, Metallsalze wie etwa Zinnchlorid oder komplex gebundene Metalle in Frage. Weiterhin enthält die haftvermittelnde Substanz haftungsbildende Klebesubstanzen oder Verbinder, sowie fombildende Komponenten, mit deren Hilfe beispielsweise die Konturenschärfe beeinfluß werden soll.in an endless process or a step-by-step process by means of an appropriately designed printing form an adhesion-promoting substance, e.g. an adhesion-promoting paste or paint on the substrate, which for example can consist of a ceramic material glass, resin or plastic, applied will. The adhesion-promoting substance preferably contains metal nuclei or substances, from which metal nuclei can be formed. Oxidic ones in particular are used for this purpose Metals such as copper oxide or titanium oxide, metal salts such as tin chloride or complex bound metals in question. It also contains the adhesion-promoting substance adhesion-forming adhesive substances or connectors, as well as shape-forming components, with the help of which, for example, the sharpness of the contours is to be influenced.

Die haftungsbildende Substanz muß durch thermische Behandlung, z,B, iR-Bestrahlung oder durch Uv-Bestrahlung getrocknet werden, wodurch eine in die Oberfläche des Substrats gut verankerte Haftschicht entsteht.The adhesive-forming substance must be subjected to thermal treatment, e.g. IR irradiation or UV irradiation can be dried, resulting in a in the A well-anchored adhesive layer is created on the surface of the substrate.

Auf der Haftschicht kann dann die eigentliche gedruckte Schaltung aufgebaut werden, beispielsweise durch stromlose Abscheidung von Metallen, wodurch unmittelbar Leiterbahnen gebildet werden können, oder durch Abscheidung einer Schichtenfolge von Materialien unterschiedlicher Leitfähigkeit, wodurch sich z,B. Widerstände oder Kondensatoren herstellen lassen.The actual printed circuit can then be placed on the adhesive layer be built up, for example by electroless deposition of metals, whereby Conductor tracks can be formed directly, or by depositing a sequence of layers of materials of different conductivity, whereby e.g. Resistors or Have capacitors manufactured.

Schließlich ist es auch möglich mehrere gedruckte Schaltungen übereinander aufzubauen. Hierzu muß lediglich die bereits aufgebaute gedruckte Schaltung mit einem isolierenden Uberzug versehen werden, auf den dann wiederum eine Haftschicht "aufgedruckt" wird und auf dieser in bekannter Weise die weiteren Schichten chemisch abgeschieden werden.Finally, it is also possible to have several printed circuits on top of one another build up. For this purpose, only the already built printed circuit has to be included be provided with an insulating coating, on which in turn an adhesive layer is "printed" and on this in a known manner the further layers chemically to be deposited.

Claims (9)

Petentansprüche Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem auf einem Substrat, vorzugsweise aus nichtleitendem Material zunächst eine Haftachicht erzeugt wird una anschließend zumindest ein Teil der Schaltung allf dac vorbei ndelte Substrat aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, Q&3 eine haftvermittelnde Paste oder Farbe ~die Metallkeiae ocer Substanzen aus denen Metallkeime gebildet werden enthält, mitteils eines Druckverfahrens auf das Substrat aufgebracht wird, wobei eine derart ausgebildete Druckform ver-#endet wird, daß auf dem Substrat haftvermittelnde Bereiche gebildet werden, welche in ihrer geometrischer Struktur der aufzubauenden Schaltungsstruktur entsprechen und daß auf die mit einer Haftschicht versehenen Bereiche wenigstens eine Schicht abgeschieden wird, die eine gegenüber dem Substrat höhere Leitfähigkeit aufweist.Petitioner claims process for the production of printed circuits, in the first one on a substrate, preferably made of non-conductive material Haftachicht is generated and then at least a part of the circuit allf The pasting substrate is applied, characterized by Q & 3 a Adhesion-promoting paste or paint - the metal nuclei ocer substances from which metal nuclei contains, applied to the substrate by means of a printing process where a printing form designed in such a way is ended that on the substrate Adhesion-promoting areas are formed, which in their geometric structure correspond to the circuit structure to be built and that to the one with an adhesive layer provided areas at least one layer is deposited, the one opposite the substrate has higher conductivity. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine haftvermittelnde Paste oder Farbe verwendet wird, die oxidische, salzhaltige oder komplexgebundene Metalle enthält, aus denen durch chemische Umsetzung Metallkeime gebildet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that an adhesion-promoting Paste or paint is used that is oxidic, salty or complex Contains metals from which metal nuclei are formed through chemical reaction. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine haftvermittelnde Paste oder Farbe verwendet wird, die zudem eine haftungsbildende Klebesubstanz, sowie formbildende Somponenten, vorzugsweise zur Erzeugung einer hohen Kantenschärfe der Schaltungsatruktur enthält.3. The method according to claims 1 to 2, characterized in that that an adhesion-promoting paste or paint is used, which also has an adhesion-forming Adhesive substance, as well as shape-forming components, preferably for Contains generation of a high edge definition of the circuit structure. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung eIner Haftschicht die haftvermittelnue Paste oder Farbe einer theriischen Behandlung, vorzugaweise einer IR-Bestrahlung oder einer UV-Bestrahlung unterworfen wird 4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that for the production of an adhesive layer the adhesive paste or paint of a thermal treatment, preferably an IR irradiation or a UV irradiation is subjected 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Druckform eine Kunststoff- oder iletallplatte verwendet wird, deren Oberfläche durch ein Fotolackverfahren strukturiert wird 5. Process according to claims 1 to 4, characterized in that that a plastic or iletallplatte is used as a printing form, the surface of which is structured by a photoresist process 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Rotationswalze oder Stempel ausgebildete Druckform verwendet wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that one designed as a rotary roller or punch Printing form is used. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Substratmaterialien isolierende Materialien wie Keramik, Glas, Harz oder Kunststoff, vorzugsweise in Form von Platten, Folien oder Bändern verwendet werden 7. The method according to claims 1 to 6, characterized in that that as substrate materials insulating materials such as ceramic, glass, resin or Plastic, preferably in the form of plates, foils or tapes, can be used 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die haftvermittelnde Paste oder Farbe in einem Endlos-Prozeß oder einem schrittweisen Verfahren auf das Substrat aufgebracht wird und daß nach Erzeugung der Haftschicht eine oder mehrere Schichten zur Herstellung von Leiterstrukturen und/oder vorzugsweise passiven Bauelementen in hintereinandergeschalteten Verfahrensschritten übereinander aufgebracht werden, 8. The method according to claims 1 to 7, characterized in that the adhesion-promoting Paste or paint in an endless process or a step-by-step process on top of that Substrate is applied and that after the formation of the adhesive layer one or more Layers for the production of conductor structures and / or preferably passive components are applied one on top of the other in sequential process steps, 9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die zur Herstellung von Leiterstrukturen oder vorzugsweise passiven Bauelementen dIenende Schicht oder Schichtenfolge mit einer isolierende Schicht überzogen wird, daß auf dieser Schicht eine Haftschicht, vorzugsweise unter Verwendung eines Druckverfahrens erzeugt wird und daß auf dieser Haftschicht w-el.igsteLs eIne weitere Schaltung aufgebracht wIrd.9. Process according to claims 1 to 8, characterized in that at least the for the production of conductor structures or preferably passive components Layer or layer sequence is coated with an insulating layer that on this layer an adhesive layer, preferably using a printing process is generated and that on this adhesive layer there is a further circuit is applied.
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