DE1231775B - Wiederholt verwendbare Matrize zur Herstellung gedruckter Stromkreise - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIb

Deutsche KL: 21 c - 2/34

Nummer: 1231 775

Aktenzeichen: S 81188 VIII d/21 c

Anmeldetag: 30. August 1962

Auslegetag: 5. Januar 1967

Die Erfindung betrifft eine wiederholt verwendbare Matrize zur Erzeugung gedruckter Stromkreise nach der bekannten Ubertragungsmethode. Nach dieser Methode wird zunächst auf einem Träger ein das »Negativ« des endgültigen Musters des Stromkreises darstellendes isolierendes Muster hergestellt, in dessen Zwischenräumen ein das »Positiv« des Stromkreises darstellendes leitendes Muster erscheint; dann wird auf dieses in den Zwischenräumen des isolierenden Musters befindliche leitende Muster ein ebenfalls leitendes Material aufgebracht, das jedoch an dem leitenden Material des Musters nur schlecht haftet, und schließlich wird das zuletzt aufgebrachte Leitermuster abgezogen, d. h., es wird von dem Träger, an dem es nur schlecht haftet, abgehoben und auf einen dielektrischen Träger, an welchem es fest haftet, übertragen.

Diese bekannte Methode wurde in letzter Zeit von steigender Bedeutung. So ist es bekannt, zunächst ein Negativmuster des gewünschten Stromkreises auf eine leitende Trägerplatte aufzubringen, welches bei der nachfolgenden, wiederholten Aufbringung von leitendem Material auf die verbliebenen, dem Positivmuster des Stromkreises entsprechenden Zwischenräume und Abziehen des aufgebrachten leitenden Materials bestehenbleiben soll und dadurch die wiederholte Verwendbarkeit der Matrize ermöglicht. Die Lebensdauer einer solchen Matrize ist nun jedoch ziemlich beschränkt, weil, wie leicht einzusehen ist, das aufgebrachte Negativmuster, z. B. eine dünne Email- oder Oxydschicht, nicht unbegrenzt haltbar ist. An Stellen, an welchen das Negativmuster beschädigt wird oder sich von der leitenden Matrizenplatte ablöst, treten dann naturgemäß bei der nachfolgenden Niederschlagung von leitendem Material auf den leitenden Zwischenräumen zwischen dem Negativmuster Unregelmäßigkeiten auf, und der fertige, übertragene, gedruckte Stromkreis entspricht nicht mehr genau dem gewünschten Muster.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Schwierigkeit auf verblüffend einfache und wirkungsvolle Weise. Sie geht von dem Prinzip der bekannten Übertragungsmethode aus, wobei auf ein auf einer Matrizenplatte befindliches leitendes Muster des gewünschten Stromkreises ein daran schlecht haftendes leitendes Material aufgebracht und dieses dann abgezogen und auf einen bleibenden Träger übertragen wird. Die Erfindung besteht nun darin, daß die Matrize aus einem leitenden gedruckten Stromkreis besteht, der in einer starren dielektrischen Platte eingebettet ist und mit dieser eben abschließt. Diese Anordnung ermöglicht eine beliebige Wieder-Wiederholt verwendbare Matrize zur
Herstellung gedruckter Stromkreise

Anmelder:

S. E. A. Societe d'Electronique
et d'Automatisme,
Courbevoie, Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. E. Prinz, Dr. rer. nat. G. Hauser
und Dipl.-Ing. G. Leiser, Patentanwälte,
München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 4. September 1961 (872 406) - -

Verwendung der aus der Trägerplatte und dem isolierenden Muster bestehenden Matrize und somit eine wesentliche Einsparung an Zeit, Handarbeit und Material.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht die Übertragungsmatrize aus einem in einem isolierenden Träger verankerten gedruckten Stromkreis, wobei dieser gedruckte Stromkreis das Positiv des als Endprodukt gewünschten Stromkreises darstellt und aus Kupfer oder einem anderen leicht zu gravierenden Metall besteht, wobei das Metall mit Hartchrom oder einem anderen leitenden Material bedeckt oder, genauer ausgedrückt, plattiert ist, welches direkt oder mittels einer Zwischenschicht fest an dem den in der isolierenden Platte verankerten gedruckten Stromkreis darstellenden Metall haftet, andererseits jedoch ein schlechtes Haftvermögen für später bei jeder Übertragung galvanisch aufgebrachtes Kupfer oder einen anderen Leiter aufweist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird eine solche Matrize so hergestellt, daß man von einem Schichtgebilde aus einer dielektrischen, gelförmigen Harzschicht und einer Metallschicht ausgeht und das Schichtgebilde dann auf bekannte Weise graviert oder ätzt; die verbliebenen leitenden Teile werden dann mit der harten leitenden Auflage versehen, worauf der Stromkreis in einer Presse in die heiße dielektrische Schicht eingepreßt wird, deren Harz dabei auspolymerisiert und eine feste Verhaftung des Metallkomplexes in der isolierenden Schicht gewährleistet. Die leitenden und die

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isolierenden Oberflächen liegen somit in der Matrize in einer Ebene.

Das folgende Beispiel erläutert die Erfindung unter Verwendung eines Komplexes von Kupfer und Chrom.

Das als Ausgangsmaterial verwendete Schichtgebilde besteht aus einer mit Kupfer bedeckten Epoxydharzschicht, wobei das Harz, wie bereits gesagt, lediglich in geliertem Zustand vorliegt. Das Kupfer wird dann, entsprechend dem Muster des gewiinschten Stromkreises graviert oder geätzt, z. B. durch Aufbringung einer dünnen photoempfindlichen Schicht, Entwicklung und Waschung, worauf man die nicht durch die verbliebene Emulsion geschützten Teile des Kupfers vollständig herauslöst. Nach anschließender Entfernung der verbliebenen Emulsion wird das Schichtgebilde dann in ein Hartverchromungsbad gebracht, in welchem das leitende Muster des Stromkreises mit festhaftendem Chrom bedeckt wird. Nach der Chromierung kommt das Schichtgebilde in eine Heizpresse, wobei das leitende Muster in dem isolierenden Material fest verankert wird und mit diesem eine Ebene bildet; gleichzeitig polymerisiert das Harz unter Entstehung einer festen mechanischen Verbindung der Leiterteile mit dem isolierenden Stoff.

Eine solche Matrize wird dann beliebig oft benutzt, indem man jedesmal auf galvanischem Wege einen Kupferniederschlag aufbringt. Das Kupfer schlägt sich lediglich auf den mit der Matrizenoberfläche in einer Ebene liegenden leitenden Stellen bis zur Erzielung der gewünschten Dicke nieder. Dieser Kupferniederschlag ist abziehbar, d. h., er löst sich leicht von der Chromoberfläche ab, auf welcher er niedergeschlagen ist. Das Abziehen kann so erfolgen, daß man auf diesen Niederschlag eine mit einem wärmehärtbaren oder thermoplastischen »Leim« bestrichene dielektrische Platte oder auch eine Platte aus einem dielektrischen, gelierten, jedoch noch nicht polymerisierten Vinylepoxydharz, wie es für die Matrize Verwendung fand, aufbringt. Durch Erhitzen unter Druck erhält man dann den endgültigen Stromkreis, der aus einer dielektrischen und einer Kupferschicht besteht, wobei letztere sich von der Matrize abgelöst hat, welche dann wieder für eine erneute Verwendung bereit ist.

Das Abziehen kann auch unmittelbar durch einfaches Abheben des galvanisch aufgebrachten Kupferniederschlags von der Matrize erfolgen; die das gewünschte Muster des Stromkreises darstellende dünne Kupferschicht kann dann auf ein Dielektrikum aufgeklebt oder darin eingepreßt werden. Damit dies möglich ist, darf die Bahn des Niederschlags nicht unterbrochen sein, wie das offensichtlich bei den meisten Mustern von gedruckten Stromkreisen der Fall ist. Man muß dann die Leiterbahn der Matrix mit »Leiterbrücken« versehen, welche die Kontinuität des Stromkreises gewährleisten; diese Brücken gehen beim Abziehen mit über und gewährleisten einen mechanischen Zusammenhalt der abgezogenen Schicht. Nach Aufbringung der abgezogenen Schicht auf ihren endgültigen dielektrischen Träger werden diese Brücken wieder entfernt, und zwar entweder einfach herausgeschnitten oder auf chemischem oder elektrochemischem Wege entfernt, wobei der übrige stromleitende Stromkreis gegen einen solchen Angriff, beispielsweise durch einen Lack, geschützt wird.

Das vorstehende Beispiel kann natürlich weitgehende Abänderungen erfahren, die im Belieben des Fachmannes stehen.

Die Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführungsform einer solchen mehrfach verwendbaren Matrize zur Herstellung gedruckter Stromkreise. Dabei ist in der Zeichnung der dielektrische Harzträger mit 1 bezeichnet. 3 ist das in dem Träger eingebettete leitende Kupfermuster, und 2 ist die darauf niedergeschlagene Hartchromierung.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wiederholt verwendbare Matrize zur Erzeugung gedruckter Stromkreise nach der Übertragungsmethode, bei welcher auf ein auf einer Matrizenplatte befindliches leitendes Muster des gewünschten Stromkreises ein daran schlecht haftendes leitendes Material aufgebracht und dann abgezogen und auf einen bleibenden Träger übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize aus einem leitenden gedruckten Stromkreis besteht, der in einer starren dielektrischen Platte eingebettet ist und mit dieser eben abschließt.

2. Matrize nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Matrizenplatte befindliche Stromkreis aus einer Unterschicht aus einem leicht zu gravierenden Material besteht, welches mit einer harten und fest an dem leicht zu gravierenden Material bestehenden Plattierung versehen ist.

3. Matrize nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschicht aus Kupfer und die Plattierung aus Chrom besteht.

4. Matrize nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die starre dielektrische Platte aus einem Epoxydglas besteht.

5. Verfahren zur Herstellung der Matrize gemäß den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man ein aus einer Kupferschicht und einer gelförmigen Harzschicht bestehendes Schichtgebilde herstellt, in die Kupferschicht einen Stromkreis eingraviert, den erhaltenen Kupferstromkreis mit einem harten Belag versieht und dann unter Hitze und Druck den gedruckten Stromkreis unter gleichzeitiger Aushärtung des Harzes in dem Schichtgebilde verankert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1101550.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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