DE2553019B2 - Lichtempfindliches thermoplastisches Material und Verfahren zum Aufbringen einer Photoresist-bildenden Schicht auf eine Unterlage - Google Patents
Lichtempfindliches thermoplastisches Material und Verfahren zum Aufbringen einer Photoresist-bildenden Schicht auf eine UnterlageInfo
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Description
Das Aufbringen von lichtempfindlichen flüssigen Resistmaterialien oder solchen Resistmaterialien in
Form trockener Folien auf glatte Oberflächen ist allgemein bekannt. Ein Resist in Form einer trockenen
Folie weist Vorteile gegenüber Flüssigkeiten auf, weil die feste Folie Löcher überspannt und leicht gefärbt 4r>
werden kann. Wenn jedoch ein Resistmaterial als trockene Folie (z. B. ein Material mit einer festen
photoresistbildenden Schicht) auf eine Oberfläche mit erhöhten oder erhabenen Bereichen, z. B. Isolierplatten
von gedruckten Schaltungen mit erhabener Leitungsan- >o
Ordnung, aufgebracht werden soll, schmiegt sich bei den einfachen Laminierverfahren das Resist im allgemeinen
schlecht an die erhabenen Bereiche an, wodurch Luftblasen eingeschlossen werden.
Dieses Problem betrifft unter anderem auch das r>>
Gebiet der Lötmasken. Eine Lötmaske ist ein Resisttyp, der verwendet wird, um Lötmittel auf Leitungsbereiche
auf der Isolierplatte zu beschränken und eine Überbrükkung zwischen Leitern während der Arbeitsgänge des
Verzinnens und während des Lötens der Schaltelemente w) zu verhindern.
Eine Lötmaske wird üblicherweise als härtbare Druckfarbe durch Siebdruckverfahren aufgebracht. Das
Bedrucken im Siebdruckverfahren über erhabene Leitungsanordnungen auf einer Isolierplatte für gedruckte
Schaltungen wirft jedoch mehrere Probleme auf, besonders wenn die Leitungsdichte hoch und die
Isolierplatte groß ist. Die härtbare Druckfarbe muß fließen. Wenn sie jedoch zu stark fließt, findet
unerwünschtes seitliches Überdecken oder Fließen der Farbe in Löcher und in Bereiche statt, die offen bleiben
sollen. Solche mangelnde Deckungsgleichheit oder Paßdifferenzen können zur Folge haben, daß ein Leiter
neben einem Wulst offen bleibt, wodurch anschließend das Lötmittel beim Verzinnen oder beim Löten der
Schaltelemente überbrückt wird.
Diese Probleme der Siebdrucktechnik könnten durch Verwendung von trockenen, lichtempfindlichen Resistfolien
ähnlich den in den US-PS 34 69 982 und 35 26 504 und in der FR-PS 72/11 658 beschriebenen als Lötmaske
unter Anwendung des in der US-PS 34 69 982 oder unter Verwendung einer Vorrichtung ähnlich der in den
US-PS 34 04 057 und 35 47 730 beschriebenen ausgeschaltet werden. Ein weiterer Vorteil des Auflaminierens
von lichtempfindlichen trockenen Folien als Lötmaske gegenüber der Siebdrucktechnik ist die
verkürzte Zeit und die Leichtigkeit der Herstellung der maskierten gedruckten Schaltungen, da längere Härtezeiten
bei erhöhten Temperaturen vermieden werden. Der entscheidende Nachteil des Auflaminierens von
trockenen Folien ist jedoch deren Unfähigkeit, sich eng um alle erhabenen Leitungsanordnungen und Schaltelemente
zu legen und sich diesen eng anzuschmiegen. Insbesondere schmiegen sich trockene Folien, die bei
erhöhten Temperaturen auflaminiert werden, schlecht an erhabene Leitungsanordnungen und Schaltelemente
an, die senkrecht zur Laminierrichtung verlaufen, wodurch Luft zwischen Isolierplatte und Maske
eingeschlossen wird. Diese eingeschlossene Luft hat zur Folge, daß die Maske schlecht an der Isolierplatte haftet,
während des Verzinnens und Lötens Blasen bildet und die scharfe Abgrenzung der Leitungsanordnung verlorengeht,
wenn die Schaltung selbst aus einem niedrigschmelzenden Leiter, z. B. einem Lötmittel, besteht.
Ähnliche Probleme hinsichtlich des innigen Anschmiegens
ergeben sich, wenn eine trockene lichtempfindliche Risistfolie als Goldlaschenresist verwendet
wird. Ein Goldlaschen-Resistmaterial wird während der Herstellung von gedruckten Schaltungen verwendet,
um den Bereich der Anschlußlaschen der Isolierplatte so zu isolieren, daß die freiliegenden Anschlußkontaktelemente
der Isolierplatte mit Gold plattiert werden können. Die Anschlußlasche mit den darauf befindlichen
goldplattierten Kontaktelementen bildet dann die elektrische Verbindung für die fertige gedruckte
Schaltung mit den darauf befindlichen angelösten Schaltelementen. Ein Goldlaschenresist wird zur Zeit
von Hand als Spezialklebstreifen auf alle Bereiche einer gedruckten Schaltung mit Ausnahme der Bereiche der
Anschlußlaschen aufgebracht. Diese Maßnahme erfordert äußerste Sorgfalt, und das Laschenmaterial muß
zwangsläufig den Ätz- und Galvanisierbädern widerstehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbesserung in der Technik des Aufbringens von
trockenen, festen Photoresistfolien auf Oberflächen mit erhabenen Bereichen, insbesondere für die Verwendung
als Lötmasken, zu liefern, wobei die Einschließung von Luft um die erhabenen Bereiche auf einfache Weise
vermieden werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist ein lichtempfindliches thermoplastisches Material, das auf einem abstreifbaren
Träger eine photoresistbildende Schicht enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die photoresistbildende
Schicht an der Oberfläche mit einer Vielzahl von Rillen einer Tiefe von mindestens 12,7 μηι versehen ist. Die
Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren zum Aufbringen einer photoresistbildenden Schicht auf eine Unterlage
mit erhabenen Stellen durch Aufpressen eines lichtempfindlichen thermoplastischen Materials, das auf einem
abstreifbaren Träger eine photoresis !.bildende Schicht
enthält, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man ein lichtempfindliches thermoplastisches Material verwendet,
dessen photoresistbildende Schicht an dar Oberfläche mit einer Vielzahl von Rillen einer Tiefe von
mindestens !2,7 μηι versehen ist und man das Aufpressen
im wesentlichen parallel zu den Rillen der Schicht ausübt Gemäß einem bevorzugten Merkmal werden die
Rillen oder Kanäle in dem lichtempfindlichen thermoplastischen Material erst unmittelbar vor ihrer Laminierung
auf die Oberfläche gebildet, so daß übliche photoresistbildende Schichten ohne Rillen bei dem
Verfahren verwendet werden können.
Bei der Erzeugung von Polymerbildern auf einer Oberfläche mit erhabenen Stellen unter Aufbringen der
lichtempfindlichen Schicht kann in beliebiger Reihenfolge bildmäßiges Belichten der thermoplastischen lichtempfindlichen
Schicht mit aktinischer Strahlung und Abstreifen des Trägers von der bildtragenden Schicht
mit anschließendem Modifizieren der bildtragenden Schicht erfolgen.
Für die praktische Verwirklichung der Erfindung ist eine Vorrichtung geeignet, die Rillen in der Oberfläche
der Schicht bilden kann und Bauteile enthält, die die mit Rillen versehene Oberfläche der Schicht auf die zu
modifizierende Oberfläche aufbringt, wobei Drick allmählich längs des Trägers in einer Richtung im
wesentlichen parallel zu den Rillen in der Oberfläche der Schicht zur Einwirkung gebracht wird.
Eine Vorrichtung, die besonders vorteilhaft zur Herstellung von mit einem Photoresist beschichteten
Materialien ist, in denen eine lichtempfindliche Schicht mit einem Formkörper, dessen Oberfläche erhabene
Stellen oder Ungleichmäßigkeiten oder Unterbrechungen aufweist, verklebt ist, und die unter Verwendung
eines lichtempfindlichen Materials erhalten werden, das eine lichtempfindliche, thermoplastische Schicht zwischen
einem Träger und einer Schutz- und Deckschicht aufweist, weist die folgenden Elemente auf:
a) Bauteile zur Zuführung des lichtempfindlichen Materials zu einer rillenbildenden Vorrichtung,
b) eine Aufwickelvorrichtung zur Entfernung der Deckschicht vom lichtempfindlichen Material während
dessen Zuführung,
c) ein rillenbildendes Bauteil, das eine Vielzahl von
Rillen in der von der Deckschicht befreiten lichtempfindlichen Schicht in Laufrichtung erzeugt,
und
d) Druckrollen zum Aufbringen des mit Rillen versehenen, von der Deckschicht befreiten lichtempfindlichen
Materials auf die erhabene Stellen aufweisende Oberfläche des Formkörpers, während
das mit Rillen versehene, von der Deckschicht befreite Material und der Formkörper im wesentlichen
in Richtung der darin vorhandenen Rillen oder Kanäle durch die Druckrollen gezogen
werden.
Bei der vorstehend beschriebenen Apparatur eignet sich als Bauteil zur Bildung von Rillen jede beliebige
Vorrichtung, die eine Vielzahl von tiefen Rillen mit engem Abstand in der Oberfläche der lichtempfindlichen
Schicht in der Richtung, in der die Schicht zugeführt wird, bildet. Bevorzugt als Vorrichtung zur
Rillenbildung wird eine freibewegüche erhitzte Wa!?e,
auf der mit engem Abstand V-förmige Rillen um den Umfang verlaufen, z. B. eine beheizte Gewindewalze,
auf der eine V-förmige Rille spiralförmig über die gesamte Länge der Walze verläuft. In diesem Fall wird
» die lichtempfindliche Schicht über die Gewindewalze
geführt und durch Spannung, die durch den Antrieb auf den Träger augeübt wird, in die Rillen gepreßt
Die Rillen können gerade, schlierenförmig, gekrümmt oder sinusförmig oder unregelmäßig oder etwas
ι« unterbrochen sein, d. h. Abstände zwischen kleinen Bereichen wie Punkten, Quadraten, Rauten usw.
aufweisen. Der Querschnitt der Rillen kann unterschiedlich, z. B. gekrümmt, U-förmig, V-förmig usw., sein. Die
Rillen können sich auf der Oberfläche der lichtempfindj liehen Schicht so schneiden, daß sie Gitter, Netze oder
Kreuzmuster bilden. Die Rillen müssen jedoch eine Vielzahl von tiefen Kanälen über die Länge der
lichtempfindlichen Schicht in der allgemeinen Richtung, in der die Laminierung stattfindet, bilden. Zwar sind
2" Rillen und Kanäle mit geringeren Tiefen in bestimmten
Fällen geeignet, jedoch sollten die Rillen und Kanäle im allgemeinen wenigstens halb so tief sein wie die Dicke
der lichtempfindlichen Schicht und/oder die Höhe der erhabenen Bereiche auf der Oberfläche. Um brauchbar
2'< zu sein, müssen die Rillen und Kanäle einen engen
Abstand aufweisen, wobei die untere Grenze von der Dicke der Schicht, von der Tiefe der Rille und von der
Höhe, Breite, dem Abstand und der Richtung der während des Laminierens zu umhüllenden erhabenen
w Bereiche auf der Oberfläche abhängt.
In der Apparatur können ferner beliebige Bauteile verwendet werden, die die Formteile mit ungleichmäßiger
Oberfläche zuführen und, falls erforderlich, erhitzen. Bevorzugt als Vorrichtung zur Zuführung und zum
)"> Erhitzen der Formkörper wird ein angetriebenes Band, das durch einen Ofen läuft, wobei ein Ende des
angetriebenen Bandes an die erhitzten Formkörper angrenzt und sie der Druckrolle zuführt und das Band
durch den Antrieb betätigt wird.
Die Apparatur kann ferner eine zweite Baugruppe aus den Bauteilen (a), (b) und (c) aufweisen, die so
angeordnet sind daß auf die Rückseite des Formkörpers eine zweite gerillte, von der Deckschicht befreite
lichtempfindliche Schicht zur gleichen Zeit, zu der auf
·»■"> die Vorderseite des Formkörpers eine gerillte, von der
Deckschicht befreite Schicht in der oben beschriebenen Weise laminiert wird, aufgebracht wird. Die Apparatur
kann somit verwendet werden, um gleichzeitig Photoresistschichten auf beide Seiten einer erhitzten gedruck-
·>() ten Schaltung, die erhabene Elemente auf beiden Seiten
aufweist, zu laminieren.
Die vorstehend beschriebene Apparatur kann gesondert verwendet werden oder ein Teil einer integrierten
automatischen Maschine sein, wie sie in der US-PS
>> 35 47 730 beschrieben ist.
Der photoresistbildende Typ der lichtempfindlichen Schicht, üblicherweise als »Trockenfilmresisi« bezeichnet,
ist eine Schicht eines lichtempfindlichen Materials, aus der ein Resistbild nach bildmäßiger Belichtung
oo durch aktinische Strahlung durch Entfernen von
Bereichen der Schicht erzeugt werden kann. Im Falle eines negativ arbeitenden Materials werden die
unbelichteten Bereiche entfernt, während die belichteten Bereiche als Resistbild zurückbleiben. Im Falle von
br> positiv arbeitenden Materialien bilden die unbelichteten
Bereiche das Resistbild.
Durch die Erfindung wird ein wirtschaftliches Verfahren verfügbar, das es ermöglicht, diese Schichten
auf Oberflächen mit erhabenen Bereichen, z. B. gedruckte Schaltungen für die elektronische Industrie, aufzubringen,
ohne daß Luftblasen zwischen der Schicht und der Oberfläche eingeschlossen werden.
Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
F i g. 1 zeigt ein Fließschema, das die Funktion der verschiedenen Teile der zur Verwirklichung der
Erfindung eingesetzten Vorrichtung veranschaulicht;
F i g. 2 ist ein Querschnitt durch ein mit Rillen versehenes lichtempfindliches Material;
F i g. 3 ist ein Querschnitt durch eine lichtempfindliche Schicht, die auf eine gedruckte Schaltung mit
erhabenen Leitungen aufgebracht ist;
F i g. 4 bis 6 sind Querschnittsansichten von Apparaturen für die Durchführung der Erfindung;
F i g. 7 zeigt eine Reihe von brauchbaren Mustern von mit Rillen versehenen Walzen.
Die Erfindung ist besonders vorteilhaft für die Bildung eines Photoresists, ζ. B. einer Lötmaske oder
eines Goldlaschenresists, auf einer Oberfläche mit erhabenen Bereichen oder Diskontinuitäten, z. B. auf
der Oberfläche von gedruckten Schaltungen, auf die erhabene matallische Schaltelemente, z. B. Leitungen,
aufgebracht sind. Die erhabenen Stellen oder Diskontinuitäten auf der Oberfläche haben im allgemeinen einen
geradlinigen Querschnitt und winkelförmige Kanten mit einem winkeligen Übergang zwischen der Oberfläche
und den Seitenwänden der darauf befindlichen erhabenen Stellen. Bei dem bevorzugten Verfahren gemäß der
Erfindung zur Bildung eines Photoresists auf einer gedruckten Schaltung aus einem lichtempfindlichen
Material mit einer thermoplastischen, festen lichtempfindlichen Schicht, z. B. einer photopolymerisierbaren
Schicht, die zwischen einem entfernbaren Träger und einer Schutz- und Deckschicht angeordnet ist, wird die
Deckschicht von der lichtempfindlichen Schicht entfernt und die lichtempfindliche Schicht so gerillt, daß eine
Vielzahl von Rillen oder Kanälen (z. B. etwa 8 bis 80 pro cm) mit einer Tiefe entsteht, die der Höhe der
erhabenen Elemente der Schaltung entspricht und beispielsweise etwa 13 μιτι bis 250 μίτι beträgt. Bei einer
bevorzugten Methode zur Bildung der Rillen in der lichtempfindlichen Schicht wird diese über einen
erhitzten, frei beweglichen, mit Gewinde versehenen runden Stab oder eine Walze mit etwa 40 Rillen/cm, die
eine Tiefe von etwa 0,15 mm haben, gezogen. Die mit dem Träger verklebte, mit Rillen versehene lichtempfindliche
Schicht wird auf die Oberfläche der gedruckten Schaltung laminiert, indem die Oberfläche der gedruckten
Schallung auf ungefähr die Erweichungstemperatur der lichtempfindlichen Schicht oder darüber erhitzt, die
mit Rillen versehene Schicht auf die Oberfläche der heißen gedruckten Schaltung gelegt und die gedruckte
Schaltung mit der darauf aufgebrachten, mit Rillen versehenen Schicht zwischen zwei elastischen Druckrollen
im wesentlichen in der Richtung der vorher gebildeten Rillen geführt wird. Der durch die Druckrollcn
zur Einwirkung gebrachte Druck muß genügen, um die gerillte Schicht zu einer geschlossenen Schicht zu
pressen, die sich den erhabenen Elementen der gedruckten Schaltung hauteng anschmiegt. Die Größe
des zur Einwirkung gebrachten Drucks hängt natürlich von der Art der lichtempfindlichen Schicht und von eier
beim Laminieren angewandten Temperatur ab.
Beim Verfahren gemäß der Erfindung wird eine
lichtempfindliche, thermoplastische Schicht in innige Berührung mil einer Oberfläche, die erhabene Stellen
und Bereiche aufweist, mit nur geringer oder ohni Einschließung von Luftblasen gepreßt. Während diese
Pressens in inniger Berührung mit der Oberfläche entweicht die Luft zwischen der Schicht und de
Oberfläche durch die Rillen in der Oberfläche de Schicht, und die Schicht wird um die erhabenen Stellen
der Oberfläche, die von ihr eng umschlossen werden, deformiert. Vorzugsweise wird die Schicht auf die
Oberfläche bei der Klebtemperatur der Schicht ode
ίο einer über dieser Temperatur liegenden Temperatu
laminiert, so daß die Deformierung der Schicht durch die erhabenen Stellen erleichtert und eine fest
Verbindung zwischen der Schicht und der Oberfläch ausgebildet wird.
Das laminierte Material besteht aus der gedruckten Schaltung, einer damit fest verbundenen geschlossenen
lichtempfindlichen Schicht und einem an der anderen Seite der Schicht mit geringer bis mäßiger Festigkeit
haftenden entfernbaren Träger, der vorzugsweise füi aktinische Strahlung durchlässig ist. Die Photoresist
schicht wird bildmäßig mit aktinischer Strahlung belichtet, indem ein kontrastreiches Transparentbild au
den transparenten Träger deckungsgleich mit den Schaltungsbild der gedruckten Schaltung gelegt und das
Material in üblicher Weise mit aktinischer Strahlung belichtet wird. In gewissen Fällen, beispielsweise wen
der Träger für aktinische Strahlung nicht durchlässig is oder wenn besonders hohe Auflösung erforderlich is
kann der Träger zuerst entfernt und die transparent
jo Bildvorlage unmittelbar auf die lichtempfindlich«
Schicht gelegt werden, bevor mit aktinischer Strahlung belichtet wird.
Das polymere Bild im belichteten Material, das di gedruckte Schaltung enthält, kann modifiziert und i
J5 verschiedener Weise verwendet werden. Nach de
Entfernung des Trägers können die löslicheren Teile de bildmäßig belichteten Schicht mit einem geeigneter
Lösungsmittel herausgewaschen werden, wobei ei polymeres Resistbild auf der Oberfläche der gedruckte
Schaltung gebildet wird. Ebenso können in gewisser Fällen belichtete oder unbelichtete Teile der bildtragen
den Schicht zusammen mit dem transparenten Träge entfernt werden, wenn der Träger abgestreift wird. Ii
den vorstehenden Fällen kann, wenn die das polymer Bild tragende Schicht durch bildmäßige Entfernung voi
Bereichen der Schicht modifiziert werden kann, da verbleibende polymere Bild entweder als Lötmaskf
oder als Goldlaschenresisl oder einfach als dekorative oder schützende Umhüllung verwendet werden. Dif
belichtete bildtragende Schicht kann auch durch Tonet und Plattieren modifiziert werden, wenn die Oberfläch'
der bildtragenden Schicht aus klebrigen Bildbereichei besteht oder wenn die Bildbereiche beispielsweise durcl
Erhitzen klebrig gemacht werden können. Nach de Entfernung der Trägerfolie von der belichteten Schich
können somit die klebrigen Bildbereiche getont werdci indem Farbstoffe, Pigmente, magnetische Teilchen
Metallteilchen, katalytische Teilchen usw. aufgestäub oder unter Druck aufgebracht werden. Bei Verwendung
m\ von Metallteilchen oder katalytischen Teilchen zun
Tonen der belichteten Schicht kann das Büd durcl übliche elektrolytische oder stromlose Abscheidung vot
Metall in den getonten Bereichen weiter modifizier werden. Durch Wiederholen des Verfahrens gemäß de
t>5 Erfindung können somit Mehrfachschaltungen auf eine
einzigen Isolierplatte aufgebaut werden. Ebenso kam durch Tonen mit einfachen Farbstoffen und Wiedcrho
!en des in der US-PS 36 49 268 beschriebenei
Verfahrens eine gedruckte Schaltung in einer dekorativen Schutzhülle eingeschlossen werden.
Die lichtempfindliche Schicht kann in verschiedener Weise mit Rillen versehen werden. Sie kann in der oben
beschriebenen Weise über eine runde, erhitzte, mit Rillen versehene Rolle gezogen oder mit einer in der
gleichen Weise gemusterten Druckwalze geprägt werden. Ebenso kann die lichtempfindliche Schicht über
die Zähne eines feststehenden gezahnten Stabes gezogen werden. Eine lichtempfindliche Schicht kann ι ο
aus einer Düse unter solchen Bedingungen, daß eine gemusterte Oberfläche gebildet wird, extrudiert werden.
Insbesondere kann eine Strangpreßdüse mit einer Vielzahl von Zähnen versehen werden, um die gerillte
Schicht zu bilden. Die Schicht kann unmittelbar vor dem Laminierprozeß gerillt werden, oder das lichtempfindliche
Material kann nach der Erzeugung der Rillen in der lichtempfindlichen Schicht in Rollen oder flachliegender
Form bis zum Gebrauch zu einem späteren Zeitpunkt gelagert werden. Damit ein solches gelagertes Material
brauchbar ist, ist im allgemeinen eine verhältnismäßig harte oder elastische lichtempfindliche Masse erforderlich.
Eine mit Rillen versehene Schicht kann hergestellt werden, indem eine lichtempfindliche Masse auf ein mit
Rillen versehenes oder gemustertes Deckblatt geschiehtet und die Trägerfolie auf die glatte Rückseite der
lichtempfindlichen Schicht laminiert wird, wobei ein lichtempfindliches Material erhalten wird. Um ein
solches lichtempfindliches Material beim Verfahren gemäß der Erfindung zu verwenden, braucht lediglich
das gerillte Deckblatt abgestreift zu werden, wobei die mit Rillen versehene lichtempfindliche Schicht für den
Gebrauch freigelegt wird. Eine gleiche Schicht kann auch durch Extrudieren oder Laminieren einer lichtempfindlichen
Schicht zwischen einer glatten Trägerfolie und einer gerillten oder gemusterten Deckfolie
hergestellt werden. Eine mit Rillen versehene Schicht auf einer Trägerfolie kann auch photographisch
hergestellt werden, indem ein aus einem Deckblatt, einer lichtempfindlichen Schicht und einer Trägerfolie
bestehendes Material durch das Deckblatt und ein Gitter oder gemustertes Transparent vorbelichtet wird.
Zum Gebrauch eines solchen Materials wird das Deckblatt mit den lichtgehärteten Teilen der vorbelichteten
Schicht von der übrigen lichtempfindlichen Schicht abgestreift, worauf die Schicht in der beschriebenen
Weise verwendet wird.
Die Maschine und das Verfahren gemäß der Erfindung können mit zahlreichen Arten von lichtempfindlichen
Bahnen und/oder Schichten einschließlich photopolymerisierbarer Bahnen oder Schichten, die
additionspolymerisierbar sind, und photovernetzbarer Bahnen oder Schichten verwendet werden. Zahlreiche
spezielle Beispiele solcher lichthärtbarer Schicht werden in den folgenden Patentschriften genannt: US-PS
34 69 982 und 35 26 504, FR-PS 72/11 658 und US-PS 36 22 334.
Die unbelichteten Bereiche bleiben in diesen besonderen Fällen löslich und werden durch die Entwicklung
entfernt. Die Vorrichtung und das Verfahren gemäß der bo
Erfindung sind jedoch auch für positiv arbeitende Filme, z. B. die photolöslichen Massen, die in der US-Patentanmeldung
8 33 756 vom 16. 6. 1969 beschrieben werden, und die photodescnsibilisierbaren Massen, die in der
US-PS 37 78 270 beschrieben werden, anwendbar. In beiden Fällen werden die belichteten Bereiche entfern!,
wobei ein Bild auf dem Film zurückbleibt. In jedem Fall muß der Film die grundsätzliche Voraussetzung erfüllen,
daß die bildmäßige Belichtung des Films entweder direkt lösliche und unlösliche Bereiche oder Bereiche,
die löslich und unlöslich gemacht^werden können, ergibt,
worauf durch weitere maschinelle Verarbeitung die löslichen Bereiche entfernt werden und ein Bild auf dem
Film zurückbleibt.
Bei der Durchführung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Material, das eine
photopolymerisierbare Schicht enthält, auf der ein Bild erzeugt werden kann, wie folgt hergestellt: Eine Schicht
einer photopolymerisierbaren Masse wird auf eine geeignete Trägerfolie aufgebracht. Nach dem Trocknen
der photopolymerisierbaren Schicht wird auf ihre Oberfläche eine entfernbare Abdeckfolie laminiert. Die
photopolymerisierbare Masse wird in einer solchen Menge aufgetragen, daß eine trockene Schicht einer
Dicke von etwa 8 μπι bis 250 μπι oder mehr erhalten
wird. Eine geeignete Trägerfolie, die vorzugsweise in hohem Maße bei Temperaturänderungen maßhaltig ist,
kann aus den verschiedensten Arten von Folien, die aus Hochpolymeren, z. B. Polyamiden, Polyolefinen, Polyestern,
Vinylpolymerisaten und Celluloseestern bestehen und eine Dicke von 6 μίτι bis 200 μπι oder mehr
haben, ausgewählt werden. Wenn die Belichtung vor der Entfernung der Trägerfolie vorgenommen werden soll,
muß sie natürlich einen wesentlichen Anteil der auf sie einfallenden aktinischen Strahlung durchlassen. Wenn
die Trägerfolie vor dem Belichten entfernt wird, gelten diese Begrenzungen nicht. Besonders gut geeignet sind
transparente Polyäthylenterephthalatfolien einer Dicke von etwa 25 μπι. Geeignete entfernbare Deckfolien
können aus der gleichen Gruppe der vorstehend genannten Folien aus Hochpolymeren gewählt werden
und eine Dicke im gleichen Bereich haben. Eine 25 μιη
dicke Deckfolie aus Polyäthylen ist besonders gut geeignet. Die vorstehend beschriebenen Träger- und
Deckfolien verleihen der photopolymerisierbaren Resistschicht guten Schutz.
Photopolymerisierbare Massen für die Herstellung des vorstehend beschriebenen lichtempfindlichen Materials
können aus den verschiedensten photopolymerisierbaren Verbindungen und geeigneten Bindemitteln
für diese Verbindungen bestehen. Beispielsweise sind die photopolymerisierbaren Materialien, die in den
US-PS 27 60 863 und 34 69 982, in der FR-PS 72 11 658 und in der US-PS 36 22 334 beschrieben werden, ebenso
wie die polymerisierbaren polymeren Ester, die in der US-PS 34 18 295 beschrieben werden, gut geeignet.
In den vorstehend genannten Patentschriften werden verschiedene geeignete äthylenisch ungesättigte Verbindungen,
thermoplastische polymere Bindemittel, Additionspolymerisationsinitiatoren, die durch aktinisches
Licht aktivierbar sind, und andere Bestandteile beschrieben. Weitere äthylenisch ungesättigte Monomere
werden in den US-PS 30 60 023, 32 61 686 und 33 80 831 beschrieben. Im Falle der polymerisierbaren
Polymerisate ist kein Bindemittel notwendig, jedoch kann es in geringer Menge verwendet werden. Außer
Photoinitiatoren können auch andere Bestandteile, z. B. Weichmacher, thermische Inhibitoren, Farbstoffe, Füllmittel
usw., anwesend sein, wie dies allgemein bekannt ist. Wie die vorstehend genannten Patentschriften
zeigen, können gewisse Bestandteile eine doppelte Aufgabe erfüllen. Beispielsweise kann in den aus
Monomeren! und Bindemittel bestehenden Systemen das äthylenisch ungesättigte, photopolymerisierbare
Monomere gleichzeitig als Weichmacher für das thermoplastische Bindemittel wirksam sein.
Verschiedene Farbstoffe können zugesetzt werden, um die Sichtbarkeit des Resistbildes zu verbessern.
Auch Pigmente können für diesen Zweck verwendet werden. Etwaige verwendete farbgebende Stoffe sollten
jedoch vorzugsweise durchlässig für die angewandte aktinische Strahlung sein.
Nachstehend wird näher auf die Abbildungen eingegangen. F i g. 1 veranschaulicht in schematischer
Form die wesentlichen Merkmale der Erfindung in ausgezogenen Linien und wahlweise einbezogene
Merkmale von komplizierteren Ausführungsformen in gestrichelten Linien. Die Apparatur besteht im wesentlichen
aus einer Materialzufuhr A, durch die das Material von einer Lieferrolle zu einer Verklebungs- oder
Laminierstation B geführt wird, wo es unter Druck mit einer mit Rillen versehenen lichtempfindlichen Schicht
einer im wesentlichen trockenen Bahn aus gerilltem lichtempfindlichem Material unter Bildung eines lichtempfindlichen
Laminats in Berührung gebracht wird. Das Laminat wird der Laminat-Aufnahmestation C
zugeführt. Die Bahn aus gerilltem lichtempfindlichem Material wird von einer Rillenbildungsvorrichtung D
zugeführt, die in der lichtempfindlichen Schicht der Bahn des lichtempfindlichen Materials tiefe Rillen oder
Furchen bildet, die parallel zu der Richtung verlaufen, in der die mit Rillen versehene Schicht der Laminierstation
zugeführt wird. Die Bahn des lichtempfindlichen Materials wird der Rillenbildungsvorrichtung durch ein
Lieferwerk £ zugeführt.
Außer den vorstehend beschriebenen wesentlichen Bauteilen können andere Ausführungsformen der
Apparatur wahlweise die folgenden Bauteile aufweisen: einen Vorwärmer F, durch den die Materialien und/oder
die lichtempfindliche gerillte Bahn geführt werden können, bevor sie in die Laminier- oder Verklebungsstation
eingeführt werden; einen Erhitzer G, der mit der Rillenbildungsvorrichtung als geschlossene Einheit
ausgebildet sein kann, und über oder in dem die lichtempfindliche Bahn vor oder während der Rillenbildung
in der lichtempfindlichen Schicht erhitzt wird, und eine Abstreifvorrichtung H, die, wenn Materialien mit
einem solchen Aufbau verwendet werden, das Schutz- und Deckblatt von der Oberfläche eines lichtempfindlichen
Materials entfernt, bevor es von E zu G oder D geführt wird. Bei einer Ausführungsform der Erfindung
können Platten oder ähnliche Materialien beiderseits laminiert werden. Bei dieser Ausführungsform ist-die
Apparatur jeweils mit einer zusätzlichen Rillenbildungsvorrichtung D', Bahnzuführung £', Heizvorrichtung C
und Abstreifvorrichtung H' für das Deckblatt versehen.
Eine spezielle Apparatur zum Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht gemäß der Erfindung auf die
Oberfläche einer Platte mit erhabenen Bereichen, z. B. zum Aufbringen eines Photoresists auf eine gedruckte
Schaltung mit erhabenen Leitungen und Schaltelementen ist in Fig.4 dargestellt. Bei dieser Apparatur
werden die gedruckten Schaltungen 11 maschinell oder
von Hand von einem Tisch oder einer Plattform 12 in den Spalt zwischen einem angetriebenen endlosen Band
13 und einer Leerlaufrolle 14 eingeführt, die sich senkrecht über dem Ende des Drahtnetzes 13 in
Schlitzen der Bandauflagen 15, die am Maschinenständer 16 befestigt sind, frei dreht. Das endlose
Drahtnetzband 13 wird durch eine nicht angetriebene Rolle 17, die an den Bandauflagen 15 unter und parallel
zu der Leerlaufrolle 14 befestigt ist, und eine angetriebene Rolle 18, die an den Enden, die den
Bandauflagen 15 gegenüberliegen, befestigt ist, voll
ausgezogen und getragen. Die Rolle 18 wird durch einen Kettenradantrieb so angetrieben, daß der obere Teil des
Bandes, auf dem die gedruckten Schaltungen 11 liegen, zur angetriebenen Rolle läuft. Ein an den Bandauflagen
15 befestigter Hitzeschild 20 aus Blech schließt das angetriebene endlose Drahtnetzband 13 zwischen
Umlenkrolle 17 und angetriebener Rolle 18 ein. Zwischen dem oberen Teil des Drahtnetzbandes 13 und
parallel dazu und dem Hitzeschild 20 ist ein Wärmestrahler 21 in Form eines Glühstabes am Hitzeschild 20
befestigt. Die gedruckten Schaltungen 11 werden somit
durch Strahlungswärme erhitzt, während sie durch den Vorwärmer auf dem Drahtnetzband 13 mit konstanter
Geschwindigkeit in den Spalt der Laminiervorrichtung laufen. Die Laminiervorrichtung besteht aus zwei
angetriebenen Druckrollen 22 und 23, die beide mit einem elastischen Material mit einer Shore-A-Härte
von etwa 65 belegt sind und beide durch einen Elektromotor über einen einzigen Kettenradmechanismus
angetrieben werden. Die untere Druckrolle 22 ist in fester Lage zwischen den Maschinenständern 16 so
befestigt, daß sie parallel zur angetriebenen Rolle 18 des Vorwärmteils des Förderbandes und ihre Oberseite
tangential zu der Ebene verläuft, die der obere Teil des endlosen Drahtnetzbandes 13 bildet, das die gedruckten
Schaltungen 11 trägt. Bei der in Fig.4 dargestellten
Anordnung wird die untere Druckrolle 22 entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben, wobei sie ihrerseits die
angetriebene Rolle 18 über den Kettenradantrieb mit einer solchen Geschwindigkeit antreibt, daß die
resultierende Vorschubgeschwindigkeit des Drahtnetzbandes ebenso hoch oder niedriger ist als die tangentiale
Geschwindigkeit der angetriebenen unteren Druckrolle 22. Die obere angetriebene Druckrolle 23 ist über der
unteren angetriebenen Druckrolle 22 und parallel zu dieser so angeordnet, daß die durch die beiden
angetriebenen Druckrollen gebildete Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Ebene verläuft, die durch den
oberen Bandteil des endlosen Drahtnetzbandes 13 gebildet wird. Die obere angetriebene Druckrolle 23 ist
an einer beweglichen Auflage und an einem Bewegungsmechanismus befestigt, der es ermöglicht, die obere
angetriebene Druckrolle 23 höhenverstellbar so festzulegen, daß eine gewünschte Spaltbreite und/oder ein
gewünschter Klemmdruck auf eine gedruckte Schaltung 11 eingestellt wird, auf die eine mit Rillen versehene
lichtempfindliche Schicht 27 laminiert wird. Die obere Druckrolle 23 bei der in F i g. 4 dargestellten Anordnung
wird im Uhrzeigersinn mit einer tangentialen Geschwindigkeit angetrieben, die auf die tangentiale
Geschwindigkeit der unteren angetriebenen Druckrolle 22 abgestimmt ist. Eine Rolle aus lichtempfindlichem
Material 28 ist fest auf einen Dorn 29 geschoben, der über den Druckrollen 22 und 23 parallel dazu in
Schlitzen der Liefcrrollenhalter 30 gelagert ist, die ihrerseits an den Maschinenständern 16 befestigt sind.
Der Dorn 29 ist mit einem Kupplungsmechanismus versehen, um freies Drehen und Abwickeln der Rolle
der lichtempfindlichen Bahn 28 zu hemmen. Das lichtempfindliche Material besteht in dieser Reihenfolge
aus einem entfernbaren Träger 32, einer lichtempfindlichen Schicht 33 und einem abstreifbaren Deckblatt 34,
wobei der entfernbarc Träger 32 die äußerste Lage der Rolle des lichtempfindlichen Materials bildet. Bei der in
Fig.4 dargestellten Anordnung wird die Rolle des lichtempfindlichen Materials in einer Richtung entgegen
dem Uhrzeigersinn um eine frei bewegliche Umlenkrolle 35 abgewickelt, die zwischen der oberen angetriebe-
nen Druckrolle 23 und dem Dorn 29 parallel dazu in den Maschinenständern 16 gelagert ist. Der mit der
Umlenkrolle 35 in Berührung kommende Teil des lichtempfindlichen Materials ist der entfernbare Träger
32. Zwischen der Rolle des lichtempfindlichen Materials 28 und der Umlenkrolle 35 wird das Deckblatt 34
abgestreift, um die Außenseite der Rolle des lichtempfindlichen Materials 28 gewunden und, wie in F i g. 4
dargestellt, im Uhrzeigersinn auf eine Aufnahmerolle 36 gewickelt, die durch den Kontakt mit den äußeren
Teilen der Rolle des lichtempfindlichen Materials 28 angetrieben wird. Die Aufnahmerolle 36 wird über der
Rolle des lichtempfindlichen Materials 28 durch Schlitzführungen in den Auflagen 30 der Lieferrolle in
ihrer Lage gehalten. Nachdem die lichtempfindliche Bahn um die frei bewegliche Umlenkrolle gezogen
worden ist, wird sie entgegen dem Uhrzeigersinn um eine frei bewegliche, erhitzte, mit Rillen versehene Rolle
37 so geführt, daß die lichtempfindliche Schicht 33 mit der gerillten Rolle in Berührung ist. Die lichtempfindüehe
Schicht wird dann im Uhrzeigersinn so um die obere angetriebene Druckrolle 23, daß der Träger 32 mit der
Rolle 23 in Berührung ist, und dann durch den Walzenspalt zwischen den Druckrollen 23 und 22
geführt. Die frei bewegliche, erhitzte, gerillte Walze 37 verläuft parallel zur oberen Druckrolle 23 und ist an den
Maschinenständern 16 in einer Lage befestigt, die von einer Ebene, die durch die Achse der Umlenkrolle 35
und der oberen Druckrolle 23 gebildet wird, zur Vorderseite der Maschine seitlich versetzt ist. Die jo
Riffelwalze 37 wird durch einen Erhitzer 39 in einer ringförmigen Ausnehmung in der Welle der Riffelwalze
37 erhitzt. Die Rillen 38 der Riffelwalze 37 werden vorzugsweise gebildet, indem eine Rolle so mit einem
Gewinde versehen wird, daß etwa 40 Gänge/cm von J5 0,13 mm Tiefe vorhanden sind, jedoch sind zahlreiche
Variationen der Rillenmuster möglich, wie in Fig. 7 veranschaulicht. Während die lichtempfindliche Bahn
durch den Spalt der Druckrollen 22 und 23 gezogen wird, wird die lichtempfindliche Schicht 33 durch den
Träger 32 auf Grund der Spannung, die auf den Träger 32 durch die hemmende Wirkung des Kupplungsmechanismus
auf die Drehung des Dorns 29 ausgeübt wird, über die Rillen 38 der Riffelwalze 37 gezogen und in die
Rillen gepreßt. Während die gedruckte Schaltung 11 4r>
zusammen mit der mit Rillen versehenen lichtempfindlichen Bahn durch den Spalt der Druckrollen 22 und 23
läuft, wird das gerillte lichtempfindliche Material 27 zwischen dem Träger 32 und der Oberfläche der
gedruckten Schaltung Il zusammengepreßt, so daß es sich vollständig und innig der Oberfläche und um die
erhabenen Elemente der Schaltung anschmiegt. Nach dem Durchlauf durch die Rollen 22 und 23 der
Laminiervorrichtung läuft die laminierte gedruckte Schaltung auf einen aus parallelen Leerlaufrollen 40 Vi
bestehenden Förderer. Ein Ventilator 41 ist vorgesehen, um Dämpfe, die während des Erhitzens gebildet werden,
zu entfernen. An der laminierten gedruckten Schallung können dann weitere Arbeitsgänge vorgenommen
werden. wi
Andere Vorrichtungen zur Rillenbildung sind in Fig.5 und Fig.6 dargestellt. Bei der in Fig. 5
dargestellten ersten Variation ist die frei bewegliche, beheizte Riffelwalze 37 seitlich von der Leerlaufrolle 35
an der Rückseite der Maschine angeordnet. Die tv>
Riffelwalze 37 verläuft parallel zur Leerlaufrolle 35 und ist in einem beweglichen Rahmen 42 gelagert, der an
den Maschinenständern 16 befestigt ist. Die lichtempfindliche Bahn wird zwischen Leerlaufrolle 35 und
Riffelwalze 37 so eingeführt, daß der entfernbare Träger 32 mit der Leerlaufrolle 35 in Berührung ist. Indem die
Riffelwalze 37 genügend dicht an die Leerlaufrolle 35, d. h. nicht dichter als die Dicke des entfernbaren Trägers
32 und nicht weiter als etwa die Gesamtdicke des Trägers 32 und 2Ii der Dicke der lichtempfindlichen
Schicht 33 herangeführt wird, werden brauchbare Rillen in die lichtempfindliche Schicht 33 geprägt, während die
lichtempfindliche Bahn durch die Laminierrollen 22 und
23 gezogen wird.
Eine zweite, in F i g. 6 dargestellte Variation ist in der gleichen Weise wie die in F i g. 5 dargestellte Ausführungsform
ausgebildet mit dem Unterschied, daß die frei bewegliche, beheizte Riffelwalze 37 durch einen
feststehenden gezahnten Stab 43 mit etwa 40 Zähnen pro cm ersetzt ist. Weitere Variationen sind ohne
weiteres denkbar. Beispielsweise kann die Leerlaufrolle 35 an Stelle der Riffelwalze 37 oder des gezahnten
Stabes 43 verstellbar sein. Ferner kann die Leerlaufrolle 35 an Stelle der Riffelwalze 37 oder des gezahnten
Stabes 43 oder zusätzlich dazu beheizt werden. Außer den vorstehend beschriebenen Rillenmustern sind
zahlreiche andere, gleichwertige Muster möglich. Natürlich können auch die angetriebenen Druckrollen
22 und 23 beheizt sein.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Gedruckte Schaltungen mit einer Vielzahl von erhabenen Leitungen unterschiedlicher Dicke werden
mit photopolymerisierbaren, resistbildenden Schichten unter Verwendung der in den Abbildungen dargestellten
Vorrichtung, die mit einer Riffelwalze versehen ist, laminiert. Die photopolymerisierbaren Schichten und
Materialien gehören zu dem in der US-PS 34 69 982 beschriebenen Typ. Das Material besteht aus einer etwa
0,1 mm dicken photopolymerisierbaren Schicht, einer etwa 25 μιτι dicken, auf eine Seite der Schicht
aufgebrachten flexiblen Trägcrfolic aus Polyethylenterephthalat, die von der Schicht abstreifbar ist, und einer
abstreifbaren Deckfolie aus Polyäthylen, die auf die andere Seite der photopolymerisierbaren Schicht
aufgebracht ist, eine Dicke von etwa 25 μίτι hat und
weniger stark an der Schicht haftet als die Trägerfolie. Wie bereits erwähnt, besteht die photopolymerisierbare
Schicht aus einer additionspolymerisierbaren, äthylenisch ungesättigten Acrylverbindung, einem makromolekularen
polymeren Bindemittel und einem durch aktinische Strahlung aktivierbaren Polymerisationsinitiator.
Eine Rolle des photopolymerisierbaren Materials wird auf den Dorn 29 der in Fig.4 dargestellten
Apparatur geschoben. Die Deckfolie wird entfernt und die lichtempfindliche Schicht über eine mit Rillen
versehene Walze 37 der in Fig. 7B dargestellten Art gezogen. Die gerillte Walze 37 ist auf 6O0C erhitzt und
mit etwa 40 V-förmigen, etwa 0,13 mm tiefen Rillen pro cm versehen. Das erhaltene gerillte Material hat einen
ähnlichen Querschnitt, wie er in F i g. 2 dargestellt ist.
Gedruckte Schallungen werden nacheinander in den Vorwärmer der Maschine eingeführt und erreichen
beim Eintritt in den Spalt der Laniinierwalzen 22 und 23 eine Temperatur von etwa 1500C. Die gedruckten
Schaltungen durchlaufen die Laminiervorrichtung mit einer Geschwindigkeit von etwa 30,5 cm/Min, in einer
Richtung im wesentlichen parallel zu den Rillen in der auf sie aufgebrachten Schicht. Die Trägerfolic wird von
der photopolymerisierbaren Schicht jeder laminierten gedruckten Schaltung abgestreift, und jede gedruckte
Scha'itung wird dann visue'.' geprüft. Gute Anschmiegung
des Resists an die Leitungen der Schaltung, d. h. an die erhabenen Schaltelemente, wie in Fig.3, ohne
Einschließung großer Luftblasen längs der Kanten der Leitungen der Schaltung wird mit den folgenden
Abmessungen der Leitungen erzielt:
Dicke der Leitungen | Abstand zwischen den Leitungen |
μπι | μπι |
36 | 295 |
61 | 295-2540 |
86 | 295-2540 |
112 | 295-2540 |
137 | 295-2540 |
Um das vorstehend beschriebene Laminierverfahren unter Verwendung einer gerillten photopolymerisierbaren
Schicht mit bekannten Laminierverfahren unter Verwendung einer gleichmäßigen, ununterbrochenen
photopolymerisierbaren Schicht zu vergleichen, wird die photopolymerisierbare Schicht nach dem Abstreifen 2 >
der Deckfolie nicht in der oben beschriebenen Weise über der erhitzten Riffelwalze 37 mit Rillen versehen.
Statt dessen wird die Riffelwalze umgangen und das photopolymerisierbare Material unmittelbar in den
Spalt zwischen den Laminierwalzen 22 und 23 jo eingeführt, so daß die gleichmäßige photopolymerisierbare
Schicht unmittelbar mit den Oberflächen der erhitzten gedruckten Schaltung, die die gleichen
Abmessungen der Leitungen aufweist, die oben angegeben sind, in Berührung kommt und damit
laminiert wird. Die Trägerfolie wird dann von der Schicht, die an der gedruckten Schaltung haftenbleibt,
abgestreift. Bei der Untersuchung der Verbindung zwischen der Schicht und der gedruckten Schaltung sind
große Luftblasen um die Kanten der Leitungen der gedruckten Schaltungen, die die obengenannten Abmessungen
haben, sichtbar.
Dieses Beispiel veranschaulicht das bevorzugte Verfahren gemäß der Erfindung zum Aufbringen von
geschmolzenem Metall auf eine Oberfläche mit erhabenen Bereichen. Gedruckte Schaltungen mit einer
Vielzahl von erhabenen Leitungen werden mit lichtempfindlichen Materialien laminiert, die aus einer
lichtempfindlichen, thermoplastischen Schicht mit einer auf eine Seite aufgebrachten, abstreifbaren Trägerfolie
aus Polyäthylenterephthalat bestehen. Die lichtempfindliche thermoplastische Schicht gehört zu dem Typ, der
ein Photoresist bildet und aus einer in Beispiel 1 beschriebenen photopolymerisierbaren Masse besteht,
die im wesentlichen frei von Bestandteilen ist, die in der polymerisierten Schicht bei den Temperaturen, die beim
Aufbringen von geschmolzenem Metall erreicht werden, verflüchtigt würden. In jedem Fall wird die t>o
photoresistbildende Schicht mit einem daran haftenden, abstreifbaren Träger auf eine gedruckte Schaltung, die
aus einer Isolierplatte aus mit Epoxyharz imprägnierten Glasfasern und Leitungen aus Kupfer besteht, nach dem
in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren gemäß der b5 Erfindung aufgebracht. Die laminierte Platte wird dann
aus der Laminiervorrichtung entfernt und auf Raumtemperatur gekühlt. Die mit der Trägerfolie verklebte
Seite der photoresistbildenden Schicht wird dann bildmäßig mit UV-Licht durch die Trägerfolie belichtet,
worauf die Trägerfolie entfernt wird. Es ist auch möglich, die Trägerfolie vor der Belichtung zu
entfernen. Die unbelichteten Bereiche werden dann durch Herauswaschen mit einem Lösungsmittel entfernt,
das nur die unbelichteten, nicht polymerisierten Bereiche und nicht die belichteten, polymerisierten
Bereiche entfernt. Schaltelemente werden so auf die Isolierplatte gebracht, daß ihre Anschlußleitungen über
die entsprechenden Leitungen in den Bereichen, aus denen die Bereiche des Resists entfernt worden sind,
gebogen sind.
Die Seite der Isolierplatte, auf die die Leitungen aufgebracht worden sind, wird dann mit Flußmittel
bedeckt und mit 1,07 m/Min, mit einer handelsüblichen Wellenlötmaschine mit einer Vorheizstation bei 66 bis
29O0C wellengelötet. Das Lötmittel ist ein eutektisches
Gemisch von 63% Zinn und 37% Blei. Das Lötmittelgefäß enthält außerdem etwa 1 bis 5% öl, das eine
Temperatur von 232 bis 2600C hat. Nach dem Auftrag
des Lötmittels wird die Platte gekühlt und in einem Lösungsmittel, z.B. 1,1,1 -Trichloräthan, gereinigt. Das
Photoresist kann nun durch Bürsten mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt werden oder auf der
Schaltung belassen werden. In dieser Weise können Lötverbindungen an gewünschten Stellen der Isolierplatte
hergestellt werden, während die anderen Bereiche durch das Photoresist geschützt bleiben.
Eine Isolierplatte einer gedruckten Schaltung wird mit einer photopolymerisierbaren Schicht auf die in
Beispiel 2 beschriebene Weise laminiert, wobei jedoch die Riffelwalze etwa 16 V-förmige Rillen/cm einer Tiefe
von etwa 0,15 mm aufweist. Die photopolymerisierbare Schicht wird bildmäßig durch ein Transparent einer
zugehörigen gedruckten Schaltung belichtet. Die Trägerfolie wird dann abgestreift, worauf die unbelichteten
Bereiche mit Kupferpulver beispielsweise auf die in Beispiel III der US-PS 30 60 024 beschriebene Weise
getont oder bestäubt werden, wodurch das Pulver in die unbelichteten Bereiche der Schicht eingebettet wird,
worauf mit aktinischer Strahlung nachbelichtet wird. Das Kupferbild wird dann stromlos mit Kupfer plattiert
indem die Platte 14 Stunden in ein übliches stromloses Plattierbad getaucht wird. Die zweischichtige Platte mit
der gedruckten Schaltung wird dann mit einer zweiten photopolymerisierbaren Schicht laminiert und bildmäßig
belichtet, worauf die unbelichteten Bereiche auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise entfernt werden
Schaltelemente werden dann auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise der Platte zugefügt und angelötet
Durch Wiederholen des Laminierens, Belichtens, Tonens und Plattierens kann eine mehrschichtige gedruckte
Schaltung mit Sandwichstruktur hergestellt werden.
Dieses Beispiel veranschaulicht die Anwendung de; Laminierverfahrens gemäß der Erfindung für die
Herstellung von Goldlaschenresists. Gedruckte Schal tungen, deren Anschlußlaschenbereiche mit goldplat
tierten elektrischen Kontaktelementen versehen sind werden wie folgt hergestellt: Elektrische Schaltunget
mit Leitungen und Schaltelementen aus Kupfer, die mi Zinn-Blei-Lötmittel plattiert sind, werden mit einer mi
Rillen versehenen photopolymerisierbaren Schicht au die in Beispiel 1 beschriebene Weise !aminiert, wöbe
jedoch die Riffelwalze etwa 16 V-förmige, etwa 0,15 mm
tiefe Rillen pro cm aufweist und die photopolymerisierbare Schicht die in Beispiel 1 der US-PS 34 69 982
genannte Zusammensetzung hat. D'e mit der Trägerfolie verklebte Seite der resistbildenden Schicht wird dann
> durch ein Transparent, das die Anschlußlaschenbereiche abdeckt, mit UV-Licht belichtet. Das innbelichtete
photopoiymerisierbare Material in den Laschenbereichen wird durch Herauswaschen mit einem Lösungsmittel
wie in Beispiel 2 entfernt. Das Lötmittel wird dann n> von den Laschenbereichen durch Eintauchen der
gedruckten Schaltungen in ein übliches Lötmittelätzbad entfernt. Die gedruckten Schaltungen werden gewaschen,
worauf die freigelegten Kupferelemente in üblicher Weise zuerst mit Nickel und dann mit Gold r>
galvanisiert werden. Das Resist wird dann von den gedruckten Schaltungen wie in Beispiel 2 abgestreift,
wobei gedruckte Schaltungen mit lötmittelplattierten Kupferelementen mit goldplattierten Kontaktelementen
auf der Anschlußlasche erhalten werden. Die -'» gedruckten Schaltungen werden dann auf die in Beispiel
2 beschriebene Weise mit einer Lötmaske laminiert und verarbeitet, wobei eine fertige gedruckte Schaltung mit
angelöteten elektrischen Schaltelementen erhalten wird. 2r>
Gedruckte Schaltungen werden mit gerillten photopolymerisierbaren
Schichten auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise laminiert, wobei jedoch die Rillen jo
auf die in Beispiel 5 dargestellte und oben beschriebene Weise unter Verwendung einer erhitzten Prägerolle mit
einem gleichmäßigen Muster aus rautenförmigen Vertiefungen der in Fig. 7A dargestellten Art in die
Schicht geprägt werden. Die Prägerolle ist aus einer r> glatten Messingrolle durch übliches Tiefdruckätzen
hergestellt worden und weist etwa 16 Vertiefungen/cm von etwa 0,15 mm Tiefe auf. Die geprägte photopoiymerisierbare
Schicht 27 hat eine entsprechende geriefte Oberfläche mit einem Rautenmuster mit Vertiefungen,
die im wesentlichen parallel zur Richtung der gedruckten Schaltungen verlaufen, während diese durch die
Druckrollen geführt werden, und aus denen die Luft während des Laminierens entweichen kann. Gute
Anschmiegung der Resistschicht an die Leitungen der 4 j
Schaltung ohne EinschlieEung großer Luftblasen wird mit gedruckten Schaltungen erzielt, deren Leitungen die
in Beispiel 1 genannten Abmessungen haben.
50
Ein gerilltes photopolymerisierbares Material wird wie folgt hergestellt: Eine photopoiymerisierbare Masse
des in Beispiel IV der US-PS 34 69 982 beschriebenen Typs wird auf eine etwa 25 μιη dicke, flexible «
Polyäthylenterephthalatfolie geschichtet. Die lichtempfindliche Schicht wird dann nach einem Verfahren
ähnlich dem in Beispiel 1 beschriebenen mit Rillen versehen, und die gerillte Oberfläche wird mit einer
etwa 25 μιη dicken Deckfolie aus Polyäthylen bedeckt, fei)
Das gerillte lichtempfindliche Material wird in Stücke geschnitten und bis zum Gebrauch gelagert. Gedruckte
Schaltungen werden mit den lichtempfindlichen Schichten laminiert, indem zuerst die Deckfolie entfernt, die
gerillte lichtempfindliche Oberfläche der Schicht auf die br>
mit der Schaltung versehene Seite der Isolierplatte gelegt und das ganze durch erhitzte Walzen einer
üblichen, mit erhitzten Walzen arbeitenden Laminiervorrichtung d>'s in der US-PS 34 04 057 beschriebenen
Typs geführt wird. Es wird darauf geachtet, daß die beiden Schichten in Richtung der Rillen in der gerillten
Oberfläche durch die Laminiervorrichtung geführt werden. Die Untersuchung der gedruckten Schaltung
ergibt, daß sie frei von eingeschlossenen Luftblasen um die Leitungen der Schaltung ist.
Eine etwa 0,25 mm dicke Polyäthylenterephthalatfolie wird mit einer erhitzten aufgerauhten Rolle so
geprägt, daß auf der Folie ein Muster aus unregelmäßig geformten Vertiefungen ähnlich den in Fig.7C
dargestellten mit etwa 12 Vertiefungen pro cm mit einer Tiefe von etwa 0,13 mm gebildet wird. Die gemusterte
Oberfläche wird mit einer photovemetzbaren Masse des in Beispiel 1 der US-PS 35 26 504 beschriebenen
Typs beschichtet. Nach dem Trocknen wird die gebildete glatte photovernetzbare Oberfläche mit einer
etwa 25 μιη dicken Polyäthylenterephthalatfolie laminiert.
Eine Rolle des photovemetzbaren Materials wird auf den Dorn 29 der in F i g. 4 dargestellten Apparatur
geschoben.
Die Deckfolie aus Polyäthylen wird in der oben beschriebenen Weise entfernt, wobei eine aufgerauhte
photovernetzbare Oberfläche mit Vertiefungen und Rillen freigelegt wird. Die Riffelwalze wird umgangen
und das mit Vertiefungen versehene photovernetzbare Material unmittelbar so in den Spalt der Rollen 22 und
23 der Laminiervorrichtung geführt, daß die die Vertiefungen aufweisende photovernetzbare Oberfläche
unmittelbar in Berührung mit den erhitzten Oberflächen von gedruckten Schaltungen, die durch den
Vorwärmer der Vorrichtung in Richtung der Vertiefungen zugeführt werden, in Berührung kommt. Nachdem
die Polyäthylenterephthalatfolie von den laminierten Platten entfernt worden ist, werden sie visuell
untersucht. Gute Anschmiegung des Resists an die Leitungen der Schaltung ohne Einschließung großer
Luftblasen wird bei den in Beispiel 1 genannten Abmessungen der Leitungen der Schaltung erzielt.
Eine gedruckte Schaltung des in Beispiel 4 beschriebenen Typs wird mit einer photopolymerisierbaren
Schicht wie in Beispiel 2 laminiert und dann durch eine Bildvorlage von der Seite der Trägerfolie mit UV-Licht
belichtet, wobei die Anschlußlaschenbereiche unter anderen Bereichen unbelichtet bleiben. Die abstreifbare
Trägerfolie wird dann selektiv nur von den Anschlußlaschenbereichen entfernt, die mit einem Lösungsmittel
herausgewaschen werden. Die gedruckte Schaltung mit dem mit der verbliebenen Trägerfolie geschützten
Laminat wird in Ätz- und Plattierbädern auf die in Beispiel 4 beschriebene Weise behandelt. Nachdem die
Goldplattierung der Kontaktlaschen beendet ist, wird die verbleibende Trägerfolie entfernt, worauf die
darunterliegenden unbelichteten Bereiche durch Herauswaschen mit einem Lösungsmittel entfernt werden.
Die elektrischen Schaltelemente werden dann auf die in Beispiel 2 beschriebene Weise der gedruckten Schaltung
zugefügt und angelötet.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 809 516/411
Claims (6)
1. Lichtempfindliches thermoplastisches Material, das auf einem abstreifbaren Träger eine photoresist- ■-,
bildende Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet,
daß die photoresistbildende Schicht an der Oberfläche mit einer Vielzahl von Rillen einer
Tiefe von mindestens 12,7 μηι versehen ist.
2. Lichtempfindliches Material nach Anspruch 1, ι ο
dadurch gekennzeichnet, daß die Rillen V-förmig sind.
3. Lichtempfindliches Material nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es 8—80
Rillen/cm Breite aufweist.
4. Lichtempfindliches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Rillen eine Tiefe bis 250 μίτι besitzen.
5. Verfahren zum Aufbringen einer photoresistbildenden Schicht auf eine Unterlage mit erhabenen
Stellen durch Aufpressen eines lichtempfindlichen thermoplastischen Materials, das auf einem abstreifbaren
Träger eine photoresistbildende Schicht enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man ein
lichtempfindliches thermoplastisches Material ver- 2r>
wendet, dessen photoresistbildende Schicht an der Oberfläche mit einer Vielzahl von Rillen einer Tiefe
von mindestens 12,7 μιη versehen ist und man das
Aufpressen im wesentlichen parallel zu den Rillen der Schicht ausübt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man unmittelbar vor dem Aufbringen
der Schicht auf die Oberfläche mit erhabenen Bereichen die Rillen in der Oberfläche der Schicht in
der Richtung, in der der Druck ausgeübt wird, bildet. r>
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