Ein Problem bei der Strukturierung von durchkontaktierten Kupferlaminaten ist der Schutz der Bohrungen gegen das Ätzmedium.

In M Hummet."Einführung in die Leiterplattentechnologie", Seiten 98-100, Eugen G. Lenze Verlag AG (1991), wird zur Lösung dieses Problems die"Tenting-Technik"vorgeschlagen.

Als Ätzresist dient dabei ein Feststoffilm (Trockenfilmresist), der sich wie ein Zelt über die Bohrungen legt. Ein Nachteil dieser Methode ist jedoch das Auftreten von annularen Ringen aus Kupfer um die Durchkontaktierungen herum, wodurch die Verdrahtungsdichte der Leiterplatte eingeschränkt wird.

Gemäß H. Schwab :"Electrodeposition of Photoresists for Printed Wiring Board Application", EIPC Winter Conference 1992, können solche annularen Ringe reduziert oder sogar völlig eliminiert werden, wenn als Ätzresist ein mittels Elektrotauchlackierung (electrodeposition) aufgebrachter Positiv-Photoresist verwendet wird. Die üblicherweise in der Technik eingesetzten Positiv-Photoresists benötigen jedoch relativ lange Belichtungszeiten.

Außerdem ist die Elektrotauchlackierung mit erheblichem technischem Aufwand verbunden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein weniger aufwendiges Verfahren zur Strukturierung von durchkontaktierten Innen-und Außenlagen zu entwickeln.

Es wurde nun gefunden, daß bei der Verwendung eines flüssigen, negativ arbeitenden Galvanoresists die Bildung von annularen Ringen wesentlich reduziert oder völlig vermieden werden kann.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten mit Durchkontaktierungen, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte : (A) beidseitiges Beschichten eines durchkontaktierten Kupferlaminats mit einem Negativ- Galvanoresist ; (B) Strukturierung der Resistbeschichtung durch bildmäßiges Belichten, wobei die Durchkontaktierungen durch eine Maske abgedeckt werden, und anschließendes Entwickeln ; (C) Galvanisches Aufbringen eines Metallresists ; (D) Entfernung des auf dem Laminat verbliebenen, vernetzten Negativ-Photoresists ; (E) Entfernung des freiliegenden Kupfers mittels einer Ätziösung ; und (F) Entfernung des Metailresists mittels einer Stripperiösung.

Die Erfindung wird durch die zugehörigen Zeichnungen veranschaulicht.

Figur 1 zeigt ein Kupferlaminat (Innen-oder Außenlage mit Durchkontaktierungen 3), das im Verfahrensschritt (A) mit üblichen Methoden, z. B. durch Schleudern, Tauchen, Rakelbeschichtung, Vorhangguß, Siebdruck, Aufpinseln, Sprühen, Elektrostatisches Sprühen oder Rollenbeschichtung, mit einem flüssigen Negativ-Photoresist beschichtet wird.

Kupferlaminate bestehen im allgemeinen aus einem isolierenden Substrat (1, Fig. 1), welches auf beiden Seiten mit einer dünnen Kupferfolie (2, Fig. 1, Schichtdicke ca.

10-50 um) beschichtet ist.

Glasfaserverstärkte Epoxidharze, insbesondere mit geeigneten Flammschutmitteln versehene Epoxidharze, werden bevorzugt ais isolierendes Substrat für Kupferlaminate eingesetzt (FR-4-Laminate).

Vorzugsweise wird das Laminat mittels Rollenbeschichtung oder Siebdruck beschichtet.

Gegebenenfalls wird das Lösungsmittel anschließend durch Trocknen im Umluft-oder lnfrarotofen entfernt.

Die Dicke der so aufgebrachten getrockneten photoempfindlichen Schicht (4, Fig. 2) beträgt zweckmäßig 3-30 . m, bevorzugt 5-15 Rm.

Im Verfahrensschritt (B) wird das beschichtete Laminat durch eine der aufzubringenden Struktur entsprechende Maske nach bekannten Verfahren belichtet, wobei die Resistzusammensetzung auf den später zu entfernenden Flächen ausgehärtet wird.

Gegebenenfalls wird im Anschluß an den Verfahrensschritt (B) eine thermische Nachhärtung zur verständigen Vernetzung der Polymeren in der Resistzusammensetzung vorgenommen.

Das nicht vernetzte Polymer wird durch Behandlung mit einem Lösungsmittel, bevorzugt Wasser oder wäßrige Alkalilösung, nach bekannten Verfahren entfernt (Fig. 2).

Auf diejenigen Flächen, von denen das Photopolymer durch Entwickeln entfernt wurde, wird nun im Verfahrensschritt C mittels bekannter Methoden ein Metallresist (5, Fig. 3) galvanisch abgeschieden.

Bevorzugte Metallresists sind Zinn, Nickel, Blei, Silber, Gold oder eine Legierung enthaltend eines dieser Metalle. Besonders bevorzugt ist Zinn.

Das noch auf der Platte verbliebene vernetzte Photoresistmaterial wird im Verfahrensschritt D durch Behandlung mit einem geeigneten Lösungsmittel (Strippen), vorzugsweise wäßrige Natronlauge oder Kalilauge, entfernt, gegebenenfalls bei erhöhter Temperatur.

Anschließend wird das Laminat mit einer Kupferätziösung, zum Beispiel einer Lösung von Cu (NH3) 4CI2, KMn04 oder (NH4) 2S208, behandelt, wobei die freigelegten Kupferoberflächen vollständig entfernt werden (FIG. 4).

Im letzten Prozeßschritt werden dann die geschützten Kupferleiterbahnen und Durchkontaktierungen vom Metailresist befreit. Dies geschieht nach bekannten Verfahren durch Behandlung mit einer geeigneten Stripperlösung, die zwar das Metall des Resists, nicht jedoch das Kupfer angreift und auflöst (Fig. 5). Geeignete Stripperiösungen enthalten in der Regel verdünnte Säuren, wie beispielsweise Salzsäure oder Tetrafluorborsäure.

Falls zweckmäßig, kann der Metallresist auch auf dem Kupfer belassen werden. Bei der Verwendung von Zinn als Metaííresist wird vorzugsweise ein Wärmeschritt nachgeschaltet, der zu einem Umschmelzen und damit zu einer Umhüllung der Kupferflächen führt.

Auf diese Weise wird eine doppelseitige Leiterplatte mit Durchkontaktierungen erhalten, die keine oder nur sehr kleine annulare Ringe aufweisen können.

Beispiel 1 : Eine 0,3 mm dicke, nicht-strukturierte lnnenlage mit Durchkontaktierungen von 0,25 mm wird mittels eines Rollenbeschichters mit Probimagee 1020 (Negativ-Resist, Ciba Specialty Chemicals) beschichtet. Die Beschichtung wird anschliessend 5 Minuten bei 80 °C im Umluftofen getrocknet. Damit wird eine Schichtdicke des Resists von 11 mm erreicht.

Anschliessend wird beidseitig durch eine Photomaske, die das zu erzeugende Leiterbild als Positivbild enthält, belichtet. Die Photomaske deckt dabei die Durchkontaktierungen mit Durchmesser 0,25 mm mit einem Punkt von 0,3 mm Durchmesser ab. Die Belichtungsenergie beträgt 150 mJ/cm 2. Nach dem Herauslösen (Entwickeln) der nichtvernetzten Beschichtung mit 1 %-iger Natriumcarbonatlösung im Sprühentwickler bei 2 bar, 35°C während 40 Sekunden, Solen mit deionisiertem Wasser und Warmlufttrocknen wird die Platte in ein galvanisches Zinnbad getaucht. lm sauren Zinnbad wird kathodisch eine Schicht von ca. 8 mm Dicke an den entwickelten Stellen aufgebaut. Im nächsten Schritt wird das photovernetzte Probimages 1020 mit 3%-iger Kalilauge bei 60°C in einer Sprühanlage, Sprühdruck 3 bar, behandelt und von der Platte enffemt.

Die freigelegten Kupferflächen werden nun mit einer ammoniakalischen Kupfer (II) chloridlösung weggeätzt. Die Platte wird mit deionisiertem Wasser gespült, und im letzten Schritt wird das Zinn mit einer sauren Stripperlösung entfernt.

Man erhält eine Innenlage mit Durchkontaktierungen, die nur kleine Restringe von 0,025 mm Ringstärke haben. Die Durchkontaktierungen zeigen keine Anzeichen von Anätzungen.