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Title:
PROCESS FOR MANUFACTURING ELECTRICAL CIRCUIT BASES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1996/012392
Kind Code:
A1
Abstract:
To manufacture electrical circuit bases with extremely fine conducting paths, laminates without metal foil coverings are used as the initial materials; to produce the holes, a temporary metal layer is applied to the laminate surfaces, that metal layer is structured and etched and removed from the laminate surfaces once the holes have been etched in the laminate. A foundation metal layer is then deposited on the laminate surfaces, including the hole walls, to create the conducting paths; this is done by the glow discharge decomposition of volatile metal compounds. Further metal layers are applied to those layers without current and/or electrolytically. The metal layers are structured using photomask techniques.

Inventors:
MEYER HEINRICH (DE)
Application Number:
PCT/DE1995/001500
Publication Date:
April 25, 1996
Filing Date:
October 18, 1995
Export Citation:
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Assignee:
ATOTECH DEUTSCHLAND GMBH (DE)
MEYER HEINRICH (DE)
International Classes:
C23C16/18; C23C18/30; H05K3/00; H05K3/42; H05K3/06; H05K3/14; H05K3/38; H05K3/46; (IPC1-7): H05K3/00; H05K3/14; H05K3/42
Domestic Patent References:
WO1992015408A11992-09-17
WO1993026143A11993-12-23
Foreign References:
US5158645A1992-10-27
EP0321734A11989-06-28
EP0329845A11989-08-30
Other References:
G. LEHMAN-LAMER ET AL.: "New Multilayer Polyimide Technology teams with Multilayer Ceramics to form MultiChip Modules", HYBRID CIRCUIT TECHNOLOGY, pages 21 - 26
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Claims:
Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungsträger mit feinsten Leiter¬ zügen und für hohe Verdrahtungsdichte aus ein oder mehrlagigen Laminaten durch Kombination folgender wesentlichen Verfahrensstufen: Einbringen von Löchern mit Durchmessern unter 100 μm in die Laminate durch Aufbringen einer auf etwa 10 100 nm Dicke begrenzten dünnen tem¬ porären Metallschicht geringer Haftfestigkeit auf mindestens eine Laminatoberfläche, Aufbringen eines flüssigen Fotolackes mit geringer Dicke Strukturieren des Photolackes und der Metallschicht mit einer Photo maskentechnik, Ätzen der Löcher in die Metallschicht und das Laminat und Entfernen der Metallschicht, Bilden von Leiterzugstrukuren mit Strukturbreiten und abständen von unter 1 00 μm auf mindestens einer Laminatoberfläche und Metallisieren der Loch¬ wände durch Abscheiden einer haftfesten und nicht wieder lösbaren ersten Metall¬ schicht mit einer Schichtdicke von etwa 0,01 1 μm auf der Laminat Oberfläche und den Lochwänden durch Zersetzen flüchtiger Metallver¬ bindungen mittels Glimmentladung, Abscheiden weiterer Metallschichten aus sauren bis neutralen Metalli¬ sierungebädern auf der ersten Metallschicht durch stromlose und/oder elektrolytische Metallisierung und Strukturieren einzelner Metallschichten mittels einer Photomas¬ kentechnik.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß als Photomaske eine positive Photolackschicht verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Löcher durch ein Vakuumätzverfahren, erzeugt werden.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Lochwände und Laminatoberflächen vor der Metallisierung mittels Glimmentladung vorbehandelt werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Metall eine Nickel/BorLegierung auf der ersten Metallschicht abgeschieden wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß als Metall Kupfer auf der ersten Metallschicht aus einem strom¬ losen Kupferbad mit Hypophosphit als Reduktionsmittel abgeschieden wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß die Leiterzugstrukturen und die Metallschichten auf den Loch wänden im wesentlichen durch stromlose Palladiumabscheidung gebildet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine temporäre Metallschicht aus Aluminium.
9. Verwendung eines Laminates oder einer Polymerfolie, bestehend aus einem für das Aufbringen von Metallüberzügen geringer Haftfestigkeit geeigneten Nichtleiter, der eine etwa 10 100 nm dicke Aluminium oder Kupferschicht aufweist, die von einem etwa 512 m dicken Photolack bedeckt ist, für die Herstellung von elektrischen Schaltungsträgern mit sehr hoher Verdrahtungs¬ dichte und feinsten Leiterzügen.
10. Elektrischer Schaltungsträger, hergestellt unter Anwendung eines Verfah¬ rens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.
11. 1 1 .Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungsträger, gekennzeichnet durch einzelne oder alle neuen Merkmale oder Kombinationen der offenbarten Merkmale.
Description:
Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltunqsträger

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung elektrischer Schaltungs¬ träger.

Die auf elektrischen Schaltungsträgern, beispielsweise auf Leiterplatten, be¬ findlichen Leiterzüge werden im allgemeinen durch eine Kombination von Ätz¬ prozessen und elektrolytischen Abscheidungsverfahren aus mit Kupferfolien belegten Schichtlaminaten hergestellt. Die Verfahrenstechniken, die hierbei eingesetzt werden, sind in der Literatur vielfach beschrieben worden (beispiels- weise Handbuch der Leiterplattentechnik, Hrsg. G. Herrmann, Band 2, Eugen G. Leuze-Verlag, Saulgau, 1991 ).

Meist wird die Pattern-Plating-Technik eingesetzt, bei der die Leiterzüge und die Kupferschichten in den Löchern durch elektrolytische Kupferabscheidung in Kanälen in einem strukturierten Resist und anschließendes Entfernen der nicht die Leiterzüge bildenden Kupferbereiche durch Ätzen erzeugt werden.

Bei der Panel-Plating-Technik wird zunächst eine dicke Kupferschicht flächig auf die Laminatoberflächen und die Lochwände abgeschieden. Anschließend werden die Leiterzüge durch einen Ätzprozess aus der Kupferschicht gebildet.

Auch eine Kombination der Pattern-Plating-Technik mit der Panel-Plating-Tech¬ nik ist möglich.

Derartige Verfahren sind zur Herstellung von Leiterplatten zwar geeignet, je- doch liegt die Breite der feinsten mit derartigen Techniken reproduzierbar her¬ stellbaren Leiterzüge im Bereich von etwa 100 μm.

Im Falle der Polyimid-Laminate als Trägermaterialien für elektrische Schaltungs¬ träger besteht zudem noch der Nachteil, daß die Kupferfolien in herkömmlicher Weise durch Verkleben mit den Polyimidoberflächen verbunden werden. Je¬ doch erweicht die Kleberschicht bei thermischer Behandlung und ist auch gegenüber den chemischen Bädern, die für die Lochmetallisierung in den

Polyimid-Laminaten eingesetzt werden, nicht ausreichend beständig.

Um die Kleberschichten zu vermeiden, wurde die dem Fachmann geläufige "Cast-on"-Technik zur Herstellung kleberfreier Polyimid-Laminate entwickelt, bei der flüssige Polyamidsäure-Lösung vor der Dehydratisierung und Cyclisie- rung zum Polyimid auf eine Kupferfolie aufgegossen wird, so daß nach der Bil¬ dung des Polyimids auf der Kupferfolie ein haftfester Polymer/Metall-Verbund entstehen kann.

Jedoch hat dieses Verfahren den Nachteil, daß nur relativ dicke, beispielsweise

17 μm dicke, Kupferfolien verwendet werden können, so daß feinste Leiter¬ zugstrukturen aus diesen Materialien nicht herstellbar sind.

Mit dünnen Kupferfolien beschichtete Materialien wurden zwar hergestellt. Jedoch ist der Aufwand zur Herstellung dieser Materialien außerordentlich hoch, so daß deren Materialkosten auch beträchtlich sind. Außerdem ist die Handhabung dieser Materialien problematisch. Im Falle der "cast-on"-Technik zur Herstellung von Polyimid-Schaltungsträgern können derartig dünne Folien überhaupt nicht eingesetzt werden, da sich das Material bei der Herstellung stark verwerfen würde.

Feinere Leiterzüge sind allenfalls dadurch erzeugbar, daß keine mit Kupferfolien an der Oberfläche versehenen Schichtlaminate als Ausgangsmaterialien ver¬ wendet werden. Die Leiterzüge werden in diesem Fall durch Metallabscheidung direkt auf den Laminatoberflächen und anschließende Strukturierung mit Pho- toresisten gebildet.

Aus den vorgenannten Gründen wurden andere Verfahren zur haftfesten Me¬ tallisierung von Laminaten, beispielsweise aus Epoxidharzen und Polyimiden, entwickelt. Hinsichtlich der Anforderung, eine ausreichende Haftfestigkeit der abgeschiedenen Metallschichten, auch während und nach einer thermischen Beanspruchung der Materialien zu erreichen, und der zusätzlichen Anforde¬ rung, daß die Laminatoberflächen beim Metallisierungsprozess nicht übermäßig aufgerauht werden, stellt die Metallabscheidung durch Zersetzen flüchtiger Metallverbindungen mittels Glimmentladung eine überlegene Verfahrensweise dar. Bei der Metallisierung soll die mittlere Rautiefe der Laminatoberflächen nicht größer als 7 μm sein.

In DE-P 35 10 982 A1 wird ein solches Verfahren zur Herstellung elektrisch leitender Strukturen auf Nichtleitern durch Abscheidung metallischer Filme auf den Nichtleiteroberflächen durch Zersetzung metallorganischer Verbindungen in einer Glimmentladungszone offenbart. Die abgeschiedenen Metallfilme die¬ nen vorzugsweise als katalγtisch aktive Keimschichten zur nachfolgenden stromlosen Metallisierung der Oberflächen.

In DE-P 37 16 235 A1 wird ein Verfahren zum Herstellen von elektrisch leit- fähigen Polymer-Metallverbindungen auf anorganischen oder organischen Sub¬ straten beschrieben. Auch bei diesem Verfahren werden in einer Glimmentla¬ dungszone gasförmige metallorganische Verbindungen zersetzt, wobei zusätz¬ lich gasförmige organische Verbindungen, wie beispielsweise Ethen, Propen oder Acrylnitril, polymerisiert werden, so daß sich aus beiden Bestandteilen eine leitfähige Polymer-Metallverbindung bildet.

In DE-P 37 44 062 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung metallischer Struktu¬ ren auf Fluorpolymeren oder thermoplastischen Kunststoffen durch Zersetzung metallorganischer Verbindungen in einer Glimmentladung beschrieben.

In DE-P 38 06 587 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung metallischer Struktu¬ ren auf Polyimid durch Zersetzung metallorganischer Verbindungen in einer Glimmentladung beschrieben.

Mit diesen Verfahren ist es möglich, haftfeste Metallschichten auf Nichtleitern, beispielsweise Laminaten, zu erzeugen, um daraus durch Strukturierung mit Photoresisten feinste Leiterzüge zu bilden. Zur Herstellung hochverdichteter Schaltungen werden neben den feinsten Leiterzügen jedoch auch feinste Lö¬ cher benötigt.

Es hat sich herausgestellt, daß nach herkömmlichen Methoden hergestellte Lö¬ cher zur Verbindung verschiedener Leitungsebenen zu aufwendig ist, da die Löcher nacheinander gebohrt werden, und die bekannten Verfahren zur Erzeu¬ gung der erforderlichen feinsten Löcher mit Durchmessern unter 1 00 μm nicht geeignet sind. Derartige Löcher können durch Ätzprozesse hergestellt werden, wenn hierzu geeignete Ätzmasken bereitstehen, mit denen die Bereiche auf der Laminatoberfläche abgedeckt werden, die während des Ätzprozesses nicht an¬ gegriffen werden sollen.

In US-PS 32 65 546 wird ein Verfahren zum chemischen Ätzen von Löchern in einer elektrischen Leiterplatte beschrieben, bei dem zunächst auf chemischem Wege Löcher in die Kupferfolien auf den Außenseiten des Leiterplatten-Lami¬ nats geätzt und anschließend in einem weiteren chemischen Ätzschritt in den freien Kupferfolien-Bereichen Löcher in dem Laminat selbst erzeugt werden.

In der DE-OS 20 59 425 wird ein derartiges Verfahren zum partiellen Aufbau¬ en von gedruckten Mehrlagenschaltungen offenbart, bei dem mit Metallfolien versehene Isolierstoffolien, vorzugsweise glasfaserverstärkte Epoxidharzfolien, mit einer ätzresistenten Abdeckung beschichtet werden, in den Bereichen der späteren Löcher die Abdeckung entfernt wird und durch einen vorzugsweise chemischen Ätzprozess zunächst die Löcher in den Metallfolien und an¬ schließend in den Isolierstoffolien selbst erzeugt werden. Die Metallfolien blei-

ben während des anschließenden Metallisierungsprozesses der Löcher auf den Isolierstoffolien.

In US-PS 48 89 585 wird ein Verfahren zum Bilden von Löchern vorbestimm¬ ter Größe und Form in einem Polyimid/Polyamid-Substrat beschrieben, wobei das Substrat auf mindestens einer Seite eine festhaftende Metallschicht auf¬ weist. Zur Bildung der Löcher werden zuerst die Löcher durch geeignete Ätz¬ mittel in der Metallschicht und danach mit heißer konzentrierter Schwefelsäure in dem Substrat gebildet.

In EP 0 168 509 A1 wird ebenfalls ein Verfahren zum Herstellen eines Mu¬ sters in glasfaserverstärkten Kunststoffplatten, vorzugsweise aus Epoxidharz, beschrieben, wobei wie in den vorangegangenen Beispielen eine Kunststoff¬ platte zunächst mit einer Kupferfolie, in diesem Fall mit einer Dicke von bei- spielsweise 5 μm, und einer Photolackfolie versehen wird und beide (Kupfer- und Photolackfolie) anschließend an den für die Löcher vorgesehenen Stellen weggeätzt werden. Danach wird das Harz der Kunststoffplatte in einem Trockenätzverfahren mittels Plasmatechnik entfernt, wobei die Glasfasern in der Platte nicht entfernt werden und dadurch in das Loch hineinragen. Diese werden zusammen mit den Lochwänden in einem nachfolgenden Verfahrens¬ schritt metallisiert. Dadurch werden jedoch insbesondere feinste Löcher ver¬ stopft, so daß die nachfolgende Metallisierung in den Löchern nicht ausrei¬ chend sicher durchgeführt werden kann, ohne daß sich beispielsweise Gasein¬ schlüsse innerhalb der Löcher bilden. Die Kupferfolie bleibt bei der Metalli- sierung der Löcher auf der Kunststoff plattenoberf lache.

In EP 0 283 546 A1 wird ein Verfahren zum Herstellen beliebig geformter mikromechanischer Bauteile aus planparallelen Platten aus polymerem Sub¬ stratmaterial oder beliebig geformter Durchführungsöffnungen in diesen Platten beschrieben. Hierzu wird zunächst eine Ätzmaske aus einem organischen Poly¬ meren, das vorzugsweise mittels cyclischer Organosiliziumverbindungen be¬ handelt wird, auf die Substratoberfläche aufgebracht, diese anschließend pho-

tostrukturiert und entwickelt. Die Löcher im Substrat werden mittels eines reaktiven lonenätzverfahrens an den Stellen der Löcher in der Ätzmaske herge¬ stellt. Die Ätzmaske wird nach dem Erzeugen der Löcher von der Substratober¬ fläche wieder entfernt. Es wird angegeben, daß die nachfolgende Entfernung des Photoresists beträchtliche Probleme bereitet.

In der WO 92/15408 wird ein Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten aus dünnen Folien offenbart. Hierzu wird zunächst eine mit Metallschichten verse¬ hene Kunststoffolie mit einer Photoresistschicht versehen, diese nach üblichen Verfahren strukturiert, anschließend die Löcher in einem naßchemischen oder

Plasmaätzverfahren im Substrat gebildet und schließlich die Photoresistschicht und die Metallschicht von der Substratoberfläche wieder entfernt. Fakultativ wird angegeben, für unbeschichtete Folien auch eine Photoresistschicht oder eine Metallschicht auf das Substrat aufzubringen. Die Schicht wird in diesem Fall als Ätzresistschicht für den Lochbildungsprozess verwendet. Zur Bildung von Leiterzügen sollen übliche naßchemische Aktivierungs- und Metallisierung¬ verfahren eingesetzt werden. Metallschichten von 7 - 12 μm Dicke sollen dabei auflaminiert oder durch Sputtern erzeugt werden.

In dem Aufsatz "New multilayer polyimide technology teams with multilayer ceramics to form multichip modules" von G. Lehman-Lamer et al., Hybrid Cir¬ cuit Technology, October 1990, Seiten 21 - 26, wird ein Verfahren zur Erzeu¬ gung von Poly- imid-Multilayern aus Keramik und Polyimid für Multichip-Modu- le beschrieben. In diesem Fall handelt es sich jedoch um aus Lösungen auf feste Unterlagen aufgegossene und durch schnelle Drehung der Unterlagen zu dünnen Schichten ausgebreitete sogenannte "Spin-coatings" aus Polyimid. Diese werden zuerst mit einer aufgedampften Metallschicht belegt. An den Stellen späterer Löcher wird die Metallschicht mittels Photoresist und an¬ schließendem Ätzprozess perforiert und die exponierte Polyimidschicht in ei- nem Verfahren zum reaktiven lonenätzen selektiv entfernt. Danach wird das

Metall wieder entfernt und eine Metallschicht auf die gesamte Polyimidoberflä- che aufgedampft. Zur Erzeugung der Leiterzüge wird auf diese Schicht an-

schließend ein weiterer Photoresist aufgebracht, belichtet, entwickelt und da¬ nach beispielsweise Gold auf der ersten Metallschicht elektrolytisch abgeschie¬ den. Da die erste Metallschicht zur Bildung der Leiterzüge auf die Polyimidober- flächen aufgedampft wird, haften diese nicht ausreichend auf der Unterlage.

Nachteilig an derartigen Verfahren zur Herstellung von Multichip-Modulen ist auch, daß die Herstellung der Polyimidschichten durch die spin-coating-Technik sehr aufwendig ist, nur kleine Formate und diese auch nur im Einfachnutzen hergestellt werden können. Daher ist die Technik sehr teuer.

Die vorstehend beschriebenen Verfahren sind jedoch nicht geeignet, Laminate, die auch aus mehreren Laminatschichten bestehen können, mit einer haftfe¬ sten Metallschicht zur Erzeugung feinster Leiterzugstrukturen (Strukturbreiten unter 100 μm) und feinster Löcher (Durchmesser unter 100 μm) zu versehen. Mit den bekannten Verfahren können entweder nur relativ breite Leiterzüge er¬ zeugt werden, bei denen die Anforderungen an die Haftfestigkeit auf der Lami¬ natoberfläche wegen der größeren Auflagefläche geringer sind, oder es können keine hochverdichteten Schaltungen mit feinsten Bohrungen hergestellt wer¬ den. Meist werden in den bekannten Verfahren Laminate mit relativ dicken Me- tallfolien an den Außenseiten verwendet, die auf die Laminatoberflächen, bei¬ spielsweise durch Verpressen, aufgebracht werden. In diesem Fall ist es nicht möglich, feinste Leiterzüge zu erzeugen.

Der vorliegenden Erfindung lag von daher das Problem zugrunde, die vorste- hend genannten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Ver¬ fahren zur Herstellung elektrischer Schaltungsträger aus ein- oder mehrlagigen Laminaten mit haftfest und nicht wieder lösbaren Leiterzügen auf den Laminat¬ oberflächen mit Leiterzugbreiten und -abständen unter 100 μm und metalli¬ sierten Löchern in den Laminaten mit Durchmessern unter 1 00 μm zu finden.

Das Problem wird gelöst durch Anspruch 1 . Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die elektrischen Schaltungsträger werden gemäß dem folgenden prinzipiellen Verfahrensablauf aus den Laminaten hergestellt:

- Einbringen von Löchern mit Durchmessern unter 100 μm in die Laminate durch

- Aufbringen einer Metallschicht auf mindestens eine Laminatoberfläche,

- Strukturieren der Metallschicht mit einer Photomaskentechnik durch folgende Verfahrensschritte: - Belegen der Metallschicht mit einem Photolack,

- Belichten und Entwickeln der Photomaske, wobei die Photomas¬ ke beim Entwickeln in den Bereichen entfernt wird, in denen Lö¬ cher im Laminat vorgesehen sind,

- gegebenenfalls Entfernen der Photomaske, - Ätzen der Löcher im Laminat, vorzugsweise mit einem Vakuumätzverfahren, und

- Entfernen der Metallschicht und noch vorhandener Teile der Photomaske,

- Bilden von Leiterzugstrukturen mit Strukturbreiten und -abständen von unter 100 μm auf mindestens einer Laminatoberfläche und Metallisieren der Loch¬ wände durch

- Abscheiden einer haftfesten und nicht wieder lösbaren ersten oder Grund-Metallschicht auf den Laminatoberflächen und den Lochwänden durch Zersetzen flüchtiger Metallverbindungen mittels Glimmentladung,

- Abscheiden weiterer Metallschichten auf der Grund-Metallschicht durch stromlose und/oder elektrolytische Metallisierung und

- Strukturieren einzelner Metallschichten mittels Photomaskentechnik.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können feinste Löcher mit Durchmes¬ sern unter 100 μm im Laminat hergestellt und anschließend metallisiert wer¬ den. Dadurch wird eine sehr hohe Verdrahtungsdichte in den Schaltungen ermögli

Die Metallschicht, die zur Herstellung der Ätzmaske (Lochmaske) für die Er¬ zeugung der Löcher auf die Laminatoberfiächen aufgebracht wird, wird nur temporär auf die Laminatoberflächen aufgebracht, d.h. vor dem Erzeugen der Leiterzüge vom Laminat wird sie wieder entfernt und dient nicht als Grund-Me- tallschicht für die Bildung der Leiterzüge. Daher kann sich eine mögliche Beein¬ trächtigung des Verbundes zwischen der Ätzmaske und der Laminatoberfläche beim Ätzen der Löcher nicht nachteilig auf die Haftfestigkeit der später erzeug¬ ten Leiterzüge auswirken.

Erst durch die Kombination der erfindungsgemäßen Verfahrensvarianten zur

Locherzeugung und zur Erzeugung der Leiterzugstrukturen können feinste Lei¬ terzüge und Löcher gebildet werden, so daß hochverdichtete Schaltungsträger entstehen. Dadurch daß Laminate ohne Kupferbeschichtung verwendet wer¬ den, vorzugsweise Folien oder mit organischen Polymerfasern verstärkte Dünn- laminate, können die Schaltungsträger sehr kostengünstig und einfach herge¬ stellt werden.

Das Verfahren kommt mit relativ einfachen und billigen Ausgangsstoffen aus. Beispielsweise können Laminate ohne Metallschichten auf den Oberflächen als Trägersubstrate verwendet werden.

Da keine mit Kupferfolien versehene Laminate verwendet werden, ist der direk¬ te Metallaufbau durch Anwendung der Metallisierung mittels einer im Prinzip beliebigen Glimmentladung, möglich, so daß feinste Leiterzugstrukturen unter 100 μm Breite herstellbar sind.

Durch Zersetzen flüchtiger Metallverbindungen mittels Glimmentladung für die Leitschichterzeugung wird ein sehr Haftfester und nicht wieder lösbarer Ver¬ bund zwischen den Leiterzugstrukturen und der Laminatoberfläche erreicht, so daß auch von daher feinste Leiterzüge hergestellt werden können. Ferner bleibt die Haftfestigkeit auch noch während der und nach den üblichen thermischen Behandlungen, wie beispielsweise dem Löten, erhalten.

Bei der Herstellung feinster Leiterzüge werden besondere Anforderungen an die Haftfestigkeit der Leiterzüge auf der Laminatoberfläche gestellt. Dies liegt dar¬ an, daß nur durch eine äußerst geringe Auflagefläche der Leiterzüge eine aus¬ reichende Haftfestigkeit zur Laminatoberfläche erreicht werden kann. Die Be- handlung mit korrosiven Lösungen oder gasförmigen Stoffen, die diesen Ver¬ bund von der Seite her angreifen, kann sehr schnell dazu führen, daß sich die unterseitigen Ränder der Leiterzüge keilförmig von der Laminatoberfläche abhe¬ ben. Im Gegensatz zu breiten Leiterzügen wirken sich derartige keilförmige De- laminationen daher auf die Haftfestgkeit feiner Leiterzüge insgesamt stärker aus als bei breiten Leiterzügen.

Durch das Metallisierungsverfahren in der Glimmentladung ist es wegen der er¬ reichbaren Haftfestigkeitswerte ferner möglich, Laminate aus unterschiedlichen Materialien als Trägersubstrate zu verwenden. Durch den Einsatz von Materia¬ lien mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante können kürzere Signallaufzeiten in den elektrischen Schaltungen erreicht werden.

Die zur Erzeugung der Löcher gebildeten Lochmasken auf den Laminat- Oberflächen werden auf photochemischem Wege mit Photomasken erzeugt.

Durch bevorzugte Verwendung eines positiven Photolackes als Photomaske werden eine wesentlich höhere optische Auflösung und damit feinere Struk¬ turen erreicht, da mit einem Photolack dünnere Schichten herstellbar sind (5 - 10 μm Dicke) als beispielsweise mit Trockenfilmen (30 - 50 μm Dicke der Pho- toresistschichten), so daß das beim Belichten in die Schicht einfallende Licht weniger gestreut wird. Wegen der geringeren Dicke insbesondere von flüssigen Photolackschichten haftet diese auch besser auf der Unterlage. Durch Anwen¬ dung positiver Resiste kann ferner eine positive Bildvorlage bei der Belichtung der Resistschicht verwendet werden, so daß sich Belichtungsfehler weniger stark auswirken. Es können auch elektrophoretisch abscheidbare Resiste ver¬ wendet werden.

Die Löcher werden anschließend vorzugsweise in einem Vakuum oder Plasma¬ ätzverfahren gebildet. Technisch günstig hat sich auch hier ein Ätzverfahren mittels Glimmentladung oder ein Laserbohrverfahren erwiesen.

Nach der Locherzeugung in der temporären Metallschicht und im Laminat wer¬ den die Lochwände und Laminatoberflächen zur Erzeugung einer haftfesten und nicht wieder lösbaren Grundmetallschicht vorzugsweise mittels Glimment¬ ladung vorbehandelt. Beispielsweise werden die Oberflächen geätzt, gereinigt und/oder mit reaktiven Gruppen funktionalisiert, indem Gase mit den chemi- sehen Gruppen an der Oberfläche reagieren.

Zur Strukturierung der Metallschicht bei der Leiterbilderzeugung wird ebenfalls eine Photomaske verwendet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird wie zur Herstellung der Lochmasken auch in diesem Fall eine positive Photolackschicht verwendet. Es kann auch ein elektrophoretisch abscheidbarer

Resist eingesetzt werden.

Um zu vermeiden, daß der Verbund zwischen der Grund-Metallschicht und der Laminatoberfläche beeinträchtigt wird, wird zur weiteren Metallisierung der Laminate ein Metall aus einem vorzugsweise sauren oder neutralen stromlosen oder elektrolytischen Metallisierungsbad auf der Grund-Metallschicht abge¬ schieden. Alkalische Bäder, wie beispielsweise stromlose Kupferbäder mit Formaldehyd als Reduktionsmittel, verringern die Haftfestigkeit der Grund-Me¬ tallschicht zur Laminatoberfläche oder lösen diesen Verbund sogar auf.

Als nächste Metallschicht auf der Grund-Metallschicht eignet sich insbeson¬ dere eine Nickel/Bor-Legierungsschicht. Alternativ hierzu kann auch eine Kup¬ ferschicht aus einem sauren oder neutralen stromlosen Kupferbad mit Hypo- phosphit als Reduktionsmittel auf der Grund-Metallschicht abgeschieden wer- den.

Sowohl die Nickel/Bor-Legierungs- als auch die Kupferschicht haben überdies den Vorteil, daß sie gegebenenfalls beim Strukturieren der Leiterzugstrukturen von der Grund-Metallschicht leicht wieder abgeätzt werden können.

Aus sauren oder neutralen stromlosen Palladiumbädern abgeschiedene Palladi¬ umschichten bieten zwar den Vorteil, daß der Haftverbund zwischen der Grund-Metallschicht und der Laminatoberfläche bei der Metallabscheidung nicht angegriffen wird. Jedoch ist Palladium nur schwierig ätzbar und kann da¬ her nur in den Fällen auf die Grund-Metallschicht abgeschieden werden, in denen diese Metallschicht in weiteren Verfahrensschritten nicht mehr durch

Ätzen entfernt werden muß.

Die Leiterzugstrukturen und Metallschichten in den Löchern werden allerdings in den Bereichen, in denen diese nicht durch Ätzen entfernt werden müssen, im wesentlichen durch stromlose Palladiumabscheidung gebildet, da Palladium leicht abscheidbar ist, ausreichende Schichtdicken leicht erhältlich sind und die Leitfähigkeit und die Korrosionsbeständigkeit den Anforderungen für Leiter¬ zugstrukturen entsprechen.

Exemplarische Ausführungsvarianten:

Als Laminate für die Herstellung der hochverdichteten Schaltungsträger kom¬ men vorzugsweise Folien aus Polyimid, Poly- imid/Polyamid, Aramid, aus Fluorpolymeren, Cyanatester oder Epoxidharzen zum Einsatz. Die Folien können ohne Füllstoffe, wie im Falle von Polyimid, oder mit Füllstoffen, wie beispielsweise Papier, Glas- oder Kohlenstoffasern sowie organischen Polymerfasern, verwendet werden. Jedoch sind auch starre Platten einsetzbar. Beispielsweise kommen hierzu Epoxidharz-Platten aus FR4- Material oder keramische Werkstoffe in Betracht.

Als Ausgangsmaterialien können auch bereits zu Mehrlagenschaltungen ver¬ arbeitete Laminate ohne Kupferschichten auf den Außenseiten dienen, in de¬ nen die Innenlagen durch das erfindungsgemäße Verfahren oder auf herköm¬ mlichem Wege, beispielsweise durch Ätzen, hergestellt wurden.

Vor der Behandlung können die Laminate, beispielsweise in Netzmittel enthal¬ tenden Lösungen, gereinigt werden. Anschließend wird die Lochmaske auf mindestens eine der Laminatoberflächen aufgebracht. Zur Bildung der Löcher im Laminat werden als Lochmasken-Materialien bevorzugt Aluminium oder Kupfer verwendet. Die Metalle werden vorzugsweise in einem Vakuumverfah¬ ren, beispielsweise durch Aufdampfen, oder mit einem anderen Verfahren, ab¬ geschieden. Es kann jedoch auch ein anderes Metall aufgedampft oder in ei¬ nem Sputterprozess oder auf elektrochemischem Wege aufgebracht werden. Aluminium ist billig, und das Aufdampf-Verfahren ist nicht aufwendig. Bei- spielsweise können die Laminatoberflächen beidseitig in einer geeigneten Auf¬ dampfanlage durch Arbeiten im Durchlaufverfahren von Rolle zu Rolle mit dem Metall bedampft werden.

Es sind lediglich relativ dünne Aluminium- und Kupfer-Schichten erforderlich (10 - 100 nm). Die Anforderungen an die Haftfestigkeit des Aluminiums auf der Laminatoberfläche sind gering; erforderlich ist lediglich eine ausreichend geringe Porosität des aufgedampften Metallfilmes, um den nachfolgenden Ätzangriff auf das darunterliegende Laminatmaterial zu verhindern. Die Ätz¬ maske darf auch nicht zu dick sein, da zum einen sonst Stofftransport- probleme beim nachfolgenden Ätzen der Löcher auftreten können (An- und

Abtransport reaktiver Gase und der Reaktionsprodukte). Zum anderen können - in dicken Metallätzmasken beim Ätzen in der Glimmentladung eventuell auch Wirbelströme entstehen und die Wirksamkeit und die Geschwindigkeit des Ätz¬ prozesses verringern. Ferner darf sich die Metallschicht beim Ätzverfahren zur Herstellung der Lochmaske nicht von der Unterlage ablösen. Mit Lochmasken aus Aluminium- und Kupferschichten entstehen diese Probleme nicht.

Zur Bildung des Lochrasters auf den Laminatoberflächen werden diese an¬ schließend mit einer Photomaske, vorzugsweise mit positivem Photolack, be¬ schichtet. Für niedrige und mittlere Bildauflösung werden beispielsweise Trok- kenfilme verwendet und für hohe Bildauflösung vorzugsweise positive flüssige Photolacke. Die Lacke können durch Tauchen des Laminats, elektrostatisches

Sprühen, in einem Vorhanggießverfahren oder durch andere Techniken auf die Laminatoberflächen aufgebracht werden.

Durch die anschließende Belichtung der mit der Photomaske beschichteten Oberflächen und nachfolgende Entwicklung in einer geeigneten Entwickler¬ lösung werden die Bereiche der Metalloberflächen wieder freigelegt, die dem Lochmuster entsprechen. An die Belichtung schließt sich die Entwicklung der Photomaskenschicht an. Beispielsweise wird hierzu ein organisches Lösemittel oder eine wäßrige Natriumcarbonat-Lösung verwendet. Auch eine Mischung des organischen Lösemittels mit Natriumcarbonat kann eingesetzt werden.

Danach werden die freigelegten Metalloberflächen durch einen Ätzprozess entfernt. Die Metallschicht dient im nachfolgenden Ätzprozess als Lochmaske. Zur Entfernung wird beispielsweise eine chemische Ätzlösung verwendet. Im Falle von Aluminium ist eine saure Ätzlösung, die Eisen-(lll)-chlorid und gegebenenfalls Wasserstoffperoxid enthält, geeignet. Anschließend wird die Photolackschicht von der Laminatoberfläche wieder entfernt. Wird die Photo¬ maskenschicht vor dem Laminat-Ätzprozeß nicht entfernt, ist der Ätzprozeß zu langsam, da auch die polymere Photomaskenschicht abgeätzt wird und das Plasma der Glimmentladung im wesentlichen bereits durch Reaktion mit der

Photomaskenschicht verbraucht wird.

Die Löcher im Laminat werden danach in einem Trockenätz-Verfahren gebildet. Hierzu wird das Laminat mit den darauf befindlichen Lochmasken in. einer ge- eigneten Vorrichtung mit einem Gas, beispielsweise Sauerstoff und gegebe¬ nenfalls in Mischung mit Argon und/oder Stickstoff, mittels einer Glimmentladung behandelt.

Wenn das Laminat auf beiden Seiten mit der Photomaske beschichtet wird, sind die Lochmuster auf beiden Seiten so anzuordnen, daß sich die Löcher in der Lochmaske genau gegenüber liegen. In diesem Fall können die Löcher durch die Plasmabehandlung von beiden Seiten gleichzeitig erzeugt werden.

Durch Optimierung der Behandlungsparameter, beispielsweise der Gas¬ zusammensetzung und des Gasdruckes sowie der Glimmentladungsleistung, Behandlungstemperatur und -zeit, entstehen ausreichend steile Lochwände ohne rückgeätzte Hinterschneidungen unter der Lochmaske, so daß sehr feine Löcher auch in dickeren Laminaten gebildet werden können.

Beispiel (Locherzeugung mit Aluminium als Lochmaske, hergestellt mittels Glimmentladung):

1 . Aufdampfen oder -sputtern einer AI-Schicht (10 - 100 nm)

2. Beschichten mit Photomaske, Belichten der Photomaske und Entwickeln in 1 %iger Na 2 CO 3 -Lösung,

3. Löcher in der AI-Schicht chemisch ätzen: Ätzlösung: 15 % FeCI 3 , 3 % HCI, Temperatur: Raumtemperatur,

Behandlungszeit: 30 Sekunden,

4. Photomaske in Aceton entfernen,

5. Ätzen der Löcher mittels Glimmentladung in einem Plasmaätzgerät (bei¬ spielsweise der Fa. Technics Plasma GmbH, Kirchheim, DE), 6. AI-Schicht durch Ätzen entfernen:

Ätzlösung: 15 % FeCI 3 , 3 % HCI, Temperatur: Raumtemperatur, Behandlungszeit: 30 Sekunden.

Nach der Erzeugung der Löcher im Laminat werden, sofern noch erforderlich, die Photomaskenschicht und anschließend die Lochmaske wieder von der La¬ minatoberfläche entfernt. An diesen Behandlungsschritt schließt sich die Me-

tallisierung der Laminatoberflächen zur Bildung der Leiterzüge und der Metall¬ schichten an den Lochwänden an.

Zur Erzeugung der Leiterzugstrukturen können die zu beschichtenden Ober¬ flächen zunächst mittels Glimmentladung vorbehandelt werden. Die Behandlungsbedingungen für die Vorbehandlung sind beispielsweise in DE-P 37 44 062 A1 angegeben. Vorzugsweise werden die Oberflächen in Sauer¬ stoff oder in einem Sauerstoff/Argon- oder Sauerstoff/CF 4 -Gemisch angeätzt.

Die erste Grund-Metallschicht, die auch katalytisch aktiv und haftungs¬ vermittelnd (adhäsionsvermittelnd) wirkt, wird auf die vorbehandelten Ober¬ flächen durch Zersetzen flüchtiger Metallverbindungen aufgebracht. Dabei ent¬ steht eine dünne Metallschicht je nach Beschichtungsbedingungen von 0,01 μm - 1 μm Schichtdicke.

Zur Bildung der Grund-Metallschichten werden insbesondere flüchtige Kupfer-, Palladium-, Gold- oder Platinverbindungen oder deren Mischungen in der Glim¬ mentladung zersetzt. Palladium hat sich als besonders vorteilhaft herausge- stellt. Hierbei entstehen für die nachfolgende stromlose Metallabscheidung ka¬ talytisch wirkende Metallschichten, so daß eine weitere Aktivierung dieser Me¬ tallschichten, beispielsweise mit edelmetallhaltigen Lösungen, meist nicht erforderlich ist.

Als flüchtige Metallverbindungen kommen die in den Druckschriften DE-P 35

10 982 A1 , DE-P 37 44 062 AI , DE-P 38 06 587 A1 , DE-P 37 16 235 A1 und DE-P 38 28 21 1 C2 beschriebenen Verbindungen, beispielsweise Kupfer- hexafluoracetylacetonat, Dimethyl-π-cyclopentadienyl-Platin, Dimethyl-Gold- acetylacetat, 2-Perfluorbuten-2-, 2-Perfluorpropen-1 -, Pentafluorphenyl-Silber und insbesondere ττ-Allyl-ττ-cyclopentadienγl-Palladium-(ll), zum Einsatz. Die dort angegebenen Abscheidungsbedingungen sind auf die Erzeugung der Me¬ tallschichten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend übertragbar.

Für die Metallisierung werden normale Parallelplattenreaktoren verwendet, die als Tunnel- oder Rohrreaktoren ausgebildet sind. Die Glimmentladung kann sowohl mit Gleichstrom als auch mit Wechselstrom (Hochfrequenz im kHz- öder MHz-Bereich) erzeugt werden. Der Druck in der Behandlungskammer be- trägt im allgemeinen 0,1 - 50 hPa. Meist wird eine nahe bei Raumtemperatur liegende Temperatur am Laminat durch Variation der elektrischen Leistung der Glimmentladung eingestellt.

Auf diese Grundmetallschicht kann durch stromlose Metallisierung beispiels- weise Palladium, eine Nickel/Bor-Legierung oder Kupfer aufgebracht werden.

Es kommen hierzu jedoch auch die Metalle Gold und Kobalt oder deren Legie¬ rungen sowie Nickel oder andere Legierungen des Nickels in Betracht. Bevor¬ zugt wird diese Schicht aus einer sauren Lösung abgeschieden. Zum volladditi¬ ven Metallaufbau wird bevorzugt Palladium stromlos abgeschieden.

Durch weitere stromlose oder elektrolytische Metallabscheidung können auf diese Grund-Metallschichten weitere Metallschichten in der gewünschten Schichtdicke aufgebracht werden. Die Leiterzüge können jedoch auch durch elektrolytische Abscheidung der Metalle Kupfer, Palladium, Gold, Nickel, Ko- balt, Zinn oder Blei oder deren Legierungen erzeugt werden.

Zur Erzeugung der Leiterzüge können unterschiedliche Verfahrensalternativen zur Anwendung kommen:

Verfahren 1 ("Lift-Off'-Verfahren):

Belegen mindestens einer der Laminatoberflächen mit Photomasken, Belichten und Entwickeln der Photomasken, wobei die Photomasken beim Entwickeln in den Bereichen entfernt werden, in denen Leiterzugs- trukturen vorgesehen sind und in denen sich die Löcher befinden,

Vorzugsweise Vorbehandeln der Laminatoberflächen und Lochwände mittels Glimmentladung,

Erzeugen der Grund-Metallschichten auf den Photomasken, in den freilie¬ genden Bereichen auf den Laminatoberflächen und auf den Lochwänden durch Zersetzen flüchtiger Metallverbindungen mittels Glimmentladung, gegebenenfalls dünn stromlos Metall abscheiden, - Entfernen der Photomasken zusammen mit den darauf abgeschiedenen

Metallschichten, zum Erzeugen der Leiterzüge und der Metallschichten auf den Lochwän¬ den in den Bereichen auf den Laminatoberflächen, in denen sich die Me¬ tallschichten befinden, stromlos Metall, vorzugsweise Palladium, bis zur gewünschten Leiterzugdicke abscheiden.

Der Vorteil dieser Verfahrensweise besteht darin, daß an den Stellen, an denen keine Leiterzüge gebildet werden, lediglich das zur Erzeugung der Lochmaske verwendete Metall aufgebracht und später wieder entfernt wird. Es wird an diesen Stellen jedoch keine für die Leiterzug-Erzeugung verwendete Metall¬ schicht durch Zersetzen der flüchtigen Metallverbindungen in der Glimmentla¬ dung abgeschieden. Daher können sich an diesen Stellen keine Metallkontami¬ nationen an der Laminatoberfläche bilden, so daß der Isolationswiderstand zwi¬ schen den Leiterzügen besonders hoch ist.

Die Grund-Metallschichten auf den Photomasken-Bereichen werden so dünn gewählt, beispielsweise etwa 0,1 μm, daß deren Entfernung zusammen mit den darunter liegenden Photomasken leicht gelingt, d.h. ohne daß einzelne Stellen der Polymerfilme auf den Laminatoberflächen zurückbleiben. Zur Entfer- nung der Polymerfilme werden übliche chemische Lösungen verwendet.

Beispiel (Lift-Off-Technik, Substrat Polyimid-Folie, KAPTON E, DuPont de Ne¬ mours, Inc., Wilmington, Del., USA):

1 . Beschichten einer perforierten Folie mit flüssigem Photoresist, belichten, entwickeln in 1 %iger Na 2 CO 3 -Lösung,

2. Vorbehandeln mittels Glimmentladung: Gas: Sauerstoff

Druck: 0,25 hPa, Gasfluß: 100 Standard-cmNmin, Hochfrequenzleistung: 1000 W, Behandlungszeit: 90 Sekunden, 3. Pd-Abscheiden mittels Glimmentladung:

Metallorganische Verbindung: ττ-Allyl-ττ-cyclopentadienyl-Palladium-(ll), Gas: Ar/O 2 oder N 2 /O 2 , jeweils in einer Mischung 3 : 1 , Druck: 0,1 hPa, Gasfluß: 25 Standard-cm 3 /min, Verdampfertemperatur: 45 °C,

Behandlungszeit: 10 - 15 Minuten,

4. Gegebenenfalls stromlos Palladium abscheiden:

Bad: Pallatech (Fa. Atotech Deutschland GmbH, Berlin, DE), Temperatur: 70 °C, pH-Wert 6,0,

Behandlungszeit: 5 - 8 Minuten,

5. Photomaske in Aceton entfernen,

6. Leiterbahnaufbau mit stromloser Palladiumabscheidung wie Verfahrens¬ schritt 4. bis zur gewünschten Schichtdicke.

Verfahren 2 (Volladditiv-Technik):

Vorzugsweise Vorbehandeln der Laminatoberflächen und Lochwände mittels Glimmentladung, - Erzeugen der Grund-Metallschichten durch Zersetzen flüchtiger Metall¬ verbindungen mittels Glimmentladung, Belegen der Grund-Metallschichten mit Photomasken, Belichten und Entwickeln der Photomasken, wobei die Photomasken beim Entwickeln in den Bereichen auf dem Laminat verbleiben, in denen Leiterzugstrukturen vorgesehen sind und sich die Löcher befinden,

Abätzen der freiliegenden Grund-Metallschicht, vorzugsweise in einer Eisen-(lll)-chlorid- oder verdünnten Salpetersäure/Salzsäure-Lösung,

Entfernen der Photomasken, stromlos Metall, vorzugsweise Palladium, auf den zurüccgebliebenen Be¬ reichen der Grund-Metallschicht bis zur gewünschten Schichtdicke ab¬ scheiden.

Alternativ zu der letztgenannten Variante werden die Photomasken so belichtet und entwickelt, daß die Photomasken in den Bereichen entfernt werden, in denen Leiterzugstrukturen vorgesehen sind und sich die Löcher befinden. An¬ schließend wird folgendermaßen verfahren: - stromlos Metall, vorzugsweise Palladium, und/oder elektrolytisch Metall in den freiliegenden Bereichen auf den Grund-Metallschichten bis zur gewünschten Schichtdicke abscheiden,

Entfernen der Photomasken und Abätzen der freiliegenden Grund-Metall¬ schichten.

Die Grund-Metallschicht kann durch Differenzätzen leicht wieder entfernt wer¬ den, da sie sehr dünn ist.

Beispiel (Volladditiv-Technik mit Palladium-Schicht aus Glimmentladungsabscheidung):

1 . Vorbehandeln eines perforierten Substrats in der Glimmentladung: Gas: Sauerstoff

Druck: 0,25 hPa, Gasfluß: 100 Standard-cm 3 /min, Hochfrequenzleistung: 1000 W,

Behandlungszeit: 90 Sekunden,

2. Pd-Abscheiden in der Glimmentladung:

Metallorganische Verbindung: ττ-Allyl-ττ-cyclopentadienyl-Palladium-(ll), Gas: Ar/O 2 oder N 2 /O 2 , jeweils in einer Mischung 3 : 1 , Druck: 0, 1 hPa,

Gasfluß: 25 Standard-cm 3 /min, Verdampfertemperatur: 45 °C,

Behandlungszeit: 10 - 5 Minuten,

3. Beschichten der Folie mit Trockenfilmresist, belichten, entwickeln in 1 %iger Na 2 CO 3 -Lösung,

4. Im Resistkanal volladditiv stromlos Palladium abscheiden: Bad: Pallatech (Fa. Atotech Deutschland GmbH, Berlin, DE),

Temperatur: 70 °C, pH-Wert 6,0, Behandlungszeit: je nach gewünschter Schichtdicke,

5. Trockenfilmresist in Aceton entfernen, 6. Palladium-Differenzätzen mit verdünnter HNO 3 /HCI-Lösung.

Falls die Grund-Metallschichten bereits eine ausreichende Leitfähigkeit aufwei¬ sen, kann in den Resistkanälen auf elektrolytischem Wege metallisiert werden.

Verfahren 3 (Panel-Plating-Technik):

Vorzugsweise Vorbehandeln der Laminatoberflächen und Lochwände mittels Glimmentladung,

Erzeugen der Grund-Metallschichten durch Zersetzen flüchtiger Metall¬ verbindungen mittels Glimmentladung, - auf den Grund-Metallschichten stromlos Metall abscheiden, vorzugswei¬ se eine Nickel/Bor-Legierungs- oder eine Kupferschicht, abgeschieden aus einem sauren oder neutralen Metallisierungsbad, elektrolytisch Metall abscheiden, vorzugsweise Kupfer aus einem sauren Bad, - Belegen der Metallschichten mit den Photomasken,

Belichten und Entwickeln der Photomasken, wobei beim Entwickeln die die Leiterzugstrukturen bildenden Bereiche und die Lochwände mit den Photomasken belegt bleiben, Abätzen der freiliegenden Metallschichten, - Entfernen der Photomasken.

Beispiel (Subtraktiv-Technik, Panel-Plating, mit Substrat Polyimid-Folie, KAP¬ TON H):

1 . Vorbehandeln der perforierten Folie mittels Glimmentladung: Gas: Sauerstoff Druck: 0,25 hPa,

Gasfluß: 100 Standard-cm 3 /min, Hochfrequenzleistung: 1000 W, Behandlungszeit: 90 Sekunden,

2. Pd-Abscheiden mittels Glimmentladung: Metallorganische Verbindung: ττ-Allyl-ττ-cyclopentadienyl-Palladium-(ll),

Gas: Ar/O 2 oder N 2 /O 2 , jeweils in einer Mischung 3 : 1 ,

Druck: 0,1 hPa,

Gasfluß: 25 Standard-cm 3 /min,

Verdampfertemperatur: 45 °C, Behandlungszeit: 10 - 1 5 Minuten,

3. Stromlos Nickel/Bor aus einem schwach sauren Nickel/Bor-Bad abschei¬ den (mit Dimethylaminoboran als Reduktionsmittel):

Temperatur: 40 °C,

Behandlungszeit: 2 Minuten, 4. Elektrolytisch Kupfer abscheiden:

Bad: Cupracid BL (Fa. Atotech Deutschland GmbH, Berlin, DE)

Stromdichte: 2 A/dm 2 , 5. Beschichten der Folie mit Trockenfilmresist, belichten, entwickeln in 1

%iger Na 2 CO 3 -Lösung, 6. Abätzen der Kupfer- und der Nickel/Bor-Schicht:

Ätzlösung: CuCI 2 /HCI mit 120 g/l Cu ges., 3 % HCI, mit Wasser 1 : 1 verdünnt, 7. Abätzen der Palladiumschicht:

Ätzlösung: HNO 3 ,konz./HCI,konz. in einer Mischung 3 : 1 , mit Wasser 1 : 1 verdünnt,

Temperatur: Raumtemperatur,

Behandlungszeit: 1 5 Sekunden,

8. Trockenfilmresist in Aceton entfernen.

Verfahren 4 (Pattern-Plating-Technik):

Vorzugsweise Vorbehandeln der Laminatoberflächen und Lochwände mittels Glimmentladung,

Erzeugen der Grund-Metallschichten durch Zersetzen flüchtiger Metall¬ verbindungen mittels Glimmentladung, auf den Grund-Metallschichten stromlos Metall abscheiden, vor¬ zugsweise eine Nickel/Bor-Legierungs- oder Kupferschicht, abgeschieden aus einer sauren oder neutralen Metallisierungslösung,

Belegen mindestens einer Laminatoberfläche mit Photomasken, Belichten und Entwickeln der Photomasken, wobei die Photomasken beim Entwickeln in den Bereichen entfernt werden, in denen Leiterzüge vorgesehen sind und sich die Löcher befinden, - in den Kanälen und auf den Lochwänden elektroiytisch Metall abschei¬ den, vorzugsweise Kupfer aus einer sauren Metallisierungslösung, und anschließend eine Metallätzresistschicht, beispielsweise aus Zinn oder einer Zinn/ Blei-Legierung, Entfernen der Photomasken, - Abätzen der stromlos und der ersten elektrolytisch abgeschiedenen Me¬ tallschichten zusammen mit den darunter liegenden Grund-Metallschich¬ ten.

Beispiel (Semiadditiv-Technik, Pattern-Plating mit stromlos abgeschiedener - Nickel/Bor- oder Kupferschicht):

1 . Vorbehandeln eines perforierten Substrats mittels Glimmentladung: Gas: Sauerstoff

Druck: 0,25 hPa, Gasfluß: 100 Standard-cm /min, Hochfrequenzleistung: 1000 W,

Behandlungszeit: 90 Sekunden,

2. Pd-Abscheiden mittels Glimmentladung:

Metallorganische Verbindung: ττ-Allyl-π-cyclopentadienyl-Palladium-(ll), Gas: Ar/O 2 oder N 2 /O 2 , jeweils in einer Mischung 3 : 1 , Druck: 0, 1 hPa, Gasfluß: 25 Standard-cm 3 /min, Verdampfertemperatur: 45 °C,

Behandlungszeit: 10 - 1 5 Minuten,

3. Stromlos Nickel/Bor aus einem Nickel/Bor-Bad abscheiden (mit Dime- thylaminoboran als Reduktionsmittel):

Temperatur: 40 °C, Behandlungszeit: 2 Minuten, alternativ: Kupfer abscheiden aus einem schwach sauren oder neutralen stromlosen Kupferbad (beispielsweise Hypophosphit-Typ),

4. Beschichten der Folie mit Trockenfilmresist, belichten, entwickeln in 1 %iger Na 2 CO 3 -Lösung, 5. Leiterbahnaufbau mittels elektrolytischer Kupferabscheidung,

6. Metallresistschicht abscheiden (beispielsweise Zinn),

7. Abätzen der Kupfer- und der Nickel/Bor-Schicht:

Ätzlösung: CuCI 2 /HCI mit 1 20 g/l Cu ges., 3 % HCI, mit Wasser 1 : 1 verdünnt, 8. Abätzen der Palladiumschicht:

Ätzlösung: HNO 3 ,konz./HCI,konz. in einer Mischung 3 : 1 , mit Wasser 1

: 1 verdünnt,

Temperatur: Raumtemperatur,

Behandlungszeit: 1 5 Sekunden, 9. Trockenfilmresist in Aceton entfernen.

Die Haftfestigkeit der erhaltenen Metallschichten auf dem Substrat wird ins¬ besondere durch Wärmebehandlungen nach der Abscheidung dickerer Metall¬ schichten erhöht.

Als Folien ausgebildete, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Schaltungsträger können in geeigneten Verfahren zu Stapeln miteinander ver-

klebt werden. Eine doppelseitige oder Vier-Lagen-Schaltung kann auch auf einen starren Träger, beispielsweise eine Keramik- oder FR4-Platte (beispiels¬ weise auch Leiterplatte) oder einen Siliziumträger geklebt werden. Man kann auch zwei, vier oder mehr nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestell- te Mehrlagenschaltungen unter Verwendung einer unbeschichteten Polyimid- Zwischenlage aufeinanderkleben und das erhaltene Zwischenprodukt gegebe¬ nenfalls mechanisch bohren und auf herkömmliche Weise naßchemisch durchkontaktieren. Mechanisches Bohren ist erforderlich, weil zum Kleben der einzelnen Lagen benutzter Kleber oder erweichtes Polymer in die in der Glim- mentladung gebildeten Löcher gepreßt wird. Die Leiterzüge in den einzelnen

Leiterzugebenen werden dann auf herkömmlichem Wege nach dem Bohren von Löchern durch den Stapel hindurch durch chemisches Metallisieren der Loch¬ wände miteinander elektrisch verbunden.