合成材料表面的構造方法、尤其是用于數據存儲的數據載體的制造方法

專利名稱：合成材料表面的構造方法、尤其是用于數據存儲的數據載體的制造方法
技術領域：
本發明涉及合成材料表面的構造方法、尤其是用以數據存儲的數據載體的制造方法。
信用卡越來越廣泛地應用于自動柜臺機上的無現金支付。例如這種卡片可以應用于公用電話亭打電話。同樣地，這些卡片還應用于任何商場的無現金支付交易。這些卡片還可以用作數字化數據記錄，例如在看醫生時。
一般來說，借助于磁條將數據，例如存入帳號上的存款，記載于這些數據載體上，或者在比較復雜的卡片系統中記載于組裝在卡片內的半導體存儲器上。
但是這些系統具有各不相同的缺點。尤其是在某些情況下，一旦存入某一存款，僅僅記載下這一數額，每次只有從所存儲的存款中再減去一定的數目后方能存儲新的數據，在這種情況下，上述存儲介質系統則不夠經濟并且易于受損。尤其是因為存儲的存款數據能夠易于刪改，所以裝置有磁條的卡片對于使用不當的情況沒有充分的保護。
因此需要尋找新的存儲方法。巴西專利申請BR-A-9105585中說明了用于公用電話的計數卡片的制造方法在一種非通透性的無孔底質上首先以化學方法涂布上第一層全面的導電層，它具有較高的電阻，優選為最大厚度為0.3μm的鎳層；然后涂布一層2-8μm厚的、整個層可電解沉積的金屬層或合金層，其電阻和熔點明顯低于第一層，優選為一錫/鉛-層。在電解沉積過程中宜于應用0.5-2A/dm2的較低電流密度。
用這種方法制造的存儲卡存儲款額的方法是制造時在卡中設置場陣列，該場陣列由數個相互電聯接的導電場單元(Felder)所構成，這些場單元由方形或圓形的環所形成，這些環在某一部位由一個窄小的接片接通。為了通過閱讀裝置提取所存儲的款額，在各個場單元上設置小線圈，然后通過在環中的電流感應以測定出這些環中有多少個是接通的。當款額減少時，因為電流感應在此情況下被調節得較大，場單元的窄小接片又逐漸地毀損，使得在后面的閱讀中能夠確切測出還有多少未毀損的接通環。
與傳統的卡片相比較，這種存儲卡比較不易受損和難以制假。
在上述巴西專利申請中公開了這種電話卡的制造方法。根據其方法，首先產生全面的上述金屬層，然后借助于結構蝕刻掩模通過合適的蝕刻過程構成各個場單元。
但是該方法復雜繁瑣，因此不經濟實惠。尤其是那些環中的窄小接片，例如僅僅100μm寬，在蝕刻過程中其制備艱難。因為這些電話卡大批量制造，優選在一個工作流程中在很大的合成材料底質上大量制造這種卡片，因此當借助于合適的掩模進行金屬層結構構造時，由于強制性安裝有時會將窄小接片設置在錯誤的位置。經常出現的問題是，調節窄小接片的寬度以使其可以再生產。在此可能會出現的情況是如果窄小接片的寬度超越了某一界限，則其電阻也會由此超過上界值，那么這種窄小接片在讀取存儲的信息時即已被毀損。
DE4438799A1中建議了一種制造這種存儲介質的改良方法。該方法首先以化學方法將非導體卡片載體進行粗糙化處理，然后在其上全面地涂布一層適合于金屬的無電流沉積的催化劑。接著借助于掩模技術在載體表面上構成相互連接的結構。然后首先無電流地沉積第一層薄的金屬層，之后電解沉積第二層較厚的金屬層。建議第一層金屬層仍然為鎳層，第二層金屬層為錫/鉛-合金層。該方法中沒有蝕刻步驟。
但是該已知的方法具有如下缺點必須應用相當昂貴的電鑄抗蝕材料，尤其是需要在金屬結構中制造精細的接片時。此外需要進行漫長的方法過程。結果是，必須監控大量的電鑄技術槽，使得整個過程有較高的錯誤機率。
此外在已知的方法中必須中斷電鑄技術過程，以使借助于合適的抗蝕材料在底質表面形成結構。一般來說，用抗蝕材料構成結構的過程是在分隔的裝置中進行的，由于需要通過新設置這些有待于處理的底質，使得在這些裝置中以及后來又在電鑄技術裝置中的制備過程直至進一步處理昂貴并且容易出現錯誤。
在已知方法中所應用的抗蝕材料還必須具備對抗金屬化槽的化學穩定性，也即抗蝕材料既不能被腐蝕，又不能使抗蝕材料成份通過所謂的抗蝕材料“出血”而進入到處理液中。這樣便限制了可應用抗蝕材料的類型數目。此外運用DE4438799A1中公開的方法時，整個底質表面被催化以用于后面的無電流金屬化，以使在該制造方法中的不利情況下，在導體結構之間的非導體區域還可以測得最終電導性。此過程可能會損傷設置有金屬結構的底質的功能。
電解沉積的金屬層含有有毒金屬鉛，因此一方面存在電鑄技術制造過程中的廢水處理問題，以及制造過程中的廢物質存放問題；另一方面卡片本身也導致顯著的垃圾問題，因為電話卡常常不受重視地與日常垃圾一起被扔掉，由于含鉛成份而引起嚴重的環境負荷。
在US-A-3,672,925中甚至還說明了制造底質用于后面的金屬沉積的方法，該方法應用了廉價的電鑄抗蝕材料。為了形成金屬結構，建議首先用一種抗光蝕劑層將底質涂層，在此應用聚乙烯醇作為抗光蝕劑。該層用重鉻酸鈉敏化，還附加含有氧化物質，即高錳酸鉀、甲基橙、硝酸鈉、溴酸鈉或氯酸鈉。但是所應用的抗光蝕劑具有如下缺點即必須調節升高的后硬化處理溫度。因此應用這種抗光蝕劑的方法不能應用于任意的合成材料底質。此外沒有提示說明合成材料底質的處理方法順序包括蝕刻處理過程，根據合成材料的不同這些蝕刻處理方法的選擇也各不相同。
因此本發明的目的是發現一種構造合成材料底質表面的方法，尤其是用于存儲數據的數據載體的制造方法，用此方法可以避免已知方法的缺點。該方法尤其應該價廉物美、不易損壞，并且比較已知方法能減少環境污染。此外通過應用以該方法所制造的數據載體還能明顯減少垃圾問題，并且該方法應能適合于制造各種合成材料數據載體。
通過按照權利要求1的方法構造合成材料底質的表面，按照權利要求11的方法制造存儲數據的數據載體，以及按照權利要求12的應用該方法制造電子計數系統，尤其是電話卡，達到了上述目的。
用一種模式構造合成材料表面的本發明方法具有如下方法特征a)表面覆蓋有光敏感層。
b)將光敏感層用模式曝光后接著顯影。
c)用含有六價鉻化合物的水溶液將表面粗糙化處理。
按照本發明，作為光敏感層應用被六價鉻化合物敏感化的層，它由至少一種聚合物所組成，該聚合物選自于天然或合成蛋白以及碳水化合物以及聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇縮丁醛。按照方法步驟順序a)、b)和c)處理表面。優選應用酪蛋白、明膠、阿拉伯膠、蟲膠、魚膠、白蛋白和淀粉作為蛋白質和碳水化合物。
通過應用這種抗蝕劑，便可以非常廉價地制造有結構的合成材料表面，因為這些抗蝕劑類型極其價廉。此外這些抗蝕劑對通常用于合成材料表面粗糙化處理的含有鉻酸的溶液穩定。
因為這些抗光蝕劑含有六價鋯化合物用于敏感化，優選含有重鉻酸鹽，并且為了在顯影過程后進一步硬化處理，甚至還應該用含有鉻酸的物質進行補充處理，所以它本身具備對抗這些化學物質的特性。本發明方法的優點正是在于抗蝕劑的補充硬化處理過程可以與必要的底質粗糙化過程合并進行，因此還具有的一個優點便是減少了附加的方法步驟。因此由于方法過程的縮短，而自動地提高了伴隨補充硬化處理過程所達到的過程保險性。
通過在光敏感層構造后，用鉻酸或鉻酸/硫酸對合成材料表面進行粗糙化處理，便不會中斷感光過程的電鑄技術過程。大多數情況下將合成材料底質首先在適合于光過程的裝置中進行處理，然后在電鑄技術裝置中進一步處理。這樣便沒有必要多次地將底質由一個處理裝置轉移到另一個處理裝置，此外也沒有必要每次重新將底質緊張于事先裝置好的固定裝置上以在各個裝置中進行處理。基于這個原因，本發明方法更加價廉實惠和簡便易行，并且較已知方法更加安全可靠。
為了在合成材料表面制造金屬結構，首先將它們在粗糙化以后激活。為此應用通常的含有催化活性金屬的溶液，例如被鋅(Ⅱ)-化合物穩定的膠體物質形式的鈀。
在優選的實施方式中，如果向含有鉻酸的溶液中添加化合物形式的催化活性金屬，則可以舍棄單獨的激活步驟。由此可以再次減少一個方法步驟。
相對于DE4438799A1中說明的方法，這二種變通方法都具有更多的優點，即僅僅激活合成材料表面需要金屬化的區域，不必激活后來不含金屬的區域。因此完全排除了這些部位金屬化的危險性。
激活以后可以將金屬層施設于合成材料表面。在優選的實施方式中，在金屬化以前去掉光敏感的聚合物層。由此還可以提高方法的安全可靠性，因為阻止了合成材料表面不必金屬化區域內的金屬化，因為那里僅有聚合物層與催化活性金屬接觸。
上述方法優選用于制造存儲數據的數據載體，它由一合成材料底質和其表面的金屬結構所組成，尤其適合于制造電子計數系統，例如電話卡。
這種數據載體的特征為，它們包含一個優選平面的不導電的載體，其表面設置有金屬層結構。金屬結構主要由相鄰排列的場單元所組成，它們相互導電聯通。這些場單元主要由一種構型為圓形或方形的環組成。在此環中可以感應電流，此環至少在一個部位通過一個窄小的接片接通，使得感應的電流足以熔化窄小接片上沉積的金屬層并且中斷小接片。第一金屬層的厚度約為0.3μm，第二金屬層約8μm。
作為第一金屬層優選應用具有相對較低導電性能的金屬，作為第二金屬層優選應用具有較低熔點的金屬。優選第二種金屬形成共晶體，其熔點優選約為350℃。第一層被無電流沉積，優選主要由鎳、例如純鎳、一種鎳/硼-合金或鎳/磷-合金所組成。第二層電解沉積，優選由一種錫/鋅-合金或錫/鉛-合金所組成。
合成材料表面上錫/鋅-合金的沉積還具有另一優點與應用錫/鉛-槽相比較，在金屬化槽的廢水排放和沖洗水方面以及在電鑄泥渣的存放方面存在較少的問題，因為鋅的毒性明顯低于鉛。替代錫/鉛-合金層沉積的錫/鋅-合金層與已知的錫/鉛-合金層相比較證明其毒性明顯降低。此外，即使用合金涂層的電子計數卡不適當地被排放至垃圾中，排放物毒性也明顯降低。
此外計數系統中的錫/鋅-合金層特別適合于作為功能層。因為其熔點相對較低，約為190-230℃，這些合金層可以通過微量的感應電流被輕易熔化，從而注銷已經存儲的存款單位，使得由這些合金層制造的窄小接片在數據卡上的環形線圈中易于被毀損。由于其熔點低，在注銷存款單位時所消耗的能量極其低微，卡片的熱能負荷也微不足道，經常在卡片的外側面所涂刷的裝飾性保護漆不會受到損壞。
此外制造這些合金層的原材料極其價廉。還有一個優點是，可以先后應用二個合金元素的可溶解陽極，或者也可以應用不可溶解的陽極。
后面將詳細說明裝置有金屬結構的合成材料表面的制造方法的各個步驟，尤其是存儲數據的數據載體的制造方法步驟作為合成材料底質應用熱塑聚合物制作的板材或箔。優選應用由丙烯腈/丁二烯/苯乙烯-共聚物(ABS)、聚氯乙烯或者這些化合物的混合物所制成的底質。此外還可以應用熱固性聚合物，例如環氧樹脂，例如作為復合材料。因為經常是僅僅需要在這些板或箔的一側裝置結構化金屬層，所以二個板或箔以其背側面相互連接，以使處理液不會進入其間。對此例如可以將板或箔在邊緣相互熔合。
在給合成材料底質涂層前首先將其清潔。對此例如可以應用濕潤劑的水溶性溶液、或者有機溶劑以及溫水。可以通過機械性晃動處理液加強清潔作用。尤其有效的是附加應用超聲波。此外還可以應用例如氧化液，例如堿性高錳酸鹽溶液或者含有六價鉻化合物的溶液。另外一種具有優點的清潔方法是，用浮石粉/水-懸浮液噴射沖洗，使合成材料底質表面略微粗糙。此過程還可以去除不潔物質。當然可以聯合應用這二種方法。然后將表面干燥處理。
接著將這種經過清潔和粗糙化處理過的夾層結構用光敏感聚合物涂層。
作為光敏感聚合物優選應用這樣一些化合物，它們在后面的再硬化處理過程中不必附加要求更高的溫度處理過程。因此特別合適的有例如酪蛋白和蟲膠。不太合適應用的是魚膠，它需要較高的后處理溫度。不太適于應用的還有明膠和白蛋白，因為它們的化學穩定性相對較低。合適的還有合成聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇縮丁醛。原則上還可以應用其它的光敏感聚合物。
將聚合物在水溶性溶劑或其它合適的溶劑中泡脹和溶解。為了敏感化聚合物，在此溶液中附加六價鉻化合物。通常在此應用重鉻酸鹽，例如重鉻酸鉀或重鉻酸銨。原則上還可以應用鉻酸鹽。此外這些溶液還含有例如色素，使在以后的顯影過程中易于判斷結構化過程是否準確無誤地進行。由此可以提高與合成材料底質上未涂層表面區域的對比度。作為色素可以應用例如甲基紫堿。還可以將色素在較晚的方法步驟中加在聚合物層上，例如在曝光涂層的顯影步驟中。此外還可以在涂層溶劑中添加其它的添加劑，例如用于穩定溶液pH-值的物質(pH-緩沖劑)和可以阻止生物分解或者抗細菌、霉菌和其它物質的抵抗力的物質。同樣合適的還有氧化劑，如高錳酸鹽、溴酸鹽、氯酸鹽和硝酸鹽，它們可以阻止抗蝕劑表面在后來被激活。
通過在溶液中進一步添加銀、銅和/或鐵的化合物，還可以進一步提高光敏感層的化學抵抗力。例如聚合物水溶液可以含有氯化鐵(Ⅲ)。
優選在涂層前對溶液進行催熟多日。
為了合成材料表面涂層，將聚合物與六價鉻化合物一起加在水溶液中，并且以這種形式涂于表面。可以將溶液通過離心旋轉、浸入、噴射或浸泡等方法進行涂層，但卻優選輥涂方法，該方法首先將溶液涂在第一個輥軸上，然后通過滾動將溶液涂布在合成材料表面，還可以通過幕簾澆注方法或者通過篩濾印刷方法。最后一種方法可以選擇性在一定的表面區域印花。輥涂方法優選地可以在連續的流程裝置上應用。
如果應用篩濾印刷技術，多次應用時，首先將光敏感聚合物僅僅壓印到相應于電路圖案的區域，而不必單個處理各個結構單元。在第二步工作過程中可以通過曝光-/顯影-過程構成電路結構。由此可以構成最精細的結構單元，同時通過多次應用篩濾印刷可以露出在各個電路之間的不可應用的區域。
另外一種變通方法是，將一種抗光蝕劑通過篩濾印刷方法壓印到載體表面，在壓印時已形成電路圖案，而窄小接片則是通過后面的曝光-顯影過程構成。
在構成聚合物層以后，將涂層的合成材料底質任選在熱作用下干燥。接著將底質表面曝光。將需要構型的金屬結構的正象圖象在聚合物層上構成。

圖1為一實施例。其中的暗影表示曝光區域。
然后顯影曝光層。在此將它們與溫水接觸。優選將水以均勻尖細射線對向表面，以使從合成材料表面去除聚合物層未經曝光的部位。為了達到盡可能保護性的顯影，分二個步驟顯影，并且用二種不同的水溫。為了將層染色還可以在水中添加色素。
然后將底質干燥。將聚合物層加熱以加固之，例如在紅外線熱爐中加熱。
為了后面的電鑄技術處理，將合成材料載體材料固定在合適的部位，然后垂直地先后浸入各種處理槽中。
為了進一步硬化處理聚合物層和同時在合成材料表面的暴露區域粗糙化處理，用含有六價鉻化合物的溶液處理合成材料底質。在此優選應用鉻酸/硫酸溶液，例如濃度為約360g鉻酸(CrO3)/升溶液和約360g硫酸/升溶液。但是也可以應用單純的鉻酸溶液，它含有約900g鉻酸/升溶液。為了加速反應在升溫下處理底質。
接著將合成材料夾層結構再次沖洗，然后用溶液處理以去除鉻(Ⅵ)-離子，例如用亞硫酸氫鈉溶液。
在本發明方法的優選實施方式中，在蝕刻溶液中附加加入化合物形式的催化活性金屬，例如鈀。在此例如可以應用氯化鈀(PdCl2)。或者還可以應用其它的化合物，例如鈀的復合物，如2-氨基吡啶-復合物的氯化物鹽或硫酸鹽。在這種情況下代替前面所述的亞硫酸氫鈉溶液可以應用強還原劑的水溶液，優選應用二甲基-氨基甲硼烷或者氫硼化鈉。
如果蝕刻溶液中尚未添加催化活性金屬，則在用水繼續沖洗夾層結構后激活其表面。當然這種事后補充的激活也可以通過含有鉻酸的溶液額外地加以激活。對此首先將底質用前浸液處理，它在最簡單的情況下額外地加以激活。對此首先將底質用前浸液處理，它在最簡單的情況下由水性的稀釋的硫酸溶液所組成并且可以附加含有濕潤劑。不需進一步沖洗，預先浸泡過的底質然后被激活。對此涂敷一種合適的催化劑，以激活表面后用于無電流金屬化過程。應用通常的催化劑，例如膠態鈀，它被錫(Ⅱ)-鹽或聚合物，例如聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮穩定。吸附于底質上的鈀簇與保護膠相混合，在第二方法步驟中又從后者釋出(加速作用)。
此外還可以應用所謂的離子源的鈀激活劑用以催化作用，在此應用鈀復合物與有機復合配體，例如2-氨基吡啶，作為前體用于催化作用。吸附于載體材料上的復合物在第二方法步驟中借助于強還原劑，例如二甲基氨基甲硼烷或者氫硼化鈉，還原成金屬鈀。
應用優選的變通方法時，在進一步沖洗后將聚合物層由合成材料表面再次去除。在此應用水性堿性溶液，例如50℃下5重量％氫氧化鈉溶液。
底質被重新沖洗后，將鎳-或鎳-合金層無電流沉積，優選在pH-值低于7的條件下。僅僅在暴露的激活的合成材料表面構成該層。對于該金屬層優選應用鎳/磷-合金。在此可以應用市面常見的鎳電解質，它含有次磷酸鹽作為鎳離子的還原劑。
可供選擇的是，還可以沉積一個鎳-或鎳/硼-層。在后者情況下應用例如二甲基氨基甲硼烷作為還原劑。
為了制造電子計數系統，沉積一個厚約0.3μm的鎳-、鎳/硼-或鎳/磷-層。在其它情況下還可以無電流沉積一個鎳/鈷/磷-或者鈷/磷-合金層或者一個銅層，后者例如由已知的含有甲醛、甲硼烷或次磷酸鹽作為還原劑的槽，或者由已知的含有甲醛、甲硼烷或蟻酸作為還原劑的槽沉積鈀層。
將表面重新用水沖洗以后，另一個金屬層，例如它由銅、鎳、錫、鉛、金、銀、鈀或其合金所構成電解沉積。因此總金屬層厚度達到約10-50μm。沉積條件相當于在導電板制造方法中通常所應用的條件。
為了制造存儲數據的數據載體，優選將一個厚度約8μm的錫/鉛-或錫/鋅-合金層以電解方法涂布于第一金屬層上。根據組成成份的不同，該合金的熔點為196℃至約350℃之間。
錫/鉛-合金通常由市售的槽沉積，它含有四氟硼烷或甲磺酸作為導電電解質。該槽含有合金金屬的金屬鹽，此外還含有通常的上光劑和還原劑以減少所應用的錫(Ⅱ)-鹽的氧化作用。
應用一種有利的方法還可以沉積錫/鋅-層。合適的合金系統于合金中的鋅含量為0.5至最多20重量％。
錫/鋅-合金層由水性電解質金屬化槽沉積，該槽含有錫-和鋅離子源，此外還至少含有配位劑和調節pH-值的試劑以及其它的物質，例如顆粒細化劑、抗氧化劑、上光劑、穩定劑、濕潤劑和其它物質。
優選將合金槽的pH-值調節至7以下，以使任選涂布于介質材料上的抗蝕劑不致于在電解沉積過程中受到損害。根據其它槽成份的不同，可以應用酸或堿來調節pH-值。作為配位劑例如可以應用葡糖酸的鹽或酯或者膦酸的鹽。作為膦酸的鹽優選應用2-膦酰基-1,2,4-丁三羧酸的鹽例如堿金屬鹽。這種槽例如由J.W.Price,Tin和Tin-Alloy Plating，電化學有限出版物，大不列顛，1983年已知。原則上當然也可以應用pH-值大于7的槽。
為了電解沉積金屬層可以應用合金陽極，它們可以在電解過程自行溶解(可溶性陽極)，并且其組成成份相同于沉積層，或者不溶性陽極，例如不銹鋼陽極，此外還有鍍鉑的鈦-金屬板網電極或混合氧化物電極，尤其是用氧化銥-(IrO2)-層。原則上還可以同時應用可溶性和不可溶性陽極，例如為了在二個陽極的電流比例的基礎上調節沉積槽中合金成份的比例。任選地必須在相應的鹽上補充金屬離子。
用于無電流和電解金屬沉積的裝置通常附加裝有各種輔佐裝置。例如該裝置包含用于處理液的槽再循環和過濾的設置。
如果事先未將聚合物層由合成材料表面去除，則可以在沉積金屬層以后去除之(脫模方法)。然后將載體涂敷一層裝飾漆。
可以在一種傳統的浸泡裝置中處理合成材料底質，方法是將它們先后浸入帶有相應的處理液的容器中。另外一種優選的方法是，使底質在水平或垂直的排列中以水平運行方向運行通過合適的裝置，并且借助于合適的設置使在該裝置中與處理液接觸，例如借助于噴射管。
以下實施例將進一步說明本發明。
為了制造電子計數系統，在實施例中按照圖1的簡圖說明，在載體材料上形成電路圖案。在該圖中黑暗區域表示金屬層、明亮區域表示未用金屬涂層的載體表面。標示1為環狀場，在此場內借助于一個排列于該場之上的線圈可以感應環形電流。標示2為一個窄小接片，它通過感應增強電流而可以被熔化，從而使得環中斷。因為中斷使電路中不可逆地存儲進去數據單位當借助于排列于場單元之上的線圈重新讀取時，在已經中斷的環中不再感應電流。
實施例1為了制備1kg光敏感涂層材料，首先將約850ml水與5ml氨(25重量％于水中)混合，接著攪拌加入100g酪蛋白(按照Harmarsten；供貨商例如有德國Darmstadt市的Merck股份公司)。所形成的乳狀懸浮物在加熱至30℃下和持續攪拌下完全溶解，然后在繼續攪拌下添加25g重鉻酸銨。該即可使用的溶液，在涂敷層前將其在一個不透紫外線的容器內至少靜置2小時以使成熟。
將2個40cm×60cm大小的ABS-箔背靠背焊接，僅僅使其邊緣相互熔合。然后將所形成的夾層結構聯合體浸入光敏感制劑中，從而全面地涂敷一個封閉的層，接著在80℃下在烘爐中干燥5分鐘。
冷卻至室溫后，通過一個合適的、能正像顯示電路圖案的光掩模，用通常的紫外線光源曝光。接著將抗光蝕劑層分兩步在溫度為30℃和50℃的溫水中顯影2小時。
然后在媒染活化溶液中，在未經抗蝕劑涂層的電路圖案區域，在60℃溫度下，在5分鐘的處理時間內，對圖案進行表面粗糙化處理，同時用鈀離子涂層。媒染活化溶液由360g/l三氧化鉻和360g/l濃縮硫酸以及50-100g/l鈀所組成，基于氯化鈀(PdCl2)。
接著沖洗合成材料夾層結構，并且浸入一種含有硫酸、10g/l鐵(Ⅱ)-硫酸鹽的水溶液中，以使去除或減少黏附其上的鉻(Ⅵ)-離子殘余物。
在水中沖洗后，將夾層結構在一種還原液中處理3分鐘，該還原液含有1g/l二甲基氨基甲硼烷于硼酸中的溶液。
至此形成了ABS-表面上的金屬的、催化作用的鈀簇。
然后將光敏感層在5重量％的氫氧化鉀水溶液中在50-60℃的溫度下從ABS-表面去除。
在沖洗步驟后構成了金屬層。對此，將經過沖洗的ABS-夾層結構在無電流工作的鎳化槽中用還原劑次磷酸鈉。應用調節至pH-值為6.5-6.9的鎳化槽NoviganthTC(德國Atotech股份有限公司，柏林)9。鎳/磷-層在45-50℃工作溫度下沉積。為了能夠沉積約0.2-0.3μm厚度的層，將底質在槽中靜置6-7分鐘。
在又一次用水沖洗步驟以后，接著在10分鐘以內，在2A/dm2的陰極電流密度下由含有甲磺酸的錫/鉛-電解質SulfolytTC(德國Atotech股份有限公司，柏林)電解沉積一個錫/鉛-合金屬。沉積的厚度約為9μm。
實施例2根據實施例1的方法過程作以下改變首先以與實施例1相同的方法，將夾層結構涂布光敏感層，用電路圖案曝光和接著顯影。然后將ABS-基礎材料在電路圖案中未經抗蝕劑涂布的區域，通過將夾層結構浸入到加熱至60℃的鉻/硫酸媒染劑中，后者由360g/l三氧化鉻和360g/l濃硫酸所組成，處理5分鐘使其表面粗糙化。
接著將合成材料夾層結構沖洗，并浸入到含有10g/l鐵(Ⅱ)-硫酸鹽的硫酸水溶液中，以使黏附其上的鉻(Ⅵ)-離子去除或減少。
在進一步沖洗后，將夾層結構在一種含有10ml/l濃硫酸的前浸液中處理3.5分鐘，之后不必沖洗直接浸入到一種活化劑溶液NeoganthTC中(德國Atotech股份有限公司，柏林)。該溶液含有硫酸鈀和2-氨基吡啶的復合物，其濃度經換算為Pd2+,200mg/l和pH值為4.6。
接著重新沖洗夾層結構，然后在含有硼酸的還原液中，它含有1g/l二甲基氨基甲硼烷，處理3.5分鐘。這時在ABS-表面構成金屬的催化活性的鈀簇。
接著在50-60溫度下，在5重量％氫氧化鉀水溶液中將光敏感層分離。在沖洗步驟后，類似實施例1的方法構成金屬，當然是用錫/鋅-合金層。
重新沖洗板后，將它們浸入錫/鋅-槽，其組成成份列于下表。作為可溶性陽極應用錫/鋅-板，其組成成份包含約67重量％錫和37重量％鋅。在室溫下操作該槽。沉積時間為直至沉積出約8μm厚層。
表錫/鋅-槽硫酸錫-(Ⅱ)，以SN2+計算15g/l硫酸鋅，以Zn2+計算 8g/l葡糖酸鈉110g/l三乙醇胺33ml/l聚乙二醇作為顆粒細化劑 1.0g/l焦兒茶酚作為抗氧化劑1.0g/lpH-值 4-5工作溫度20℃陰極電流密度2A/dm2合金層含有67重量％錫和37重量％鋅的組成成份。
實施例3其實施方法如同實施例1，但不同的是，不去除光敏感層，而是應用它作為電路結構組成部分的永久性層。
實施例4其實施方法如同實施例2。相同于實施例3，應用光敏感層作為電路結構組成部分的永久性層，不再將該層從合成材料夾層結構中去除。
權利要求
1．用一種圖案構造合成材料底質的表面的方法，其中a)用光敏感層覆蓋表面，b)將光敏感層用圖案曝光后接著顯影，c)用含有六價鉻化合物的水溶液將表面粗糙化處理，其特征為，作為光敏感層應用被六價鉻化合物敏感化的層，它由至少一種聚合物所組成，該聚合物選自于蛋白質和碳水化合物以及聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇縮丁醛，并且按照方法步驟順序a)、b)和c)處理表面。
2．按照權利要求1的方法，其特征為，應用酪蛋白、明膠、阿拉伯膠、蟲膠、魚膠、白蛋白和淀粉作為蛋白質和碳水化合物。
3．按照上述權利要求之一的方法，其特征為，光敏感層附加含有銀、銅或鐵、這些元素的化合物或者其混合物。
4．按照上述權利要求之一的方法，其特征為，通過篩濾印刷在表面構成光敏感層。
5．按照上述權利要求之一的方法，其特征為，為了進行粗糙化處理，在含有六價鉻化合物的水溶液中附加加入對無電流金屬沉積有催化活性的金屬的化合物。
6．按照權利要求1至4之一的方法，其特征為，為了構成金屬結構，將按照方法步驟c)經過粗糙化處理的表面附加如下處理d)使之與適于無電流金屬沉積的催化活性金屬接觸，以產生活性表面，e)在活性表面上無電流沉積金屬層，f)以電解方法將金屬-或金屬合金層在經過無電流沉積的金屬層進行沉積。
7．按照權利要求6的方法，其特征為，在方法步驟e)之前，將聚合物層從表面上去除。
8．按照權利要求5至7之一的方法，其特征為，作為適合于金屬的無電流沉積的催化活性金屬，可以應用被錫-化合物穩定的膠態鈀。
9．按照權利要求6至8之一的方法，其特征為，將鎳層或其合金層無電流沉積。
10．按照權利要求6至9之一的方法，其特征為，將錫/鋅-或錫/鉛-合金層電解沉積。
11．按照權利要求6至10之一制造存儲數據的數據載體的方法，其存儲數據的原理是，不可逆改變在一個平面的、不導電的載體表面上所設置的金屬結構，該金屬結構由相互電聯導的場單元所組成，這些場單元主要由一個環(1)所構成，該環內可以感應電流，并且在至少一個部位由一個窄小的接片(2)接通，使感應電流足以熔化構成小接片的金屬層，并使得小接片中斷，具有如下方法特征-作為合成材料應用丙烯腈/丁二烯/苯乙烯-共聚物；-將光敏感層在非對應于構造金屬結構的部位曝光；-電解沉積的金屬層由在最大溫度350℃下熔化的、構成共晶體的合金金屬層所構成。
12．按照權利要求11的方法的應用，用于制造電子計數系統，尤其是電話卡。
全文摘要
本文說明了合成材料表面的構造方法、尤其是用于數據存儲的數據載體的制造方法。為了產生構型,應用由聚合物構成的光敏感層,這些聚合物選自蛋白質和碳水化合物以及聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇縮丁醛,該層被六價鉻化合物敏感化。在聚合物層中構成電路結構后,接著將底質聚合物硬化處理,同時用含有鉻酸的溶液對暴露的合成材料表面粗糙化處理。然后可以將暴露的表面激活和金屬化。為了制造數據載體,尤其要構成設置在表面上的金屬圖案(1),它由金屬層組成,其中第一層位于載體材料上,由鎳/磷—合金組成,第二層為錫/鉛—合金層。
文檔編號H05K3/18GK1230334SQ97197754
公開日1999年9月29日 申請日期1997年11月6日 優先權日1996年11月6日
發明者M·古格默斯, F·科恩勒, K·格德拉特 申請人:阿托特德國有限公司