合成材料表面的构造方法、尤其是用于数据存储的数据载体的制造方法

专利名称：合成材料表面的构造方法、尤其是用于数据存储的数据载体的制造方法
技术领域：
本发明涉及合成材料表面的构造方法、尤其是用以数据存储的数据载体的制造方法。
信用卡越来越广泛地应用于自动柜台机上的无现金支付。例如这种卡片可以应用于公用电话亭打电话。同样地，这些卡片还应用于任何商场的无现金支付交易。这些卡片还可以用作数字化数据记录，例如在看医生时。
一般来说，借助于磁条将数据，例如存入帐号上的存款，记载于这些数据载体上，或者在比较复杂的卡片系统中记载于组装在卡片内的半导体存储器上。
但是这些系统具有各不相同的缺点。尤其是在某些情况下，一旦存入某一存款，仅仅记载下这一数额，每次只有从所存储的存款中再减去一定的数目后方能存储新的数据，在这种情况下，上述存储介质系统则不够经济并且易于受损。尤其是因为存储的存款数据能够易于删改，所以装置有磁条的卡片对于使用不当的情况没有充分的保护。
因此需要寻找新的存储方法。巴西专利申请BR-A-9105585中说明了用于公用电话的计数卡片的制造方法在一种非通透性的无孔底质上首先以化学方法涂布上第一层全面的导电层，它具有较高的电阻，优选为最大厚度为0.3μm的镍层；然后涂布一层2-8μm厚的、整个层可电解沉积的金属层或合金层，其电阻和熔点明显低于第一层，优选为一锡/铅-层。在电解沉积过程中宜于应用0.5-2A/dm2的较低电流密度。
用这种方法制造的存储卡存储款额的方法是制造时在卡中设置场阵列，该场阵列由数个相互电联接的导电场单元(Felder)所构成，这些场单元由方形或圆形的环所形成，这些环在某一部位由一个窄小的接片接通。为了通过阅读装置提取所存储的款额，在各个场单元上设置小线圈，然后通过在环中的电流感应以测定出这些环中有多少个是接通的。当款额减少时，因为电流感应在此情况下被调节得较大，场单元的窄小接片又逐渐地毁损，使得在后面的阅读中能够确切测出还有多少未毁损的接通环。
与传统的卡片相比较，这种存储卡比较不易受损和难以制假。
在上述巴西专利申请中公开了这种电话卡的制造方法。根据其方法，首先产生全面的上述金属层，然后借助于结构蚀刻掩模通过合适的蚀刻过程构成各个场单元。
但是该方法复杂繁琐，因此不经济实惠。尤其是那些环中的窄小接片，例如仅仅100μm宽，在蚀刻过程中其制备艰难。因为这些电话卡大批量制造，优选在一个工作流程中在很大的合成材料底质上大量制造这种卡片，因此当借助于合适的掩模进行金属层结构构造时，由于强制性安装有时会将窄小接片设置在错误的位置。经常出现的问题是，调节窄小接片的宽度以使其可以再生产。在此可能会出现的情况是如果窄小接片的宽度超越了某一界限，则其电阻也会由此超过上界值，那么这种窄小接片在读取存储的信息时即已被毁损。
DE4438799A1中建议了一种制造这种存储介质的改良方法。该方法首先以化学方法将非导体卡片载体进行粗糙化处理，然后在其上全面地涂布一层适合于金属的无电流沉积的催化剂。接着借助于掩模技术在载体表面上构成相互连接的结构。然后首先无电流地沉积第一层薄的金属层，之后电解沉积第二层较厚的金属层。建议第一层金属层仍然为镍层，第二层金属层为锡/铅-合金层。该方法中没有蚀刻步骤。
但是该已知的方法具有如下缺点必须应用相当昂贵的电铸抗蚀材料，尤其是需要在金属结构中制造精细的接片时。此外需要进行漫长的方法过程。结果是，必须监控大量的电铸技术槽，使得整个过程有较高的错误机率。
此外在已知的方法中必须中断电铸技术过程，以使借助于合适的抗蚀材料在底质表面形成结构。一般来说，用抗蚀材料构成结构的过程是在分隔的装置中进行的，由于需要通过新设置这些有待于处理的底质，使得在这些装置中以及后来又在电铸技术装置中的制备过程直至进一步处理昂贵并且容易出现错误。
在已知方法中所应用的抗蚀材料还必须具备对抗金属化槽的化学稳定性，也即抗蚀材料既不能被腐蚀，又不能使抗蚀材料成份通过所谓的抗蚀材料“出血”而进入到处理液中。这样便限制了可应用抗蚀材料的类型数目。此外运用DE4438799A1中公开的方法时，整个底质表面被催化以用于后面的无电流金属化，以使在该制造方法中的不利情况下，在导体结构之间的非导体区域还可以测得最终电导性。此过程可能会损伤设置有金属结构的底质的功能。
电解沉积的金属层含有有毒金属铅，因此一方面存在电铸技术制造过程中的废水处理问题，以及制造过程中的废物质存放问题；另一方面卡片本身也导致显著的垃圾问题，因为电话卡常常不受重视地与日常垃圾一起被扔掉，由于含铅成份而引起严重的环境负荷。
在US-A-3,672,925中甚至还说明了制造底质用于后面的金属沉积的方法，该方法应用了廉价的电铸抗蚀材料。为了形成金属结构，建议首先用一种抗光蚀剂层将底质涂层，在此应用聚乙烯醇作为抗光蚀剂。该层用重铬酸钠敏化，还附加含有氧化物质，即高锰酸钾、甲基橙、硝酸钠、溴酸钠或氯酸钠。但是所应用的抗光蚀剂具有如下缺点即必须调节升高的后硬化处理温度。因此应用这种抗光蚀剂的方法不能应用于任意的合成材料底质。此外没有提示说明合成材料底质的处理方法顺序包括蚀刻处理过程，根据合成材料的不同这些蚀刻处理方法的选择也各不相同。
因此本发明的目的是发现一种构造合成材料底质表面的方法，尤其是用于存储数据的数据载体的制造方法，用此方法可以避免已知方法的缺点。该方法尤其应该价廉物美、不易损坏，并且比较已知方法能减少环境污染。此外通过应用以该方法所制造的数据载体还能明显减少垃圾问题，并且该方法应能适合于制造各种合成材料数据载体。
通过按照权利要求1的方法构造合成材料底质的表面，按照权利要求11的方法制造存储数据的数据载体，以及按照权利要求12的应用该方法制造电子计数系统，尤其是电话卡，达到了上述目的。
用一种模式构造合成材料表面的本发明方法具有如下方法特征a)表面覆盖有光敏感层。
b)将光敏感层用模式曝光后接着显影。
c)用含有六价铬化合物的水溶液将表面粗糙化处理。
按照本发明，作为光敏感层应用被六价铬化合物敏感化的层，它由至少一种聚合物所组成，该聚合物选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缩丁醛。按照方法步骤顺序a)、b)和c)处理表面。优选应用酪蛋白、明胶、阿拉伯胶、虫胶、鱼胶、白蛋白和淀粉作为蛋白质和碳水化合物。
通过应用这种抗蚀剂，便可以非常廉价地制造有结构的合成材料表面，因为这些抗蚀剂类型极其价廉。此外这些抗蚀剂对通常用于合成材料表面粗糙化处理的含有铬酸的溶液稳定。
因为这些抗光蚀剂含有六价锆化合物用于敏感化，优选含有重铬酸盐，并且为了在显影过程后进一步硬化处理，甚至还应该用含有铬酸的物质进行补充处理，所以它本身具备对抗这些化学物质的特性。本发明方法的优点正是在于抗蚀剂的补充硬化处理过程可以与必要的底质粗糙化过程合并进行，因此还具有的一个优点便是减少了附加的方法步骤。因此由于方法过程的缩短，而自动地提高了伴随补充硬化处理过程所达到的过程保险性。
通过在光敏感层构造后，用铬酸或铬酸/硫酸对合成材料表面进行粗糙化处理，便不会中断感光过程的电铸技术过程。大多数情况下将合成材料底质首先在适合于光过程的装置中进行处理，然后在电铸技术装置中进一步处理。这样便没有必要多次地将底质由一个处理装置转移到另一个处理装置，此外也没有必要每次重新将底质紧张于事先装置好的固定装置上以在各个装置中进行处理。基于这个原因，本发明方法更加价廉实惠和简便易行，并且较已知方法更加安全可靠。
为了在合成材料表面制造金属结构，首先将它们在粗糙化以后激活。为此应用通常的含有催化活性金属的溶液，例如被锌(Ⅱ)-化合物稳定的胶体物质形式的钯。
在优选的实施方式中，如果向含有铬酸的溶液中添加化合物形式的催化活性金属，则可以舍弃单独的激活步骤。由此可以再次减少一个方法步骤。
相对于DE4438799A1中说明的方法，这二种变通方法都具有更多的优点，即仅仅激活合成材料表面需要金属化的区域，不必激活后来不含金属的区域。因此完全排除了这些部位金属化的危险性。
激活以后可以将金属层施设于合成材料表面。在优选的实施方式中，在金属化以前去掉光敏感的聚合物层。由此还可以提高方法的安全可靠性，因为阻止了合成材料表面不必金属化区域内的金属化，因为那里仅有聚合物层与催化活性金属接触。
上述方法优选用于制造存储数据的数据载体，它由一合成材料底质和其表面的金属结构所组成，尤其适合于制造电子计数系统，例如电话卡。
这种数据载体的特征为，它们包含一个优选平面的不导电的载体，其表面设置有金属层结构。金属结构主要由相邻排列的场单元所组成，它们相互导电联通。这些场单元主要由一种构型为圆形或方形的环组成。在此环中可以感应电流，此环至少在一个部位通过一个窄小的接片接通，使得感应的电流足以熔化窄小接片上沉积的金属层并且中断小接片。第一金属层的厚度约为0.3μm，第二金属层约8μm。
作为第一金属层优选应用具有相对较低导电性能的金属，作为第二金属层优选应用具有较低熔点的金属。优选第二种金属形成共晶体，其熔点优选约为350℃。第一层被无电流沉积，优选主要由镍、例如纯镍、一种镍/硼-合金或镍/磷-合金所组成。第二层电解沉积，优选由一种锡/锌-合金或锡/铅-合金所组成。
合成材料表面上锡/锌-合金的沉积还具有另一优点与应用锡/铅-槽相比较，在金属化槽的废水排放和冲洗水方面以及在电铸泥渣的存放方面存在较少的问题，因为锌的毒性明显低于铅。替代锡/铅-合金层沉积的锡/锌-合金层与已知的锡/铅-合金层相比较证明其毒性明显降低。此外，即使用合金涂层的电子计数卡不适当地被排放至垃圾中，排放物毒性也明显降低。
此外计数系统中的锡/锌-合金层特别适合于作为功能层。因为其熔点相对较低，约为190-230℃，这些合金层可以通过微量的感应电流被轻易熔化，从而注销已经存储的存款单位，使得由这些合金层制造的窄小接片在数据卡上的环形线圈中易于被毁损。由于其熔点低，在注销存款单位时所消耗的能量极其低微，卡片的热能负荷也微不足道，经常在卡片的外侧面所涂刷的装饰性保护漆不会受到损坏。
此外制造这些合金层的原材料极其价廉。还有一个优点是，可以先后应用二个合金元素的可溶解阳极，或者也可以应用不可溶解的阳极。
后面将详细说明装置有金属结构的合成材料表面的制造方法的各个步骤，尤其是存储数据的数据载体的制造方法步骤作为合成材料底质应用热塑聚合物制作的板材或箔。优选应用由丙烯腈/丁二烯/苯乙烯-共聚物(ABS)、聚氯乙烯或者这些化合物的混合物所制成的底质。此外还可以应用热固性聚合物，例如环氧树脂，例如作为复合材料。因为经常是仅仅需要在这些板或箔的一侧装置结构化金属层，所以二个板或箔以其背侧面相互连接，以使处理液不会进入其间。对此例如可以将板或箔在边缘相互熔合。
在给合成材料底质涂层前首先将其清洁。对此例如可以应用湿润剂的水溶性溶液、或者有机溶剂以及温水。可以通过机械性晃动处理液加强清洁作用。尤其有效的是附加应用超声波。此外还可以应用例如氧化液，例如碱性高锰酸盐溶液或者含有六价铬化合物的溶液。另外一种具有优点的清洁方法是，用浮石粉/水-悬浮液喷射冲洗，使合成材料底质表面略微粗糙。此过程还可以去除不洁物质。当然可以联合应用这二种方法。然后将表面干燥处理。
接着将这种经过清洁和粗糙化处理过的夹层结构用光敏感聚合物涂层。
作为光敏感聚合物优选应用这样一些化合物，它们在后面的再硬化处理过程中不必附加要求更高的温度处理过程。因此特别合适的有例如酪蛋白和虫胶。不太合适应用的是鱼胶，它需要较高的后处理温度。不太适于应用的还有明胶和白蛋白，因为它们的化学稳定性相对较低。合适的还有合成聚合物，如聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛。原则上还可以应用其它的光敏感聚合物。
将聚合物在水溶性溶剂或其它合适的溶剂中泡胀和溶解。为了敏感化聚合物，在此溶液中附加六价铬化合物。通常在此应用重铬酸盐，例如重铬酸钾或重铬酸铵。原则上还可以应用铬酸盐。此外这些溶液还含有例如色素，使在以后的显影过程中易于判断结构化过程是否准确无误地进行。由此可以提高与合成材料底质上未涂层表面区域的对比度。作为色素可以应用例如甲基紫碱。还可以将色素在较晚的方法步骤中加在聚合物层上，例如在曝光涂层的显影步骤中。此外还可以在涂层溶剂中添加其它的添加剂，例如用于稳定溶液pH-值的物质(pH-缓冲剂)和可以阻止生物分解或者抗细菌、霉菌和其它物质的抵抗力的物质。同样合适的还有氧化剂，如高锰酸盐、溴酸盐、氯酸盐和硝酸盐，它们可以阻止抗蚀剂表面在后来被激活。
通过在溶液中进一步添加银、铜和/或铁的化合物，还可以进一步提高光敏感层的化学抵抗力。例如聚合物水溶液可以含有氯化铁(Ⅲ)。
优选在涂层前对溶液进行催熟多日。
为了合成材料表面涂层，将聚合物与六价铬化合物一起加在水溶液中，并且以这种形式涂于表面。可以将溶液通过离心旋转、浸入、喷射或浸泡等方法进行涂层，但却优选辊涂方法，该方法首先将溶液涂在第一个辊轴上，然后通过滚动将溶液涂布在合成材料表面，还可以通过幕帘浇注方法或者通过筛滤印刷方法。最后一种方法可以选择性在一定的表面区域印花。辊涂方法优选地可以在连续的流程装置上应用。
如果应用筛滤印刷技术，多次应用时，首先将光敏感聚合物仅仅压印到相应于电路图案的区域，而不必单个处理各个结构单元。在第二步工作过程中可以通过曝光-/显影-过程构成电路结构。由此可以构成最精细的结构单元，同时通过多次应用筛滤印刷可以露出在各个电路之间的不可应用的区域。
另外一种变通方法是，将一种抗光蚀剂通过筛滤印刷方法压印到载体表面，在压印时已形成电路图案，而窄小接片则是通过后面的曝光-显影过程构成。
在构成聚合物层以后，将涂层的合成材料底质任选在热作用下干燥。接着将底质表面曝光。将需要构型的金属结构的正象图象在聚合物层上构成。

图1为一实施例。其中的暗影表示曝光区域。
然后显影曝光层。在此将它们与温水接触。优选将水以均匀尖细射线对向表面，以使从合成材料表面去除聚合物层未经曝光的部位。为了达到尽可能保护性的显影，分二个步骤显影，并且用二种不同的水温。为了将层染色还可以在水中添加色素。
然后将底质干燥。将聚合物层加热以加固之，例如在红外线热炉中加热。
为了后面的电铸技术处理，将合成材料载体材料固定在合适的部位，然后垂直地先后浸入各种处理槽中。
为了进一步硬化处理聚合物层和同时在合成材料表面的暴露区域粗糙化处理，用含有六价铬化合物的溶液处理合成材料底质。在此优选应用铬酸/硫酸溶液，例如浓度为约360g铬酸(CrO3)/升溶液和约360g硫酸/升溶液。但是也可以应用单纯的铬酸溶液，它含有约900g铬酸/升溶液。为了加速反应在升温下处理底质。
接着将合成材料夹层结构再次冲洗，然后用溶液处理以去除铬(Ⅵ)-离子，例如用亚硫酸氢钠溶液。
在本发明方法的优选实施方式中，在蚀刻溶液中附加加入化合物形式的催化活性金属，例如钯。在此例如可以应用氯化钯(PdCl2)。或者还可以应用其它的化合物，例如钯的复合物，如2-氨基吡啶-复合物的氯化物盐或硫酸盐。在这种情况下代替前面所述的亚硫酸氢钠溶液可以应用强还原剂的水溶液，优选应用二甲基-氨基甲硼烷或者氢硼化钠。
如果蚀刻溶液中尚未添加催化活性金属，则在用水继续冲洗夹层结构后激活其表面。当然这种事后补充的激活也可以通过含有铬酸的溶液额外地加以激活。对此首先将底质用前浸液处理，它在最简单的情况下额外地加以激活。对此首先将底质用前浸液处理，它在最简单的情况下由水性的稀释的硫酸溶液所组成并且可以附加含有湿润剂。不需进一步冲洗，预先浸泡过的底质然后被激活。对此涂敷一种合适的催化剂，以激活表面后用于无电流金属化过程。应用通常的催化剂，例如胶态钯，它被锡(Ⅱ)-盐或聚合物，例如聚乙烯醇或者聚乙烯吡咯烷酮稳定。吸附于底质上的钯簇与保护胶相混合，在第二方法步骤中又从后者释出(加速作用)。
此外还可以应用所谓的离子源的钯激活剂用以催化作用，在此应用钯复合物与有机复合配体，例如2-氨基吡啶，作为前体用于催化作用。吸附于载体材料上的复合物在第二方法步骤中借助于强还原剂，例如二甲基氨基甲硼烷或者氢硼化钠，还原成金属钯。
应用优选的变通方法时，在进一步冲洗后将聚合物层由合成材料表面再次去除。在此应用水性碱性溶液，例如50℃下5重量％氢氧化钠溶液。
底质被重新冲洗后，将镍-或镍-合金层无电流沉积，优选在pH-值低于7的条件下。仅仅在暴露的激活的合成材料表面构成该层。对于该金属层优选应用镍/磷-合金。在此可以应用市面常见的镍电解质，它含有次磷酸盐作为镍离子的还原剂。
可供选择的是，还可以沉积一个镍-或镍/硼-层。在后者情况下应用例如二甲基氨基甲硼烷作为还原剂。
为了制造电子计数系统，沉积一个厚约0.3μm的镍-、镍/硼-或镍/磷-层。在其它情况下还可以无电流沉积一个镍/钴/磷-或者钴/磷-合金层或者一个铜层，后者例如由已知的含有甲醛、甲硼烷或次磷酸盐作为还原剂的槽，或者由已知的含有甲醛、甲硼烷或蚁酸作为还原剂的槽沉积钯层。
将表面重新用水冲洗以后，另一个金属层，例如它由铜、镍、锡、铅、金、银、钯或其合金所构成电解沉积。因此总金属层厚度达到约10-50μm。沉积条件相当于在导电板制造方法中通常所应用的条件。
为了制造存储数据的数据载体，优选将一个厚度约8μm的锡/铅-或锡/锌-合金层以电解方法涂布于第一金属层上。根据组成成份的不同，该合金的熔点为196℃至约350℃之间。
锡/铅-合金通常由市售的槽沉积，它含有四氟硼烷或甲磺酸作为导电电解质。该槽含有合金金属的金属盐，此外还含有通常的上光剂和还原剂以减少所应用的锡(Ⅱ)-盐的氧化作用。
应用一种有利的方法还可以沉积锡/锌-层。合适的合金系统于合金中的锌含量为0.5至最多20重量％。
锡/锌-合金层由水性电解质金属化槽沉积，该槽含有锡-和锌离子源，此外还至少含有配位剂和调节pH-值的试剂以及其它的物质，例如颗粒细化剂、抗氧化剂、上光剂、稳定剂、湿润剂和其它物质。
优选将合金槽的pH-值调节至7以下，以使任选涂布于介质材料上的抗蚀剂不致于在电解沉积过程中受到损害。根据其它槽成份的不同，可以应用酸或碱来调节pH-值。作为配位剂例如可以应用葡糖酸的盐或酯或者膦酸的盐。作为膦酸的盐优选应用2-膦酰基-1,2,4-丁三羧酸的盐例如碱金属盐。这种槽例如由J.W.Price,Tin和Tin-Alloy Plating，电化学有限出版物，大不列颠，1983年已知。原则上当然也可以应用pH-值大于7的槽。
为了电解沉积金属层可以应用合金阳极，它们可以在电解过程自行溶解(可溶性阳极)，并且其组成成份相同于沉积层，或者不溶性阳极，例如不锈钢阳极，此外还有镀铂的钛-金属板网电极或混合氧化物电极，尤其是用氧化铱-(IrO2)-层。原则上还可以同时应用可溶性和不可溶性阳极，例如为了在二个阳极的电流比例的基础上调节沉积槽中合金成份的比例。任选地必须在相应的盐上补充金属离子。
用于无电流和电解金属沉积的装置通常附加装有各种辅佐装置。例如该装置包含用于处理液的槽再循环和过滤的设置。
如果事先未将聚合物层由合成材料表面去除，则可以在沉积金属层以后去除之(脱模方法)。然后将载体涂敷一层装饰漆。
可以在一种传统的浸泡装置中处理合成材料底质，方法是将它们先后浸入带有相应的处理液的容器中。另外一种优选的方法是，使底质在水平或垂直的排列中以水平运行方向运行通过合适的装置，并且借助于合适的设置使在该装置中与处理液接触，例如借助于喷射管。
以下实施例将进一步说明本发明。
为了制造电子计数系统，在实施例中按照图1的简图说明，在载体材料上形成电路图案。在该图中黑暗区域表示金属层、明亮区域表示未用金属涂层的载体表面。标示1为环状场，在此场内借助于一个排列于该场之上的线圈可以感应环形电流。标示2为一个窄小接片，它通过感应增强电流而可以被熔化，从而使得环中断。因为中断使电路中不可逆地存储进去数据单位当借助于排列于场单元之上的线圈重新读取时，在已经中断的环中不再感应电流。
实施例1为了制备1kg光敏感涂层材料，首先将约850ml水与5ml氨(25重量％于水中)混合，接着搅拌加入100g酪蛋白(按照Harmarsten；供货商例如有德国Darmstadt市的Merck股份公司)。所形成的乳状悬浮物在加热至30℃下和持续搅拌下完全溶解，然后在继续搅拌下添加25g重铬酸铵。该即可使用的溶液，在涂敷层前将其在一个不透紫外线的容器内至少静置2小时以使成熟。
将2个40cm×60cm大小的ABS-箔背靠背焊接，仅仅使其边缘相互熔合。然后将所形成的夹层结构联合体浸入光敏感制剂中，从而全面地涂敷一个封闭的层，接着在80℃下在烘炉中干燥5分钟。
冷却至室温后，通过一个合适的、能正像显示电路图案的光掩模，用通常的紫外线光源曝光。接着将抗光蚀剂层分两步在温度为30℃和50℃的温水中显影2小时。
然后在媒染活化溶液中，在未经抗蚀剂涂层的电路图案区域，在60℃温度下，在5分钟的处理时间内，对图案进行表面粗糙化处理，同时用钯离子涂层。媒染活化溶液由360g/l三氧化铬和360g/l浓缩硫酸以及50-100g/l钯所组成，基于氯化钯(PdCl2)。
接着冲洗合成材料夹层结构，并且浸入一种含有硫酸、10g/l铁(Ⅱ)-硫酸盐的水溶液中，以使去除或减少黏附其上的铬(Ⅵ)-离子残余物。
在水中冲洗后，将夹层结构在一种还原液中处理3分钟，该还原液含有1g/l二甲基氨基甲硼烷于硼酸中的溶液。
至此形成了ABS-表面上的金属的、催化作用的钯簇。
然后将光敏感层在5重量％的氢氧化钾水溶液中在50-60℃的温度下从ABS-表面去除。
在冲洗步骤后构成了金属层。对此，将经过冲洗的ABS-夹层结构在无电流工作的镍化槽中用还原剂次磷酸钠。应用调节至pH-值为6.5-6.9的镍化槽NoviganthTC(德国Atotech股份有限公司，柏林)9。镍/磷-层在45-50℃工作温度下沉积。为了能够沉积约0.2-0.3μm厚度的层，将底质在槽中静置6-7分钟。
在又一次用水冲洗步骤以后，接着在10分钟以内，在2A/dm2的阴极电流密度下由含有甲磺酸的锡/铅-电解质SulfolytTC(德国Atotech股份有限公司，柏林)电解沉积一个锡/铅-合金属。沉积的厚度约为9μm。
实施例2根据实施例1的方法过程作以下改变首先以与实施例1相同的方法，将夹层结构涂布光敏感层，用电路图案曝光和接着显影。然后将ABS-基础材料在电路图案中未经抗蚀剂涂布的区域，通过将夹层结构浸入到加热至60℃的铬/硫酸媒染剂中，后者由360g/l三氧化铬和360g/l浓硫酸所组成，处理5分钟使其表面粗糙化。
接着将合成材料夹层结构冲洗，并浸入到含有10g/l铁(Ⅱ)-硫酸盐的硫酸水溶液中，以使黏附其上的铬(Ⅵ)-离子去除或减少。
在进一步冲洗后，将夹层结构在一种含有10ml/l浓硫酸的前浸液中处理3.5分钟，之后不必冲洗直接浸入到一种活化剂溶液NeoganthTC中(德国Atotech股份有限公司，柏林)。该溶液含有硫酸钯和2-氨基吡啶的复合物，其浓度经换算为Pd2+,200mg/l和pH值为4.6。
接着重新冲洗夹层结构，然后在含有硼酸的还原液中，它含有1g/l二甲基氨基甲硼烷，处理3.5分钟。这时在ABS-表面构成金属的催化活性的钯簇。
接着在50-60温度下，在5重量％氢氧化钾水溶液中将光敏感层分离。在冲洗步骤后，类似实施例1的方法构成金属，当然是用锡/锌-合金层。
重新冲洗板后，将它们浸入锡/锌-槽，其组成成份列于下表。作为可溶性阳极应用锡/锌-板，其组成成份包含约67重量％锡和37重量％锌。在室温下操作该槽。沉积时间为直至沉积出约8μm厚层。
表锡/锌-槽硫酸锡-(Ⅱ)，以SN2+计算15g/l硫酸锌，以Zn2+计算 8g/l葡糖酸钠110g/l三乙醇胺33ml/l聚乙二醇作为颗粒细化剂 1.0g/l焦儿茶酚作为抗氧化剂1.0g/lpH-值 4-5工作温度20℃阴极电流密度2A/dm2合金层含有67重量％锡和37重量％锌的组成成份。
实施例3其实施方法如同实施例1，但不同的是，不去除光敏感层，而是应用它作为电路结构组成部分的永久性层。
实施例4其实施方法如同实施例2。相同于实施例3，应用光敏感层作为电路结构组成部分的永久性层，不再将该层从合成材料夹层结构中去除。
权利要求
1．用一种图案构造合成材料底质的表面的方法，其中a)用光敏感层覆盖表面，b)将光敏感层用图案曝光后接着显影，c)用含有六价铬化合物的水溶液将表面粗糙化处理，其特征为，作为光敏感层应用被六价铬化合物敏感化的层，它由至少一种聚合物所组成，该聚合物选自于蛋白质和碳水化合物以及聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛，并且按照方法步骤顺序a)、b)和c)处理表面。
2．按照权利要求1的方法，其特征为，应用酪蛋白、明胶、阿拉伯胶、虫胶、鱼胶、白蛋白和淀粉作为蛋白质和碳水化合物。
3．按照上述权利要求之一的方法，其特征为，光敏感层附加含有银、铜或铁、这些元素的化合物或者其混合物。
4．按照上述权利要求之一的方法，其特征为，通过筛滤印刷在表面构成光敏感层。
5．按照上述权利要求之一的方法，其特征为，为了进行粗糙化处理，在含有六价铬化合物的水溶液中附加加入对无电流金属沉积有催化活性的金属的化合物。
6．按照权利要求1至4之一的方法，其特征为，为了构成金属结构，将按照方法步骤c)经过粗糙化处理的表面附加如下处理d)使之与适于无电流金属沉积的催化活性金属接触，以产生活性表面，e)在活性表面上无电流沉积金属层，f)以电解方法将金属-或金属合金层在经过无电流沉积的金属层进行沉积。
7．按照权利要求6的方法，其特征为，在方法步骤e)之前，将聚合物层从表面上去除。
8．按照权利要求5至7之一的方法，其特征为，作为适合于金属的无电流沉积的催化活性金属，可以应用被锡-化合物稳定的胶态钯。
9．按照权利要求6至8之一的方法，其特征为，将镍层或其合金层无电流沉积。
10．按照权利要求6至9之一的方法，其特征为，将锡/锌-或锡/铅-合金层电解沉积。
11．按照权利要求6至10之一制造存储数据的数据载体的方法，其存储数据的原理是，不可逆改变在一个平面的、不导电的载体表面上所设置的金属结构，该金属结构由相互电联导的场单元所组成，这些场单元主要由一个环(1)所构成，该环内可以感应电流，并且在至少一个部位由一个窄小的接片(2)接通，使感应电流足以熔化构成小接片的金属层，并使得小接片中断，具有如下方法特征-作为合成材料应用丙烯腈/丁二烯/苯乙烯-共聚物；-将光敏感层在非对应于构造金属结构的部位曝光；-电解沉积的金属层由在最大温度350℃下熔化的、构成共晶体的合金金属层所构成。
12．按照权利要求11的方法的应用，用于制造电子计数系统，尤其是电话卡。
全文摘要
本文说明了合成材料表面的构造方法、尤其是用于数据存储的数据载体的制造方法。为了产生构型,应用由聚合物构成的光敏感层,这些聚合物选自蛋白质和碳水化合物以及聚乙烯吡咯烷酮和聚乙烯醇缩丁醛,该层被六价铬化合物敏感化。在聚合物层中构成电路结构后,接着将底质聚合物硬化处理,同时用含有铬酸的溶液对暴露的合成材料表面粗糙化处理。然后可以将暴露的表面激活和金属化。为了制造数据载体,尤其要构成设置在表面上的金属图案(1),它由金属层组成,其中第一层位于载体材料上,由镍/磷—合金组成,第二层为锡/铅—合金层。
文档编号H05K3/18GK1230334SQ97197754
公开日1999年9月29日 申请日期1997年11月6日 优先权日1996年11月6日
发明者M·古格默斯, F·科恩勒, K·格德拉特 申请人:阿托特德国有限公司