Способ получения метеллического позитивного изображения

) 5 л,1 эт нъ 1 у:2.:,О П И С А Н И Е (11)64918ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Сонналнстнческнх Республик(43) Опублико Государственный комитет СССР(088,8) по делам изобретен и открытии(45) Дата опубл ования описания 30.01.7(72) Авторы изобретен и Иностранцы ов Буров, Пенка Атанасов Константин Николаев Коле(НРБ) Иностранное предприятие Цлафоп при БАН(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКО ПОЗИТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ Изобретение относится к области получения фотографических изображений и может быть использовано при формировании позитивных изображений на металлическом слое, например, при изготовлении печатных схем,Известен способ получения металлического позитивного изображения, основанный на том, что светочувствительные материалы после подсветки через проецируемый объект и специальной обработки образуют металлическое изображение. Эти светочувствительные материалы являются галогенидами и халькогенидами, которые можно изготавливать либо в виде эмульсии, либо в виде тонкопленочных заранее введенных в металл напыляемых слоев. При освещении через проецируемый объект металл в местах подсветки диффундирует внутрь объема, в то время как в неосвещенных участках остающийся нетронутым металл затем удаляют смывкой, Далее следует непосредственное получение изображения из слоя металла путем физического проявления, причем перешедший в объем слоя металл действует как катализатор 1,Однако в этом случае возникают трудности, связанные с комбинациеи светочувствительное вещество - металл. Кроме того, большая часть предварительно наносимого металла теряется во время фиксирования, 5 что значительно удорожает весь процесс.Наиболее близким к изобретению является способ получения металлического позитивного изображения, включающий нанесение на подложку слоя светочувствительно го материала, способного восстанавливатьионы благородного металла из раствора, экспонирование его через трафарет, активирование в растворе соли благородного металла с последующим усилением полу ченного изображения путем дополнительного осаждения металла 2.Недостаток этого способа состоит в том,что полученное остаточное изображение после подсветки очень быстро исчезает.0 Кроме того, применяемая по такому способу светочувствительная пленка представляет собой эмульсию, для которой необходимы в качестве связки специальные органические вещества, которые в целом ряде при менений нежелательны, что, со своей стороны, приводит к значительному усложнению процесса.60 65 Цель изобретения - упрощение технологического процесса - достигается тсмто при способе получения металлического позитивного изображения, включающем нанесение на подложку слоя светочувствительного материала, способного восстанавливать ионы благородного металла из раствора, экспонирование его через трафарет, активировапие в растворе соли благородного металла с последующим усилением полученного изображения путем дополнительного осаждения металла, в качестве светочувствительного материала, спосооного восстанавливать ионы благородного металла из раствора, используют стеклообразный арсенхалькогенид, состоящий из системы Аз - Я, или Аз - Те, или Аз - Я - Ье, или Аз - 5 - Те, или Аз - Я - Ье - Те.В основе изобретения лежит явление, которое наблюдалось в ходе исследований по свойствам тонких напыляемых полупроводниковых пленок из стеклообразного халькогенида в химической системе мышьяк - сера. Известно, что сульфид мышьяка при его погружении в раствор нитрата серебра восстанавливает ионы серебра, причем черно-коричневый слой серебра осаждается поверх сульфида. Исследования показали, что при освещении сульфида мышьяка это свойство исчезает у него нли скорость этого процесса резко падает. Следовательно, если освещать напыленный слой из сульфида мышьяка через специальный трафарет и после этого погрузить его в раствор нитрата серебра, то получится позитивное изооражение с высокой плотностью почевнения.Существует также в этом случае возможность применения других благородных металлов, например систем хлорида палладия 11, хлорида золота 111. На этих металлизированных слоях получается остаточное изображение, которое можно в дальнейшем усилить посредством физического проявителя илп ванны для химической металлизации. После частичного удаления слоя посредством специального состава растворителя сохраняется изменение восстанавливающей способности стеклообразного арсенхалькогенида, что служит доказательством того, что это свойство связано со структурными перестройками в объеме этого вещества.Предлагаемый способ сводится к следующему,На подложку погружением или набрызгиванием наносят слой специального клейкого вещества, например, типа полиакрилнитрила. Это может быть стеклянная подложка, покрытая фтористым кадмием или хромом по технологии вакуумного напыления, либо подложка- из анодированного алюминия, которая применяется в полиграфической промышленности для изготовления печатных форм, а также пластинки сдует частичное удаление слоя из арсенхалькогенида в разбавленном растворе щелочного основания, в концентрированном растворе аммиака либо в специально приготовленном растворителе. После промывки в дистиллированной воде этот материал посредством погружения в раствор соли благородного металла (например, нитрата серебра,30 35 хлористого золота 111, хлористого палладия 11) приводится в состояние активации, причем в неосвещенных местах соответствующий металл осаждается. Тонкая оболочка из благородного металла, в свою очередь, активирует дополнительное осаждение металла из любой подходящей для химической металлизации ванны. Таким образом, в зависимости от выбранного типа гальванической ванны позитивное изображение может состоять, например, из меди, хрома, никеля, железа, кобальта, серебра, цинка, а также из комбинаций названных метал 40 45 лов. Бл а годар я этому предложенный способ пригоден для ряда особых применений в электронике, где требуется селективное осаждение различных металлов или их комбинаций, которые имеют, наприМер,50 надлежащие магнитные или сверхпроводящие свойства. Повышенная продолжительность проявления вызывает осаждение достаточного количества металла, так что это 55 изображение становится электропроводным.Это обстоятельство, а также хорошая схватывасмость металлоизображения с подложкой, делает этот способ особенно пригодным для работы в области электроники для изготовления печатных плат (схем) на подложках любого типа, включая гибкие подложки. шероховатой поверхностью из металла, полиэфирных пластиков, эпоксидной смолы и других материалов, Поверх такой покрытой одним нз указанных материалов и подсу щепной подложки напыляют в вакууме одну тонкую пленку стеклообразного арсенхалькогенида, состоящую из одной из следующих комбинаций элементов: Аз - Ь, Аз - Те, Аз - Я - Те, Аз - Ь - Ье, Аз - 5 - 10 Яе - Те. Это производится в вакуумноиспаритальной установке, работающей в диапазоне разрежений порядка 5 10мм рт, ст.Толщина слоя не имеет существенного значеши и может варьироваться от нескольких 15 ангстрем до нескольких миллиметров, Затем следует освещение полученного таким образом светочувствительного материала через шаблон и проявление остаточного изображения. Это может происходить с 20 предварительным удалением слоя из арсенхалькогенида или без него, В последнем случае слой погружается в концентрированный раствор нитрата серебра, причем не- подвергшиеся подсветке участки покрыва ются черно-коричневым слоем из выделяемого серебра. По первому варианту осуществления способа после освещения сле5Отделение светочувствительного слоя после облучения светом позволяет осажд:иному металлу во время усиления изображения войти в тесный контакт с клеевым составом подложки и тем самым обеспечить хорошее прихватыв ание его подложкой. Кроме того, в том случае, если полученное изображение используется в качестве копировочного трафарета, отделение слоя халькогенида обуславливает рост градаций тона изображения; как и увеличенге" диапазона спектра собственного пропускания трафарета, так как халькогенид самимеет некото- рое поглощение в ультрафиолетовой области спектра.По другому варианту осуществления предложенного способа часть веществ, необходимых для усиления изобракения, примыкает к светочувствительному слою, так что достигается улучшенная воспроизводи-" мость при обработке. В этом случае светочувствительный слой покрыва:от водопроницаемым органическим составом, например желатином, и поверх него наносят содержащий благородный металл (в виде соли этого металла) слой водорастворимого полимера, например поливинилового спирта.После экспозиции полученного таким образом фотографического материала достаточно опустить его в воду, чтобы начался процесс активирования изображения. Тем самым необходимым остается только обычное физическое проявление или химическая металлизация.Преимущества предложенного способа заключаются в том, что светочувствительный элемент состоит только из одной компоненты и что химическая обработка чрезвычайно упрощена, при этом можно избежать применения токсичных селективных растворителей. Все это облегчает производственный процесс и ведет к существенному расширению области применения этого способа.Отсутствие органических связующих в составах по первому варианту осуществления делает слои тоньше и однороднее, что позволяет достичь большой разрешающей способности изображения. Кроме того, необязательно обрабатывать материал, служащий для фоторегистрации изобракения, сразу после экспозиции, так как остаточное изображение остается стабильным со временем.П р и м е р 1. На изолирующую подложку (например, стскло, полиэфирная пленка) наносят слой стеклообраз ного арсентрисульфида. Сульфид испаряют из кварцевого тигля в вакуумной установке, работающей в области разрежения 5 10мм рт. ст. При температуре тигля около 250 С слой нарастает за 4 мин, толщина его соответствует количеству арсентрисульфида (трехсернистого мышьяка) около 1 10- г/см, примере 1, При температуре тигля около 250 С в течение 30 с нарастает слой, тол- ЗО щина которого соответствует количествуарсентрисульфида примерно 1 10- г/см.Таким образом полученный фотографический материал для регистрации изображений экспонируют в течение 30 с светом расположенной на расстоянии 16 см от материала 100-ваттной ксеноновой лампы и после этого (по истечении 30 с) 1 мин обрабатывают 1%-ным раствором едкого натра в воде, при этом в освещенных участках 4 О сульфидный слой выцветает до прозрачного. После обильного промывания в дистиллированной воде и краткой активации (около 15 с) в растворе следующего состава:Хлористый палладнй П 0,26 г Соляная кислота (концентрированная) 2,5 млДистиллированная вода До 1 лПроявляют остаточное изображение в ванне для химического меднения следующего 5 О состава, г:Сульфат меди (кристаллический) 10Гидроокись натрия 17Карбонат калия 455 Сегнетова соль 50Натриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты 0,7Дистиллированная вода 900 мл 60 65 5 1 О 15 211 25 Таким образом полученный фотографический регистрирующий материал экспонпру. ют 30 с через расположенный перед 40-ваттной ртутной лампой с коллнмированным лучом трафарет, причем получается позитивное остаточное изображение.Проявление остаточного изображения проводят затем путем погружения этого материала на 30 с в свежеприготовленный 65%-ный раствор нитрата серебра. При этом неосвещенйые "участи "осажде 1 його серебра становятся черными, но освещенные места остаются с прозрачньТмсветло- желтым слоем из арсентрисульфида. Так получают прямое позитивное изображение трафарета.После проявления материал обильно обмывается водой и после этого подсушивается.При определении оптической плотности замерено Омакс = 3,5 и .0.Н -- 0,6 (О - оптическая плотность слоя из прозрачного сульфида),П р и м е р 2. На любую подходящую подложку, с нанесенным на ней тонким слоем адгезионной смолы, напылением в вакууме наносят слой арсентрисульфида, как в Перед употреблением к вышеназванному раствору добавляют 100 мл 36 - 38%-ного раствора формальдегида при спокойном помешивании. При комнатной температуре за 60 - 90 с получают позитивное изображение из меди с копировочного трафарета.Раствор БНитратсеребра 30 гДистил- лированнаявода 45 мл 30 Лимонная кислота 8,3 Уксусная кислота Желатин Дистиллированная вода 41,76,7 1, Заявка ФРГ Ма 2236298, кл, 57 В 1/72,1974,35 2. Патент США Ма 3562005, кл. 117 - 212,опублик. 1971,1 л П р и м е р 3. На любого рода подложку (к примеру полиэфирную пленку, стекло или стеклоткань) с нанесенным тонким слоем из специального клейкого состава наносят слой из композиции Аз - 3 соответст венно технологии, описанной в примере 2. Соотношение Аз/Я в системе Аз - 5 определяют в весовых процентах и выбирают преимущественно от мышьяк 40, сера 60 до мышьяк 70, сера 30 вес. %. 10После экспонирования в условиях, описанных в примере 1, и после двухминутного отделения слоя из светочувствительного вещества в 1%-ном растворе едкого натра в воде следует двухступенчатое проявление,. 15 состоящее в погружении на 1 мин в 65%- ный раствор нитрата серебра и промывке в течение 30 с в дистиллированной воде, а затем в погружении на 15 с при комнатной температуре в свежеприготовленный физи ческий проявитель следующего химического состава: Перед употреблением 50 ч. раствора А смешивают с 1 ч. раствора В.В результате получают позитивное изображение на слое серебра. Формула изобретения 1. Способ получения металлического позитивного изображения, включающий нанесение на подложку слоя светочувствительного материала, способного восстанавливать ионы благородного металла из раствора, экспонирование его через трафарет, активирование в растворе соли благородного металла с последующим усилением полученного изображения путем дополнительного осаждения металла, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения технологического процесса, в качестве светочувствительного материала, способного восстанавливать ионы благородного металла из раствора, используют стеклообразный арсенхалькогенид.2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что стеклообразный арсенхалькогенид состоит из системы Аз - Я, или Аз - Те, или Аз - Я - Яе, или Аз - Ь - Те, или Аз - Я - Зев Те. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеСоставитель Н. БлинковаРедактор Н. КолядаТехред А. КамышниковаКорректор 3. ТарасоваЗаказ 2636/19 Изд.124 Тираж 548 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 у 5 Типография, пр. Сапунова, 2