CH480931A - Verfahren zur Herstellung einer Platte mit flächenhafter Verdrahtung - Google Patents

Description

      Verfahren        zur        Herstellung        einer    Platte mit-     flächenhafter        Verdrahtung       Die     Erfindung        betrifft    ein     Verfahren    zur     Herstel-          lnngeiner        Platte        -mit        flächenhafter        Verdrahtung,

      bei  dem     auf    einem Träger aus einem hartbaren bewehrten  Kunststoff auf beiden Seiten mittels eines Haftmittels       eine        Metallfolie    befestigt und das Ganze unter Druck  zum Erzielen einer guten Haftung     zwischen    den       Metallfolien    und dem     Kunststoffträger        erwärmt    wird,  wobei -der     Kunststoff    nur     teilweise        gehärtet    wird,

   wor  auf die     Metallfolieil    mit     einer        -schützenden    Lackschicht       -en=tsprechend        dein        erwünschten        Verdrahtungsmuster          -cedeckt    und die nicht     bedeckten        Metallteile        w        eggeätzt     werden,

   worauf der Träger     =parellel    zur     Oberfläche        auf-          gespalteii        urid    jede Hälfte unter     Druck    und gleichzeiti  ger     Erwärmung        mit        -einer        Platte        verbunden    wird,

   wobei  die     flächeirhäfte        Verdrahtung    in -den     Träger    eingepresst  und der     Kuns'tstoff    des     "Trägers        vollständig        gehärtet          wird.     



       13ieses        Ver'ahren    ist     unter        Anwendung        eines    Trä  gers     aus        -einem        mit        -einem        -häitsaren        Phenol-    oder     Kre-          sol-Formaldehyd-Harz        imprägnierten        Papier    an sich  bekannt.  



  Es     wurde    .nun     gefunden,    dass dieses Verfahren  auch ,bei einem Träger     vorzüglich    durchführbar ist, der  aus einem mit mindestens zwei     Glasgewebeschichten     .bewehrten     Epoxyharz        besteht.    Dies konnte nicht ohne  weiteres vorhergesagt werden, denn Papier lässt sich       zusammendrücken,    .aber Glasgewebe erlauben dies gar  nicht oder nur in     Einem    bedeutend     geringeren        Aus-          mass.    :

  Dennoch -hat es sich als möglich erwiesen, die       flächenhafte        Verdrahtung    -in die Oberfläche des Kunst  stoffträgers aus mit     Epoxyharz    getränktem Glasgewebe  zu pressen, ohne dass -das Muster des Gewebes im     Ver-          drahtungsmuster    sichtbar wurde. Es hat sich gezeigt,  dass auch sehr feine Leitungszüge sich während des       Pressvorganges    nicht verschieben, z.     $.    -infolge eines       Abgleitens    von den     verhältnismässig    dicken     V'slasfasern     des Gewebes.  



       Die        rrfintluirg    wird     'arihanii        fier        Zechntmg        eines          Ausführungsbeispiels        erläutert.       In der Zeichnung zeigen     die        Fig.    1 bis 5 einen       Querschnitt    durch     eine        Isolierplatte    mit     einem    -darauf  angebrachten Metallmuster in     aufeinanderfolgenden     Herstellungsstufen,

   und     Fig.    6 zeigt einen     Querschnitt     durch -die Platte, die     nach    dem als Beispiel gewählten       Verfahren        hergestellt    ist.  



       Einige,    z.     B.    zwei, Schichten eines -mit     Epoxyharz          imprägnierten    Glasgewebes 1 werden     aufeinanderge-          legt,    so     dass    sie     einen        Stapel    2 bilden,     worauf    -beider  seits des     Stapels    2     eine        ?Metallfolie    3 bzw. 4, z.

   B. aus  Kupfer angebracht wird     (Fig.1).    Als     Epoxyharze    las  sen sich     Ae        :zum        itprägnieren    von Glasgewebe geeig  neten und für diesen Zweck käuflich erhältlichen  Harze anwenden, z. B.     Epoxyharze    auf Basis von Bis  phenäl A und auf Basis von     Novolaken.     



  Die Metallfolien 3 und 4 haben eine Dicke zwi  schen 20 und 80     ,u,    z. B. von 35     ,u.    Statt     Kupfer    kann       -ein    anderes Metall für die Folien gewählt werden, z. B.       Aluminium    oder Nickel. Die Metallfolien 3 und 4 wer  den vor     dein        Anbringen    auf -dem Stapel 2 auf der Seite  des Stapels     finit    einer Haftschicht versehen.

   Für diese  Haftschichten eignen sich vorzüglich     Leime,    die aus  einem Gemisch eines Phenol- oder     Kresol-Formalde-          hyd-Resolharzes    und eines     Acrylnitrilbutadieneopoly-          mers    und aus     Epoxaharz    gegebenenfalls in einem Ge  misch     rnit    einem Elastomer bestehen.  



  Der -Stapel 2, dessen 'Schichten in     Fig.    1 deutlich  keitshalber getrennt voneinander dargestellt     sind,    und  die beiderseits desselben angeordneten Metallfolien 3  und     4.    werden etwa 51 Minuten lang in einer auf 150  C  erhitzten Presse gepresst. Das     Epoxyharz    erhärtet  dabei     teilweise    und es     wird        eine        Haftung    zwischen dem  Stapel 2 und den Kupferfolien 3 und 4 erhalten, so  dass     ein    zusammenhängendes gut     hantierbares    Ganzes       gebildei    wird.  



  Darauf wird auf jeder der     Metallfolien    3 und 4 der  mit dem Stapel 2 gebildeten Platte 20 eine     Atzabdek-          kung    21 bzw. 22     (Fig.    2) in Form des     Positivs    des     er-          wünschten        leitenden    Musters angebracht,     z.        B.        indem     die     Ätzabdeckung    mittels einer     Siebdrucksahablone        in         allgemein bekannter Weise direkt auf die Oberfläche  der betreffenden Metallfolie gedrückt wird.

   Bei detail  lierten Mustern wird die     Atzabdeckung    vorzugsweise  auf photographischem Wege angebracht, indem zu  nächst die ganze Oberfläche der betreffenden Metallfo  lie mit einer Schicht eines photohärtenden Materials,  z. B. mit einer     lichtempfindlichen        Bichromat        Polyvinyl-          butyralschicht,    bedeckt und diese lichtempfindliche  Schicht entsprechend dem erwünschten leitenden  Muster mit     aktinischem    Licht belichtet wird, worauf  die     nichtbelichteten    Schichtteile gelöst oder weggewa  schen werden.  



  Die mit der     Ätzabdeckung    versehene     Mehrschich-          tenplatte    20 wird dann in eine     Ätzlösung    getaucht, in  der die nicht von der     Atzabdeckung    21 bzw. 22 be  deckten Teile der Metallfolie 3 bzw. 4 gelöst werden.  Das Bad kann z. B. aus einer     Ferrichlorid-Lösung    be  stehen.

   Nach dem     Ätzvorgang        wird    die Platte gespült  und die     Ätzabdeckung    beiderseits der Platte mit alko  holischer Salzsäure     entfernt,    so dass eine Isolierplatte  20 erhalten wird, die beiderseits mit einem leitenden  Muster aus den     zurückgebliebenen    Teilen 31 bzw. 32  der ursprünglichen Folien 3 bzw. 4     (Fig.    3) versehen  ist.  



  Nach Spülen und Trocknen wird die Platte 20 par  allel zu ihrer Oberfläche aufgespalten     (Fig.    4), so dass  zwei gesonderte isolierende Schichten 41 und 42 ent  stehen, die aus je mindestens einer     Glasgewebeschicht     mit teilweise gehärtetem     Epoxyharz    bestehen und auf  deren einer Seite ein anhaftendes Metallmuster 31 bzw.  32 vorhanden ist.  



  Eine dieser Schichten, z. B. die Schicht 41, wird  auf eine Isolierplatte 51 gelegt, die z. B. aus einem  ganz oder teilweise gehärteten     Epoxyharz    besteht, das  mit Glasfasern, z. B. in Form einer Matte oder eines  Gewebes, bewehrt sein 'tann. Der erhaltene Stapel wird  in     einer    Presse 60     (Fig.    5) untergebracht und unter Er  hitzung gepresst, so dass das Metallmuster 31 in die  Schicht 41     einsinkt,        während        gleichzeitig    das     Epoxy-          harz    in dieser Schicht völlig gehärtet wird. Es entsteht  dabei ausserdem eine Haftverbindung zwischen der  Schicht 41 und der Platte 51.

   Wenn letztere teilweise  gehärtetes Kunstharz enthält, wird dieses gleichzeitig  völlig gehärtet.  



  Die Presse 50 liefert somit eine     Isolierstoffplatte    61       (Fig.    6), die völlig gehärtet und mit einem in die Ober  fläche versenkten leitenden Muster 31 versehen ist.  



  Die Schicht 42 kann in ähnlicher Weise mit einer  anderen Platte 51 vereint werden.  



  Selbstverständlich kann die in die Presse 50 zu  führende Platte 51 auf beiden Seiten mit einer durch  Aufspaltung einer Platte 20 erhaltenen Isolierschicht  mit einem leitenden Muster, z. B. mit der Schicht 41  auf der Oberseite und mit der Schicht 42 auf der Un  terseite, versehen werden.     Beim    Pressen     entsteht    dann  eine Platte, die auf beiden Seiten mit einem in die Plat  tenoberfläche versenkten leitenden Muster versehen ist.  Diese Muster brauchen nicht identisch zu sein.  



  Die Anzahl der     Glasgewebeschichten    im Stapel 2,  von dem das beschriebene Verfahren ausgeht, beträgt  mit Rücksicht auf die nachfolgende Aufspaltung min  destens zwei und wird möglichst gering gewählt.  



  In einem praktischen Falle betrug die Dicke der  Metallfolie 35     ,Ia    und die Dicke jeder Glasgewebe  schichten 200     ,cc.    Die     Glasgewebeschichten    enthielten  ein     Epoxyharz,    das aus     Epichlorhydrin    und     Bisphenol     A hergestellt war.    Die geringe Dicke und die dadurch bedingte Bieg  samkeit der nach der Aufspaltung erhaltenen dünnen  Isolierschichten 41 und 42 mit dem darauf angebrach  ten Metallmuster ermöglichen es, Platten herzustellen,  die eine von der Ebene abweichende Gestalt haben.  Die     Isolierschicht(en)    kann man z. B. mit einer eben  falls verformbaren Unterlage 51 in einer besonders  ausgebildeten, z.

   B. halbzylindrischen Presse zusam  menpressen und härten. Die Unterlage 51 kann jedoch  auch aus praktisch     unverformbarem        Material    bestehen,  aber sie     muss    dann     vorher    die     erwünschte    von der  Ebene abweichende Form aufweisen, an die die Isolier  schicht 41     und/oder    42 mit dem     darauf    angebrachten  Metallmuster sich in die Presse anpassen soll. Die  Presse muss     selbstverständlich    an die betreffende Form  der Unterlage angepasst sein.  



  Die Erfindung hat den     Vorteil,    dass auf dem Trä  ger sehr schmale Leitungszüge angebracht werden kön  nen. Dies ermöglicht     einen    gedrängten Aufbau. Die  Leitungszüge können eine Breite von weniger als  0,1 mm haben. Bei Trägermaterial dieser Art mit nicht  in die Oberfläche eingepresster Verdrahtung ist dies  nicht möglich. Beim Löten und wiederholtem Löten er  gibt sich, dass eine Verdrahtung mit sehr schmalen  Leitungszügen sich von der Unterlage löst; es können  ausserdem Verschiebungen über die Oberfläche auftre  ten. Dies hängt mit der nicht ganz vermeidbaren Un  terätzung der Leitungszüge zusammen. Diese kann 20  bis 30 % betragen. Bei sehr schmalen Leitungszügen  hat dies einen wesentlich nachteiligen Einfluss auf die  Haftung.

   Bei dem Produkt nach der Erfindung ist eine  Verschiebung nicht möglich; die Verdrahtung ist in die  Oberfläche eingebettet.  



  Ein weiterer Vorteil ist der, dass in die mit     Epoxy-          harz    imprägnierten Glasgewebe keine     Ätzflüssigkeiten     eindringen. Nach dem Atzen braucht somit kein Rand  rings um die Tafel entfernt zu werden, was bei einer  Unterlage aus mit     Phenol-Formaldehyd-Harz    imprä  gnierten Papier notwendig ist.  



  Selbstverständlich ergibt die Erfindung im übrigen  die gleichen     Vorteile    wie das bekannte Verfahren.  Diese bestehen insbesondere darin, dass     in    einem einzi  gen     Ätzvorgang    zwei voneinander vollkommen unab  hängige Verdrahtungen erhalten werden, während beim  Atzen die Oberfläche des nicht vollkommen gehärteten  Trägers durch die Leimschicht vor dem Ätzmittel ge  schützt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zur Herstellung einer Platte mit flächen hafter Verdrahtung, bei dem auf einem Träger aus einem härtbaren bewehiten Kunststoff auf beiden Sei ten mittels eines Haftmittels eine Metallfolie ange bracht und das Ganze unter Druck zum Erzielen einer guten Haftung zwischen den Metallfolien und dem Kunststoffträger erwärmt wird, wobei der Kunststoff nur teilweise gehärtet wird, worauf die Metallfolien mit einer schützenden Lackschicht entsprechend dem er wünschten Verdrahtungsmuster bedeckt und die nicht bedeckten Metallteile weggeätzt werden, worauf der Träger parallel zu der Oberfläche aufgespalten und jede Hälfte unter Druck und gleichzeitiger Erwärmung mit einer Platte verbunden wird,

   wobei die flächen hafte Verdrahtung in den Träger eingepresst und der Kunststoff im Träger vollständig gehärtet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger aus mit min destens zwei Glasgewebeschichten bewehrtem Epoxy- harz besteht. UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Platte aus mit Epoxyharz imprägnierten Glasfasern in Form einer Matte oder eines Gewebes besteht, wobei das Epoxyharz teilweise gehärtet ist und beim Pressen vollständig gehärtet wird. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Platte als Isolierschicht mit einem leitenden Verdrahtungsmuster in einer Presse eine von der Ebene abweichende Form annimmt und in dieser Form gehärtet wird.