CS199175B1

CS199175B1 - Způsob výrazy plátovaného materiálu pro přípravu plošných spojů

Info

Publication number: CS199175B1
Application number: CS471678A
Authority: CS
Inventors: Adela Fikesova; Lubomir Weigl; Ivan Slavicek
Original assignee: Adela Fikesova; Lubomir Weigl; Ivan Slavicek
Priority date: 1978-07-14
Filing date: 1978-07-14
Publication date: 1980-07-31

Abstract

Vynález se týká výroby plošných spojů přímým lisováním kovové folie na plastickou podložku z polyfenylenoxidu nebo jeho směsi s jinými polymery. Dobré soudržnosti kovové folie s podložkou se dosáhne, jestliže materiál podložky obsahuje 0,1 až 5 hmotnostních dílů derivátů guanidinu nebo biguanidinu na 1O0 dílů polyfenylenoxidu.

Description

Vynález se týká způsobu výroby plošných spojů přímým lisováním kovové fólie na plastickou podložku z polyfenylenoxidu a,jeho směsí s jinými polymery. ,

Použití polyfenylenoxidu jako nosné podložky pro výrobu plošných spojů je známé. Využívá se zde jeho výhodných vlastností mechanických i'elektrických, z niohž zejména níz ká hodnota ztrátového Sinitele i permitlvity zůstává stabilní v širokém teplotním a frekvenčním intervalu. Pro výše uvedenou aplikaci je polyfenylenoxid obzvláště vhodný vzhledem ke své nízké tepelné roztažností a použitelnosti v širokém intervalu teplot (od -170 do f190 °C). Způsob nanášení vodivé vrstvy na materiál je však zdlouhavý a pracný, protože přímé lisování kovové fólie se neosvědčilo pro nedostatečnou soudržnost, projevující se zejména přLteplotách potřebných pro pájení.

Nyní bylo překvapivě zjištěno, že uvedené nevýhody se neprojevují u polyfenylenoxidu a jeho směsí s jinými polymery, kde se podle čs. autorského osvědčení č. 185031 jako slož ky ve směsi potlačující nežádoucí změny vlastností polyfenylenoxidu při tepelném zprácová ní používá substituovaných guanidinů nebo biguanidinů.

Předmětem vynálezu je způsob výroby plátovaného materiálu na plošné spoje přímým lisováním kovové fólie na plastickou podložku z polyfenylenoxidu nebo jeho směsí s jinými polymery a popřípadě dalšími přísadami, jako jsou stabilizátory, pigmenty, lubrikanty, plniva, při kterém se kovová fólie lisuje při teplotě 250 až 300 °C a tlaku 5 až 25 MPa na prášek, granulát nebo desku z polyfenylenoxidu nebo jeho směsí s jinými polymery a pop řípadě dalšími přísadami, obsahujícíchO,1 až 5 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů polyfenylenoxidu derivátů guanidinu obecného vzorce I (1)

R-Ο-

nebo biguanidinu obecného vzorce
R¹ t	R⁴ \|
2 ¹ · R - N	N - R⁵
^x0 -	N -
3 Rⁱ - N	t ^X H - R⁶

(II) kde R¹ až R⁷ je vodík, metyl, etyl, fenyl, tolyl nebo zylyl.

Základní složkou směsi je polyfenylenoxid obecného vzorce ' Zpravidla se jak© polyfenylónoxid rozumí póly (2,6-dimétyl-l,4-fanyi®n®xid), který .však může případně obsahovat póly (1,2-fenylen©xidy).

Další složkou polyíenylénoxidové směsi může být některý z následujících polymerů, případně jejich kombinace: styrénový plast, např. čirý polystyren, houževnatý polystyrén nebo terpolymer akrylonitrilu, butadiénu a styrénu, polyolefiny, např. polyetylén, polypropylén, etylén-propylénový kopolymer (s vlastnostmi termoplastu nebo elastomerů), pólyizobutylén, dále etylén-propylón-dienový kaučuk, butylkaučuk nebo polysiloxan. Celkový obsah těchto modifikačních polymerů se může pohybovat v rozmezí 0 až 50 hmotnostních %, počítáno na směs s polyfenylénoxidem. Materiál může kromě toho obsahovat další běžně používané přísady, jako jsou stabilizátory, pigmenty, lubrikanty, plniva a podobně.

Při použití derivátů guanidinu a biguanidinu jako modifikující přísady se dosáhne lepší adheze kovové folie k povrchu materiálu, přičemž výborné mechanické, tepelné i elektrické vlastnosti zůstávají zachovány. Polie je možnonalisovát v jedné operaci při lisování desky z prášku, granulátu nebo na předem připravenou desku při teplotách 250 až 300 ®C, tlaku 5 až 25 Mpa po dobu 2 až 40 minut. Polie může být hliníková nebo měděná s výhodou a povrchem upraveným pro použití na výrobu běžných laminovaných plošných spojů. Pevnost v loupání se zvýší v průměru o 50 % v® srovnání s polyfenylénoxidem a jeho směsmi připravenými s přísadou dusíkatých bází podle os. autorského osvědčení č. 159032. Pro pájení je možno použít běžných typů cínových pájek (například Sn 60 %, Pb 40 %) s optimálně nastavenou teplotou a dobou pájení. Pří sériové výrobě plošných spojů lze využít technicky pájení na vlně - rovněž po odzkoušení nejvhodnějších podmínek.

Vynález osvětlí následující příklady. Díly v příkladech uváděné jsou hmotnostní.

Příklad 1 - srovnávací

K práškovému póly)2,6-dimetyl-1,4-fenylénexidu) byl přidán ir,NÁdimetylhexametyléndiamin (podle os. autorského osvědčení č. 159032) v množství 2 díly na 100 dílů polymeru. Pro zajištění homogenity směsi byl práškový materiál aaimpregnován roztokem přísady, důkladně promíchán a vysušen. K přípravě tohoto a všech dalších vzorků byla použita jedna šarže práškového polyfenylénoxidu, jehož viskozitní číslo bylo 56,5 ml/g měřeno v chloroformu při koncentraci 0,3 g/100 ml. roztoku, při teplotě 25 ^Ge.

Směs byla přetavena na laboratorním šnekovém výtlačném stroji a vytlačená struna granulována. Z granulátu byly vylisovány desky a z nich mechanickým obráběním připravena zkušební tělesa pro stanovení základních mechanických, elektrických a tepelných vlastností. Dále byly připraveny desky plátované Cu - fólií, z nichž byly běžným postupem vyrobeny plošné obvody. V tomto případě i následujících bylo použito 35 /na silné fólie fy Clevit® - Metali a úpravou G - 2. Vlastnosti základního i plánovaného materiálu uvádí tabulka T.

Tabulka i pevnost v tahu, mikrotělesa s průřezem 1 mm 72 deform. rychlost 50 mm/min. .· 23 °G MPa vrubová houževnatost, .ČSN 640612, zkuá. tělesa typu 3, 23 °C J/cm² , - 0,55 teplota měknutí podle Vicata, ČSN 640521, metoda B °C 201 ztrátový činitel, ČSN 346466, 50 Hz, 23 °0 5,1.10^-4 měrný vnitřní odpor, ČSN 346460,. 23 °C cm 1,1.10¹⁸ pevnost v loupání, ČSN 644810 N/pm 7,2 teplota pájky °0 180 - 200

Příklad 2

K póly (2,6-dimetyl-1,4-fexiylónoxidu) byl předán dltříetylguanidin v množství 2 díly na100 dílů polymeru stejným postupem jako v příkladě 1. Další zpracování materiálu bylo rovněž provedeno za stejných podmínek jako v předchozím případě, Cu-fólie byla lisována přímo na granulát. Výsledky měření uvádí tabulka II.

Tabulka II pevnost v tahu, 23 °G MPa - 67 vrubová houževnatost, 23 °0 J/cm² 0,56 teplota měknutí podle Vicata °C 203 ztrátový činitel, 50 Hz, 23 °G 5,8.10^-4 měrný vnitřní odpor, 23 °C cm 8,9.10¹^ pevnost v loupání N/om 12,3 teplota pájky °C 190 - 210

Z. téhož materiálu byly pro Srovnání vylisovány' zkušební tělíska z práškové směsi tj. bez přetavení a granulace, rovněž měděná fólie byla nalisována přímo na prášek, Namě řené vlastnosti se lišily od výsledků uvedených v tabulce II pouze v rámci chyby měření.

Příklad 3 1 .

Ke směsi 90 dílů póly (2,S-dimetyl-1,4-fenylénoxidu)a 10 dílů etylén-propylénového kauču% ku bylo přidáno 4,5 dílů o-tolylbiguanidinu. Směs byla dále zpracována jako v předešlých příkladech, měděná fólie byla nalisována na desku předem připravenou z granulátu. Výsledky měření jsou zahrnuty v tabulce III.

Tabulka III pevnost v tahu, 23 °G MPa 54,7 vrubová houževnatost, 23 °C J/crn^ 2,67 teplota měknutí podle Vicata °C 198 ztrátový činitel, 50 Hz, 23 °C 5,9.10 měrný vnitřní odpor, 23 °C cm 2,1.10¹^ pevnost v loupání N/cm ’ 13,2 teplota pájky °G 190-210

Příklad 4

Ke směsi 65 dílů póly (2,6-dimetyl-1,4-fenylénoxidu), 10 dílů čirého polystyrénu Krasten 127 a 5 dílů. butylkaučuku bylo přidáno 2,5 dílů etylguanidinu a směs byla zpracována stejným způsobem jako v předešlých příkladech. Tabulka IV shrnuje vlastnosti materiálu.

Tabulka IV pevnost v tahu, '23 °C MPa 65,7 vrubová houževnatost, 23 °0 J/cm^ 1,7 teplota měknutí podle Vicata °G 187 ztrátový činitel, 50 Hz, 23 °C 5,4.10“^ měrný vnitřní odpor, 23 °C cm 1,5.10¹⁸ pevnost v loupání N/cm 11,2 teplota pájky- °C 200

Příklad 5

Ke směsi 50 dílů póly (2,6-dimet-yl-1,4-f enylónoxidu), 45 dílů houževnatého polystyrénu a 5 dílů etylén-propylénového kaučuku bylo přidáno 1,5 dílů fenyl-o-tolylxylylguanidinu, díl TiO₂-a stabilizátor. Směs byla zpracována a vyhodnocena jako.v předchozích příkladech, výsledky uvádí tabulka IV. Zhoršení elektrických vlastností, nižší tepelná odolnost a nutnost snížení teploty při pájení je dána přítomností značného množství houževnatého polystyrénu ve směsi.

Tabulka V pevnost v tahu, 23 °C MPa 54,2 .

vrubová houževnatost, 23 °C J/cm 1,14 teplota měknutí podle Vicata °C .146 ztrátový činitel, 50 Hz, 23 °C 7,4.10“^ měrný vnitřní odpor, 23 °C cm 6,2.10^ pevnost v loupání H/cm ' . 10,5 teplota pájky °C .180

Předmět vynálezu

Claims

Předmět vynálezu

Způsob výroby plátovaného materiálu pro přípravu plošných spojů přímým lisováním kovo vé fólie-na plastickou podložku z polyfenylénexidu nebo jeho směsí s jinými polymery a popřípadě dalšími přísadami, jako jsou stabilizátory, pigmenty, lubrikanty, plniva, vyznačený tím, že kovová fólie se lisuje při teplotě 250 aš 300 °0 a tlaku 5 až 25 MiPa na prášek, granulát nebo desku z polyfenylénoxidu nebo jeho směsí s jinými polymery popřípadě dalšími přísadami, obsahující 0,1 až 5 hmotnostních dílů na 100 hmotnostních dílů polyfenylénoxidu derivátů guanidinu obecného vzorce I