CS248756B1

CS248756B1 - A method of forming a composition of a laminated dielectric of a printed circuit board

Info

Publication number: CS248756B1
Application number: CS848768A
Authority: CS
Inventors: Leo Kula; Josef Machovsky; Vladimir Vavroch; Milos Zeman; Jindrich Vilim
Original assignee: Leo Kula; Josef Machovsky; Vladimir Vavroch; Milos Zeman; Jindrich Vilim
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1984-11-19
Publication date: 1987-02-12
Also published as: CS876884A1

Abstract

Očelem řešení je chemickou vazbou zvýšit adhezi mezi pojivém adhezní vrstvy a vyleptaným motivem plošného spoje v měděné vrstvě na základní sklolaminátové desce při vytvářeni vrstveného dielektrika desky plošného drátového spoje. Zvýšení adheze se dosáhne tím, že se na povrch vyleptaného motivu působí před navalením adhezní vrstvy chemickým oxidačním činidlem při zvýšené teplotě 45 až 95 °C po dobu 20 s až 900 s. Chemické oxidační činidlo je alkalický roztok chloritanu sodného nebo persíranu amonného.The purpose of the solution is to increase the adhesion between the adhesive layer binder and the etched printed circuit motif in the copper layer on the base fiberglass board by chemical bonding when creating a layered dielectric of a printed circuit board. The increase in adhesion is achieved by treating the surface of the etched motif with a chemical oxidizing agent at an elevated temperature of 45 to 95 °C for 20 s to 900 s before rolling the adhesive layer. The chemical oxidizing agent is an alkaline solution of sodium chlorite or ammonium persulfate.

Description

Vynález se týká způsobu vytvoření skladby vrstveného dielektrika desky plošného drátového spoje, která obecně zahrnuje základní desku například na bázi sklolaminátu jednostranně nebo oboustranně plátovanou měděnou fólií s vyleptaným motivem obvykle pro rozvod napájení a země s jednostranně nebo oboustranně aplikovanou adhezní vrstvou s uloženým propojovacím motivem drátových vodičů.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method of forming a laminated dielectric composition of a printed circuit board which generally comprises a base plate, for example based on fiberglass, with one or both sides clad copper foil with etched motifs. .

Technologie plošných drátových spojů jsou vhodné pro realizaci zásuvných a propojovacích desek elektronických zařízení. Principiálně jsou desky vytvářeny souřadnicově řízeným kladením propojovacího motivu izolovaných drátových vodičů do adhezní vrstvy s termosetickým charakterem, která je fixována na základní desce, nesoucí na svém povrchu rozvod napájení a země pro výslednou desku plošného drátového spoje.PCB technologies are suitable for the implementation of plug-in and patch boards of electronic devices. In principle, the plates are formed by coordinate-controlled laying of the interconnecting motif of the insulated wire conductors into a thermosetting adhesive layer which is fixed to the base plate carrying on its surface a power and ground distribution for the resulting printed circuit board.

Ve výsledné desce plošného drátového spoje, která vznikla slaminováním polotovaru s nakladenými drátovými vodiči, bývá zpravidla její povrch překryt lepicími listy, čímž je zabráněno jejímu snadnému mechanickému poškození. Pro osazování elektronickými součástkami je deska plošného drátového spoje opatřena terminálními body ve formě prokovených otvorů, které zajištují napojení na vnitřní vodivé dráhy desky.In the resulting printed circuit board resulting from the lamination of the blank with the loaded wire conductors, its surface is usually covered with adhesive sheets, thus preventing its easy mechanical damage. For the fitting of electronic components, the printed circuit board is provided with terminal points in the form of forged openings that provide connection to the internal conductive paths of the board.

Na stavební prvky elektronických zařízení jsou kladeny stále větší požadavky z hlediska jejich odolnosti vůči klimatickému, tepelnému a mechanickému namáháni. Tato skutečnost se v oblasti konstrukce propojovacích a zásuvných desek odráží v požadavku na dosažení maximální pevnosti skladby jejich vrstveného dielektrika. Nesplnění požadované hodnoty tohoto parametru je mnohdy limitní pro použití desek pro danou aplikaci. Zpravidla pro výslednou pevnost skladby vrstveného dielektrika je limitující rozhraní mezi měděnými vrstvami a polymerním pojivém.Building components of electronic devices are subject to increasing demands in terms of their resistance to climatic, thermal and mechanical stress. This fact is reflected in the construction of the interconnecting and plug-in boards in the requirement to achieve maximum composite strength of their layered dielectric. Failure to meet the required value of this parameter is often a limit for the use of boards for a given application. Typically, the resulting composite strength of a layered dielectric is the limiting interface between the copper layers and the polymeric binder.

Dosud se pro zvýšeni adheze měděných vrstev k polymernímu pojivu aplikované adhezní vrstvy provádí mechanické nebo chemické zdrsňování mechanickým kartáčováním nebo chemickým zaleptáním např. v lázní na bázi vodného roztoku persíranu amonného, persiranu sodného nebo peroxidu vodíku v kyselém prostředí. Tím je dosaženo mechanického zakotvení polymerního pojivá do povrchu měděné vrstvy. Nevýhodou těchto způsobů je malá adheze polymerního pojivá ke kovové vrstvě, což má za následek nízkou odolnost vůči mechanickému namáhání a vznik zmetkovitosti.So far, mechanical or chemical roughening has been performed by mechanical brushing or chemical etching, for example, in an aqueous ammonium persulphate, sodium persulfate or hydrogen peroxide bath in an acidic medium to increase the adhesion of the copper layers to the polymeric binder of the applied adhesive layer. This achieves mechanical anchoring of the polymeric binder to the surface of the copper layer. A disadvantage of these methods is the low adhesion of the polymeric binder to the metal layer, resulting in low mechanical stress resistance and rejectability.

Zlepšení oproti stávajícímu stavu je u desky plošného drátového spoje dosaženo způsobem podle vynálezu. Tento způsob je založen na tom, že pojivo adhezní vrstvy je k povrchu vyleptaného motivu v měděné fólii kotveno jak mechanickými, tak i chemickými vazbami. Tohoto stavu je dosaženo tak, že po mechanickém i chemickém zdrsnění povrchu motivu vyleptaného v měděné fólii naplátované na základní desce je před aplikací adhezní vrstvy působeno chemickým oxidačním činidlem s výhodou alkalickým roztokem chloritanu sodného nebo persiranu amonného, zpravidla za zvýšené teploty 45 až 95 °C po dobu 20 až 900 s. Nové a vyšší účinky tohoto způsobu spočívají v jeho snadné reprodukovatelnosti ve výrobním procesu. Mechanická i chemická vazba mezi pojivém adhezní vrstvy a měděnou vrstvou plošného spoje zvyšují adhezi a tím i odolnost vůči mechanickému namáhání výsledné desky, což se příznivě projevuje v uživatelských parametrech těchto desek a ve výrobních nákladech, spojených s jejich produkcí.An improvement over the current state of the printed circuit board is achieved by the method according to the invention. This method is based on the fact that the adhesive of the adhesive layer is anchored to the surface of the etched motif in the copper foil by both mechanical and chemical bonds. This is accomplished by applying a chemical oxidizing agent, preferably an alkaline solution of sodium chlorite or ammonium persulfate, typically at an elevated temperature of 45 ° C to 95 ° C, after mechanical and chemical roughening of the motif etched in the copper foil clad on the base plate. for a period of 20 to 900 s. The novel and higher effects of this process are its easy reproducibility in the manufacturing process. Mechanical and chemical bonding between the adhesive adhesive layer and the copper printed circuit board increase the adhesion and hence the resistance to mechanical stress of the resulting board, which is reflected in the user parameters of the boards and in the manufacturing costs associated with their production.

Dále uvedené příklady dokreslují způsob vytvoření skladby vrstveného dielektrika desky plošného drátového spoje.The following examples illustrate a method of forming a laminated dielectric composition of a printed circuit board.

Příklad 1Example 1

Základní deska s vyleptaným motivem v oboustranně naplátované měděné fólii byla upravena před navalením adhezní vrstvy následujícím způsobem:The base plate with etched motif in double-sided copper foil was treated as follows before the adhesive layer was rolled on:

- mechanické kartáčování zaleptání povrchu v lázni o složeni:- mechanical brushing etching surface in a bath of composition:

persíran sodný............. 200 g/1 kyselina sírová konc........5 ml/1, doba expozice 15 až 30 s,sodium persulfate ............. 200 g / l sulfuric acid conc ........ 5 ml / l, exposure time 15 to 30 s,

- oxidační působení v lázni o složení:- oxidizing effect in a bath of composition:

chloritan sodný 50% ........ 70 g/1 hydroxid sodný .............115 g/1 fosforečnan sodný .......... 10 g/1, pracovní teplota 90 ±5 °C, doba expozice 20 až 40 s, vzhled povrchu mědi je ocelově lesklý, což je optimální stav.sodium chlorite 50% ........ 70 g / 1 sodium hydroxide ............. 115 g / 1 sodium phosphate .......... 10 g / 1, working temperature 90 ± 5 ° C, exposure time 20 to 40 s, the appearance of the copper surface is steel gloss, which is the optimum condition.

Přiklad 2Example 2

Základní deska byla připravena stejným způsobem jako v příkladě 1 s tím rozdílem, že doba expozice v oxidačně působící lázni byla proudloužena na 300 s s výsledným vzhledem povrchu mědi sametově černým. V tomto případě dochází k silné chemické vazbě polymerniho pojivá adhezní vrstvy k měděné vrstvě, což je žádoucí pro dosažení homogenity výsledného dielektrika, avšak adhezní vrstva se při poruše ve výrobním cyklu jen velmi obtížně snímá.The base plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the exposure time in the oxidation bath was streamed to 300 s, resulting in a velvety black copper surface appearance. In this case, there is a strong chemical bond of the polymeric binder adhesive layer to the copper layer, which is desirable to achieve homogeneity of the resulting dielectric, but the adhesive layer is very difficult to remove in the production cycle.

Příklad 3Example 3

Základní deska byla připravena stejným způsobem jako v příkladě 1 s tím rozdílem, že doba expozice byla prodloužena na 900 s při teplotě 45 °C, povrch mědi získal ocelově matný vzhled.The base plate was prepared in the same manner as in Example 1 except that the exposure time was extended to 900 sec at 45 ° C, the copper surface having a steel matt appearance.

Claims

CLAIMS 1. A method of forming a laminated dielectric composition of a printed circuit board comprising a fiberglass-based base plate with one or both sides clad copper foil having etched printed motifs with an adhesive layer embedded therein, characterized in that acts for 20 to 900 s at a temperature of 45 to 95 ° C before the adhesive layer is deposited with the chemical oxidizing agent.

2. A method of forming a laminated dielectric composition of a printed circuit board according to claim 1, wherein the chemical oxidizing agent is an alkaline solution of sodium chlorite or ammonium persulfate.