DD151377A1 - Verfahren zur herstellung eines flexiblen basismaterials fuer gedruckte schaltungen - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Basismaterials fuer gedruckte Schaltungen, anwendbar in der Mikroelektronik. Die erfindungsgemaesze Loesung soll es ermoeglichen, ein kostenguenstiges flexibles Basismaterial, das den Anforderungen der thermischen Bestaendigkeit und der Chemikalien- und Loesungsmittelbestaendigkeit gerecht wird, herzustellen. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, Papier oder textiles Flaechengebilde aus elektrisch isolierenden temperaturbestaendigen Fasern mit einem speziellen haertbaren Kunstharz zu impraegnieren. Geloest wird die Aufgabe dadurch, dasz die Impraegnierung mit alkoholischer Loesung eines Gemisches aus Polyvinylbutyral und einem haertbaren Phenolformaldehydharz im Mischungsverhaeltnis von vorzugsweise 2:1 bis 1:1 erfolgt.

Description

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Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Basismaterials für gedruckte Schaltungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Basismaterials für gedruckte Schaltungen*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, zur Herstellung von flexiblen gedruckten Schaltungen thermostabile Plastfolien z.B. auf der Basis von Polyimid, Polyhydantein und Polysulfon einzusetzen. Die thermische Beanspruchung bei der Anwendung des maschinellen Lötens mit Zinnlot bei 240 - 260 ⁰C machen den Einsatz entsprechend thermisch beständiger, aber sehr teurer Materialien erforderlich. Dabei ist weiterhin zu beachten, daß an ein Basismaterial für flexible gedruckte Schaltungen neben der Lötbeständigkeit auch besonderse Anforderungen bezüglich der Plexiblitat, der Knick- und Falzfestigkeit, .Einreißfestigkeit sowie an Chemikalienbeständigkeit und Lösungsmittelbe~ Btändigkeit und elektrische Kennwerte gestellt werden*

Die Anwendung der kostengünstigeren Polye3terfolie (Polyäthy!enterephthalatfolie) zur Herstellung von flexiblem Basismaterial, das nur mit besonderen Vorsichte·

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maßnahmen gelötet werden kann bzw. mit mechanischen

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Klemmverbindungen zur Herstellung der elektrischen Verbindungsstellen ausgestattet werden muß«

Ein anderer Weg zur Lögung des Problems wurde durch Verwendung von besonders dünnem Glasseidengewebe und einem Bindemittel auf Epoxidharzbasis gesucht. Diese Kombination besitzt zwar eine sehr gute Lötbadbeständigkeit und ausgezeichnete Chemikalienbeständigkfeit sowie gute elektrische Eigenschaften, sie ist jedoch infolge ihrer geringen Knickfestigkeit lediglich für solche Anwendungsfälle geeignet, bei denen nur relativ geringe Anforderungen an die Flexibilität gestellt werden.

In .einem weiteren Verfahren (DE - AS 2031132) wird versucht, die erforderliche Flexibilität durch Einsatz von an sich nicht lötbadbeständigem Polyester-Faserstoff und einem umhüllenden Epoxidharz als Verbund nach dem Prinzip einer "Korsettwirkung" zu erreichen,

Da die an einen Werkstoff für flexible Basismaterialien gestellten Bigenschaftsforderungen, nämlich Flexibilität und Knickfestigkeit auf der einen Seite sowie Hitze- und Chemikalienbeständigkeit auf der anderen Seite sich einander widersprechen, hat es sich als sehr schwierig erwiesen, geeignete und kostengünstige Materialkombinationen anzugeben.

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Ziel der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung soll es ermöglichen, ein kostengünstiges flexibles Basismaterial für gedruckte Schaltungen herzustellen, das sowohl den Anforderungen hinsichtlich der thermischen Beständigkeit als auch den Anforderungen an Chemikalien« und Lösungsmittelbe~ ständigkeit in Erforderlichem Maße gerecht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Basismaterials für gedruckte Schaltungen zu finden, bei dom ein Papier oder textiles Flächengebilde aus elektrisch isolierenden temperaturbeständigen Pasern mit einem speziellen härtbaren Kunstharz imprägniert wird·

Die Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Imprägnierung mit alkoholischer Lösung eines Gemisches aus Polyvinylbutyral und einem härtbaren Phenolformaldehydharz erfolgt, daß das Mischungsverhältnis Polyvinylbutyral zu Phenolformaldehydharz 5 ' 1 bis 0,7 : 1, vorzugsweise aber 2 : 1 bis 1 :1 beträgt und daß dam Gemisch Ary!phosphate oder bromhaltige Pheno!verbindungen in einer Menge bis zu 20 %_t bezogen auf den Feststoffgehal-t der Polyvinylbutyral-Phenolformaldehydharz-Mischung als Flammschutzmittel und Weichmacher zugesetzt werden.

Die Erfindung wird nachstehend an einem 'Ausführungsbeispiel erläutert.

Ausführungsbeispiel

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Die Herstellung des Verbundstoffes geschieht in der Weise, daß das textile Flächengebilde z.B. Papier, Vlies oder Gewebe mit der Polyvinylbutyral-Phenolharz-Mischung vorzugsweise in zwei Stufen imprägniert wird.» Wegen der hohen Viskosität der Polyvinylbutyral-Phenolharz-Mischung in Alkohol bzw. Azeton als Lösungsmittel muß mit relativ verdünnten Lösungen gearbeitet werden· Um ein gutes Eindringen in das Trägermaterial zu gewährleisten, wird die erste Imprägnierung zweckmäßig mit einer Lösung mit geringem Peststoffgehalt vorgenommen, während für die zweite Imprägnierung eine konzentrierte Lösung eingesetzt wird, die sich nach der insgesamt aufzutragenden Harzmenge sowie der Saugfähigkeit des Trägermaterials richtet*

Imprägnierung

- Trägermaterial: Baumwollfeinstgewebe

entfettet, Flächenmaase ca. 40 - 60 g/m

- Bindemittel·: Gemisch aus 50 Teilen Polyvinylbutyral

40 Teilen Phenolresol, mitti·

Molekulargewicht 250 -.

10 Teilen Trikresy!phosphat gelöst in Alkohol oder Azeton entsprechend der erforderlichen Verdünnung

Die erste Imprägnierung erfolgt mit einer Lösung der o*g· Mischung, verdünnt auf 10 % Festkörperanteil·

Die zweite Imprägnierung erfolgt mit einer Lösung mit ca· 25 - 30 % Festkörpergehalt. Der Bindemittelgehalt der imprägnierten Gewebebahn soll etwa 40 - 50 % betragen·

Die Trocknung erfolgt im Trockenkanal bei ansteigenden Temperaturen von 60 - 150 ⁰C in der Weise, daß der Anteil an flüchtigen Bestandteilen = 3 % isti Die Bahn ist in diesem Zustand klebfrei aufrollbar·

Zur kontinuierlichen Herstellung eines kupferkaschierten flexiblen Basismaterials wird die imprägnierte Bahn gemeinsam mit einer klebstoffbeschichteten Kupferfolie und einer auf der Rückseite anliegenden Trennfolie in einem heizbaren Kalander, bei Temperaturen von 150 - 170 ⁰C und einem'Berührungodruck von ca. 10 MPa_β zusammengewalzt«

Der ggf« mehrfach auf Kalander verdichtete und vorgehärtete Verbund wird unter mechanischer Spannung straff zu einer Rolle aufgewickelte

Da.flexible Baoismaterialien nur in Dicken biß zu etwa 150/am zum Einsatz kommen, ist die kontinuierliche Verfahrensweise besonders vorteilhaft.

Beim kontinuierlichen Verfahren ist es vorteilhaft, jedoch -nicht unbedingt erforderlich, wenn die Kupferfolie zusätzlich mit einer Klebstoff schicht vor dem Kalandrieren versehen ist«

Die Rollen werden in einem Temperofen bis zur Erreichung des erforderlichen Aushärtungsgrades nachgetempert« Dazu sind etwa 3-5 Stunden bei 120 ⁰C erforderlich. .Nach der Beendigung des Härtungsprozesses lassen sich die erfindungsgemäß hergestellten Verbünde zu flexiblen Leiterplatten nach üblichen, hierfür bekannten Techniken weiterverarbeiten«

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Es ist auch möglich, den Verbund zunächst ohne Metallkaschierung herzustellen und die gewünschten Leiterzüge nach einem der bekannten Additiv-Verfahren zu erzeugen.

Im diskontinuierlichen Verfahren wird in einer heizbaren Etagenpresse die Metallfolie auf die imprägnierte Baiin unter Druck- und Hitzeeinwirkung aufgepreßt. Die Eigenschaft des Polyvinylbutyral-Phenolharz-Systems, gleichzeitig al3 guter Metallklebstoff zu wirken, sichert ohne die Anwendung einer zusätzlichen Klebschicht eine gute Haftung der Metallfolie·

Claims (1)

1. 'Erfindungsanaprüohe

   1* Verfahren slip Herstellung eines flexiblen Basismateriala für gedruckte .Schaltungen, bei dem elektrisch isolierende und ausreichend temperaturbeständige Faseruriterlagen als Trägermaterial mit einem härtbaren Harz als Bindemittel imprägniert; und .zusammen mit einer Metallfolie unter V/ärine» und Druckanwendung ve rb un de η werden, gekennzeichnet dadurch, daß die Imprägnierung mit alkoholischer Lösung eines Gemisches aus Polyvinylbutyral und einem härtbaren Phenolformaldehydharz erfolgt«

   2ο Verfahren nach Punkt 1_ä gekennzeichnet dadurch, daß das Mischungsverhältnis Polyvinylbutyral zu Phenolformaldehydharz 5 : 1 bis 0,7 : 1, vorzugsweise aber 2 ; 1 bis 1 : 1 beträgt.' ·. · ·

   3· Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß dem Gemisch Arylphosphate oder bromhaltige Phenolverbindungen in einer Menge bis zu 20 %_t bezogen auf den Feststoffgehalt der Polyvinylbutyral-Pheno If ormaldehydharz~Mischung aIo 3?lsmmschut ami11 e und Weichmacher zugesetzt herden«