DE1465571C - Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen in Form einer biegsamen, einheitlichen, flachen Bahn, die eine Anzahl von in einem Kunststoff eingebetteten elektrischen Leitungszügen aufweist.

Es sind eine Vielzahl von Verfahren zum Herstellen von gedruckten Schaltungen bekannt,, in denen elektrische Leitungszüge, die aus einer elektrisch leitenden Metallfolie, beispielsweise einer Kupferfolie, in bekannter Weise geätzt sind und die vollständig zwischen isolierenden Kunststoffolien, die beispielsweise aus Phenol- oder Epoxydharz bestehen, eingeschlossen sind. Nach diesen Verfahren wird eine Metallfolie durch Wärme- ■ und Druckanwendung unter Verwendung eines Bindemittels auf eine Kunststoffolie aufgebracht, die elektrische Schaltung sodann geätzt und eine weitere isolierende Kunststofffolie durch Wärme- und Druckanwendung oder unter Verwendung eines Bindemittels mit der ersten Folie verbunden.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese bekannten Kunststoffolien mangelhafte elektrische Eigenschaften aufweisen. Derartige Kunststoffe haben einen ziemlich geringen Widerstand gegen Funkenüberschlag, so daß verhältnismäßig kleine Spannungs- »5 unterschiede zwischen den verschiedenen Teilen der Leitungszüge einen Überschlagsfunken verursachen. Da der Funkenüberschlag in der Kunststoffolie eine verkohlte Strecke hinterläßt, können dadurch die Leitungszüge kurzgeschlossen werden.

Die bekannten Kunststoffe haben ferner den Nachteil, daß sie verhältnismäßig viel Feuchtigkeit aufnehmen können. Dadurch ist eine Kondensation von Wasserdampf in den Zwischenräumen des Folienmaterials möglich, wodurch unkontrollierbare Veränderungen im Widerstand entstehen können.

Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 2 997 521 bekannt, an Stelle von Kunststoffolien aus Phenoloder Epoxydharz, die die oben beschriebenen Nachteile aufweisen, aus einer Metallfolie geätzte Leitungszüge zwischen Folien aus Polytetrafluoraethylen oder Polymonochlortrifluoraethylen einzubetten. Bei diesem Verfahren hat sich jedoch herausgestellt, daß sich auf Grund der diese Kunststoffe charakterisierenden, außerordentlich geringen Haftfähigkeit die Flächen der Metallfolie mit den Flächen der Kunststoffolien nur dann in befriedigendem Maße verbinden lassen, wenn die Oberfläche der Metallfolie durch starke Oxydation so ausgebildet wird, daß eine rauhe, vergrößerte Haftfläche entsteht.

Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 2 549 935 bekannt, an Stelle von Tetrafluoraethylen ein Kopolymerisat aus 5 bis 50 Gewichtsprozent Hexafluorpropylen und 95 bis 50 Gewichtsprozent Tetrafluoraethylen zu verwenden. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch dieses Material nur dann in befriedigender Weise mit einer Metallfolie, beispielsweise einer Kupferfolie, verbunden werden kann, wenn die Kupferfolie mit einer starken Schicht aus Kupferoxyd bedeckt ist.

Die bekannten Verfahren, elektrische Leitungszüge, deren Oberflächen stark oxydiert sind, zwischen Kunststoffolien der genannten Art einzubetten, haben trotz der jrutcn elektrischen Eigenschaften der Kunststoffe den Nachteil, daß die elektrischen Leitungszüge selbst durch die Oxydation der Oberflächen in ihren elektrischen Eigenschaften stark beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen gedruckter Schaltungen zu finden, bei denen elektrische Leitungszüge aus einem Material mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften zwischen Kunststoffolien eingebettet sind, die ihrerseits hervorragende mechanische und elektrische Eigenschaften aufweisen, wie dies beispielsweise bei einem Kopolymerisat aus Hexafluorpropylen und Tetrafluoraethylen bekannt ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem, nicht oxydiertem und nicht behandeltem Kupfer auf eine Folie aus einem Kopolymerisat aus 5 bis 50 Gewichtsprozent Hexafluorpropylen und 95 bis 50 Gewichtsprozent Tetrafluoraethylen aufgebracht und durch Anwendung von Wärme und Druck damit verbunden wird, sodann Teile des Kupfers zur Bildung der Leitungszüge in an sich bekannter Weise entfernt werden und nachfolgend ein zwischen die Flächen des biegsamen Materials eindringender und sich mit den nicht gedruckten Stellen verbindender Überzug aus dem genannten Kopolymerisat unter Anwendung von Wärme und Druck aufgebracht wird.

Bei diesem Verfahren ist es von Vorteil, als Folien vorgefertigte, frei biegsame, zusammenhängende Platten zu verwenden, deren Breite und Länge ein Vielfaches der Dicke beträgt.

Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird auf ein in den beigefügten Zeichnungen schematisch dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens und der gedruckten Schaltungen in den verschiedenen Stadien ihrer Herstellung verwiesen. Es zeigt

F i g. 1 die schematische Darstellung einer Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt durch eine Kunststoffolie, auf die eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem Kupfer aufgebracht ist,

F i g. 3 einen Schnitt wie in F i g. 2 dargestellt nach dem Ausbilden der Leitungszüge,

F i g. 4 einen Schnitt durch die fertige gedruckte Schaltung.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird zunächst eine Folie des Kopolymerisates, die von einer Rolle 10 durch eine Heizvorrichtung 11 läuft, mit einer Folie aus galvanisch abgeschiedenem Kupfer, die von einer Rolle 20 abgezogen wird, zusammengeführt.

Die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie hat eine glatte und eine rauhe Oberfläche, die dadurch entstehen, daß das Kupfer aus einer Lösung in bekannter Weise auf eine rotierende, glatte Trommel abgeschieden wird. Dadurch erhält die entstehende Kupferfolie eine glatte, glänzende und eine körnige oder rauhe Oberflächenstruktur, letztere auf der der Trommel abgewandten Seite.

Die Kupferfolie wird mit der Folie aus dem Kopolymerisat so zusammengeführt, daß die rauhe Oberfläche 21 der Kopolymerisatfolie zugewandt ist.

Die Folie aus dem Kopolymerisat wird in dem Heiztunnel 11, der eine Temperatur von etwa 205 bis 235° C aufweist, auf eine Temperatur aufgeheizt, die unter ihrem Schmelzpunkt liegt, da die Folie nicht schmelzen soll, bevor sie die Verbindungsstelle mit der Kupferfolie unter der Rolle 30 erreicht.

Die Folien werden sodann zwischen dem Rollenpaar 30, 33 zusammengeführt. Die obere Rolle 30 ist auf eine konstant bleibende Temperatur von 270 bis 295° C aufgeheizt, wahrend die untere Rolle 33 nicht besonders ausgebildet ist. Die Rollen 30, 33 sind vor-

zugsweise so ausgebildet, daß sie gegeneinander einen Druck von mehr als 0,35 kg/cm² ausüben. Die Kunststoffolie und die Kupferfolie werden dadurch unter gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden. Es ist in diesem Zusammenhang zu erwärmen, daß die Kupferfolie ohne gleichzeitige Druckanwendung nicht erwärmt werden darf, um eine Oxydation der Kupferfolie auf ein Minimum zu beschränken. Der Grad der Oxydation des Kupfers während dem Zuführen und nach dem Zusammenführen der Folie kann durch die Farbe des Kupfers bestimmt werden. Das Kupfer hat am Anfang eine leicht rosa Farbe, die nach dem Zusammenführen in einen rötlichen Farbton wechselt. Weist das Kupfer jedoch nach dem Zusammenführen einen rötlich-braunen Farbton auf, so ist dieser Teil zu stark oxydiert und die Verbindung verhältnismäßig wirkungslos.

Nachdem die miteinander verbundenen Folien das Rollenpaar 30, 33 passiert haben, werden sie durch . das wassergekühlte Rollenpaar 31, 34 geführt und stark abgekühlt und schließlich zwischen dem Rollenpaar 32, 35 wieder auf Raumtemperatur gebracht. Die Rollenpaare sind in bekannter Weise gleichmäßig angetrieben und erreichen vorzugsweise eine Bahngeschwindigkeit von beispielsweise 25 cm/min.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, entsteht durch diesen ersten Verfahrensschritt ein Schichtmaterial, bei dem die Kopolimerisatfolie mit der rauhen Oberfläche der Kupferfolie verschmolzen ist.

Anschließend werden die elektrischen Leitungszüge aus der Kunststoffolie in bekannter Weise, beispielsweise durch Ätzen, gebildet. Daran anschließend wird unter Verwendung gleicher Temperaturen und gleicher Drücke eine weitere Kunststoffolie 25 mit der Kunststoffolie 10 verschmolzen, wodurch die nach dem Ätzen verbliebenen Teile der Metallfolie 20 vollständig zwischen den Kunststoffolien eingebettet sind.

Das Verfahren läßt sich auch schrittweise zum Herstellen einzelner Platten durch Pressen zwischen Walzen oder Platten einer Presse herstellen, wobei es jedoch vorteilhaft ist, zur Vermeidung einer Haftung der Kopolymerisatfolie an den Walzen oder Platten diese mit einer Schicht aus einem Material zu schützen, die unter der Bezeichnung »Armalon Fabric« im Handel ist. Es ist ferner vorteilhaft, die Kupferfolie gegen die Schicht aus »Armalon Fabric« durch Auflage einer Folie aus rostfreiem Stahl zu schützen. Bei diesem schrittweisen Verfahren wird bei einer Temperatur von 275° C der Pressendruck innerhalb einer Behandlungszeit von drei Minuten allmählich auf kg/cm² gebracht.

Die angegebenen Drücke und Temperaturen sind entsprechend der Dicke der Folie zu verändern.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen in Form einer biegsamen, einheitlichen, flachen Bahn, die eine Anzahl von in einem Kunststoff eingebetteten elektrischen Leitungszügen aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem, nicht oxydiertem und nicht behandeltem Kupfer auf ein an sich bekanntes biegsames Material, bestehend aus einem Kopolymerisat aus 5 bis 90 Gewichtsprozent Hexafluorprophylen und 95 bis 50 Gewichtsprozent Tetrafluorethylen, aufgebracht und durch Anwendung von Wärme und Druck damit verbunden wird, Teile des Kupfers in an sich bekannter Weise entfernt werden und nachfolgend ein zwischen die Flächen des biegsamen Materials eindringender und sich mit den nicht gedruckten Stellen verbindender Überzug aus dem genannten Kopolymerisat unter Anwendung von Wärme und Druck aufgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie die Form einer vorgefertigten, frei biegsamen, zusammenhängenden Platte aufweist, deren Breite und Länge ein Vielfaches der Dicke beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen