DE1546596C - Verfahren zur Schaffung eines isolierten, elektrischen Leiters mit abgegrenzten, isolierstoffreien Bereichen, insbesondere zur Herstellung von Kontaktflächen an den Leitern eines Flachbandkabels - Google Patents

Description

Fall bei den oft nur sehr dünnen Leitern von Flachbandkabeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Schaffung eines isolierten, elektrischen Leiters mit abgegrenzten, isolierstofffreien Bereichen zu schaffen, das die Verwendung eines mechanisch und elektrisch günstigen Isolierstoffs ermöglicht und in einfacher Weise durchzuführen ist.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß auf den Leiter eine Isolierstoff schicht aus ausgehärtetem, unschmelzbarem, aromatischem PoIyamid-Imid aufgebracht wird, daß diese Isolierstoffschicht dann außerhalb des abgegrenzten Bereichs mit einer Maske abgedeckt wird und daß dann der abgegrenzte Bereich der Einwirkung eines stark kaustischen Lösungsmittels ausgesetzt wird, das den abgegrenzten Bereich durch Auflösen entfernt.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es mit einfachen Mitteln möglich, abgegrenzte Bereiche des Isolierstoffs von einem elektrischen Leiter zu entfernen und so auf diesem Kontaktflächen zu schaffen, ohne daß Beschädigungen oder andere Veränderungen des Leiters auftreten können. Die verwendete Maske kann bei jedem Herstellungsvorgang erneut verwendet werden und gestattet eine maßhaltige Herstellung der Kontaktflächen. Die bei dem Auflösen des ausgehärteten, aromatischen Polyamid-Imids gebildeten Reaktionsprodukte können in einfacher Weise mit dem Lösungsmittel zusammen abgewaschen werden.

Das Vorgehen bei der Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein mit einer Maske abgedecktes Fl achbandkabel;

Fig. 2 zeigt ein Flachbandkabel, auf dessen Leiter verschiedene Isolierstoffschichten aufgebracht sind.

In F i g. 1 ist ein vieladriges Flachbandkabel 10 gezeigt, das eine Vielzahl dünner, bandförmiger, aus Kupferfolie bestehender Leiter 11 bis 15 aufweist, die in eine aus einem aromatischen Polyimid bestehende Trägerschicht 16 eingebettet sind und auf die eine aus einem ausgehärteten, unschmelzbaren, aromatischen Polyamid-Imid bestehende Isolierstoffschicht 17 aufgebracht ist. Die Trägerschicht 16 und die Isolierstoffschicht 17 haben jeweils eine Dicke von ungefähr 0,0375 mm, und die Leiter 11 bis 15 sind jeweils ungefähr 0,025 mm dick. Eine aus 1,6 mm dickem Polytetrafluorethylen hergestellte und Öffnungen 19, 20, 21 aufweisenden Maske 18 ist dicht anliegend auf der Oberseite der Isolierstoffschicht 17 befestigt, so daß von den Öffnungen 19, 20, 21 freigelassene abgegrenzte Bereiche oberhalb der Leiter 12, 13, 15 liegen. Diese Bereiche werden 10 Minuten lang einer 2O°/oigen Natriumhydroxydlösung mit einer Temperatur von 95° C ausgesetzt. Hierdurch werden die abgegrenzten Bereiche der Isolierstoffschicht 17 aufgelöst, und die in diesen Bereichen befindlichen Leiteroberflächen liegen nunmehr frei. Danach wird das Lösungsmittel samt den Reaktionsprodukten durch Abwaschen mittels kaltem Wasser entfernt. Durch dieses Verfahren werden weder die leicht beschädigbaren Leiter beschädigt noch die abgedeckten Isolationsschichtabschnitte angegriffen.

In F i g. 2 ist wieder ein flexibles Flachbandkabel 50 gezeigt, das aus bandförmiger Kupferfolie bestehende Leiter 51, 52, 53 aufweist, die zwischen einer aus einem ausgehärteten, aromatischen Polyamid-Imid bestehenden Isolierstoffschicht 54 und einer aus einem Polyester, z. B. aus Polyäthylenterephthalat, bestehenden Trägerschicht 55 eingebettet ίο sind, wobei diese Schichten mittels einer aus einem salpetersauren Phenolharzkleber bestehende Schicht 56 miteinander verbunden sind. Die Isolierstoffschicht 54 aus Polyamid-Imid ist auf einer Breitseite und die beiden Längsseiten jedes Leiters 51, 52, 53 aufgebracht, um eine gute Freilegung des Leiters zu erzielen. Nur die untere Breitseite jedes Leiters 51, 52, 53 ist von der gegenüber kaustischen Lösungsmitteln beständigen Kleberschicht 56 bedeckt. Die Dicke der Isolierstoffschicht 54 oberhalb der Leiter ao 51, 52, 53, die Dicke dieser Leiter 51, 52, 53 und die Dicke der Trägerschicht 55 liegt in der Größenordnung von 0,025 mm. Das Flachbandkabel 50 ist im Bereich einer Biegung mittels einer Epoxydharz-Kleberschicht 58 auf einer 1,6 mm starken, glasfaserverstärkten Epoxydharzfolie 57 befestigt, wobei sich die Isolierstoffschicht 54 auf der Außenseite befindet. Abgegrenzte Bereiche können in der bereits beschriebenen Weise mittels einer Maske durch Einwirkung eines stark kaustischen Lösungsmittels freigelegt werden. Ebenfalls ist es möglich, einen Teil des Gebildes in ein stark kaustisches Lösungsmittel einzutauchen, wodurch in diesem Teil die Isolierstoffschicht 54 aufgelöst wird.

Unter Auflösung wird im vorliegenden Zusammenhang in erweitertem Sinn die Zerstörung der Isolierstoffschicht durch das stark kaustische Lösungsmittel verstanden. Das Lösungsmittel bewirkt im wesentlichen eine Hydrolysierung der Imid-Bindung und läßt durch Öffnen des Imidringes ein Salz der Phthalsäure entstehen. Solche Salze sind wasserlöslich und können durch Abspülen oder Abwaschen mit Hilfe von Wasser entfernt werden. Bei anderen Polyamid-Imiden, beispielsweise dem als Reaktionsprodukt von pyromellithischen Dianhydrid und einem Diaminobenzanilid gewonnenen, sind für die Zerstörung und Auflösung zusätzlich weitere Vorgänge maßgebend.

Die für das Auflösen der Isolierstoffschicht erforderliche Zeit hängt von der Dicke dieser Schicht, der Konzentration des Lösungsmittels und von dessen Temperatur ab. Werden diese Größen konstant gehalten, so sind die für die Auflösung erforderlichen Zeiten bei den meisten ausgehärteten, unschmelzbaren, aromatischen Polyamid-Imiden annähernd gleich. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, daß sich bei Verwendung des als Reaktionsprodukt von pyromellithischem Dianhydrid und einem Diaminobenzanilid gewonnenen aromatischen Polyamid-Imid eine wesentlich höhere Auflösungsgeschwindigkeit ergibt, die gegenüber den übrigen aromatischen Polyamid-Imiden etwa zwanzigfach größer ist. Vorzugsweise wird daher für die aus einem aromatischen Polyamid-Imid bestehende Schicht das Reaktionsprodukt von pyromellithischem Dianhydrid und einem Diaminobenzanilid verwendet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

in abgegrenzten, von dem Muster der Maske frei-

Patentansprüche: gelassenen Bereichen mittels konzentrierter Milch

säure bzw. mittels Poly äthylenglykol aufzulösen, wodurch die Kupferschicht in den begrenzten Bereichen

1. Verfahren zur Schaffung eines isolierten, 5 freigelegt wird (P. Eisler: »Gedruckte Schaltungen«, elektrischen Leiters mit abgegrenzten, isolierstoff- 1961, S. 109, 110). Diese Schritte dienen der Vorfreien Bereichen, insbesondere zur Herstellung bereitung eines Ätzvorgangs, bei dem ausschließlich von Kontaktflächen an den Leitern eines Flach- das Kupfer der Kupferschicht in den abgegrenzten bandkabels, dadurch gekennzeichnet, Bereichen weggeätzt wird, so daß danach unterhalb daß auf den Leiter eine Isolierstoff schicht aus io der verbleibenden, außerhalb der abgegrenzten Beausgehärtetem, unschmelzbarem, aromatischem reiche liegenden Teile der Lackschicht elektrische Polyamid-Imid aufgebracht wird, daß diese Iso- Leiter gebildet sind. Da dieses von den verbleibenlierstoffschicht dann außerhalb des abgegrenzten den Teilen der Lackschicht bedeckt sind, weisen sie Bereichs mit einer Maske abgedeckt wird und keine Kontaktflächen auf. Das Verfahren verlangt daß dann der abgegrenzte Bereich der Ein- 15 zusätzliche Zwischenschritte zur jeweils erneuten wirkung eines stark kaustischen Lösungsmittels Herstellung der Maske aus einem wasserlöslichen ausgesetzt wird, das den abgegrenzten Bereich und lichtempfindlichen Kolloid, das unter Verwendurch Auflösen entfernt. dung eines Matrix-Filmdiapositivs belichtet, ent-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- wickelt, gefärbt, getrocknet und meist noch retukennzeichnet, daß für die aus einem aromatischen 20 schiert werden muß und führt zu einer nur geringen Polyamid-Imid bestehende Schicht das Reak- Randschärfe der abgegrenzten Bereiche,
tionsprodukt von pyromellitischem Dianhydrid Zur Schaffung von isolierten, elektrischen Leitern und einem Diaminobenzanilid verwendet wird. ist es auch bekannt, auf die Leiter eine Isolierstoff-B.Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch schicht aus aromatischem Polyimid aufzubringen

gekennzeichnet, daß als kaustisches Lösungs- 25 (Zeitschrift »Kunststoffe«, Bd. 63, 1963, S. 157;

mittel eine Natriumhydroxyd-Lösung verwendet »Deutsche Farben-Zeitschrift«, 17. Jahrgang, 1963,

wird. S. 489; Zeitschrift »ETZ-B«, Bd; 15, 1963, S. 603/

4. Verfahren nach einem der vorangehenden 604; USA.-Patentschrift 3 179 635). Aromatische Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Polyimide weisen mechanische und elektrische kaustische Lösungsmittel nach der Auflösung des 30 Eigenschaften auf, die sie für diese Anwendung beabgegrenzten Bereichs durch Abwaschen mittels sonders günstig erscheinen lassen. Als solche Eigen-Wasser entfernt wird. - schäften werden die Unschmelzbarkeit und die Un-

5. Verfahren nach einem der vorangehenden lösbarkeit des ausgehärteten Polymeren als beson-Ansprüche zur Schaffung von Kontaktflächen auf ders wichtig angesehen. In diesem Zusammenhang ist mindestens einem bandförmigen Leiter, dadurch 35 es als nachteilige Eigenschaft der aromatischen Polygekennzeichnet, daß die Isolierstoffschicht aus imide bekannt, daß diese von hydrolysierenden Polyamid-Imid auf eine Breitseite und auf die Medien, insbesondere Laugen, angegriffen werden beiden Längsseiten des Leiters aufgebracht wird können.

und daß auf die übrige Breitseite des Leiters eine Weiter ist es bekannt, bei der Darstellung von

gegenüber dem kaustischen Lösungsmittel be- 40 aromatischen Polyimiden, insbesondere des als ständige Schicht, beispielsweise aus einem Poly- Reaktionsprodukt von pyromellithischem Dianester, aufgebracht wird. hydrid und einem ,Diaminobenzanilid erhaltenen

Polyamid-Imid, die Ausgangsstoffe in gelöstem Zu-

. . stand zu verwenden und das Lösungsmittel späte-

45 stens bei der Imidisierung zu entfernen (»Journal of

_____ Polymer Science, Part A«, Bd. 1, 1963, S. 3150).

Eine Lösung oder Ätzung des fertigen, ausgehärteten Polymerisats ist hierbei nicht möglich.

Sodann ist es bekannt, daß im Spritzgußverfahren

. 50 verarbeitete und somit nicht ausgehärtete Polyamide

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur von starken Laugen angegriffen werden (»Kunststoff-Schaffung eines isolierten, elektrischen Leiters mit taschenbuch« von Saechtling—Zebrowski, abgegrenzten, isolierstoff freien Bereichen, insbeson- 11. Ausgabe, 1955, S. 112, 113). Ein Schluß von dere zur Herstellung von Kontaktflächen an den dem Verhalten nicht ausgehärteter Polyamide auf Leitern eines Flachbandkabels. . . 55 das Verhalten ausgehärteter Polyamide und von

Zur Herstellung von lesbaren Zeichen auf Gegen- diesen auf das Verhalten ausgehärteter Polyamidständen aus Vinylpolymerisaten ist es bekannt, den Imide ist nicht ohne weiteres möglich.
Gegenstand außerhalb der abgegrenzten Bereiche der Die Fachwelt war bislang der Ansicht, daß mit

Zeichen mit einer Maske abzudecken und dann die ausgehärteten Polyamid-Imiden isolierte elektrische abgegrenzten Bereiche der Einwirkung eines Azeton- 60 Leiter, die infolge der ausgezeichneten mechanischen Cyclohexanon-Gemisches auszusetzen, das die ab- und elektrischen Eigenschaften der ausgehärteten gegrenzten Bereiche anätzt (deutsche Patentschrift Kunststoffe auch unter ungünstigen Witterungs- und 910). Temperaturbedingungen noch einsatzfähig sind, nur

Bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen durch mechanische Einwirkungen, beispielsweise ist es bekannt, auf einer Kupferschicht eine Schicht 65 durch spanabhebende Bearbeitung, von ihrer Isolieaus nicht ausgehärtetem Lack auf Kunstharzbasis rung befreit werden könnten. Bei der Spanabhebung oder einen Nitrozelluloselack aufzubringen, auf die besteht jedoch die Gefahr einer Verletzung des elek-Lackschicht eine Maske aufzubringen und den Lack trischen Leiters. Dies ist in besonderem Maße der