DE1704881A1

DE1704881A1 - Verfahren zur Herstellung einer Platte mit flaechenhafter Verdrahtung

Info

Publication number: DE1704881A1
Application number: DE19681704881
Authority: DE
Inventors: Thomas Coe; Janssen Petrus Johannes
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1967-04-20
Filing date: 1968-03-01
Publication date: 1971-05-27
Also published as: NL6705522A; BE713873A; AT281957B; FR1567363A; GB1210175A

Description

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Anmeldung vom« 29. 5¹Pt)T" . 1°Γ8

/erfahren zur Herstellung einer Hatte mit flächenhafter

Verdrahtung _j _m. _ι . _t '

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Platte mit flächenhafter Verdrahtung! bei dem auf einem Träger aus einem härtbaren bewehrten Kunststoff auf beiden leiten eine Metallfolie befestigt und das Ganze unter Druck zum Erzielen einer guten Haftung zwischen den ...etallfolien nd deu Kunststoff träger erwärmt wird, wobei der Kunststoff nur teilweise gehärtet wird, worauf die Metallfolien mit einer schützenden Lackschicht entsprechend dec. erwünschten Verdrahtungsmuster bedeckt und die nicht bedeckten Metallteile weggeätzt werden, worauf der Träger parallel zur Oberfläche auf-

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gespalten und jede Hälfte unter Druck und gleichzeitiger Erwärmung mit einem Trägerkörper verbunden wird, wobei die fläckenhafte Verdrahtung in den Träger eingepresst und der Kunststoff vollständig gehärtet wird.

Dieses Verfahren ist unter Anwendung ein·« Trägers aus einem mit einem härtbaren Phenol- oder Krβ-sol-Formaldehyd-Harz imprägnierten Papier an sich bekannt.'

Es wurde nun gefunden, dass dieses Verfahren auch bei einem Träger vorzüglich durchführbar ist, der aus einem mit mindestens zwei Glasgewebeschichten bewehrten Epoxyharz besteht. Dies konnte nicht ohne weiteres vorhergesagt werden, denn Papier lässt sich zusammendrücken, aber Glasgewebe erlauben dies gar nicht oder nur in einem bedeutend geringeren Auemass. Dennoch hat es sich als möglich erwiesen, die flächenhafte Verdrahtung in die Oberfläche des Kunststoffträgere aus mit Epoxyharz getränktem Glasgewebe zu pressen, ohne dass das Luster des Gewebes im Verdrahtungsmuster sichtbar wurde. Es hat sich gezeigt, dass auch sehr feine Leitungszüge sich während des PressVorganges nicht verschiebe, z.B. infolge eines Abgleitens von den verhältnismässig dicken Glasfasern des Gewebes.

Die Erfindung wird an Hand der ". eiohnung eines Ausführungsbeispiels erläutert.

in der Zeichnung zeigen die Fig. 1 bis 5 «inen

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querschnitt durch eine isolierschicht mit einer darauf angebrachten Metallschicht oder einem ;..etallmuster in aufeinanderfolgenden Herstellungsstufen und Fig. 6 zeigt einen querschnitt durch die Platte, die nach dem als Beispiel gewählten Verfahren hergestellt ist.

Einige, z.B. zwei, Schichten eines nit Epoxy- m

harz imprägnierten Jlaagewebes 1 werden aufeinandergelegt, so dass sie einen Stapel 2 bilden, worauf beiderseits des Stapels 2 eine i«Ietallfolie 3 bzw. 4 z.B. aus Kupfer angebracht wird (Fig. 1}. Als Epoxyharze lassen sich alle zum imprägnieren von ulasgewebe geeigneten und für diesen Zweck käuflich erhältlichen Harze anwenden, z.B. Epoxyharze auf Basis von .bisphenol A und auf Basis von Kovolaken.

Die Uetallfolien 3 und 4 haben eine Dicke zwischen 'έθ und 80 Ai, z.B. von 35 ¹^, Statt Kupfer kann ein anderes Metall für die Folien gewählt werden, z.B. «lu/iinium oder Nickel. Die Xetallfolien 3 und 4 werden vor dem ,.nbringen auf dem Stapel 2 auf der Jeite des Stapels mit einer i.ai tschicht versehen, r'ür diese Ilaftechichten eignen sich vorzüglich Leime, die aus einem ^enisc^ eines Phenol- oder ilresol-Pormildehyd-nesolharzes und einee Acrylniirilbutadieiiconolymers und aus epoxyharz gegebenenfalls ir, einem ]e .;rch E.it eine;:. Elastomer bestehen.

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lichkeitshalber getrennt voneinander dargestellt sind| und die beiderseits desselben angeordneten „letallfolien :■ und 4 werden etwa 5 -inuten lang in einer auf I50 ⁰C erhitzten Presse gepresst. Dae Epoxyharz erhärtet dabei teilweise und es wird eine ±iaftung zwischen dem stapel 2 und den Lupferfolien 3 und 4 erhalten, so dass ein zusammenhängendes gut hantierbares Ganzes gebildet wird.

Darauf wird aul jeder der I.ietallfolien 3 und 4 der nit dem Stapel 2 gebildeten Platte 20 eine Aetzabdeckung 21 bzw. 22 (Fig. 2) in i'orin des Positivs dee erwünschten leitenden Musters angebracht, 2."J. indem die -•.etzabdecr.ung mittels einer Siebdruckschablone in allgemein bekannter Weise direkt auf die Überfläche der betreffenden inetallfolie gedrückt wird, ^ei detaillierten I.Iustprn wird die Aetzabdeckung vorzugsweise auf photographischem We^e angebracht, indem zunächst die ganze Oberfläche der betreffenden ^Metallfolie mit einer Schicht eines photoh^'rtenden j..aterials, z...-. mit niner lichtempfindlichen üichromat-Polyvir.ylbutyralschicht, bedeckt und iiese lichtempfindliche ächic.t entsprechend dem erwünschten leitenden ύuster mit aktinischem Licht belichtet wird, worauf die nichtbelichteten Schichtteile gelöst oder wegge*"sehen werden.

Die mit der Aetzabdeckuji₍; versehene !»!ehrschiohtenjilatt« 20 wird dann in eine n.etzl"fiung getaucht, in der die n:c:.t vor, der ^et^abdeCKung 21 bzw. 22 bedeckten

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Teile der j^etallfolie 3 bzw. 4 gelöst werden. Das Bad kann z.o. aus einer r'errichlorid-liÖsung bestellen. Nach dem AetζVorgang wird die Platte gespült und die ^etzabdec.-:ung beiderseits der Platte mit alkoholischer Salzsäure entfernt, so dass eine isolierplatte 20 erhalten

wird, die beiderseits nut einem leitenden -luster aus den -

zurückgebliebenen Veilen 31 bzw. 32 der ursprünglichen folien 3 bzw, 4 (iig« 3) versehen ist.

Kach Spülen und Trocknen wird die Platte 20 parallel zu ihrer Oberfläche aufgespalten (Fig. 4)» so. dass zwei gesonderte isolierende Schichten 41 und 42 entstehen, die aus je mindestens einer Glasgewebeschicht mit teilweise gehärtetem Epoxyharz bestehen und auf deren einer ^e te ein anhaftendes Metallmuster 31 bzw, 32 vorhanden ist.

riine dieser Schichten, z.B. die Sohicht 41» wird "

auf eine isolierplatte 51 gelegt, die z.B. aus einem ganz oder teilweise gehärteten epoxyharz besteht, das mit Glasfasern, ζ,ύ. in i-'orm einer Latte oder eines üewebes, bewehrt sein kann. Her erhaltene Stapel wird in einer Press· 50 (J^ige 5) untergebracht und unter Erhitzung gepresst, so dass das Letalliauster 31 in di« Schicht 41 einsinkt, während gleichzeitig das Kpoxyharz in dieser Schicht völlig gehärtet wird* £s entsteht dabei ausserdem eine Haftverbindung zwischen der Schicht 41 und der Hatte 5"·· Wenn letztere teilweise gehärtetes kunstharz enthält,

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wird dieses gleichzeitig völlig gehärtet.

Die Presse 50 liefert somit eine isolierstoffplatte 61 (i'ieJ. 6), die völlig gehärtet und mit einem in die Oberfläche versenkten leitenden Auster 31 versehen ist.

Die Schicht 42 kann in -ähnlicher V/eise mit einer anderen Platte 51 vereint werden.

'Selbstverständlich kann die in die Presse 50 zu führende Platte 5"· auf beiden Seiten mit einer durch Aufspaltung einer Platte 20 erhaltenen isolierschicht mit einem leitenden I.uster, z.B. mit der Schicht 41 auf der Überseite und mit der Schicht 42 auf der Unterseite, versehen werden. Beim Pressen entsteht dann eine Platte, die auf beiden Seiten mit einem in die Platten oberfläche versenkten leitenden Auster versehen ist. Diese kueter brauchen nicht identisch zu sein.

Die Anzahl der Glasgewebeschichten im Stapel 2, von dem das beschriebene. Verfahren ausgeht, beträgt mit Rücksicht auf die nachfolgende Aufspaltung mindestens zwei und wird möglichst gering gewählt.

in einem praktischen Falle betrug die Dicke der Metallfolie 35 M und die Dicke jeder der Glasgewebeschichten 200 μ. Die Glasgewebeschichten enthielten ein Epoxyharz, das aus Epichlorhydrin und Bisphenol A hergestellt war.

Die geringe Dick« und die dadurch bedingte

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Biegsamkeit der nach der Aufspaltung erhaltenen dünnen Isolierschichten 41 und 42 mit dem darauf angebrachten Letallauster ermöglichen es, Platten herzustellen, die eine von der flachen Ebene abweichende Gestalt haben. Die Isolierschichten) kann man z.B. mit einer ebenfalls verformbaren unterlage 51 in einer besonders ausgebildeten, z.B. halbzylindrischen, rresse zusammenpressen und ^ härten. L>ie unterlage 51 kann jedoch auch aus praktisch unverformbaren Llaterial bestehen, aber sie uuss dann vorher die erwünschte von der flachen Ebene abweichende Form aufweisen, an die die isolierschicht 4I und/oder 42 mit den. darauf angebrachten Lctallnuster sich in der Presse anpassen soll. Me Presse muss selbstverständlich an die betreffende Form der Unterlage angepasst 3ein.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass auf dem

Träger sehr schmale Leitungszüge angebracht werden kö'n- J

nen. Dies ermöglicht einen gedrängten aufbau. Die Leitungszüge können eine Breite von weniger als 0,1 mm haben. 3ei rrägermaterial dieser Art mit nicht in ie Oberfläche eingepresster Verdrahtung ist dies nicht möglich. Beim Löten und wiederholtem Loten ergibt sich, dass eine Verdrahtung mit s<hr schmalen Leitungszügen sich von der Int«: rlape löst| es können ausserdea Verschiebungen über die tberfläche auftreten, ijies hängt mit der nicht ganz vermeidbaren linteraetaung der i.ei tungpzüge zusammen. Diese kann 20 bis 30 fo betrafen. Be. sehr schmalen Leitungszüge

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hat dies einen wesentlich nachteiligen Einfluss auf die Haftung. ei den Irodukt nach der Erfindung ist eine Verschiebung nicht möglich} die Verdrahtung ist iu die Oberfläche eingebettet.

Ein weiterer Vorteil irt -ier, dass in die mit Epoxyharz imprägnierten Glasgewebe keine ^etzflüssigkeiten eindringer.. Nach derii Aetzen braucht somit kein Rand ringt: um die Vafel entfernt zu werden, was bei einer Unterlage vas mit l'henol-rornaldehyd-::arz imprägnierten Papier notwendig ist.

jelbstverständlich ergibt die .,rf ii.dur.,7 ir ■"brigen die gleichen Vorteile wie daa bekannte Verfahren. Diese bestehen insbesondere darin, dass in einem einzigen aetzvor^ang zwei voneinander vollkommen unabhängige Verdrahtungen erhalten werden, während beim Aetzen die Oberfläche des nicht vollkommen gehärteten Trägers durch die Leimschicht vor dem Aetzmittel geschützt wird.

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Claims

PHN 2409 Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung einer Platte mit flächenhafter Verdrahtung, bei den a;f einem Träger aue einem härtbaren bewehrten Kunststoff auf beiden Seiten mittels eines Leims eine Metallfolie angebracht und das

Ganze unter Druck zum Erzielen einer guten Haftung zwi- g*

sehen den ~.etallfolien und dem Kunststoff träger erwärmt wird, wobei der i.unststoff nur teilweise gehärtet wird, worauf di· iuetallfolien mit einer schützenden Lackschicht entsprechend dem erwünschten Verdrahtungsmuster bedeckt und die nicnt bedeckten ketallteile weggeätzt werden, worauf der Träger parallel zu der Oberfläche aufgespalten und jede Hälfte unter Druck und gleichzeitiger Erwärmung mit einem Trägerkörper verbunden wird, wobei die fü'chenhafte Verdrahtung in den Träger eingepresst und

der .-.unststoff vollständig gehärtet wird, dadurch gekenn- '

zeichnet, dass der Träger aus mit mindestens zwei Glaegewebeschichten bewehrtem Epoxyharz besteht.

2. Verfahren nach nnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dftss der i'rägerkörper aus mit Epoxyharz imprägnierten Glasfasern in roriü einer Latte oder «ines Gewebes besteht, wobei daB Epoxyharz teilweise gehärtet ist und beim Pressen vollständig gehärtet wird. 5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die isolierschicht mit dem leitenden »uster in der Presse ein· von der flachen Ebene abwei-

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chende Form annimmt und in dieser Form gehärtet wird. 4. *-it einer flächenhaften Verdrahtung versehene Piatte, die durch da3 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3 hergestellt ist.

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