DE1765926A1

DE1765926A1 - Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung

Info

Publication number: DE1765926A1
Application number: DE19681765926
Authority: DE
Inventors: Dr Spielmann Werner Klaus; Ludwig Rauch
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1968-08-09
Filing date: 1968-08-09
Publication date: 1971-11-18

Description

Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltuns; Es ist bekannt, zur Herstellung gedruckter Schaltungen Kupferfolien auf elektrisch isolierende Tr,'#gerniaterialien aus Epoxy-Verbindungen aufzubringen.

Solche Tr<igerniaterialien sind mit unterschiedlichen elektrischen und

mechanischen Eigenschaften erl:Iltlich. Werden höhere Forderungen an

die Eivenschaften der Trägermaterialien gestellt, wie das beispiels-

weise der U.ili ist, wenn die gedruckten Schaltungen in prograrr:nige-

Steuerten Datenverarbeitungsanlagen verwendet werden sollen, so

,..,erden üblicherweise als Tr:igerni:iterialien Isolierstoffe auf der

von Epoxy-Verl)indungen rrit Glasgewebeeinlagen ver;aendet. Derarti-

ge metallkaschierte Isolierstoffplatten diirfen allc@rclirit;s keinen höheren Tem-

;@<r@tiirer@ ;ils 100o (; ausgesetzt %--,erden. Daher ist die von

;@oclisc'ir:ie#lzenc?c@ri I,ötriiitteln bei i. utzt111:ascliierten Isolierstoffplatten

auf der Basis: von Fpoxy-Verbinciiuigen nicht möglich. Verwendet man stattdessen metallkaschierte Isolierstofftriiger auf der Basis 1litzelliLrtl)arer Kunststoffe, die im ausgeh;irteten zustand höheren Temperaturen als Epoxy-Verbindungen ausgesetzt werden können, so bilden sich infolge der beim Aushärten erfolgenden 1Vasserabscheidung-;trasserdan-ipfblasen zwischen der Kupferfolie und dem Kunstatoffniaterial die das Erzeugen fest haftender Leiterzüge verhindern. p.ndererseits -ist das an sich mögliche vollständige Aushärten des hitzehürtbaren Kunststoffmaterials vor dem Aufbringen der Kupferfolie deswegen nicht erwünscht, weil sonst für das Herstellen mehrlagiger gedruckter Schaltungen jede einzelne Lage des vollständig ausgehärteten Kunst-Stoffmaterials mit einer Kupferfolie verklebt werden müsste und nach dem Ätzen der Folien auch die ausgehärteten Kunststoffträger noch miteinander verklebt werden müssten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung

einer gedruckten Schaltung anzugeben, bei dem die- genannten-Nachteile

entfallen. - -

Diese Aufgabe wird gerri°iss der Erfindung dadurch gelöst, däss ein als

Isolierstofftriiger dienendes hitzehärtbares, noch nicht voll($og. F3--111stand)

ausgehiirtetes Kunststoffmaterial mit flächenhaften Leiterzügen versehen

und erst danach vollst::?ndig ausgehärtet wird,. so dass .das ,dabei frei-

werdende Wasser- zwischen den Leiterz#igen eiit-.a,eichen kann.

Nach einiem -weiteren Merkmal werden die: fl-ichenhaften elektrischen

Leiterzüge zun:iclis.t galvanisch auf einer inaktiven Trägerplatte (z. ß.

V,A Stahl), .auf:der sie nur schi%#ach haften, niedergeschlagen und von

dieser auf das noch nicht voll ausgehärtete Kunststoffmaterial über-

tragen.

Gemäss einem anderen rierki.@al.wird das nicht voll aiisgeli:irtete Kunststoffriiaterial in z:i.lifliissiger-i Zustand (A-Zustand) auf eine Kupferfolie aufgebracht, anschliessend das weitere Aushlrten des Eunststoffmaterials eingeleitet und beire: Erreichen des Zustandes ß unterbrochen. Anschliessend werden die Leiterzuge aus der Kupferfolie nach dem Foliensitzverfahren erzeugt und anschliessend wird das l-;unststoffniaterial vollständig ausgehärtet (C-7.ustand). Als hitzehärtbares, nicht voll ausgehärtetes Kunststoffmaterial wird z. 13. vorzugsweise ein Polyimid vc rwendet. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung zweier bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Von den Zeichnungen stellt dar: Fig. la einen Schnitt durch eine metallische Trägerplatte 1 aus einern inaktiven Material, auf der die galvanisch aufgebrachten Leiterzüge 2 nur schwach haften, Fig. 1b einen Schnitt durch die metallische Tr:igerplatte nach Fig. 1 nach dem Aufbringen einer hitzehärtbären, noch nicht voll . ausgehärteten Nunststoffschicht 3, _ , . Fig. 2 einen Schnitt durch eine nach dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte mehrlagige gedruckte Schaltung, -Fig.- 3a einen Schnitt durch eine mit einer hitzehärtbaren, noch nicht, voll ausgehärteten Kunststoffschicht 3 versehene Kupfer-Folie 4 und Fig. 3b einen Schnitt durch die Kunststoffschicht 3 nach dem Ätzen der Kupferfolie 4.

In Fig. 1 ist ein dünnes Blech 1 dargestellt, auf dem die gewünschten Leiterzüge 2 im Galvanisierungsbad niedergeschlagen werden. Das Blech 1 besteht aus einem inaktiven Material, auf dem die niedergeschlagenen Leiterzüge nur schwach haften und daher verhältnismässig leicht wieder von ihm abgetrennt werden können. Als inaktives Material für das Blech 1 kann z. B. hochwertiger Chrom-Nickel-Stahl dienen. Das Erzeugen der Leiterzüge 2 auf dem Blech 1 kann beispielsweise in der '.eise erfolgen, dass das Blech 1 zunächst vollständig mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen und diese dann unter Zwischenfügen eines Positivs des gewünschten Leitungsmusters belichtet wird, so dass die lichtempfindliche Schicht nur an den dem gewünschten Leitungsverlauf nicht entsprechenden Stellen belichtet wird. Beim anschliessenden Entwickeln werden die belichteten Stellen dann gehärtet und unlöslich gemacht, während die nicht belichteten Stellen, die dem gewünschten Leitungsverlauf entsprechen, ausgewaschen werden. Das so behandelte Blech kommt anschliessend in ein Galvanisierungsbad, in dem sich an den von der lichtempfindlichen Schicht freien Stellen die Leitungszüge abscheiden. Sobald sich diese in der erforderlichen Stärke gebildet haben, wird das Blech 1 dem Galvanisierungsbad entnommen und von Badrückständen sowie von der ausgehärteten lichtempfindlichen Schicht befreit. Anschliessend wird ein hitzehärtbarer, noch nicht voll ausgehärteter Kunststoff 3, z. B. ein Polyimid, das sich im zähflüssigen Zustand befindet und in einem Lösungsmittel gelöst ist, auf das Blech 1 aufgebracht, so dass die auf ihm niedergeschlagenen Leitungezöge in das Polyimid eingebettet werden. Danach wird das Polyimid auf etwa 90o C erwärmt und 15 bis 20 Minuten auf dieser Temperatur gehalten, und damit das Lösungsmittel ausgeschieden. Anschliessend wird innerhalb 60 - 90 Minuten die Temperatur auf maximal 2000C gesteigert. Nach dieser Zeit wird das Aushärten unterbrochen und das Blech- 1 von den im Polyimid eingebetteten Leiterziigen abgezogen und darauf das mit den Leiterzügen versehene Polyimid unter weiterer Erwärmung -vollständig ausgehärtet. Das dabei freiwerdende Wasser kann. zwischen den Leiterzügen sehlich entweichen. Zur Bildung einer mehrlagigen gedruckten Schaltung können die beschriebenen Verfahrensschritte bis zum Entfernen des Bleches 1 mehrmals vorgenommen werden. Die mit verschiedenen Leiterzügen versehenen Polyimidechichten werden aufeinander gestapelt und unter Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden und vollständig ausgehärtet (Fig. 2). Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 3a und 3b dargestellt. In Fig. 3a ist mit 4 eine Kupferfolie, auf die ein nicht ausgehärtetes, zähflüssiges Polyimid 3 aufgebracht wird, dargestellt.
Dann erfolgt, wie im ersten Ausführungsbeispiel, das Einleiten der . Aushärtung des Polyimides durch Erwärmen auf 2000 C. Beim Er-reichen dieser Temperatur wird das Aushärten unterbrochen. Nach dem Abkühlen des mit der Kupferfolie versehenen Polyirnids wird die Kupferfolie mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen und diese durch ein Negativ des gewünschten Leitungsmusters belichtet, so dass die lichtempfindliche Schicht nur an den Stellen vom Licht getroffen wird, die dem Leitungsmuster entsprechen. Die belichteten Stellen werden dann durch das nachfolgende Entwickeln gehärtet und unlöslich gemacht, so dass sie einen ätzfesten Überzug auf der Kupferfolie bilden, während die lichtempfindliche Schicht an den nicht belichteten Stellen ausgewaschen wird. Anschliessend werden die nicht geschützten Teile der Kupferfolie weggeritzt, so dass nur das gewünschte Leitungsmuster auf dem als Träger dienenden Polyimidmaterial übrigbleibt. Nach dem Entfernen der auggehärteten lichtempfindlichen Schicht von den Leiterzügen wird das Polyimidmaterial vollständig ausgehärtet. Das dabei freiwerdende Wasser kann zwischen den Leitungszügen entweichen.

Claims

Patentansprüche 1. Verfahren zum Tierstellen einer gedruckten Schaltung, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Isolierstoffträger dienendes hitzehärtbares, noch nicht voll ausgehärtetes Kunststoffmaterial mit flächenhaften elektrischen Leiterzügen versehen. und erst danach vollständig ausgehärtet wird, so dass das dabei freiwerdende . Wasser zwischen den Leiterzügen entweichen kann.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die flächenhaften elektrischen Leiterzüge zunächst galvanisch auf einer inaktiven Trägerplatte, auf der sie nur schwach haften, niedergeschlagen und von dieser auf das noch nicht voll ausgehärtete Kunststoffmaterial übertragen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das nicht voll ausgehärtete Kunststoffmaterial in zähflüssigem Zustand auf eihe Kupferfolie aufgebracht wird, anschliessend .das weitere Aushärten des Kunststoffmaterials eingeleitet und beim Irreichen des Zustandes B unterbrochen wird, und dann aus der Kupferfolie # die Leiterzüge nach dem Folien<itzverfahren erzeugt werden und dass anschliessend das Kunststoffmaterial vollständig ausgehärtet wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als hitzehärtbares, noch nicht vollständig ausgehUrtetes Kunststoffmaterial ein Polyimid verwendet wird.