DE19725108A1 - Polycarbodiimid enthaltender Klebstoff und flexible gedruckte Schaltungen - Google Patents
Polycarbodiimid enthaltender Klebstoff und flexible gedruckte SchaltungenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Klebstoffe, die Polycarbodiimid enthalten.
Darüberhinaus betrifft die Erfindung flexible Platten für ge
druckte Schaltungen, die unter Einsatz des Polycarbodiimid ent
haltenden Klebstoffs hergestellt worden sind, sowie ein Verfahren
zur Herstellung von Platten für gedruckte Schaltungen.
Carbodiimide mit geringem Molekulargewicht, wie beispielsweise
Dicyclohexylcarbodiimid, Diisopropylcarbodiimid und Di-p-toluoyl
carbodiimid sind hochreaktive Reagentien, die im allgemeinen zur
Dehydrierung und Kondensierung eingesetzt werden. Diese
Carbodiimide mit geringem Molekulargewicht werden zur Synthese
von Estern, Peptiden und dergleichen eingesetzt.
Ein Polycarbodiimid, das in seiner Molekularstruktur eine Viel
zahl von Carbodiimidbindungen enthält, wird im allgemeinen durch
Decarboxylierungskondensierung eines Diisocyanats in einem geeig
neten Lösemittel in Gegenwart eines Carbodiiminierungsreagenzes
hergestellt.
In J. Org. Chem., 28, 2069 (1963) und US-A-2 941 966 wird offen
bart, daß ein aus aromatischen Diisocyanaten erhältliches Poly
carbodiimid ganz besonders als wärmeresistentes Makromolekül
brauchbar ist.
Flexible Platten mit gedruckten Schaltungen (FPC) wurden bis zum
heutigen Tage unter Verwendung eines Klebstoffes, wie beispiels
weise einem Epoxyharz, hergestellt (JP-A-59/89380,
JP-A-60/260669, JP-A-60/79079) oder mit Urethanharz zwischen
einer Kupferfolie und einer Folie aus einem aromatischen
Polyimid, die selber eine schlechtere Klebfähigkeit aufweist.
Die mit einem Klebstoff wie einem Epoxyharz oder einem Urethan
harz hergestellten flexiblen Platten für gedruckte Schaltungen
bringen jedoch eine Reihe von Problemen mit sich, insbesondere
dann, wenn die flexiblen gedruckten Schaltungen bei Lötungen
höheren Temperaturen ausgesetzt werden. Hierbei kommt es dann zu
einer Blasenbildung oder zum Ablösen der Klebstoffschicht, oder
es kommt an Schnittstellen zu Kurzschlüssen infolge der plasti
schen Deformierung der Klebstoffschicht.
Um diese Probleme zu überwinden, wurden Klebstoffe auf Polyimid
basis oder Polybenzimidazolbasis entwickelt, die eine ausge
zeichnete Wärmeresistenz zeigen. Diese Klebstoffe auf Polyimid-
oder Polybenzimidazolbasis sind jedoch nicht immer zur Herstel
lung von Platten für flexible gedruckte Schaltungen geeignet, da
die zu diesem Zwecke eingesetzten Polyimid- oder Polybenzimidazol
kunstoffe teuer sind und weil das in solchen Klebstoffen enthal
tene spezielle Lösemittel mit hohem Siedepunkt hohe Anforderungen
bezüglich der Klebfähigkeit bei hohen Temperaturen und hohem
Druck stellt.
In der JP-A-4/36369 wird über die Herstellung eines wärmeresi
stenten Klebstoffes aus einem Polycarbodiimidkunststoff berich
tet. Dieser Kunststoff dient dazu, die Haftung auf einem anorga
nischen Material, aber nicht auf einem organischen Material zu
erzielen. Darüberhinaus wird in dieser Fundstelle über die Kleb
eigenschaften nur bei Temperaturen oberhalb von 350°C berichtet,
und es findet sich kein Vorschlag dahingehend, daß der Klebstoff
zur Herstellung von flexiblen gedruckten Schaltungen geeignet
sein könnte.
Zusätzlich zu den zuvor genannten Klebstoffen wurde eine Vielzahl
von Klebstoffen entwickelt, wie beispielsweise jene aus fluor
haltigen Kunststoffen, Polyamidimidkunststoffe, Siliconkunst
stoffe, Epoxynovolackunststoffe, Epoxyacrylkunststoffe, Nitril
gummiphenolkunststoffe oder Polyesterkunststoffe. Keiner dieser
Kunststoffe genügt jedoch den Anforderungen bezüglich Wärmeresi
stenz und Klebfähigkeit bei hoher Temperatur.
Darüberhinaus wurden in den letzten Jahren Schaltungen mit fei
nerem Muster und mit mehreren Schichten miteinander verbundener
Schaltkreise entwickelt, da elektronische Geräte immer kleiner,
leichter und leistungsfähiger wurden. Somit besteht ein Bedürfnis
nach einer Verbesserung der Wärmeresistenz und der Adhäsions
eigenschaften eines Klebmittels, bei dessen Einsatz das Blasen
ziehen vermieden werden kann und ein Ablösen auch beim End
produkt, das verschiedenen Hochtemperaturbehandlungen unterworfen
wird, nicht auftritt. Darüberhinaus sollte das Aufkräuseln oder
die plastische Deformierung einer adhäsiven Schicht nicht auf
treten. Das Kräuseln (curling) und die Deformation sind bekannte
Ursachen für einen Kurzschluß von Schaltungen.
Ein Ziel der Erfindung liegt darin, einen Klebstoff bereitzu
stellen, der einen Carbodiimidkunststoff enthält und ausgezeich
nete Wärmeresistenz, Klebfestigkeit und gute Verarbeitungseigen
schaften aufweist. Darüberhinaus soll eine flexible Platte für
gedruckte Schaltungen bereitgestellt werden mit einer Überzugs
schicht, die unter Verwendung des Klebstoffs hergestellt wird,
sowie ein Verfahren zur Herstellung von Platten für gedruckte
Schaltungen.
Um dieses Ziel zu erreichen, haben die Erfinder eine flexible
Platte mit einer gedruckten Schaltung entwickelt, wobei eine
Metallfolie aus beispielsweise Kupfer mit einem wärmeresistenten
Kunststoffilm wie beispielsweise Polyimid versehen wurde, und
wobei als Klebstoff ein Polycarbodiimidkunststoff mit ausgezeich
neten Klebeigenschaften und ausgezeichneter Wärmeresistenz einge
setzt wurde. Darüberhinaus haben die Erfinder ein Verfahren zur
Herstellung dieser Platte entwickelt.
Weiterhin haben die Erfinder eine Überzugsschicht entwickelt, die
ein erfindungsgemäßes Adhäsiv, ein Ablösungsmittel und einen
wärmeresistenten Kunststoffilm zum Schutz der Schaltungsseite
einer flexiblen Platte mit einer gedruckten Schaltung umfaßt.
Erfindungsgemäß wird ein Klebstoff bereitgestellt, der ein
Polycarbodiimid mit wiederkehrenden Einheiten der folgenden
Formel enthält:
worin R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist und n ist
eine ganze Zahl von 5 bis 250.
Die Erfindung stellt weiterhin eine flexible Platte mit einer
gedruckten Schaltung bereit sowie eine Überzugsschicht, die mit
dem zuvor beschriebenen Polycarbodiimidklebstoff hergestellt
wurde.
Für die Adhäsion der flexiblen Platte mit der gedruckten Schal
tung und der erfindungsgemäßen Überzugsfolie kann eine Mischung
aus dem zuvor beschriebenen Polycarbodiimid und einem Vielzweck
klebstoff als Adhäsiv eingesetzt werden. Als Vielzweckklebstoff
wird bei der flexiblen Platte mit einer gedruckten Schaltung ein
Epoxykunststoff bevorzugt.
Das Polycarbodiimid enthaltende Klebmittel macht es erfindungs
gemäß möglich, eine flexible Platte mit einer gedruckten Schal
tung herzustellen, bei der eine Metallfolie und ein wärmeresi
stenter Kunststoffilm über den Klebstoff miteinander verklebt
werden.
Erfindungsgemäß wird auch ein Verfahren zur Herstellung einer
flexiblen gedruckten Schaltung bereitgestellt, das einer thermi
schen Belastung ("thermische Geschichte") von 40 bis 400°C in
einer beliebigen Stufe zwischen dem Aufbringen des Klebstoffes
bis zur Nachbehandlung nach dem Verkleben (Trocknen, Verkleben
und Nachhärten) ausgesetzt wurde.
In diesem Zusammenhang spricht man auch von "thermischer
Geschichte", was bedeutet, daß die thermische Behandlung in einer
beliebigen Stufe nach dem Aufbringen des Klebmittels, d. h.
Trocknen, Verkleben und Nachhärten, durchgeführt wird.
Bei dem Herstellungsprozeß wird bevorzugt, den Wärmeklebeprozeß
so auszuführen, daß das Polycarbodiimid eine deutliche Infrarot
absorption bei 2142 cm-1 im IR-Spektrum vor dem Heißverkleben
und eine deutliche Absorption bei 1630 bis 1685 cm-1 nach dem
Heißverkleben zeigt.
Es wird bei dem Herstellungsverfahren bevorzugt, daß Heißkleb
verfahren so durchzuführen, daß das Polycarbodiimid ein ¹³C-NMR-
Spektrum (CP-MAS) bei 120 bis 140 ppm vor dem Heißverkleben
zeigt und daß der Kunststoff einen neuen spezifischen Resonanzpeak
bei 140 bis 150 ppm danach hat.
In dem Herstellungsverfahren der Überzugsfolie wird es vorgezo
gen, die Heißverklebung so durchzuführen, daß das Polycarbodiimid
das gleiche Infrarotabsorptionsspektrumsmuster und ¹³C-NMR-
Spektrum (CP-MAS) vor und nach der Heißverklebung zeigt, wie der
Kunststoff in dem Herstellungsverfahren für die flexible Platte
mit der gedruckten Schaltung.
Erfindungsgemäß kann eine flexible Platte mit einer gedruckten
Schaltung leicht unter Einsatz eines Polycarbodiimids hergestellt
werden, das den Anforderungen bezüglich einer hohen Wärmeresi
stenz und Klebfestigkeit genügt und eine ausreichende Beschich
tungsfähigkeit hat. Dieses Verfahren umfaßt eine Vielzahl von
Schritten, insbesondere die folgenden: Aufbringen einer Klebmit
tellösung auf einen wärmeresistenten Kunststoffilm oder eine
Metallfolie, Trocknen, Verkleben der Metallfolie und des wärme
resistenten Kunststoffilms und Härten der Klebmittelschicht und
schließlich Ausbildung der gedruckten Schaltung durch Ätzen.
In ähnlicher Weise kann ein Überzugsfilm mit der besonders hohen
Wärmeresistenz und Klebefestigkeit leicht unter Verwendung des
Polycarbodiimids hergestellt werden.
Bei der vorliegenden Erfindung ermöglicht der Einsatz des Carbo
diimid enthaltenden wärmeresistenten Klebstoffs die Herstellung
von flexiblen Platten mit einer gedruckten Schaltung. Insbe
sondere wird hier ein Endprodukt mit einer sehr stabilen Qualität
erhalten und darüberhinaus ein Produkt, das selbst nach mehreren
Behandlungsstufen unter erhöhten Temperaturen keine Blasen wirft
oder abschält. Weiterhin wird ein Abkräuseln der Adhäsivschichten
oder eine plastische Verformung, die zur Kurzschlüssen führen
kann, nicht festgestellt.
Darüberhinaus ist es möglich, in leichter Weise eine Überzugs
folie mit einer hohen Qualität herzustellen, die insbesondere
eine hohe Wärmeresistenz und gute Klebeigenschaften des einge
setzten Klebmittels zeigt.
Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Polycarbodiimids nach
Beispiel 2, wobei bei der Quervernetzung der Carbodiimidbindungen
untereinander in der Wärme sich ein viergliedriger Ring ausge
bildet hat;
Fig. 2 zeigt Infrarotabsorptionsspektren der in den Beispielen 2
und 3 erhaltenen Polycarbodiimide;
Fig. 3 zeigt ¹³C-NMR-Spektren der in den Beispielen 2 und 3
erhaltenen Polycarbodiimide.
Der erfindungsgemäß eingesetzte Polycarbodiimidkunststoff wird
durch decarboxylierende Kondensation eines organischen Diisocya
nates in Gegenwart eines Katalysators für die Carbodiiminierung
hergestellt.
Beispiele für organische Diisocyanate, die als Ausgangssubstanzen
zur Herstellung des Polycarbodiimids eingesetzt werden können,
sind aromatische Diisocyanate, wie beispielsweise 2,4-Trylen
diisocyanat, 2,6-Trylendiisocyanat und 4,4,-Diphenylmethandiiso
cyanat und aliphatische Diisocyanate, wie beispielsweise
Isophorondiisocyanat und 2,4-Cyclohexylendiisocyanat. Die orga
nischen Diisocyanate können entweder allein oder in Kombination
eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Polycarbodiimid wird durch die
folgende Formel wiedergegeben:
In dieser Formel ist R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe
und ein Bestandteil der verschiedenen oben angegebenen organi
schen Diisocyanate. Vorzugsweise ist R eine aromatische oder
aliphatische Kohlenwasserstoffgruppe. Beispiele für R umfassen
2,4-Trylen, 2,6-Trylen, Naphthalen, Xylen, Xylylen, Methylen
bisdiphenylen, Isophoron und 2,4-Cyclohexylen. Der Buchstaben
steht für eine ganze Zahl von 5 bis 250.
Es gibt keine besondere Begrenzung bezüglich der Art des bei der
Herstellung des erfindungsgemäßen Polycarbodiimids einzusetzenden
Carbodiiminierungskatalysatoren, solange dieser dazu dient, die
Polymerisierungsreaktion zu beschleunigen. Der Katalysator sollte
weiterhin kein nicht umgesetztes organisches Diisocyanat enthal
ten noch Nebenprodukte und selber hochstabil sein. Verbindungen,
die diesen Anforderungen genügen, sind beispielsweise cyclische
Phosphinoxide, wie beispielsweise 1-Phenyl-2-phospholen-1-oxid,
3-Methyl-2-phospholen-1-oxid oder 3-Methyl-1-phenyl-3-phospholen-
1-oxid.
Die Polymerisierungsreaktion eines organischen Diisocyanats wird
erfindungsgemäß in einem aromatischen Kohlenwasserstofflösemittel
durchgeführt (JP-A-7/140144) oder in einer aromatischen hydrier
ten Verbindung (JP-A-7/140145) oder in einem Ether. Beispiele für
aromatische Kohlenwasserstofflösemittel sind Toluen und Xylen.
Beispiele für aromatische hydrierte Verbindungen sind Chlor
benzen, o-Dichlorbenzen und p-Chlortoluen und Beispiele für Ether
sind 1,4-Dioxan, 1,3-Dioxan und Dioxolan.
Der Polymerisierungsgrad des Polycarbodiimids, ausgedrückt durch
die Zahl "n", sollte mindestens 5, aber nicht größer als 250
sein. Falls der Polymerisierungsgrad kleiner als 5 ist, verhin
dern eine geringe Viskosität und eine hohe Fluidität eine gleich
förmige Beschichtung. Darüberhinaus schreitet die Quervernetzungs
reaktion sehr langsam voran, so daß ein solcher Polymerisierungs
grad aus wirtschaftlicher Sicht nicht bevorzugt wird. Es wird
eine Polymerisierungsgrad von n = 30 oder darüber mehr bevorzugt.
Hinsichtlich der oberen Grenze wird ein Polymerisierungsgrad von
80 oder darunter bevorzugt, wenn die Polymerisierungsreaktion in
einem aromatischen Kohlenwasserstofflösemittel durchgeführt wird,
wie beispielsweise mit Toluen. Wenn die Polymerisierungsreaktion
in einer aromatischen Verbindung wie Chlorbenzen oder einem Ether
wie 1,4-Dioxan durchgeführt wird, ist der Polymerisierungsgrad
vorzugsweise 250 oder darunter.
Geht man von einem Polymerisierungsgrad von 80 oder darüber in
einem aromatischen Kohlenwasserstofflösemittel oder oberhalb von
250 in einer aromatischen halogenierten Verbindung oder Ether
aus, wird die Polycarbodiimidlösung sehr viskos, und bei weiterer
Steigerung des Polymerisierungsgrades geliert die Lösung, was für
den Transport ungünstig ist, aber auch die Reinigungsstufe, wie
beispielsweise eine Filtration, erschwert. Bei einem solch hohen
Polymerisierungsgrad erzeugt man auch Unebenheiten bei der Ver
klebung der Metallfolie mit einem wärmeresistenten Kunststoffilm,
weshalb dieser Polymerisierungsgrad zur Herstellung von flexiblen
Platten für gedruckte Schaltungen nicht vorzuziehen ist. Das
Zahlenmittel-Molekulargewicht, das auch von der Art des Diiso
cyanatrestes abhängt, liegt allgemein bei 650 bis 30000, wobei
5000 bis 30000 am meisten bevorzugt werden.
Um solche Probleme zu überwinden, ist es notwendig, ein Poly
carbodiimid einzusetzen, dessen Molekulargewicht durch Blockieren
des terminalen NCO-Restes mit mindestens einem Monoisocyanat oder
einem Reagens, beispielsweise einem Alkohol, das leicht reaktiv
mit einer Isocyanatgruppe ist, zu steuern. Im Falle eines Poly
carbodiimids mit einem terminalen NCO-Rest, insbesondere bei
geringem Polymerisierungsgrad, wird CO₂-Gas erzeugt, wenn das
Polycarbodiimid erwärmt wird, was zu einer Schaumbildung, zu
Blasenbildung oder zum Ablösen verklebter Schichten führen kann.
Deshalb wird es bevorzugt, die terminale Gruppe mit dem oben
angegebenen Reagens zu blockieren. Beispiele für für diesen Zweck
brauchbarer Monoisocyanate sind Phenylisocyanate, (o, m, p)-Tolyl
isocyanate, Dimethylphenylisocyanate und Cyclohexylisocyanate.
Beispiele für Reagentien, die leicht mit einer Isocyanatgruppe
reagieren können, sind Alkohol, primäre oder sekundäre Amine und
Mercaptane.
Das Molekulargewicht kann in dem oben angegebenen Bereich mit
Hilfe der Herstellungsbedingungen gesteuert werden; beispiels
weise mittels der Konzentration des organischen Diisocyanats in
der Lösung, dem Verhältnis Katalysator zu organischem Diiso
cyanat, der Reaktionstemperatur und der Reaktionszeit.
Die Konzentration des organischen Diisocyanats in dem Lösemittel
ist vorzugsweise 1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 10 Gew.-%.
Konzentrationen geringer als 1 Gew.-% sind nicht wirtschaftlich,
wohingegen Konzentrationen größer als 20 Gew.-% zu einer Steige
rung der Reaktionsgeschwindigkeit führen, was wiederum die Steue
rung des Molekulargewichtes schwierig macht und die Wahrschein
lichkeit steigert, daß sich das Molekulargewicht während der
Lagerung verändert. Somit werden Konzentrationen außerhalb des
angegebenen Bereiches nicht bevorzugt.
In ähnlicher Weise sind die Katalysatormenge, die Rektionstem
peratur und die Reaktionszeit zu dem Zeitpunkt, bei dem die
Konzentration des organischen Diisocynats 20 Gew.-% oder darunter
ausmacht, Faktoren bei der Einstellung des Molekulargewichts.
Die Katalysatormenge ist vorzugsweise in einem Bereich von 0,05
bis 0,2 Mol-%. Die Reaktionstemperatur fällt vorzugsweise in
einen Bereich von 100 bis 150°C. Wenn die Katalysatormenge und
die Reaktionstemperatur den oben angegebenen Bereich überschrei
tet, wird die Reaktionsgeschwindigkeit schneller, was die Steue
rung des Molekulargewichts schwieriger macht. Bei Werten unter
halb des oben angegebenen Bereiches wird andererseits nicht wirt
schaftlich gearbeitet, da es länger dauert, die Reaktion voll
ständig ablaufen zu lassen. Wenn die Reaktionsbedingungen in die
angegebenen Bereiche fallen, kann die Reaktion innerhalb von 1
bis 4 Stunden abgeschlossen werden. Bei der Messung des Zahlen
mittel-Molekulargewichts hat sich der Einsatz der Gelpermeations
chromatographie als geeignet erwiesen.
Beispiele für Vielzweckkleber, die erfindungsgemäß in Zusammen
mischung mit dem Polycarbodiimid eingesetzt werden, sind Epoxy
harze, Phenolharze, Melaminharze, Harnstoffharze, Acrylharze,
Polyesterharze und Acrylnitril/Butadien-Gummis (NBR). Es können
eines oder mehrere dieser Klebstoffe dem Polycarbodiimidkunst
stoff zugegeben werden. Wie zuvor beschrieben, wird von den
angegebenen Vielzweckklebstoffen ein Epoxyharz bevorzugt. Es ist
darüberhinaus möglich, ein Härtungsmittel, einen Härtungsbeschleu
niger, anorganische Füllstoffe oder dergleichen gewünschtenfalls
zuzugeben.
Darüberhinaus ist es bevorzugt, daß das Polycarbodiimid in der
Klebstoffzusammensetzung in einer Menge von 5 bis 100 Gew.-%
vorhanden ist.
Es gibt keine besonderen Begrenzungen für die Art und Weise, in
der das erfindungsgemäße Klebmittel bei der Verklebung eingesetzt
wird. Die Verklebung kann dadurch erreicht werden, daß entweder
der Klebstoff auf einer Metallfolie aufgebracht und dann die er
haltene Metallfolie auf eine wärmeresistente Folie aufgebracht
wird mit dem aufgebrachten Klebmittel dazwischen. Alternativ kann
der Klebstoff auf den wärmeresistenten Film aufgebracht werden,
und dieser wird dann auf die Metallfolie so aufgebracht, daß der
Klebstoff zwischen den beiden ist.
Beispiele für wärmeresistente Kunststoffilme, die erfindungsgemäß
eingesetzt werden können, sind Polyimidfilm, Polyesterfilm, Poly
parabansäurefilm, Polyetherfilm, Polyphenylsulfidfilm und Amid
film. Von diesen wird die Poliimidfolie bevorzugt verwendet. Die
Foliendicke liegt allgemein in einem Bereich von 12,5 bis 125 µm,
wobei aber auch eine größere Dicke eingesetzt werden kann. Es ist
möglich, eine oder beide Seiten der Folie mit einer Oberflächen
behandlung zu versehen, wie beispielsweise einer Niedrigtempe
raturplasmabehandlung, Koronaentladung, Sandstrahlen oder der
gleichen.
Beispiele für Metallfolien sind Kupferfolien (elektrolytische
Kupferfolien, gewalzte Kupferfolien), Aluminiumfolie, Wolfram
kupferfolie und Eisenfolie, wobei eine Kupferfolie bevorzugt
wird. Die Dicke der Metallfolie liegt allgemein in einem Bereich
von 18 bis 70 µm, aber im allgemeinen wird eine Metallfolie mit
einer üblichen Dicke eingesetzt.
Die Lösung des Polycarbodiimidharzes, das durch Polymerisierung
erhalten wurde, oder eine Mischung der Polycarbodiimidharzlösung
mit einem Vielzweckkleber wird auf eine Metallfolie oder einen
wärmeresistenten Kunstoffilm mit einer vorbestimmten Dicke mit
Hilfe eines allgemein eingesetzten Beschichtungsverfahren aufge
bracht, beispielsweise mittels eines Walzenbeschichters, eines
Kommabeschichters, eines Beschichtungsapplikators oder derglei
chen, anschließendes Trocknen und dann Entfernung des Lösemit
tels. Es ist empfehlenswert, das Adhäsiv so aufzubringen, daß
eine Dicke von 1 bis 35 µm beim Trocknen erreicht wird, vorzugs
weise 10 bis 25 µm.
Die wärmeresistente Kunststoffolie mit dem aufgebrachten Kleb
stoff und die Metallfolie (oder die Metallfolie mit dem aufge
brachten Klebstoff und die wärmeresistente Folie) werden einem
Kontaktverkleben unter Wärme und gegebenenfalls einer Nachhärtung
unterworfen, wobei eine flexible Platte für eine gedruckte Schal
tung erhalten wird. Es ist wünschenswert, daß nach dem Auftrag
auf den Film oder die Folie der Klebstoff getrocknet wird, und
zwar bei einer Temperatur von 40 bis 200°C über 1 bis 300 Minu
ten. Gegebenenfalls kann die Trocknung aber auch unter vermin
dertem Druck durchgeführt werden.
Das Kontaktverbinden zum Verkleben der wärmeresistenten Kunst
stoffolie mit der Metallfolie kann entweder nach einem konti
nuierlich arbeitenden Verfahren durchgeführt werden, wobei ein
Walzenlaminator zum Einsatz kommt oder in einem Batch-Verfahren
mit einer Druckmaschine. Im ersten Fall liegt die Temperatur bei
40 bis 400°C, es wird ein linearer Druck von 10 bis 30 kg/cm
aufgebracht und es wird eine Geschwindigkeit von 1 bis 10 m/Min
ganz besonders bevorzugt. Im zweiten Fall wird eine Temperatur
von 40 bis 400°C, ein Druck von 5 bis 80 kg/cm² und eine Zeit von
1 bis 120 Minuten ganz besonders bevorzugt. Das Kontaktbindever
fahren wird unter Erwägung der verschiedenen Bedingungen
ausgewählt.
Als Nachhärtebedingungen werden Temperaturen von 100 bis 400°C
bei einer Zeit von 1 bis 60 Minuten ganz besonders bevorzugt.
In dem Herstellungsverfahren für die flexible Platte für eine
gedruckte Schaltung ist eine "thermische Geschichte" von 40 bis
400°C über mindestens 1 Minute, vorzugsweise 10 bis 120 Minuten,
erforderlich während mindestens einer Verfahrensstufe, bis die
Herstellung der flexiblen Platte für eine gedruckte Schaltung
abgeschlossen ist. Es werden Temperaturen von 100 bis 400°C
bevorzugt, wobei ein Erwärmen auf 200 bis 400°C besonders bevor
zugt wird. Eine Temperatur, die nicht höher als 40°C ist, bringt
eine schlechtere Lötresistenz, wohingegen Temperaturen oberhalb
von 400°C zu einer Zersetzung des Klebstoffs führt. Temperaturen
außerhalb des angegebenen Bereiches werden deshalb nicht
bevorzugt.
Bei der vorliegenden Erfindung führt eine "thermische Geschichte"
innerhalb des angegebenen Bereichs während einer beliebigen Ver
fahrensstufe bei der Herstellung einer flexiblen Platte für ge
druckte Schaltungen zu einer Quervernetzung der Carbodiimid
bindung, die vor dem Erwärmen nicht möglich war, und dies führt
zu einer höheren Wärmeresistenz und zu einer erhöhten mechani
schen Festigkeit. Das Fortschreiten der Quervernetzung der Carbo
diimidverbindungen kann mittels Infrarotabsorptionsspektren und
NMR-Messungen verfolgt und bestätigt werden. Hierfür eignet sich
ganz besonders bei der Messung des Infrarotabsorptionsspektrums,
daß das Polycarbodiimid vor der Erwärmung, d. h. ohne die Querver
netzung mit sich selber, nur eine deutliche Absorption der Carbo
diimidbindung bei 2142 cm-1 zeigt, wohingegen das nach Erwärmen
erhaltene Polycarbodiimid infolge der Quervernetzung mit sich
selbst eine deutliche Absorption bei 1630 bis 1685 cm-1 zeigt. In
ähnlicher Weise zeigt sich die Ausbildung einer Quervernetzung
mit sich selber bei dem Polycarbodiimid in der ¹³C-Messung mit
einem deutlichen Signal von etwa 140 bis 150 ppm an.
Aus der flexiblen erfindungsgemäßen Platte für eine gedruckte
Schaltung kann mittels der bekannten Ätzverfahren ein Schaltkreis
gebildet werden.
Die vorliegende Erfindung richtet sich auf die Herstellung eines
Überzugsfilms zum Schutz der Schaltungsseite einer flexiblen
gedruckten Schaltung in ähnlicher Weise wie bei einer flexiblen
Platte für eine gedruckte Schaltung wie zuvor beschrieben.
Das Verfahren zur Herstellung der Überzugsfolie verläuft wie
folgt. Ein wärmeresistenter Film wird mit einer vorbehandelten
Klebmittellösung mittels eines Umkehrwalzenbeschichters, eines
Kommabeschichters oder eines Beschichtungsapplikators oder der
gleichen so beschichtet, daß eine Dicke von 4 bis 75 µm nach dem
Trocknen erhalten wird. Die erhaltene Folie wird durch einen
Trockner hindurchgeleitet, und das Lösemittel in dem Klebstoff
wird unter Wärme bei 40 bis 200°C über 1 bis 300 Minuten ent
fernt, wodurch das Klebmittel semi-gehärtet wird. Die mit dem
Klebstoff beschichtete Seite des Filmes und ein Ablösemittel
werden einem Kontaktbinden bei einem Lineardruck von 0,3 bis
20 kg/cm bei einer Temperatur von 40 bis 200°C, die mittels er
wärmter Walzen aufgebracht wird, unterworfen, wobei eine Über
zugsfolie erhalten wird. In diesem Fall kann die Druckbindung
zwischen der Folie und dem Freisetzungsmittel auch mittels einer
Druckpresse erreicht werden. Es können die gleichen wärmeresi
stenten Filme bei der Herstellung der flexiblen gedruckten Schal
tung eingesetzt werden. Die Dicke der wärmeresistenten Folie
liegt im allgemeinen in einem Bereich von 12,5 bis 125 µm, es
kann aber jede geeignete Filmdicke gegebenenfalls erhalten
werden. Es ist darüberhinaus möglich, eine oder beide Seiten der
Folie einer Oberflächenbehandlung zu unterwerfen, wie beispiels
weise einer Plasmabehandlung bei niedriger Temperatur, einer
Koronaentladung, Sandstrahlen oder dergleichen.
Beispiele für das Freisetzungsmittel sind Polyethylenfilm, Poly
propylenfilm, TPX-Film, Polyethylenfilm mit Silicontrennmittel,
Polypropylen mit Silicontrennmittel, Polyethylen-beschichtetes
Papier, Polypropylen-beschichtetes Papier usw. Je nach den Ein
satzerfordernissen kann eine Folie oder ein Papier in geeigneter
Dicke eingesetzt werden.
Die Überzugsfolie einschließlich des semi-gehärteten Klebstoffs
wird von dem Trennmittel abgezogen und auf der Schaltungsseite
der flexiblen gedruckten Schaltung mittels Wärmewalzen, bei
spielsweise Walzenlaminatoren, einer Kontaktbindung unterworfen.
Die Druckbindung kann auch mittels einer Druckpresse erreicht
werden. Es wird eine Temperatur von 40 bis 400°C, ein Lineardruck
von 5 bis 30 kg/cm und eine Geschwindigkeit von 1 bis 10 m/Min
bevorzugt. Unter diesen Bedingungen härtet der semi-gehärtete
Klebstoff auf dem Überzugsfilm vollständig aus. Die Bindung unter
Druck kann auch mittels einer Druckpresse erreicht werden. Das
gehärtete Adhäsiv auf dem Überzugsfilm zeigt eine Infrarotab
sorption bei 1630 bis 1685 cm-1, und bei der ¹³C-NMR-Messung
zeigt sich ein neuer Peak bei 140 bis 150 ppm für das gehärtete
Adhäsiv.
Unter den oben angegebenen Bedingungen wird ein wärmeresistentes
Adhäsiv erhalten, das den Polycarbodiimidkunststoff enthält und
das in vorteilhafter Weise bei der Herstellung von flexiblen
Platten mit gedruckten Schaltungen und einer Überzugsfolie einge
setzt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden durch Beispiele näher erläutert.
Es ist aber selbstverständlich, daß die Erfindung nicht auf diese
Beispiele beschränkt ist.
In einen 100 ml Vierhalskolben wurden 5,40 g Tolylendiisocyanat,
enthaltend 2,4-Trylendiisocyanat und 2,6-Trylendiisocyanat mit
einem Verhältnis von 80 : 20 (im folgenden abgekürzt als "TDI-80"
bezeichnet), und 48,5 ml Toluen eingebracht. Im Anschluß daran
wurden 12,4 mg 3-Methyl-1-phenyl-3-phospholen-1-oxid (im folgen
den abgekürzt als "Phospholenoxid" bezeichnet) als Carbodiiminie
rungskatalysator zugegeben. Die erhaltene Mischung wurde über
3 Stunden und unter einer Stickstoffatmosphäre, und mit Rühren
unter Rückflußbedingungen umgesetzt.
Nach vollständiger Reaktion zeigte sich eine starke Absorption
einer Carbodiimidbindung bei 2142 cm-1. Darüberhinaus konnte
bestätigt werden, daß die so erhaltene Polycarbodiimidlösung
weder das Ausgangsmaterial organisches Diisocyanat noch Neben
produkte enthielt.
Bei der nach vollständiger Reaktion durchgeführten Gelpermations
chromatographie (die im folgenden abgekürzt als "GPC" bezeichnet
wird) wurde das Zahlenmittel-Molekulargewicht (das im folgenden
abgekürzt als "Mn" bezeichnet wird) zu 6980 Dalton bestimmt. Der
Polymerisationsgrad hinsichtlich des Carbodiimids, n, war 54. Die
Polycarbodiimidlösung wurde als ein wärmeresistenter Kunststoff
klebstoff eingesetzt.
Mit einem Applikator wurde die Lösung des zuvor beschriebenen
wärmeresistenten Kunststoffklebers auf einen aromatischen Poly
imidfilm aufgebracht ("Kapton", Warenzeichen; Produkt von
DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick). Die aufgebrachte Schicht
wurde unter Erwärmen auf 40°C über 4 Stunden im Vakuum getrock
net, wobei eine Polycarbodiimidkunststoffschicht (nicht gehär
tete, aber getrocknete Schicht) mit einer Dicke von etwa 10 µm
auf der Polyimidfolie gebildet wurde. Auf die Polyimidfolie mit
der Harzschicht wurde eine 35 µm dicke gewalzte Kupferfolie
("BHN-02T", Warenbezeichnung; Produkt der Japan Energy Co., Ltd.)
aufgebracht mit der Harzschicht dazwischen, und diese Anordnung
wurde zwischen zwei Laminierwalzen, die auf 100°C erwärmt waren,
unter Druck hindurchgeführt, wodurch eine thermische
Kontaktbindung erreicht wurde. Der wärmeresistente Kunststoff
wurde durch Nachhärten bei 200°C über 5 Minuten ausgehärtet, so
daß schließlich ein Laminat erhalten wurde.
Bei der Messung der Abziehfestigkeit gemäß JIS C6471 konnte
festgestellt werden, daß das so erhaltene Laminat eine Abzugs
festigkeit von 1,34 kg/cm hatte (bei diesem Verfahren wird von
der Kupferseite eines 1 mm breiten Schaltkreises auf einem Sub
strat in senkrechter Richtung mit einer Geschwindigkeit von
50 mm/Min abgezogen). Bei der Messung der Löt/Wärme-Resistenz
gemäß JIS C6471 (visuelle Bestimmung von Blasen und Abziehen
einer 25 mm quadratischen Probe, die auffließendem Lötzinn über
30 Sekunden schwimmt) konnten weder Blasen noch ein Abziehen bis
zu einer Temperatur von 340°C beobachtet werden.
Ein 100 ml Vierhalskolben wurde mit 5,122 g TDI-80 und 48 ml
Toluen beladen, gefolgt von der Zugabe von 14,76 mg Phospholen
oxid als Carbodiimidierungskatalysator. Zu der erhaltenen Mi
schung wurden 0,189 g Phenylisocyanat hinzugegeben, um den ter
minalen NCO-Rest zu blockieren. Die erhaltene Mischung wurde dann
über 4 Stunden in einer Stickstoffgasatmosphäre und unter Rühren
bei Rückflußbedingungen umgesetzt. Nach vollständig abgeschlos
sener Reaktion zeigte sich im Infrarotabsorptionsspektrum eine
starke Absorption einer Carbodiimidbindung bei 2142 cm-1. Es
wurde auch bestätigt, daß die so erhaltene Polycarbodiimidlösung
weder Ausgangsmaterial, d. h. organisches Diisocyanat, noch
Nebenprodukt enthielt.
Nach vollständig abgeschlossener Reaktion konnte bei der GPC-Ana
lyse der Polycarbodiimidlösung ein Mn-Wert von 5520 Dalton beob
achtet werden. Der Polymerisationsgrad, n, war 42. Die Polycarbo
diimidlösung wurde als ein wärmeresistentes Kunststoffklebmittel
eingesetzt.
Ein aromatischer Polyiimidfilm ("Kapton", Warenzeichen; Produkt
der DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) wurde mittels eines
Applikators mit einer Lösung des oben beschriebenen wärmeresi
stenten Kunststoffklebmittels beschichtet. Die beschichtete
Schicht wurde unter Erwärmung auf 1000 über 10 Minuten getrock
net, wobei eine Polycarbodiimidkunststoffschicht (nicht gehär
tete, aber getrocknete Schicht) mit etwa 10 µm Dicke auf dem
Polyimidfilm gebildet wurde. Auf die Polyimidfolie mit der Kunst
stoffschicht wurde eine gewalzte, 35 µm dicke Kupferfolie
("BHN-02T", Handelsbezeichnung; Produkt der Japan Energy Co.,
Ltd.) zusammen mit der Kunststoffschicht dazwischen aufgebracht.
Bei einer Temperatur von 200°C und einem Druck von 20 kg/cm²
wurde mittels einer Druckmaschine ein thermisches Kontaktbinden
über 10 Minuten durchgeführt, wobei der wärmeresistente Kunst
stoff gehärtet und ein Laminat erhalten wurde.
Bei einer Messung gemäß JIS C6471 zeigte sich, daß das so erhal
tene Laminat eine Abziehfestigkeit von 1,54 kg/cm hatte. Die
Lötmittel/Wärme-Resistenz wurde gemäß JIS C6471 ebenfalls be
stimmt. Hierbei zeigten sich weder Blasen noch ein Ablösen bei
einer Temperatur bis 340°C.
Die Bildung einer Quervernetzung durch die Carbodiimidbindung,
die sich unter Erwärmung bildete, konnte durch das Infrarot
absorptionsspektrum und die ¹³C-NMR-Messung bestätigt werden.
Eine Erwärmung unter den oben angegebenen Bedingungen beschleu
nigt die thermische Quervernetzung der Carbodiimidbindungen, was
die Bildung eines viergliedrigen Ringes mit sich bringt (siehe
Fig. 1). Das Fortschreiten der thermischen Quervernetzung der
Carbodiimidbindung konnte durch Infrarotabsorptionsspektren und
¹³C-NMR-Messungen bestätigt werden. Es wurde eine spezifische
Absorption bei 1672 cm-1 in dem Absorptionsspektrum nach Fig. 2
erkannt. Bei der ¹³C-NMR-Messung (cross-polarisiertes "magic
angle spinning", CP-MAS) konnte ein neues Signal bei 143 ppm
beobachtet werden, was für die Bildung eines viergliedrigen
Ringes spricht.
Es wurde eine Lösung eines in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2
hergestellten wärmeresistenten Kunststoffadhäsivs auf eine Folie
aus aromatischem Polyimid ("Kapton", Warenzeichen; Produkt von
DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) unter Verwendung eines Appli
kators aufgebracht. Die aufgebrachte Schicht wurde unter Erwär
mung auf 40°C über 4 Stunden im Vakuum getrocknet, wobei eine
Polycarbodiimidkunststoffschicht (nicht gehärtete aber getrock
nete Schicht) mit einer Dicke von etwa 10 µm über der Polyimid
folie gebildet wurde. Über der Polyimidfolie mit der Kunststoff
schicht wurde eine gewalzte, 35 µm dicke Kupferfolie ("BHN-02T",
Warenbezeichnung; Produkt der Japan Energy Co., Ltd.) mit der
Kunststoffschicht dazwischen aufgebracht, und diese Anordnung
wurde zwischen zwei Laminatwalzen unter Druck hindurchgeführt,
die auf 150°C erwärmt waren, wobei das thermische Kontaktbinden
durchgeführt wurde.
Der wärmeresistente Kunststoff wurde durch Nachhärten bei 250°C
über 10 Minuten gehärtet, so daß schließlich ein Laminat erhalten
wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 zeigte sich für das Laminat eine
Abziehfestigkeit von 1,47 kg/cm. Die Löt/Wärme-Resistenz wurde
ebenfalls gemäß JIS C6471 gemessen. Hier zeigten sich weder
Blasen noch ein Ablösen bei Temperaturen bis zu 340°C.
Das Aufwärmen auf eine Temperatur oberhalb derjenigen, die in
Beispiel 2 eingesetzt wurde, beschleunigt die thermische Querver
netzung weiter, was zur Bildung eines sechsgliedrigen Ringes
führt. Dies zeigt sich im Ergebnis in einer neuen Absorption bei
1659 cm-1 im Infrarotabsorptionsspektrum (siehe Fig. 2). In der
¹³C-NMR-Messung (CP-MAS) konnte ein neues Signal bei 146 ppm
bestätigt werden.
Es wurden in einen 100 ml Vierhalskolben 5,123 g TDI-80 und
48,2 ml 1,4-Dioxan eingebracht, gefolgt von 14,77 mg Phospholen
oxid als Carbodiimidierungskatalysator. Der erhaltenen Mischung
wurde 0,187 g Phenylisocyanat zugegeben, um die terminale
NCO-Gruppe zu blockieren. Die erhaltene Mischung wurde über 4 Stunden
unter einer Stickstoffgasatmosphäre und Rühren bei Rückflußbedin
gungen umgesetzt. Nach vollständiger Reaktion zeigte sich in dem
Infrarotabsorptionsspektrum eine starke Absorption für eine
Carbodiimidbindung bei 2142 cm-1. Es konnte auch bestätigt wer
den, daß die so erhaltene Polycarbodiimidlösung weder das Aus
gangsmaterial, nämlich organisches Diisocyanat, noch Nebenprodukt
enthielt.
Bei der abschließenden GPC-Analyse der Polycarbodiimidlösung
wurde festgestellt, daß der Mn-Wert 7450 Dalton ausmachte. Der
Polymerisierungsgrad, n, war 57. Diese Polycarbodiimidlösung
wurde als ein wärmeresistenter Harzklebstoff eingesetzt.
Die zuvor beschriebene Lösung des wärmeresistenten Kunststoff
klebstoffes wurde auf eine Folie aus aromatischem Polyimid mit
tels eines Applikators aufgebracht ("Kapton", Warenzeichen;
Produkt von DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick). Die aufgebrachte
Schicht wurde unter Erwärmung auf 120°C über 5 Minuten getrock
net, wobei eine Polycarbodiimidkunststoffschicht (nicht gehär
tete, aber getrocknete Schicht) mit einer Dicke von etwa 10 µm
auf der Polyimidfolie gebildet wurde. Über der Polyimidfolie mit
der Kunststoffschicht wurde eine gewalzte, 35 µm dicke Kupfer
folie ("BHN-02T", Warenbezeichnung; Produkt der Japan Energy Co.,
Ltd.) mit der Kunststoffschicht dazwischen abgelegt. Diese Anord
nung wurde zwischen zwei Laminatwalzen, die auf 150°C erwärmt
waren, unter Druck hindurchgeführt, wodurch ein thermisches Kon
taktbinden erreicht werden konnte. Der wärmeresistente Kunststoff
wurde durch Nachhärten bei 250°C über 5 Minuten ausgehärtet, so
daß schließlich ein Laminat erhalten wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 zeigte sich, daß das Laminat eine
Abziehfestigkeit von 1,45 kg/cm hatte. Die Lötmittel/Wärme-Resistenz
wurde auch gemäß JIS C6471 gemessen. Hierbei zeigten
sich bei Temperaturen bis 340°C weder Blasen noch ein Ablösen.
Es wurde ein Epoxyharz ("Epicoat 828", Warenbezeichnung; Produkt
der Yuka Shell Epoxy Co.) und 4′,4-Diaminodiphenylsulfon so zuge
geben, daß jeweils Konzentrationen von 20 Mol-% und 5 Mol-%
relativ zu den in der Lösung des wärmeresistenten Kunststoffkleb
mittels, das in ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 beschrieben
hergestellt wurde, vorhandenen N=C=N-Bindungen erhalten wurden,
und im Anschluß daran wurde vermischt. Die so erhaltene Mischung
wurde auf eine Folie aus aromatischem Polyimid mittels eines
Applikators aufgebracht ("Kapton", Warenbezeichnung; Produkt der
DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick). Die aufgebrachte Schicht
wurde unter Erwärmung auf 40°C über 4 Stunden im Vakuum getrock
net, wobei eine Polycarbodiimidkunststoffschicht (nicht gehär
tete, aber getrocknete Schicht) mit einer Dicke von 10 µm über
der Polimidfolie gebildet wurde. Auf der Polyimidfolie mit der
Kunststoffschicht wurde eine gewalzte, 35 µm dicke Kupferfolie
("BHN-02T", Warenbezeichnung; Produkt der Japan Energy Co., Ltd.)
mit der Kunststoffschicht dazwischen aufgebracht. Diese Anordnung
wurde zwischen Laminierwalzen unter Druck hindurchgeführt, die
auf 125°C erwärmt waren, wodurch thermisches Kontaktbinden er
reicht wurde. Der wärmeresistente Kunststoff wurde mittels Nach
härten bei 180°C über 6 Minuten ausgehärtet, so daß schließlich
ein Laminat erhalten wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 zeigte sich, daß das erhaltene
Laminat eine Abziehfestigkeit von 1,34 kg/cm hatte. Die Lötmit
tel/Wärme-Resistenz wurde auch gemäß JIS C6471 gemessen. Hierbei
zeigte sich bei Temperaturen bis zu 340°C weder eine Blasenbil
dung noch ein Ablösen.
Eine ähnlich wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellte Lösung
eines wärmeresistenten Kunststoffklebmittels wurde auf eine Folie
aus aromatischem Polyimid ("Kapton", Warenzeichen; Produkt der
DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) unter Einsatz eines Appli
kators aufgebracht. Die aufgebrachte Schicht wurde unter Erwär
mung auf 150°C über 10 Minuten getrocknet. Es wurde eine Poly
carbodiimidschicht (nicht gehärtete, aber getrocknete Schicht)
mit einer Dicke von etwa 1 µm auf der Poliimidfolie gebildet. Auf
die Polyimidfolie mit der Kunststoffschicht wurde eine gewalzte,
35 µm dicke Kupferfolie ("BHN-02T", Warenbezeichnung; Produkt der
Japan Energy Co., Ltd.) mit der Kunststoffschicht dazwischen
aufgebracht. Diese Anordnung wurde bei einer Temperatur von
200°C und einem Druck von 30 kg/cm² einem thermischen Kontakt
binden über 10 Minuten in einer Druckmaschine unterworfen, wobei
der wärmeresistente Kunststoff aushärtete und ein Laminat
gebildet wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 wurde eine Abziehfestigkeit des
Laminats von 1,10 kg/cm festgestellt. Die Lötmittel/Wärme-Resi
stenz wurde ebenfalls gemäß JIS C6471 gemessen. Hierbei wurde bis
zu einer Temperatur von 340°C weder eine Blasenbildung noch ein
Ablösen festgestellt.
In den Beispielen 2 und 3 konnte festgestellt werden, daß das
Polycarbodiimid drastisch die Wärmeresistenz und die Festigkeit
verbesserte, und zwar infolge der Bildung eines viergliedrigen
Ringes oder eines sechsgliedrigen Ringes durch Quervernetzung der
Carbodiimidbindungen unter Wärme mit sich selbst. Es wurde
darüberhinaus in den Beispielen 1 bis 6 festgestellt, daß die
bevorzugte Temperatur für die Wärmebehandlung etwa 40 bis 400°C
ist, wobei 100 bis 400°C mehr bevorzugt werden. Aus Beispiel 5
läßt sich ableiten, daß die Wärmeresistenz und die Festigkeit
selbst dann verbessert wird, wenn das Polycarbodiimid mit einem
Vielzweckkleber vermischt wird. Darüberhinaus wurde festgestellt,
daß die erforderliche Festigkeit auch noch mit einer Filmdicke
des wärmeresistenten Klebstoffes von 1 µm erreicht wird. Somit
ist eine Dicke der Klebmittelschicht im trockenen Zustand von
1 µm oder darüber vorzuziehen.
Es wurde die Lösung eines wärmeresistenten Kunststoffklebmittels,
das in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 1 beschrieben hergestellt
wurde, auf einen Film aus aromatischem Polyimid ("Kapton", Waren
zeichen; Produkt der DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) unter
Verwendung eines Applikators aufgebracht. Die aufgebrachte
Schicht wurde unter Erwärmung auf 40°C über 4 Stunden im Vakuum
getrocknet, wobei sich eine etwa 10 µm dicke Polycarbodiimid
schicht auf dem Polyimidfilm ausbildete. Über dem Polyimidfilm
mit der Kunststoffschicht wurde ein Polyethylen-bschichtetes
Papier mit der Kunststoffschicht dazwischen aufgebracht. Die
Anordnung wurde zwischen Laminatwalzen, die auf 40°C erwärmt
waren, unter Druck hindurchgeführt, wobei thermisches Kontakt
binden erreicht wurde. Auf diese Weise wurde ein Überzugsfilm
erhalten. Nachdem das Polyethylen-beschichtete Papier von dem
Überzugsfilm abgezogen wurde, wurde auf diesen Überzugsfilm eine
gewalzte, 35 µm dicke Kupferfolie ("BHN-02T", Warenbezeichnung;
Produkt der Japan Energy Co., Ltd.) mit der glänzenden Seite und
mit der mit dem Klebmittel behandelten Seite dazwischen aufge
bracht. Diese Anordnung wurde bei einer Temperatur von 180°C und
einem Druck von 20 kg/cm² einem thermischen Kontaktbinden über
10 Minuten in einer Druckmaschine unterworfen, wobei eine Test
probe erhalten wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 wurde eine Abziehfestigkeit des
Laminats von 1,16 kg/cm festgestellt. Die Lötmittel/Wärme-Resi
stenz wurde ebenfalls gemäß JIS C6471 gemessen. Es wurde bei
einer Temperatur bis zu 320°C weder eine Blasenbildung noch ein
Ablösen festgestellt.
Die Lösung eines wärmeresistenten Kunststoffklebemittels, das in
ähnlicher Weise wie in Beispiel 2 beschrieben hergestellt wurde,
wurde auf einen Film aus aromatischem Polyimid ("Kapton", Waren
zeichen; Produkt der DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) unter
Verwendung eines Applikators aufgebracht. Die aufgebrachte
Schicht wurde unter Erwärmung auf 40°C über 4 Stunden im Vakuum
getrocknet, wobei sich auf dem Polyimidfilm eine Polycarbodiimid
schicht mit einer Dicke von 10 µm ausbildete. Auf die Polyimid
folie mit der Kunststoffschicht wurde ein Polyethylen-beschichte
tes Papier mit der Kunststoffschicht dazwischen aufgebracht.
Diese Anordnung wurde zwischen Laminatwalzen, die auf 50°C er
wärmt waren, unter Druck hindurchgeführt, um thermisches Kontakt
binden zu erreichen. Hierbei wurde eine Überzugsfolie erhalten.
Nach dem Abziehen des Polyethylen-beschichteten Papiers von dem
Überzugsfilm wurde auf dem Überzugsfilm mit der glänzenden Seite
eine gewalzte, 35 µm dicke Kupferfolie ("BHN-02T", Warenbezeich
nung; Produkt der Japan Energy Co., Ltd.) mit der Seite, auf die
das Mittel aufgebracht wurde, dazwischen aufgebracht. Bei einer
Temperatur von 250°C und einem Druck von 20 kg/cm² wurde diese
Anordnung einem thermischen Kontaktbinden über 5 Minuten in einer
Druckmaschine unterworfen, wobei eine zu untersuchende Testprobe
erhalten wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 wurde eine Abziehfestigkeit des
Laminats von 1,10 kg/cm festgestellt. Die Lötmittel/Wärme-Resi
stenz wurde ebenfalls gemäß JIS C6471 gemessen. Es wurde bei
einer Temperatur von bis zu 320°C weder eine Blasenbildung noch
eine Ablösung festgestellt.
Es wurde die Lösung eines wärmeresistenten Kunststoffklebmittels,
das in ähnlicher Weise wie bei Beispiel 2 beschrieben hergestellt
wurde, auf eine Folie aus aromatischem Polyimid ("Kapton", Waren
zeichen; Produkt der DuPont-Toray Co., Ltd., 25 µm dick) unter
Verwendung eines Applikators aufgebracht. Die aufgebrachte
Schicht wurde dann unter Erwärmung auf 40°C über 4 Stunden im
Vakuum getrocknet, wobei sich auf dem Polyimidfilm eine Polycar
bodiimidschicht mit einer Dicke von etwa 10 µm ausbildete. Über
dem Polyimidfilm mit der Kunststoffschicht wurde ein Polyethylen
beschichtetes Papier mit der Kunststoffschicht dazwischen aufge
bracht. Diese Anordnung wurde zwischen Laminatwalzen, die auf
40°C erwärmt waren, unter Druck hindurchgeführt, um eine ther
mische Kontaktverbindung zu erreichen. Hierbei wurde schließlich
der Überzugsfilm erhalten. Nachdem das Polyethylen-beschichtete
Papier von der Überzugsfolie abgezogen wurde, wurde auf der Über
zugsfolie mit der glänzenden Seite eine gewalzte, 35 µm dicke
Kupferfolie ("BHN-02T", Handelsbezeichnung; Produkt der Japan
Energy Co., Ltd.) mit der Seite, auf der der Klebstoff auf
gebracht wurde, dazwischen aufgebracht. Bei einer Temperatur von
200°C und einem Druck von 20 kg/cm² wurde diese Anordnung einem
thermischen Kontaktbinden über 10 Minuten in einer Druckmaschine
unterworfen, wobei eine Testprobe erhalten wurde.
Bei der Messung gemäß JIS C6471 wurde eine Abziehfestigkeit des
Laminats von 1,20 kg/cm festgestellt. Die Lötmittel/Wärme-Resi
stenz wurde ebenfalls gemäß JIS C6471 gemessen. Hierbei wurde bis
zu einer Temperatur von 320°C keine Blasenbildung und kein
Abziehen festgestellt.
Die Ergebnisse der Beispiele 7 bis 9 zeigen, daß die Überzugs
folie eine drastisch verbesserte Wärmeresistenz und Festigkeit
infolge der Erwärmung des Klebstoffs, der Polycarbodiimid ent
hält, hat.
Claims (11)
1. Klebmittel, das ein Polycarbodiimid mit wiederkehrenden
Einheiten der folgenden Formel enthält:
worin R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist und n ist
eine ganze Zahl von 5 bis 250.
2. Flexible Platte mit einer gedruckten Schaltung, die unter
Verwendung eines Polycarbodiimid enthaltenden Klebstoffes gemäß
Anspruch 1 erhältlich ist.
3. Flexible Platte mit einer gedruckten Schalten, die durch
Verwendung einer Klebmittelmischung aus einem Vielzweckkleber mit
einem Polycarbodiimid erhältlich ist, wobei das Polycarbodiimid
wiederkehrende Einheiten der folgenden Formel hat:
worin R eine zweiwertige Kohlenwasserstoffgruppe ist und n ist
eine ganze Zahl von 5 bis 250.
4. Flexible Platte mit einer gedruckten Schaltung gemäß An
spruch 3, wobei der Vielzweckkleber ein Epoxyharz ist.
5. Flexible Platte mit einer gedruckten Schaltung nach einem
der Ansprüche 2 bis 4, worin eine Metallfolie und ein wärmeresi
stenter Kunststoffilm miteinander über ein Klebmittel verklebt
sind, das ein Polycarbodiimid enthält.
6. Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Platte mit einer
gedruckten Schaltung, die eine wärmeresistente Kunststoffolie,
ein Klebmittel und eine Metallfolie nach Anspruch 3 umfaßt, worin
die Platte einer Temperatur von 40 bis 400°C zu irgendeinem
Zeitpunkt, nachdem der Klebstoff auf die wärmeresistente Kunst
stoffolie oder die Metallfolie aufgebracht wurde, unterworfen
wurde.
7. Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Platte mit einer
gedruckten Schaltung nach Anspruch 6, wobei die Heißverklebung
derart ausgeführt wird, daß das Polycarbodiimid eine Infrarot
absorption bei 2142 cm-1 im IR-Spektrum vor dem Heißverkleben hat
und eine neue spezifische Absorption bei 1630 bis 1685 cm-1 nach
der Heißverklebung zeigt.
8. Verfahren zur Herstellung einer flexiblen Platte mit einer
gedruckten Schaltung gemäß Anspruch 6 oder 7, worin das Polycar
bodiimid ein ¹³C-NMR (CP-MAS) Spektrum bei 120 bis 140 ppm vor
der Heißverklebung hat, und der Kunststoff hat einen neuen spezi
fischen Resonanzpeak bei 140 bis 150 ppm nach der Heißverklebung.
9. Überzugsfilm, der unter Verwendung des Polycarbodiimid ent
haltenden Klebstoffs nach Anspruch 1 erhältlich ist.
10. Flexible Platte mit gedruckter Schaltung nach Anspruch 9,
worin ein Trennmittel und eine wärmeresistente Kunststoffolie
miteinander mit Hilfe eines Klebstoffes, der ein Polycarbodiimid
enthält, verklebt werden.
11. Verfahren zur Herstellung einer Überzugsfolie, umfassend
einen wärmeresistenten Kunststoffilm, einen Klebstoff und ein
Trennmittel nach Anspruch 10, wobei das Verfahren die folgenden
Schritte umfaßt:
Aufbringen des Klebstoffs auf die wärmeresistente Kunststoffolie,
Trocknen des auf der Folie aufgebrachten Klebstoffs bei 40 bis 200°C und
Verbinden eines Trennmittels mit der erhaltenen Folie.
Aufbringen des Klebstoffs auf die wärmeresistente Kunststoffolie,
Trocknen des auf der Folie aufgebrachten Klebstoffs bei 40 bis 200°C und
Verbinden eines Trennmittels mit der erhaltenen Folie.
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