DE2065348C3 - Verfahren zur Herstellung eines Harzschichtträgers für gedruckte Schaltungen u.dgl - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Harzschichtträgers für gedruckte Schaltungen u.dgl

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Harzschichtträgers für gedruckte Schaltungen und dergleichen.
Isolierende Schichtträger werden heute sehr viel bei der Herstellung von leitermetallplattierten Schichtstoffen für die Anfertigung von gedruckten Schaltungen verwendet, um als Träger nicht nur der Leitungsbahnen, sondern auch als Grundplatte für die elektronischen Bauelemente zu dienen.
Nach Stand der Technik sind vor allem die Verfahren zur Herstellung von Isolierträgern aus Hartpapier und Harttextil bekannt, die neben Kunststoffträgern noch gerne verwendet werden. Diesen Verfahren haftet jedoch der entscheidende Nachteil an, daß entweder ein polymeres Bindemittel notwendig ist, um den Isolierträger mit einem Leitermetall oder dergleichen zu verbinden, oder doch nur eine unbefriedigende Haftung zwischen dem Isolierträger und einem Leitermetall oder dergleichen erzielt wird.
Daraus ergibt sich die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung eines Isolierträgers zu schaffen, der an seiner Oberfläche die Eigenschaft guter Haftfähigkeit bei Verwendung als Träger für Leiterbahnen und dergleichen aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgcmäß dadurch gelöst, daß die Aluminiumfolie von einem aus der einen Schichtstoff aus Aluminiumfolie mit wärmegehärtetem larzschichtträger und einen Schichtstoff aus Aluminiumfolie mit thermoplastischem Harzschichtträger um-
fassenden Gruppe ausgewählten Schichtstoff chemisch abgelöst wird, wobei die an dem Harzschichtträger anliegende Fläche der Aluminiumfolie in einem elektrolytischen Phosphorsäurebad anodisch behandelt worden ist
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Verwendung von polymeren Haftüberzügen überflüssig ist, wenn eine zufriedenstellende Haftung eines Leitermelalls und dergleichen an dem dielektrischen Schichtträger ζ. Β. bei Verwendung zur Herstellung von gedruckten Schaltungen erreicht werden soll.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von drei Ausführungsbeispielen näher erläutert
Bei der Herstellung eines Harzschichttru^ers nach der Erfindung umfaßt der erste Arbeitsgang die anodische Behandlung von Aluminiumfeinblech oder -folie in einem etwa 10 bis 60 Gewichtsprozente Phosphorsäure enthaltenden elektrolytischen Bad bei einer Temperatur von etwa 20 bis etwa 55° C für die Dauer von etwa 1 bis etwa 30 Minuten oder mehr und bei einer Stromdichte von etwa 10,7 mA/cm2 bis etwa 80,7 mA/cm2, wobei das Werkstück vorzugsweise bei etwa 32 bis 43°C etwa 3 bis 7 Minuten bei einer Stromdichte von 28 bis etwa 59 mA/cm2 in einem etwa 20 bis 40 Gewichtsprozente Phosphorsäure enthaltenden elektrolytischen Bad anodisch behandelt wird. Das entstehende Produkt ist Aluminiumfeinblech oder -folie mit einem zähen haftenden Oberzug, der für einen Oxidüberzug auf seinen Oberflächen gehalten wird. Obwohl die Aluminiumcloxierung üblicherweise mit Lösungen aus Schwefelsäure, Chromsäure, Oxalsäure usw. durchgeführt wird, hat sich herausgestellt, daß nur Aluminium, das in einem Phosphorsäure enthaltenden Bad anodisch behandelt worden ist, zur Herstellung von Harzschichtträgern nach der Erfindung brauchbar ist
Als Schichtträger lassen sich die verschiedensten, dem Fachmann geläufigen Kunststoffe verwenden. Zu den brauchbaren Kunststoffen gehören diejenigen, die sowohl aus thermoplastischen als auch aus wärmehärtbaren Harzen hergestellt sind. Für die Erfindung brauchbare typische wärmehärtbare Harze sind die Phenolharze, wie beispielsweise die Mischpolymere aus Phenol, Resorcin, einem Kresol oder einem Xylenol mit Formaldehyd oder Furfurol. Durch Reaktion von Dicarboxylverbindungen mit zweiwertigen Alkoholen hergestellte Polyester, wie beispielsweise die Reaktionsprodukte von Phthal- oder Maleinsäureanhydrid mit Mono-, Di- oder Polyäthylenglykolen, bilden eine passende Gruppe von wärmehärtbaren Harzen. Zu einer besonders wertvollen Gruppe wärmehärtbarer Harze gehören die Epoxyharze, wie beispielsweise das Reaktionsprodukt aus Epichlorhydrin und Bisphenol A. Zu den für die Erfindung brauchbaren thermoplastischen Werkstoffen gehören die Polyolefine, wie beispielsweise Polypropylene, Polysulfone, A BS-Kunststoffe, Polycarbonate, Polyphenylenoxide usw.
Der zweite Arbeitsgang umfaßt die Herstellung eines aluminiumplattierten Schichtstoffes, indem ein Bogen eines wärmehärtbaren oder thermoplastischen Materials und Aluminiumfolie mit einer dem Kunststoff zugekehrten anodisch behandelten Oberfläche in einer Presse unter Einwirkung von Wärme und Druck zusammengepreßt werden.
Bei dem aluminiumplattierten Schichtträger nach dem Verfahren der Erfindung kann die Aluminiumfolie
so dünn wie möglich sein, da diese Plattierung erfindungsgemäU von dem Träger vor einem Anbringen irgendeiner Schaltung und dergleichen vollständig abgelöst oder abgeätzt und somit nicht für eine Schaltung bildende oder andere Zwecke verwendet wird. Nach dem Ablösen der Aluminiumplattierung wird der Schichtträger in bekannter Weise in einer Zinn-Palladium-Katalysatorlösung katalysiert und dann so bearbeitet, um an seiner Oberfläche eine haftende Schaltung und dergleichen aus Leitermetall oder in dergleichen zu bilden.
Ein wesentlicher Gesichtspunkt der Bildung einer bindungsfähigen Oberfläche besteht darin, daß der Kunststoff fähig ist, in die anodisch behandelte Oberfläche einzufließen und sich ihr anzupassen. Außerdem ist der vorerwähnte Erwärmungs- oder Hitzebehandlungsverfahrensschritt für eine verbesserte Haftung eines späteren Oberzuges oder Beschichtungsprozesses auf dem Träger wesentlich. Nach dem Abätzen des anodisch behandelten Aluminiumüberzuges ist das Ergebnis ein Kunststoffschichtträger mit stark oberflächenaktiven Seiten, die mit Wasser netzbar sind. Die Stärke der zu verwendenden Aluminiumfolie läßt sich weitgehend variieren, obwohl diese vorzugsweise etwa 0,0254 bis etwa 0,0762 mm beträgt 2·; Desgleichen läßt sich die Stärke der verwendeten Bogen aus wärmehärtbarem und thermoplastischem Harz von etwa 0,0381 bis 3,175 mm oder mehr variieren.
Die nachfolgenden, nicht als beschränkend anzusehenden Beispiele veranschaulichen die Herstellung der ;o verschiedenartigsten Schichtträger nach der Erfindung:
Beispiel I
Es wurde Aluminiumfolie (Typ M.45, H-18 — 0,0635 mm dick) in einem 30 Gewichtsprozente Phos- « phorsäure enthaltenden wäßrigen elektrolytischen Bad bei 38° C und einer Stromdichte von 43 mA/cm2 für die Dauer von 5 Minuten anodisch behandelt.
Ein Bogen der anodisch behandelten Aluminiumfolie wurde in einer auf eine Temperatur von 163° C vorgewärmten Presse zur Herstellung von Schichtstoffen auf die Oberseite eines (titandioxidgefüllten) Polypropylenbogens mit einer Dicke von 0,1524 mm gelegt. Der Aluminiumbogen war so angeordnet, daß eine anodisch behandelte Oberfläche den Kunststoffbo- r, gen berührte, wobei zum Verhindern des Festklebens zwischen dem Pressentisch und der Unterseite des Polypropylenkunststoffes eine Zellophanfolie gelegt wurde.
Die Presse wurde zugefahren, der Druck auf 14 kg/cm2 gebracht und dann beim Fließen des Kunststoffes allmählich bis auf atmosphärischen Druck gesenkt, worauf der Schichtstoff aus der Presse entfernt wurde.
Nach dem Ablösen der Aluminiumfolie durch Eintauchen des Schichtstoffes in 30prozentige Salzsäure für die Dauer von 10 Minuten bei 71CC wurde die Oberfläche nach üblichen Techniken nichtelektrolytisch mit Nickel und dann elektrolytisch mit Kupfer beschichtet Der aufgebrachte haftfähige Metallüberzug wies einen Haftwert von etwa 535 g/cm auf.
Beispiel II
Eine Polypropylentafel mit einer Dicke von 3,175 mm wurde in gleicher Weise wie im Beispiel I beschrieben auf einen anodisch behandelten Aluminiumbogen mit einer Dicke von 0,0508 mm aufgeschichtet Nachdem die Aluminiumfolie durch Eintauchen in 40prozentige Salzsäure entfernt worden war, wurde die Oberfläche mit einem Lack auf Acrylbasis gestrichen, den man anschließend trocknen ließ. Die Farbe haftete fest an der vorbereiteten Oberfläche, und beim Anpressen von mit Klebstoff beschichtetem Band gegen die Farboberfläche und bei seinem Entfernen durch Abziehen unter einem Winkel von 90° blieb der durch Anstrich aufgebrachte Obeirzug an der Schichtträgeroberfläche intakt
Beispiel III
Aus einer ABS-Kunststofftafel (3,175 mm dick) und einer anodisch behandelten Aluminiumfolie (0,0762 mm dick) wurde ein Schichtstoff in gleicher Weise wie im Beispiel I beschrieben hergestellt mit der Ausnahme, daß der angewendete Druck 17,5 kg/cm2 betrug. Nach dem Ablösen des Aluminiums von dem Schichtstoff in im Beispiel I beschriebener Weise wurde der Schichtträger nichtelektrolytisch mit Nickel beschichtet und dann mit Kupfer eloxiert so daß ein metallisierter Schichtträger entstand, bei welchem der Metallüberzug eine Schäl- und Abhebefestigkeit von etwa 535 g/cm hatte.
Ein weiterer Teil des Schichtträgers wurde mit einem Lack auf Acrylbasis gestrichen, der nach seinem Trocknen an der behandelten Oberfläche fest haftete.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung eines Harzschichtträgers für gedruckte Schaltungen und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumfolie von einem aus der einen Schichtstoff aus Aluminiumfolie mit wärmegehärtetem Harzschichtträger und einen Schichtstoff aus Aluminiumfolie mit thermoplastischem Harzschichtträger umfassenden Gruppe ausgewählten Schichtstoff chemisch abgelöst wird, wobei die an dem Harzschichtträger anliegende Fläche der Aluminiumfolie in einem elektrolytischen Phosphorsäurebad anodisch behandelt worden ist
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anodisch behandelte Aluminiumfolie von dem Schichtträger abgelöst wird, indem die Folie für etwa 2 bis etwa 30 Minuten bei einer Temperatur von etwa 27 bis etwa 821C in einer wäßrigen Lösung eines aus der Natrium-, Kalium-, Lithiumhydroxid und Salzsäure umfassenden Gruppe ausgewählten Materials behandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtstoff aus Aluminiumfolie und wärmegehärtetem Harzschichtträger verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schichtstoff aus Aluminiumfolie und thermoplastischem Harzschichtträger verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Ablösen der Aluminiumfolie \on dem Schichtstoff entstehende Oberfläche des Harzschichtträgers katalysiert und dann auf diese Oberfläche ein Metallüberzug aufgebracht wird.
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