DE2162056A1 - Verfahren zur Herstellung von laminiertem Plattenmatenal - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von laminiertem Plattenmatenal

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John Arne Kingsley Hamp shire Walhnder (Großbritannien)
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Description

DIPL.-INQ. H. STEHMANN es Nürnberg 2
ESSENWEINSTRASSE 4-<
DIPL.-PHYS. DR. K. SCHWEINZER tel.: kanzlei0911/203727 privat: 774306
DIPL.-INQ. DR. M. RAU 2162056 m« ^**"""' STEHPATENT
PATENTANWÄLTE BANKKONTEN:
DEUTSCHE BANK AG. NORNBERG BLZ 74070012
KONTO NR. 341164
POSTSCHECKKONTO: NORNBiRS «70Ϊ1
Nürnberg, den 14.12.1971 115/Ka
PERSTORP AB, S 284 oo, Perstorp, Schweden
"Verfahren zur Herstellung von laminiertem Plattenmaterial"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von laminiertem bzw. lameliiertem bzw. mehrschichtigem Plattenmaterial mit einer metallischen Beschichtung bzw. mit einem metallischen Überzug, beispielsweise für die Herstellung von gedruckten Schaltungen.
Es wurde bereits vorgeschlagen (P 17 69 299·8-4^), eine Schicht aus Kunststoffmaterial derart zu behandeln, daß eine genarbte Oberfläche entsteht, auf die ein festhaftender Metallüberzug aufgebracht werden kann.
Es ist bekannt, daß - falls eine Kupferfolie auf einer Kunststoffoberfläche als Schicht niedergebracht wird es erforderlich ist, die untere Oberfläche der Folie zu oxydieren, um eine vergrößerte wirksame Oberfläche zu schaffen, die die Adhäsion am Substrat aus Kunststoff fördert. Die kristallographische Form des Kupferoxyds ist jedoch nicht notwendigerweise die geeignetste zur Erzielung einer hohen Adhäsion.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Gattung zur Erzeugung einer derartigen Oberfläche; anzugeben, ohne daß vielfältige Verfahrensschri"bbe wie
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beil diesem bekannten Verfahren erforderlich sind, sowie das Haften eines metallischen Überzuges bzw. einer metallischen Schicht zu verbessern.
Diese Aufgabe,.die Herstellung eines laminierten Plattenmaterials mit einem Metallüberzug, wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß auf ein Substrat aus Kunststoffmaterial ein Film aus oxydiertem Aluminium auf mindestens einer Oberfläche aufgebracht wird, daß dieser Film derart weggeätzt wird, daß auf der Oberfläche des Kunststoffmaterials ein Abdruck dds oxydierten Aluminiumfilms hinterlassen wird, wodurch eine feste Verankerung eines auf chemischem Wege und/oder durch ein oder mehrere elektrolytische Metallierungsverfahr en niedergebrachten Metallüberzuges ermöglicht wird.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung, die im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert wird, wird ein Epoxyharz/Glas laminiertes Substrat in der Weise hergestellt, indem Folien bzw. Schichten aus Glasmatten (glass cloth) mit einem Harz, getränkt werden, wie z.B. Diglycidyläther des Bisphenol A mit Methylendianilin, und daß das Harz getrocknet, jedoch nicht ausgehärtet wird. Derartige Blätter bzw. Folien werden anschließend zu einem Stapel der erforderlichen Dicke miteinander vereinigt und an der oberen und unteren Oberfläche mit einem Film bzw. einer Folie von elektrolytisch oxydiertem Aluminium versehen. Das Paket wird dann einer Wärmebehandlung unter Druck unterworfen, um das Harz auszuhärten. Eine geeignete Aushärtungszeit ist eine Stunde und eine geeignete Temperatur zum Aushärten liegt bei etwa I6o° C. Während dieses Verfahrens wird das Harz durch einen flüssigen Zustand geringer Viskosität geführt. Als Folge davon können nadelfärmige Kristalle aus Aluminiumoxyd
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ungestört in die Oberflächenbereiche des Harzes eindringen. Nachdem das Aushärten beendet ist, werden die Aluminiumfilme weggeätzt,- beispielsweise in einer Lösung aus Natriumhydroxyd oder in Salzsäure, wobei jede Oberfläche des Harzes genarbt oder mikroporös verbleibt, infolge eines genauen Abdruckes des oxydierten Aluminiums, d.h. mit tiefen nadeiförmigen Narben, die feste Verankerungspunkte, für eine Metallschicht schaffen, beispielsweise aus Kupfer oder Nickel, das durch darauffolgende chemische und/oder elektrolytische Metallisierungsverfahren niedergebracht werden.
Die letztgenannten Metallisierungsverfahren sind an sich bekannt, und sind beispielsweise in der eingangs erwähnten Patentschrift dargelegt.
Es ist verständlich, daß die kristallographische Struktur des elektrolytisch oxydierten Aluminiums zu einer besonders guten Adhäsion des Metallüberzuges auf der Harzoberfläche führt und zwar zu einer besseren Adhäsion, als im normalen Falle mit einer oxydierten Kupferoberfläche· erhalten werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in gleich vorteilhafter Weise auch mit anderen Substraten ausgeführt werden, beispielsweise mit Papier/Epoxyharz-Schichten oder mit Schichten aus Papier/Pheriolharz.
Die folgenden Beispiele erläutern die durch Bildung einer genarbten oder mikroporösen Oberfläche auf einem Substrat erhaltenen Resultate, indem Aluminiumfilrae, die durch verschiedene Oxydationsverfahren anodisch oxydiert wurden, verwendet wurden:
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Ein Substrat aus Epoxyharz/Glas wird hergestellt und mit einem in der oben beschriebenen Weise oxydierten Aluminiumfilm versehen. Nach dem Aushärten des Substrates wird der Aluminiumfilm in einer 2o$igen wässrigen Lösung von Natrium hydroxyd bei Temperaturen zwischen 60 und 9o° weggeätzt^ wonach das Substrat in eine 55$ige wässrige Lösung von Salpetersäure getaucht wird. Die erhaltene genarbte oder mikroporöse Oberfläche wurde dann mit einem chemisch reduzierten Kupferfilm bedeckt und anschließend zu einer Kupferschicht von 25 Mikron Dicke elektrolytisch galvanisiert.
Von derartig hergestellten Probell wurden gedruckte Schaltungen zum Testen hergestellt und zwar für die Bestimmung der Kraft zum Abblättern (peel strength) und zur Durchführung der "solder-float"-Tests gemäß der US-Military Specification MILL-P-I^ 9^9 E (ASTM-D I867). Folgende Werte für die Kraft zum Abblättern und für die "solder float"-Zeiten wurden bestimmt:
Beispiel 1
Bad zum anodischen Oxydieren des Aluminiumfilms:
Formierungsspannung (Formation voltage):
Stromdichte:
Zeit:
Kraft zum Abblättern:
"solder float"-Zeit:
5 $ige wässrige Schwefelsäurelösung;
24 Volt;
1,5 Amp. pro (dm) 30 Min.
C^y 1,2 kg/m (o, 4 lb/inch) weniger als 1 Sek.
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Beispiel 2
Bad für die anodische Oxydation: 25#ige wässrige Phosphorsäurelösung;
Formierungsspannung 24 Volt;
Stromdichte: o,6 Amp. pro (dm)
Zeit: j5o Min.;
Kraft zum Abblättern ^ 34 kg/m (2,ο lb/inch);
"solder float"-Zeit: weniger als 1 Sek.
Beispiel 3
Wie Beispiel 2, jedoch mit der Abänderung, daß das Substrat vor dem Niederbringen des Kupfers 24 Stunden lang bei Io5° C getrocknet wurde.
Kraft zum Abblättern: C^ 48 kg/m (2,8 lb/inch);
"solder float"-Zeit:. 15 Sekj
Beispiel 4
Wie in Beispiel 3, jedoch mit der Abänderung,, daß das Substrat 5 Minuten lang bei 2oo° C getrocknet und für eine Dauer von 5 Minuten in Methylenchlorid getaucht wurde, wonach das Material bei 2oo° C für eine Dauer von 5 Minuten wieder getrocknet wurde.
Kraft zum Abblättern: C^ Io5 kg/m (6 lb/inch);
"solder float"-Zeit: 6o Sek.
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-D-
Zum Vergleich wird darauf hingewiesen, daß die Werte
für die "speel-strength"· und die solder-float-Zeiten für ein beschichtetes Epoxyharz/Glassubstrat, das ohne Verwendung einer Aluminiumfolie beschichtet wurde, zu klein waren, als daß sie mit bekannten Geräten hätten gemessen werden können.
-. Ansprüche -
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Claims (6)

  1. Ansprüche
    \Xy) Verfahren zur Herstellung von laminiertem Plattenmaterial mit einem Metallüberzug, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer Oberfläche eines Substrats aus Kunststoffmaterial ein Film aus oxydiertem Aluminium aufgebracht wird, daß der Film unter Hinterlassung eines Abdruckes auf der Oberfläche des Kunststoffmaterials abgeätzt wird, sodaß eine feste Verankerung für einen. Metallüberzug geschaffen wird, und daß anschließend der Metallüberzug mittels eines chemischen und/oder elektrolytischen Verfahrens niedergebracht wird.
  2. 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein laminiertes Substrat aus Epoxyharz/Glas oder Epoxyharz/Papier verwendet wird.
  3. 3.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Substrat ein aus einzelnen mit Epoxyharz getränkten ■ Schichten aus Glasfasern oder Papier bestehendes Material verwendet wird.
  4. 4.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus noch nicht ausgehärtetem Kunststoffmaterial mit einem oxydierten Aluminiumfilm versehen wird, der auf einer oder auf jeder seiner Oberflächen aufgebracht wird, und daß eine Wärme- und Druckbehandlung zum Aushärten des plastischen Materials durchgeführt wird.
  5. 5.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oxydierte Aluminiumfilm mittels einer Natriumhydroxydlösung weggeätzt wird.
    209826/0986
  6. 6.) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat nach dem Wegätzen des oxydierten Aluminiumfilms vor dem Aufbringen des Metallüberzuges getrocknet wird.
    209826/0986
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