DE2413932A1 - Duenne folie - Google Patents

Duenne folie

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DE2413932A1
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Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 19.3.1974
MANFRED MIEHE
Diplom-Chemiker Telegramme: Indusprop Berlin
Telex: 0185443
US/38/2161 A-6089
YATES INDUSTRIES INC. 23 Amboy Road, Bordentown, New Jersey, 08505
USA
Dünne Folie
Es wird eine Verbundfolie mit einer Aluminium oder Aluminiumlegierungsschicht, einer Kupferschicht und einem Aluminiumoxid-Niederschlag zwischen der Aluminium- und der Kupferschicht, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen Verbundfolie geschaffen. Es wird weiterhin ein Verfahren zum Herstellen von kupferüberzogenen Elementen geschaffen, die zum Herstellen gedruckter Schaltkriese aus derartigen Folien und den so hergestellten Schichtkörpern geeignet sind. Die Verbundfolie und das Beschichtungsverfahren ermöglichen die Ausbildung von kupferüberzogenen Elementen, bei denen die Kupfrschicht außerordentlich dünn ist.
Die Erfindung betrifft eine dünne, getragene Kupferfolie, ein Verfahren zum Herstellen von kupferüberzogenen Schichtkörpern aus derselben, sowie die so hergestellten Schichtkörper.
Gedruckte Schaltkreis-Elemente werden üblicherweise ausgehend von kupferüberzogenen Schichtkörpern vermittels eines Ätzverfahrens hergestellt. Die zum Herstellen gedruckter Schaltkreise in Anwendung kommenden kupferüberzogenen Schichtkörper werden üblicherweise ausgehend von Kupferfolie und einem als Isolationsmaterial wirkenden Substrat hergestellt vermittels Beaufschlagen von Wärme und Durck in einer Schichtkörper-Presse. Bei dem herkömmlichen Ätzverfahren wird die kupfer-
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überzogene Oberfläche mit einem lichtfesten Material überzogen und sodann mit einer den angestrebten Schaltkreis definierenden Maske abgedeckt. Das lichtfeste Material wird sodann dem Licht ausgesetzt, wodurch der den angestrebten Schaltkreislinien entsprechende Teil entwickelt und gehärtet wird. Das nicht entwickelte lichtfeste Material wird weggewaschen. Die maskierte Oberfläche wird sodann mit einer Ätzlösung behandelt unter Entfernen der unerwünschten reinigenden Teile des Kupfers.
Ein bei derartigen Verfahren üblicher Weise auftretendes Problem bezeichnet man als "Unterschneidung", wobei die Ätzlösung während des Entfernens des unerwünschten Kupfers die durch die Maske geschützten Kupferlinien vonder Seite aus unter der Maske angreift. Dieses Problem ist besonders dort ausgeprägt, wo man das Herstellen eines Schaltkreises mit sehr feinen Linien anstrebt.
Eine Lösung dieses Problems besteht in dem Anwenden einer sehr dünnen Schicht des Kupferüberzuges. Bei Verringerung der Dicke des Kupferüberzuges ergeben sich weitere Vorteile, d.h. die erforderliche Ätzzeit wird verringert, und die Probleme im Zusammenhang mit der Entfernung der verbrauchten, kupferenthaltenden Ätzlösung werden leichter gestaltet.
Dünne Kupferfolien sind mittels verschiedener Verfahrensweisen hergestellt worden, einschließlich der elektroIytischen Abscheidung von Kupfer auf einem sich bewegenden metallischen Substrat. So offenbart z.B. die US-Patentschrift 2 433 441 das Herstellen dünner Kupferfolien vermittels elektrolytischer Abscheidung von Kupfer auf einem endlosen rostfreien Stahlband, von dem das Kupfer anschließend abgestreift wird. Die US-Patentschrift 880 484 offenbart das Ausbilden dünner Kupfer- und weiterer Metallfolien vermittels Abscheiden des Metalls auf einer sich drehenden Trommel, die eine Aluminiumlegierungsoberflache aufweist, die mit einem dünnen Aluminiumoxidniederschlag überzogen ist.
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Sehr dünne Kupferfolien in der Größenordnung von 6-12 Mikron Dicke sind einem mechanischen Versagen unterworfen, d.h. einem Reißen während des Abstreifvorganges und während des sich anschließenden Beschichtungsverfahrens. Bei dem Herstellen derartig dünner Folien ergibt sich eine untere Grenze bezüäglich der für die Folie angestrebten Dicke, so daß dieselbe selbsttragend verbleibt sowie in eine Rolle geformt werden kann. Wie in der US-Patentschrift 2 433 441 angegeben, sind außerordentlich dünne Folien ebenfalls porös und gestatten einen Durchtritt von Flüssigkeiten durch dieselben. Die Porösität derartiger Folien stellt ein Problem bei der Anwendung in gedruckten Schaltkreisen dar, da das Harz des Substrates, wenn man dasselbe in die Folie eindringen läßt, einen Überzug über der freigelegten Kupferoberfläche bildet und es somit schwierig oder unmöglich macht, diese Oberfläche zu ätzen oder zu löten.
Erfindungsgemäß wird eine neue Verfahrensweise geschaffen, die zu einer Küpfer-Aluminium-Verbundfolie führt, die mit einem herkömmlichen Substrat in einen Schichtkörper überführt werden kann, von dem das Aluminium leicht unter Ausbilden eines Schichtkörpers abgestreift werden kann, der eine kupferüberzogene Oberfläche von außerordentlicher Dünne aufweist.
Die erfindungsgemäße Verbundfolie weist eine Aluminium- oder Aluminiumlegierungsschicht und eine dünne Kupferschicht auf, die von dem Aluminium durch eine Zwischenschicht aus Aluminiumoxid mit einer ausreichenden Dicke, um ein Ablösen des Kupfers ohne Zerreißen zu gestatten, getrennt ist. Die Kupfer-Aluminium-Verbundfolie ist gegenüber einem Zerreißen weniger anfällig, als eine Kupferfolie mit einer Dicke entsprechend der Kupferschicht des Verbundkörpers. Die erfindungsgemäßen Schichtkörper werden vermittels übereinanderlegen der Folie auf einem Isolationsmaterial hergestellt, wobei die Kupferoberfläche mit dem Substrat in Berührung steht, sowie Beschichten der Anordnung. Bei dem Kühlen trennt sich die
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Aluminiumfolie an der Trennschicht und hinterläßt einen kupferüberzogenen Schichtkörper. Während der Beschichtung dient die Aluminiumshhicht als eine Barriere, um ein Eindrngen des Harzes des Substrates in das Kupfer zu verhindern.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine Kupferfolie von außerordentlicher Dünne zu schaffen, die noch selbsttragend ist und in Rollenform gebracht werden kann.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Kupferverbundfolie zu schaffen, wobei das Kupfer extrem dünn ist, mit einem harzartigen Substrat noch in einen Schichtkörper überführt werden kann, ohne daß ein Harzblutten in das Kupfer erfolgt.
Eine weitere der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, einen Verbundkörper zu schaffen aus einer Kupferschicht auf einer tragenden Folie, die dergestalt ist, daß das Kupfer leicht ohne Zerreißen abgestreift werden kann.
Wie oben erwähnt, wird erfindungsgemäß eine Kupfer-Aluminium-Verbundfolie geschaffen, die mit einem harzartigen Substrat unter Ausbilden eines kupferüberzogenen Elementes in einen Schichtkörper überführt werden kann, wobei die Kupferschicht außerordentlich dünn ist. Die von dem Aluminiumfolienträger auf das harzartige Substrat überführte Kkpferschicht weist eine derartige Dicke auf, daß bei Vorliegen derselben als nicht tragende Folie, dieselbe nicht selbsttragend sein würde oder in Rollenform gebracht werden könnte. Eine angenäherte Dicke der Kupferschicht beläuft sich auf etwa 6 Mikron bis etwa 12 Mikron und diejenige des Aluminiumoxid-Trennüberzuges auf etwa 1 Mikron bis etwa 5 Mikron. Da die Aluminiumfolie evtl. verworfen ist, ist es aus economischen Gründen erforderlich, daß die Aluminiumfolie so dünn wie möglich ist in Übereinstimmung mit den Zielen die erforderliche mechanische Festigkeit für das Tragen des Kupfers zu ergeben. Ein geeignete Dicke der Aluminiumfolie beläuft sich auf etwa 30-100 Mikron.
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Die Kupferschicht der Verbundfolie wird mit einem geeigneten Isolationsmaterial beschichtet unter Ausbilden kupferüberzogener Schichtkörper, die für die Umwandlung in Elemente für gedruckte Schaltkreise geeignet sind. Aufgrund des äußerst dünnen Kupferüberzuges können derartige Schichtkörper zum Herfetellen von Schaltkreisen mit sehr feinen Linien in der Größenordnung von wenigen tausendstel cm Breite angewandt werden, wodurch mehr Schaltkreise auf ein Teil oder Element einer gegebenen Größe aufgebracht werden können, als dies mit Schaltkreisen aus herkömmlichen Kupferfolie-Schichtkörpern möglich ist.
Nach einer erfindungsgemäßen Ausführungsform wird eine gedehnte Aluminiumfolie in Serpentinenform durch eine Reihe elektrolytischer Behandlungsbäder geführt. Das erste Bad ist ein herkömmliches anodisierendes Bad, in dem die Aluminiumfolie anodisch gemacht wird und durch das Bad mit einer ihrer Oberflächen benachbart zu einer oder mehrere Kathoden unter Ausbilden eines Aluminiumoxidüberzuges auf dieser Oberfläche geführt wird.
Das bevorzugte Anodisieren erfolgt vermittels eines Phosphatirungsverfahrens unter Anwenden einer wässrigen Lösung, die etwa 25 bis etwa 200 g/l Phosphorsäure enthält. Ein weiteres geeignetes Anodisierungsverfahren ist in der US-Patentschrift 3 023 149 beschrieben, bei dem eine wässrige Lösung aus Schwefelsäure als Anodisierungsbad angewandt wird. Wässrige Lösungen aus Oxal- und Chromsäure sind ebenfalls für die Anwendung als Anoidisierungsbad geeignet. Die Aluminiumfolie tritt aus dem Anodisierungsbad mit einer Seite aus, die einen Aluminiumoxidüberzug mit einer Dicke in der Größenordnung von etwa 0,025 mm bis etwa 0,15 mm.
Die Betriebsparameter eines typischen PhosphatisierungsVerfahrens sind in der Tabelle I wiedergegeben.
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- 6 Tabelle I - Phosphatierungsbad -
Arbeitsbereich bevorzugt
Phosphatierungsbad:
Phosphorsäure (g/l)
(berechnet als H3PO4) 25-200 50
Elektrolyttemperatur 0C 27-71 52
Anoden-Stromdichte A/dm 5-15 10
Eintauchdauer (see.) 8-60 15
Kathode Blei Blei
Dicke der Aluminiumfolie (Mikron) 30-100 60
Die Aluminiumfolie wird mit Spritzwasser gewaschen und sodann kathodisch gemacht und durch ein Kupfer-Elektroplattierungsbad geführt, in dem die Seite, die den Aluminiumoxidüberzug trägt, mit einer Kupferschicht in einer Dicke von etwa 6-12 Mikron plattiert wird.
Obgleich jede herkömmliche Kupfer-Plattierungslösung angewandt werden kann, kann das Verfahren bequem unter Anwenden einer wässrigen ein Kaliumkupferpyrophosphat, ein Komplexsalz, das durch die Formel KgCu(P2O-)2 dargestellt wird, enthaltenden Lösung durchgeführt werden. Die Lösung enthält etwa 22,5 bis 37,5 g/l metallisches Kupfer als Kupferpyrophosphationen, Cu(P2O7J2"6. Eine derartige Lösung enthält etwa 150 - 225 g/l Pyrophosphat als Kaliumpyrophosphat und 0,0 bis 3 g/l Ammoniak. Das Ammoniak dient der Einstellung des p„-Wertes und hierdurch Einstellen der Dicke des Oxidüberzuges. Eine derartige Lösung weist einen p„-Wert von etwa 8 bis 9 auf. Die Geschwindigkeit der Folienbewegung durch das Bad sollte eingestellt werden, so daß die Eintauchzeit sich für jede der Einheitsflächen der Folie auf etwa 8 bis 60 Sekunden und vorzugsweise 15 Sekunden beläuft. Die Badtemperatur sollte sich auf etwa 43 bis 6O0C, und vorzugsweise auf etwa 50°C belaufen. Die Kathoden-Strom-
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2 dichte sollte in einem Bereich von etwa 1 bis 8 A/dm und vorzugsweise 4,5 A/dm liegen. Dieses Verfahren führt zu einem Kupferüberzug von etwa 6 bis 12 Mikron auf der Aluminiumoxidschicht. Die Arbeitsparameter für ein Pyrophosphat-Kupfer-Plattierungsbad sind in der Tabelle II wiedergegeben.
Tabelle II - Kupfer-Plattierungsbad Arbeitsbereich bevorzugt
Cu als Cu (P2O7)2"6
(g/l berechnet als
metallisches Cu) 22,5-37,5 30
Pyrophosphat als K_Cu (P0O-,) „
(g/l) 6 2 7 2 NH- (g/l berechnet als NH4OH) PH-Wert
Temperatur (0C)
2 Kathoden-Stromdichte (A/dm ) Eintauchzeit (see.) Anode
Die Kupferoberfläche der Verbundfolie sollte elektrolytisch behandelt werden, um deren Adhäsion an den verschiedenen überzugsmaterialien, wie sie allgemein bei dem Herstellen gedrukter Schaltkreisteile angewandt werden, zu verbessern und um die Integrität der Folie zu erhalten, jedoch stellt die besondere Behandlung keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar und es kannjedes Verfahren , das eine elektrolytische Abscheidung von knotenförmigem oder dendritischem Kupfer auf der Kupferoberfläche bewirkt, angewandt werden. Eine geeignete Behandlung, die Anwendung finden kann, ist in der US-Patentschrift - Serial No. 187,923 beschrieben, auf deren Lehre hier Bezug genommen wird.
Das bevorzugte erfindungsgemäße Beschichtungsverfahren bedient sich des übereinanderlegens von Kupfer-Aluminium-Verbundfolie,
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150 - 225 187
0,0-3,0 1,5
8-9 8,5
43- 60- 52
1-8 4,5
8660 15
Blei Blei
auf die Oberfläche eines harzartigen Isolationssubstrates, wobei die Kupferoberfläche in Berührung mit dem harzartigen Material vorliegt. Die Folien-Substrat-Anordnung wird sodann einer herkömmlichen Beschichtungspresse zugeführt und Wärme und Druck unter Ausbilden eines Schichtkörpers ausgesetzt. Der Schichtkörper wird sodann gekühlt. Das Kühlen dient dem Ablösen der Aluminiumoxid-Trennschicht, wodurch ein Abtrennen der Aluminiumfolie bedingt wird, sowie hierdurch ein mit Kupferfolie überzogener Schichtkörper gebildet wird, der für das Herstellen bedruckter Schaltkreiselemente geeignet ist.
Herkömmliche Schichtkörperpressen sind üblicherweise mit zwei gegenüberliegenden hohlen Platten versehen, durch die eine Wärme- oder Kühlmedium umläuft. Während des Erhitzungszyklus wird Wasserdampf, z.B. überhitzter Wasserdampf bei etwa
150 bis 2O4°C durch die hohlen Platten unter gleichzeitigem
Beaufschlagen eines Drucks von etwa 14 bis 35 kg/cm in Abhängigkeit von der Art des angewandten Harzes und dem Harzgehalt des Fiberglases geleitet. Das Kühlen, das während des Kühlzyklus auftritt, unterstützt ein Brechen der Bindungen zwischen den Aluminium und der Kupferschicht der Verbundfolie, so daß sich die Aluminiumfolie von dem Schichtkörper trennt.
Wie sich für den Fachmann ergibt, kann das spezielle in diesem Schichtkörper angewandte Substrat in Abhängigkeit von der Anwendung, für den der Schichtkörper vorgesehen ist und den Wartungsbedingungen, unter denen der Schichtkörper angewandt wird, schwanken. Insbesonders geeignete Substrate, die den Schichtkörper für die Anwendung bei dem Ausbilden von bedruckten Schaltkreisen geeignet machen, sind nicht flexible Träger, wie mit Teflon imprägniertes Fiberglas ("Teflon" ist das Warenzeichen für Polyfeetrafluoräthylen), "KeI-F" imprägniertes Fiberglas ("KeI-F" ist ein Warenzeichen für gewisse Fluorkohlenstoff produkte , einschließlich'Polymerer des Trifluorchloräthylens und bestimmte Copolymere), epoxyimprägniertes Fiberglas und dgl. Zu flexiblen Substraten gehören Polyimide
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wie diejenigen, die unter der Bezeichnung "Kapton" und "H-FiIm" bekannt sind. (Beide Produkte werden von der DuPont in den Handel gebracht und sind Polyimidharze, die vermittels Kondensieren eines Pyromellitanhydrids mit einem aromatischen Diamin hergestellt werden).
Die Kupferschicht der erfindungsgemäßen Schichtkörper kann etwas porös sein, jedoch verhingert die Aluminiumschicht des Verbundkörpers ein Harzbluten durch dieselbe, während des Be- ' Schichtungsverfahrens. Wie weiter oben angegeben, ergibt sich andererseits durch ein Harz-Durchbluten Harzniederschläge auf der Kupferoberfläche des Schichtkörpers, die ein Entfernen vor dem überführen in einen Schaltkreis vermittels Ätzen erfordern würden.
Beispiel
Gemäß einem spezifischen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Aluminiumfolie von angenähert 60 Mikron Dicke aufeinanderfolgend in Serpentinenart durch drei elektrolytische Behandlungsbäder geführt. Das erste Bad ist ein Phosphatierungs- oder Anodisierungsbad mit Bleiplatten-Kathoden und enthält etwa 50 g/l Phosphorsäure. Dasselbe wird bei einer Temperatur von angenähert 52°C gehalten. Die Geschwindigkeit der Folienbewegung durch das Phosphatierungsbad ist eingestellt, so daß die Dauer der Behandlung für jede der Flächeneinheit der Folie sich auf angenähert 15 Sekunden beläuft. Bei dem Hindurchtritt durch das Bad, wird die Aluminiumfolie anodisch mittels einer Anoden-Stromdichte von etwa
10 A/dm gemacht. Diese Behandlung resultiert in einer einheitlichen Aluminiumoxidschicht.
Nach Verlassen des Phosphatierungsbades wird die Aluminiumfolie durch eine Waschstation geführt, wo dieselbe mit Wasser besprüht wird unter Entfernen jeglichen anhaftenden Elektrolyten und wird sodann serpentinenartig durch ein Kupfer-Plattierungsbad geführt, das eine Bleiplatten-Anode aufweist, wodurch die Folie kathodisch gemacht wird. Der Elektrolyt des Kupfer—
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Plattierungsbades ist eine wässrige Lösung eines Komplexsalzes - KgCu(P2O-)2« Das Kupfer liegt in dem Elektrolyten als Kupferpyrophosphationen in einer Menge von 30 g/l, berechnet als metallisches Kupfer, vor. Eine geringe Menge Ammoniak, angenähert 1,5 g/l liegt ebenfalls vor. Der pH~Wert des Kupfer-Plattierungsbades beläuft sich auf etwa 8,5 und die Temperatur wird bei angenähert 52°C gehalten. Die Kathoden-Stromdichte beläuft sich auf etwa 4,5 A/dm und die Eintauchzeit auf angenähert 15 Sekunden. Dieses Verfahren führt zu einer Abscheidung einer Kupferschicht angenäherter Dicke von 8 Mikron über der mit Aluminiumoxid überzogenen Oberfläche gegenüber der Anode.
Nach dem Austritt aus dem Kupferplattierungsbad wird die Verbundfolie erneut durch eine Waschstation geführt und sodann einem Oberflächenbehandlungsbad zugeführt, in dem dendritisches Kupfer auf der Kupferoberfläche der Folie elektrisch abgeschieden wird, um so dessen Haftfähigkeit zu verbessern, so daß dieselbe eine gute Bindung mit dem Substrat eingeht, wie es in der Industrie zur Herstellung gedruckter Schaltkreise angewandt wird. Die Folie wird sodann erneut gewaschen, getrocknet und in Rollen aufgenommen, die bequem für eine anschließende Anwendung oder Verkauf gelagert werden können. Gegebenenfalls kann die Folie nach der Behandlungsstufe fleckenfest gemacht werden.
Ein Schichtkörper wird durch übereinanderschichten der Folie, wie weiter oben beschrieben hergestellt, auf einem mit Epoxy imprägnierten Fiberglas ausgebildet, wobei die Kupferoberfläche mit dem Epoxy-Glas-Substrat in Berührung steht. Die Anordnung wird sodann einer herkömmlichen Schichtkörper-Presse zugeführt und einem Wärme- und Druckzyklus ausgesetzt, wobei überhitzter Wasserdampf bei 171°C durch die hohlen Platten der Beschichtungspresse geführt wird und ein Druck von 31,5 kg/cm beaufschlagt wird. Obgleich der Schichtkörper noch heiß ist, wird Wasser bei mit Raumtemperatur in die hohlen Platten unter Kühlen des Schichtkörpers eingeführt. Der Schichtkörper wird nach
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20 minütigem Abkühlen aus der Presse entfernt. Die Aluminiumfolie trennt sich automatisch von der Kupferschicht während der Kühlstufe.
Wenn auch die obige Beschreibung Ausdrücke, wie Aluminium, Aluminiumlegierungen und Aluminiumoxid anwendet, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf jeden metallischen oder weiteren elektrisch-leitenden Träger anwendbar, der in Folienform erhältlich ist und ausreichende mechanische Festigkeit besitzt, um einen adequaten Träger für Kupfer zu liefern. Es wird angenommen, daß die Abtrennung des Kupfers von dem Träger stattfindet als ein Ergebnis der unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten des Trägers und Kupfers. Spezieller ausgedrückt, der Träger und das Kupfer haben ausreichend unterschiedliche Koeffizienten, so daß beim Beschichten unter der Einwirkung von Wärme und Druck und anschließendem Kühlen die ungleichen Ausdehnungskoeffizienten eine derartige Trennung bedingen. Wenn somit ein anderer Träger als Aluminium oder eine Aluminiumlegierung angewandt wird, sollte er diese Eigenschaft besitzen. In gleicher Weise können ebenfalls andere Trennmittel als Aluminiumoxid in geeigneter Weise für die Anwendung in Kombination mit dem speziellen angewandten Träger bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung finden. Es versteht sich jedoch, daß der erfindungsgemäße Aluminium-Aluminiumoxid-Kupfer-Verbundkörper den bevorzugten Verbundkörper darstellt.
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Claims (9)

  1. O Patentansprüche
    erfahren zum Ausbilden einer Verbundfolie für das Anwenden in gedruckten Schaltkreisen, gekennzeichnet durch Anodisieren wenigstens einer Oberfläche einer Aluminium-Trägerfolie unter Ausbilden eines Aluminiumoxid-Überzuges und • Abscheiden einer Kupferschicht über diesem Überzug, wobei der Überzug eine Dicke aufweist, die ausreichend ist, um ein Ablösen des Kupfers von dem Aluminium ohne Zerreißen zu gestatten .
  2. 2..Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminium-Trägerfolie und die Kupferschicht elektrolytisch ausgebildet sind.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Kupfer in einer Dicke von etwa 6-12 Mikron abgeschieden wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Aluminiumoxidüberzug in einer Dicke von etwa 1-5 Mikron ausgebildet wird.
  5. 5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Folie an einer nicht überzogenen Oberfläche derselben und dem Isolationssubstrat in einen Schichtkörper überführt wird.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trennen der Aluminiumschicht von der Kupferschicht bedingt wird.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungsstufe das Anwenden von Wärme und Druck auf die Folie und das Substrat bedingt, und die Trennung der Aluminiumschicht durch Kühlen des erwärmten Schichtkörpers bewirkt wird.
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  8. 8. Verfahren nach Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß als Isolationssubstrat ein epoxyimprägniertes Fiberglas angewandt wird.
  9. 9. Produkt für die Anwendung bei dem Ausbilden von gedruckten Schaltkreisen, das vermittels des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellt worden ist.
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DE2413932A 1973-04-25 1974-03-20 Verfahren zum Herstellen einer Verbundfolie für die Ausbildung gedruckter Schaltkreise Expired DE2413932C2 (de)

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US35419673A 1973-04-25 1973-04-25

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DE2413932C2 DE2413932C2 (de) 1984-08-30

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659625A1 (de) * 1976-12-30 1978-07-06 Ferrozell Sachs & Co Gmbh Verfahren zur herstellung von thinclad materialien fuer gedruckte schaltungen

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5434259Y2 (de) * 1974-07-12 1979-10-20
JPS5266962U (de) * 1975-11-12 1977-05-18
US4293617A (en) * 1979-12-26 1981-10-06 Gould Inc. Process for producing strippable copper on an aluminum carrier and the article so obtained
US4357395A (en) * 1980-08-22 1982-11-02 General Electric Company Transfer lamination of vapor deposited foils, method and product
GB2091634B (en) * 1981-01-22 1984-12-05 Gen Electric Transfer lamination of vapour deposited copper thin sheets and films
JPS58122865A (ja) * 1982-01-14 1983-07-21 高安 清輝 複合材料
US4534831A (en) * 1982-09-27 1985-08-13 Inoue-Japax Research Incorporated Method of and apparatus for forming a 3D article
US4452664A (en) * 1983-08-01 1984-06-05 General Electric Company Method for predetermining peel strength at copper/aluminum interface
GB8333753D0 (en) * 1983-12-19 1984-01-25 Thorpe J E Dielectric boards
US4846918A (en) * 1988-02-24 1989-07-11 Psi Star Copper etching process and product with controlled nitrous acid reaction
SE470277B (sv) * 1992-11-06 1993-12-20 Metfoils Ab Förfarande vid mönsterkortstillverkning samt användning därvid
US6270889B1 (en) 1998-01-19 2001-08-07 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Making and using an ultra-thin copper foil
US6319620B1 (en) 1998-01-19 2001-11-20 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Making and using an ultra-thin copper foil
US6183880B1 (en) 1998-08-07 2001-02-06 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Composite foil of aluminum and copper
JP3670179B2 (ja) * 1999-11-11 2005-07-13 三井金属鉱業株式会社 キャリア箔付電解銅箔及びそのキャリア箔付電解銅箔を用いた銅張積層板
CN102442025A (zh) * 2011-09-08 2012-05-09 深圳市必事达电子有限公司 散热铝基板的制作方法
KR101944784B1 (ko) * 2017-01-16 2019-02-08 일진머티리얼즈 주식회사 캐리어박 부착 극박동박
CN112941478A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 山东金宝电子股份有限公司 一种微弧氧化处理铝箔为载体超薄铜箔及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US880484A (en) * 1904-06-29 1908-02-25 Edison Storage Battery Co Process of producing very thin sheet metal.
US2433441A (en) * 1947-12-30 Electrolytic production of thin
US3468765A (en) * 1966-08-04 1969-09-23 Nasa Method of plating copper on aluminum
US3551122A (en) * 1967-12-18 1970-12-29 Shipley Co Surface finished aluminum alloys
US3565771A (en) * 1967-10-16 1971-02-23 Shipley Co Etching and metal plating silicon containing aluminum alloys
DE2242132A1 (de) * 1971-08-30 1973-03-08 Perstorp Ab Material fuer gedruckte schaltungen und verfahren zu seiner herstellung
US3866022A (en) * 1972-12-26 1975-02-11 Nasa System for generating timing and control signals

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2433441A (en) * 1947-12-30 Electrolytic production of thin
US880484A (en) * 1904-06-29 1908-02-25 Edison Storage Battery Co Process of producing very thin sheet metal.
US3468765A (en) * 1966-08-04 1969-09-23 Nasa Method of plating copper on aluminum
US3565771A (en) * 1967-10-16 1971-02-23 Shipley Co Etching and metal plating silicon containing aluminum alloys
US3551122A (en) * 1967-12-18 1970-12-29 Shipley Co Surface finished aluminum alloys
DE2242132A1 (de) * 1971-08-30 1973-03-08 Perstorp Ab Material fuer gedruckte schaltungen und verfahren zu seiner herstellung
US3866022A (en) * 1972-12-26 1975-02-11 Nasa System for generating timing and control signals

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Firmenprospekt "Epoxylaminate with 5 micron electrolytic foil" von der Fa. Perstorp *
US-Z.:"Finishes for Aluminium" Vol. II, Process Manual, Fa. Reynolds Metals Company, Virginia, 1963, S. 71, 77 und 78 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2659625A1 (de) * 1976-12-30 1978-07-06 Ferrozell Sachs & Co Gmbh Verfahren zur herstellung von thinclad materialien fuer gedruckte schaltungen

Also Published As

Publication number Publication date
DE2413932C2 (de) 1984-08-30
IT1004196B (it) 1976-07-10
FR2227351B1 (de) 1979-06-15
FR2227351A1 (de) 1974-11-22
GB1458260A (en) 1976-12-15
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BE813813A (fr) 1974-08-16
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NL7404748A (de) 1974-10-29
LU69919A1 (de) 1974-08-06
JPS502658A (de) 1975-01-11
JPS542179B2 (de) 1979-02-03
SE406023B (sv) 1979-01-15

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