DE2500445C3

DE2500445C3 - Dielektrische Folie für gedruckte Schaltungen

Info

Publication number: DE2500445C3
Application number: DE2500445A
Authority: DE
Inventors: Robert W. Barton; Gaylord L. Groff
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1974-01-07
Filing date: 1975-01-06
Publication date: 1978-10-19
Also published as: AU7689474A; CA1019460A; FR2256831A1; SE415318B; JPS50116951A; YU347774A; GB1486372A; DE2500445A1; NO744708L; BR7500072A; NL7416906A; FR2256831B1; NO140032B; NO140032C; SE7414113L; SU959644A3; DE2500445B2; JPS561792B2

Description

Schicht, dm an einer vliesarligen Hahn haftet. Pie Hahn enthält ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Stapelfasern, die im wesentlichen alle einen Erweichungspunkt über 2J0"C haben. Die Fasern werden zusammengedrückt und aneinandergehalten durch eine im wesentlichen kontinuierliche Matrix aus polymeren] Bindemittel, das einer Verformung b/w. einem Verziehcn widersteht, wenn es in Filmform für 10 Sekunden einem auf 2bO"C erwärmten Lötmittekchmclzbad ausgesetzt wiiJ. Die Fasern sind in einem Anteil von mindestens 10 kg je Ries (ream) vorhanden, und das Bindemittel ist in einem Anteil von 15 — 75 Gew.-% der vlicsartigen Bahn vorhanden. Mindestens 5 Gew.-⁰/» der Fasern widerstehen einem Verformen, wenn sie einem auf 2bO C erwärmten Schmelzbad ausgesetzt werden, mindestens 30 Gcw.-% der Fasern zeigen eine Zugdehnung von mindestens 50% und eine Zerreißle sligkeil von mindestens 3,5 g/Denier, und mindestens 40 Gew.-% der Fasern absorbieren weniger als 3 Gew.-¹Vn !'dichtigkeit, wenn sie einer rclaliven leuchte von bV'/n bei 21 C ausgesetzt werden.

Diese mit Metall beschichtete dielektrische Folie zeigt im allgemeinen keine größere Dimensionsanderung als eine solche von 20 μηι/cni nach dem Entfernen eines Teils der oder der gesamten elektrisch leitenden Metallschicht durch Ätzen. Überraschenderweise führt das Entfernen durch Ätzen im allgemeinen in einem kleinen Anteil zu einer /unahmr (eine Folie, bei der die faserige Hahn mit wärmeerweichbaren ßindefasern autogen gebunden ist, schrumpft im allgeme.nen nach dem Fntfernen der elektrisch leitenden Metallschicht durch Atzen). Ferner zeigt die Folie der Erfindung eine Dimensionsänderung unter 100 μηι/cm und im wesentlichen kleine Hlasenbildung nach dem Aussetzen einem auf 230 C erwärmtem L.ötmittelbad für 10 Sekunden.

Die Zeichnung stellt vereinfacht eine gedruckte Schaltung 10 dar. die aus der dielektrischen Folie der Erfindung hergestellt worden ist. Wie gezeigt ist. tragt die vliesartige faserige Bahn oder Unterlage 11 Metallciter 12. die nach dem F.ntfernen durch Ätzen des übrigen Teils der elektrisch leitenden Metallschicht, die an der Bahn 11 haftet, zurückbleiben. Fin elektrisches Bauelement 13 ist, wie dargestellt ist, mit den Leitern 12 durch Einlassen elektrischer Leitungsdrähte 14 von dem Bauteil durch die in die Leiter gestanzten Löcher und dann Verlöten der Leitungsdrähte ;>n der betreffenden Stelle leitend verbunden.

Im allgemeinen werden vlicsartige Bahnen, die für die mit Metall beschichtete dielektrische Folie der Erfindung verwendet werdet¹, hergestellt, indem zunächst die gewünschten diskontinuierlichen Fasern bzw. Stapelfasern vermischt werden, dann das Gemisch /u einer lockeren vlicsartigen Bahn verarbeitet wird, vorzugsweise nach herkömmlichen Luft-Verlegungsverfahren. /. B. Rundo-Wcbhing oder Garnetting. dann die Bahn mit einem polymeren Bindemittel imprägniert wird. z. B. durth Leiten der Bahn zwischen zwei Druckwalzen, von denen eine teilweise in eine Dispersion oder Losung des Bindemittels einlaiichl. und schließlich die Bahn verdichtet und getrocknet wird. z.B. durch Leiten der imprägmcrien lockeren Bahn zwischen erwärmte Druckwalzen und durch einen Ofen (der bei bevorzugten Aüsführungsformcn das Bindemittel außerdem vernetzt).

Die in dem Fasergemisch verwendeten Stapelfasern sollten solche Langen haben, daß eine gute Zerreißfcstigkeii und eine leichte Bahnbildung erzielt werden (unter »Slaoek-Fascrn .sind diskontinuierliche Fasern zu verstehen). Rando-Webbing, Garnetling oder entsprechende Luft-Verlegung!iverfahren sind im allgemeinen bequem bei Stapelfasern anzuwenden, die länger a's etwa 0,3 em und vorzugsweise langer als 1.5 cm sind.

Fasern langer als etwa H oder 10 cm werden im allgemeinen nicht benutzt, auch nicht auf einer Garnetmaschine. Vorzugsweise sind die diskontinuierlichen Fasern oder Stapelfasern gemäß der Erfindung einfädige Fasern mit Fadendurchmessern entsprechend

ίο 0,5 bis 20 Denier, vorzugsweise weniger als 10 Denier. Die Fasern sollten in einer Menge von mindestens iO kg je Ries (ream) und vorzugsweise in einer Menge von 20 kg je Ries vorhanden sein, um der Unterlage eine geeignete Zerreißfestigkeit zu verleihen, obwohl das Gewicht je nach der Menge und dem Typ der verwendeten hochfesten Faser schwankt.

Hochtemperaturfeste Fasern sind für die Dimensionsstabilitäi der dielektrischen Folie der Erfindung von Bedeutung. Die Temperaturfestigkeit kann durch Beobachten der auf der Oberfläche eines auf 260 ( erwärmten Lotmittelschmelzbade¹ tür 10 Sekunden liegenden fasern ermittelt werden. F sern, die eine erhebliche Verformung zeigen (wie z. B. Polyälhylenierephlhalatfasern.die sich bei diesem Test zu einer Kugel

>5 zusammenkräuseln), sind nicht genügend wärmebestän dig. up' eine dielektrische Folie, die völlig aus solchen Fasern besteht, hai nicht die erforderliche Dimensions Stabilität.

Sogar ein kleiner Anteil von hochtemperaturfesten Fasern, die, wenn überhaupt, eine geringe Verformung in dem beschriebenen l.ötmittelbadtest zeigen, verbessern sehr die Dimensionsstabilität der dielektrischen Folie. Offensichtlich wird durch die Verteilung von hochtcmpcraturfestcn Fasein in dem gesamten Fascr-

ji gemisch, so daß hochtemperaturfeste Fasern die nichthochiemperaturfcsten Fasern berühren, und durch das Vorhandensein einer Matrix aus hocfnemperaturfe stern Bindemittel eine gute Dimensionsstabilität erzieh. So wenig von den hochtemperaturfestet, Fasun wie 5 Gew-% des Fasergemisch^ führt /u einer guten Dimensionsstabilität, obwohl vorzugsweise mindestens lOiiew.% hochtemperaturfeste Fasern verwendet werden.

Bevorzugte hochtemperaturfeste Fasern, die in den

4» vliesartigen Folienbahnen der Erfindung verwendet werden, gehören zu der Klasse aromatischer Polyamide, wie sie in den US-Patentschriften 30 94 511 (H i Il u. a.) und 33 00 450 (Clay) beschrieben sind. Die Benutzer einer gedruckten Schaltung wünschen häufig, in ihren

ίο Lötmittelschmelzbädern eine Temperatur von 300 oder 35O¹C" anzuwenden, und es ist festgestellt worden, daß auf aromatischen Polyamiden basierende Folien die beste [)imensionsstabil^;tät bei solchen Temperaturen ergebe«). Diese aromatischen Polyamide haben die Formel

NR₁-Ar₁-NR₁-CO-Ar₂-CO.

worin R₁ Wasserstoff oder niedrigeres Alkyl ist und An und Ar.- zweiwertige aromalische Gruppen sind. Unter den bevorzugten rOlymerisaten sind solche, in denen Ri Wasserstoff Ist und Ar cine meta- oder para-Phenylengruppc ist. Diese bevorzugten Polymerisate halten im wesentlichen ihre physikalischen Eigenschaften bis zu Temperaturen über etwa 31O⁰C bei und schmelzen nicht, zersetzen sich aber über etwa 37O°C. Der Polymcrisationsindex (»/;«) sollte hoch genug sein, um ein hohes Molekulargewicht zu ergeben, wie es bei Spinnfasern benutzt wird. Zwei besonders bevorzuEle

im Handel erhältliche Materialien sind die von dul'oni hergestellten MurkcmvtiUcriniicn »Nomcx« und »Kevlar«. die. wie angenommen wird, hauptsächlich PoIy(Hiphenylcnisophlhalamid) (»Nomcx«) oder Polv(p-plicnylcntercphthalamid) (»Kevlar«) enthüllen. Diese letzteren lasern werden besonders bevorzugt, weil sie /u einer besseren Dimensionsstabilität führen und weniger /ur Absorption von Feuchtigkeit neigen.

Eine andere geeignete Klasse von hoehlemperaiurfesten Fasern ist die Acrylfaserklasse, und bevorzugt sind solche Fasern, die Homopolymerisate von Acrylnitril sind, doch gehören dazu auch Copolymerisate von Acrylnitril (die int allgemeinen mindestens 85 Gcw.-% Acrylnitril enthalten) und irgendeinem weiteren Monomeren, das die Hochtempcralurfesligkcit der Fasern nicht beeinträchtigt. Glasfasern in Formen, die auf LuftVcrlegungsvorrichtungen gehandhabl werden können, sind andere geeignete hoehiemperaturfestc Fasern. Bevorzugte feste Fasern mit hoher Zugfestigkeit (die den oben angegebenen Dehnungs- und Zugfesiigkcitseigenschaften genügt), die in Folien der Erfindung verwendet werden, sind Polyesterfasern der Formel

O-A-O-CO-Ar-CO*

worin A eine zweiwertige gcradkettige oder cyclische aliphatische Gruppe. Ar eine zweiwertige aromalische Gruppe. ζ B. meta- und/oder para-Phenylen. und /ider Polymerisationsindex ist. Diese Polyester werden in bekannter Weise aus difunktionellen Alkoholen, z. B. Älhylenglykol und M-Cyclohexandimethanol. und difunktionellen Carbonsäuren (oder Estern davon). /. B. Terephthalsäure. Isophthalsäure und Gemischen davon, hergestellt. Zur Erzielung bester Festigkeitseigenschaften werden die Fasern gezogen, d. h. gereckt oder orientiert, was zu einer kristallinen Struktur führt.

Die vorstehend beschriebenen aromatischen Polyamidfasern sind außerdem häufig zähe, hochfeste Fasern, die den oben angegebenen Dehnungs- und Zähigkeitseigenschaften genügen.

Allgemeine Bereiche für die Anteile der oben angegebenen Fasern in vliesartige Bahnen, die gemäß der Erfindung verwendet werden, sind wie folgt: Für gezogene Polyesterfasern 30—95 Gew-%, vorzugsweise mindestens 50 Gew.-% und noch vorteilhafter mindestens 70 Gew.-%. für aromatische Polyamidfasern 5 —60 Gew-% und vorzugsweise 10—30 Gew.-% und fur Acrylfasern bis herauf zu 70 Gew-% und vorzugsweise bis zu 40 Gew. %

Die geeigneten Bindemittel, durch die die vliesartigen faserigen Bahntn oder Unterlagen der Erfindung zusammengedrückt bz.w. verdichtet und zusammengehalten werden, sind hochtemperaiurfeste Materialien, "die sich vorzugsweise zu einem vernetzten oder wärmegehärteten Zustand umsetzen. Das Fasergemisch wird mit dem Bindemittel imprägniert oder überzogen, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Matrix gebildet wird, in der die Fasern enthalten sind. Besonders geeignete Harze sind reaktionsfähige Harze auf Acrylbasis, die im allgemeinen Copolymerisate mit einem Hauptteil aus niedrigeren Alkylestern (im allgemeinen mit t bis 8 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe) von Acryl- oder Methacrylsäure, wie z. B. Äthylacrylat. Bulylacrylat und 2-ÄthyIhexylacrylat. und einem kleineren Teil aus Acryl- oder Methacrylsäure enthalten. Andere geeignete Bindemittel sind thermoplastische Polymerisate, wie z. B. Polymerisate auf Basis von Vinylchlorid (wie z. B. die Markenharze »Vinyon« von Union Carbide). Die Bindemittel sollten Feuchtigkeit nicht absorbieren, d. h. sie sollten weniger ills etwa J⁰Zn Feuchtigkeit absorbieren, wenn sie einen Tag in l-'ilmform (nach dem Vernetzen, wenn sie reaktionsfähig sind) einer relativen Feuchte von 65% bei 21 C ausgesetzt werden. Außerdem sollten sie nach einem Erwärmen auf 230" C gegenüber einem schnellen Abbau ihrer polymeren Struktur widerstandsfähig sein (z. B. wenn sie in RiImform auf einem Lölmittclschnielzbad

to erwärmt werden). Das Bindemittel ist im allgemeinen in vliesartigen faserigen Bahnen in den Folien der Erfindung in einem Anteil zwischen 15 und 75 Gew.-% der Unterlage und vorzugsweise in einem Anteil unter 35 Gcw.-% der Unterlage vorhanden. Für die Erfindung geeignete vlicsartige faserige Bahnen sind im allgemeinen ziemlich flexibel, z. B. so flexibel wie ein 250-iim-dickcr biaxial orientierter Polyäthvlcntcrcph thiilatfilm. Die Bahnen haben im allgemeinen eine Dicke unter 0. j min.

Die vliesartige faserige Hahn oder Unterlage wird nut einer kontinuierlichen elektrisch leitenden Metallschicht auf mindestens einer Seite und im allgemeinen auf beiden Seiten verschen, und zwar vorzugsweise durch haftfcsics Anbringen eines zuvor gebildeten Metall blechs bzw. einer zur gebildeten Metallfolie auf der Bahn mit einem Klebstoff oder Bindemittel. Es ist nutzlich, wenn die Bahn vor dem Aufbringen des Klebstufi's etwas porös ist. um eine bessere Verankerung des Klebstoffs mit der Bahn zu gewährleisten. Ein besonders geeigneter Klebstoff ist eine Masse auf Epoxybasis. die in der US-Patentschrift 30 27 279 beschrieben ist. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Massen enthalten im allgemeinen ein Gemisch von einem vcrzweigtketligen Polyester mit endständiger Säuregruppe und einer Epoxyverbindung. Die Polyester äst ein Produkt von a) Dicarbonsäuren, b) Dihydroxyalkohol und c) einer polyfunklionellcn Verbindung, die aus der Klasse gewählt ist. die aus mehrwertigen Alkoholen mit mindestens 3 nichttertiären Hydroxylgruppen und polybasischen Säuren mit mindestens 3 Carboxylgruppen besteht. Nicht mehr als die Hälfte von den Säuren und »\lkoholen insgesamt enthalten aromatische Ringe, und der Polyester enthält im Durchschnitt 2.1 bis 3.0 Carboxylgruppen je Molekül, hat eine Säurezahl von 15—125 und eine Hydroxylzahl von weniger als 10 und ist in der Hauptkette frei von äthylenischer Doppelbindung. Die Epoxyverbindung enthält im Durchschnitt mindestens U Gruppen, die mit der Carboxylgruppe leicht reagieren, wobei mindestens eine dieser Gruppen die Oxirangruppe ist: die reaktionsfähigen Gruppen sind durch eine Kette von mindestens 2 Kohlenstoffatomen getrennt, und die Kette ist frei von älhylenischer Doppelbindung. Zum Beispiel kann eine Epoxy-Polyestcr-Masse dieses- Typs ein Gemisch von (1) einem Polyester, der sich von Adipinsäure, Isophthalsäure, Propylenglykol und Trimethyiolpropan ableitet, und (2) ein flüssiges Epoxyharz enthalten, wie z. B. den Polyglycidylätker von Bisphenol A oder Resorcinol, das Kondensationsprodukt von U^2-Tetrakis-(4-hydroxyphenyl)äthan und Epichlorhydrin oder Cyclopenladiendioxid. Halogenierte Versionen der beschriebenen Polyester können benutzt werden, um feuerhemmende Eigenschaften zu verleihen, und in einigen Fällen werden die halogenierte Version als Grundüberzug und eine nichthalogeniene Version auf den Grundüberzug aufgetragen. Der Klebstoff hat im allgemeinen eine lösungsmittelfreie Dicke von 50—250 μιτι nach dem Entfernen des Lösungsmittels, und die Metallfolie und

die mil dein Überzug versehene Bahn weiden /iisammcngelcgl und durch Druckwalzen und einen Ofen geführt.

Zu geeigneten lcilfühigcn Schichten gehören Folien aus Kupfer. Aluminium. Nickel, Silber, Gold oder geeigneten Übcrgangsmelallen. Die Dicke der Metallfolie liegt im allgemeinen in der Größenordnung von 0,02 bis ti;05 mm. Lcilfähigc Schichten können bei einem Schichtgcbilde der Erfindung außerdem durch stromloses Plattieren gebildet werden. Im allgemeinen enthalten dielektrische Folien der Erfindung eine elektrisch leitende Metallschicht auf beiden Seiten der vlicsartigen Bahn. Andere Produkte enthalten eine elektrisch fcitende Metallschicht nur auf einer Seite der Bahn, und solche Produkte enthalten häufig einen vorgebildeten polymeren Film auf der anderen Seite der Bahn.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen ausführlicher erläutert.

Beispiel 1

Das folgende Fasergemisch wurde gelockert und in einem Fasermischcr miteinander vermischt:

Gewichtsteile

Poly(m-phcnylenisophthalamid)-

Slapclfascrn, 5,5 Denier χ 3,8 cm

(aromatische Polyamidfasern

aNomcx« von DuPont) 20

gezogene Poly(äthylenterephthalat)-

Stapclfascrn. 6 Denier χ 3,8 cm

(»Cclanese Type 400"-Fasern) 80

Das gut vermischte Gemisch wurde dann auf einer »Rando-Webberw-Maschine mit einer Geschwindigkeit von etwa 3.6 m/Sekunde zu einer Bahn verarbeitet. Die Bahn, die locker war und eine Höhe von etwa 6 mm hatte, wurde dann zwischen zwei senkrecht angeordnete 'Quetschwalzen geleitet, wobei das polymere Bindemittel zugegeben wurde. Das Bindemittel war ein Copolymerisat. das. wie unterstellt wurde, einen großen Anteil eines Acryl- oder Methacrylesters, wie Äthylacrylat. und Acrylsäure zusammen mit einem Vernetzungsmittel, wie Hexamelhoxymethylmelamin, enthielt (Rhoplex AC 172 von Rohm and Haas Co.). Dieses Bindemittel wurde in Wasser zu einer Emulsion dispergiert. Die unlere der beiden Quetschwalzen befand sich in einem Trog, der die Emulsion enthielt, und beförderte die Emulsion zu der Bahn; und ein Teil der Emulsion wurde auf die Oberseite der Quetschwalzen gepumpt. Die imprägnierte Bahn wurde durch einen Ofen geführt; in dem sie bei 120⁰G getrocknet wurde, und dann zwischen Kautschuk- und Stahlwalzen auf 200⁰C erwärmt, wo sie zu einer Dicke von etwa 150 um verdichtet wurde. Das Gewicht der erhaltenen porösen, dichten, zähfesten Bahn betrug 20 kg je Ries.

Die so gebildete rohe Bahn wurde dann durch Eintauchen mit dem Epoxydharz des Beispiels 2 der US-Patentschrift 30 27 279, d. h. dem Reaktionsprodukt von (a) einem Adipinsäure-Isophthalsäure/Propylenglykol-Trimethylolpropan-Polyester, (b) einem Epichlorhydrin-Bisphenyl A-Epoxyharz und (c) Tris(2,4,6-dimethylaminomethyl)phenol, überzogen. Der erhaltene Überzug hatte eine Trockendicke von etwa 0,076 mm (insgesamt auf beiden Seiten). Dieser Überzug wurde getrocknet und für 20 Minuten bei 149°C zur B-Stufe gchartel. 0.OJ g/cm-'-»Treatment« Λ-Kupferfolie (Circuit Foil Corporation) wurde dann auf jede Seite der Bahn aufgeschichtet, indem das Material durch den Spalt von auf 138°C erwärmte Druckwalzen geführt

*> wurde, wobei die eine Walze aus Stahl und die andere Wälze aus Kautschuk bestand. Nach der Herstellung des Schichtmaterials wurde der Klebstoff für 15 Minuten bei 205⁰C gehärtet. Die erhaltene flache, auf beiden Seiten mit Metall beschichtete Folie war biegsam und hatte

to eine Gesamtdicke von 0,25 mm. Das Kupfer war fest an der Unterlage gebunden.

Die erhaltene, mit Metall beschichtete dielektrische Folie wurde dann auf ihre Verformung hin getestet, und zwar unter Verwendung einer Folienprobe von 7,62 χ 7,62 cm. Eine Probe wurde in eine Lösung von Ammoniumpersulfatälzmittel eingetaucht, um die Kupferschichten von der Probe zu entfernen, und dann für 30 Minuten bei Raumtemperatur getrocknet. Diese geätzte Probe wurde dann zunächst in einem Ofen für 30 Minuten bei 12TC erwärmt, um typische Bearbeitungsbedingungen zu schaffen, die bei der Herstellung gedruckter Schaltungen angewendet werden, und anschließend in ein Zinn-Blei-Lötmittelbad, das bei 260"C gehalten wurde, für 10 Sekunden eingetaucht.

Nach jeder Ätz- und Erwärmungsbehandlung wurden die Dimensionen der Probe gemessen. Nach dem Entfernen durch Ätzen wurde festgestellt, daß sich die getestete Probe in der Länge um 0,1 Prozent ausgedehnt hatte; nach dem Erwärmen auf 121°C war die Probe in der Länge um 0,3 Prozent geschrumpft, und nach dem Erwärmen bei 260°C war die Probe um I Prozent geschrumpft.

Eine andere Probe von der mit Metall beschichteten Folie der Erfindung wurde in bezug auf eine Blasenbildung durch das Lötmittel getestet, indem zunächst die Probe unter Einstellung der Feuchtigkeitsbedingungen kondilioniert wurde (die Probe wurde für 24 Stunden in einer Kammer gehalten, die auf 2I°C±1^CC erwärmt worden war und eine relative Feuchte von 50% + 5% hatte) und dann die konditionierte Probe für 10 Sekunden in ein Zinn-Blei-Lötmittelschmelzbad von 230 oder 260⁰C getaucht wurde. Irgendeine Blasenbildung, die durch Freiwerden von Feuchtigkeit entstehen könnte, weiche sich aufbläht

•45 oder zu einem anderweitigen Entschichten des Kupfers führt, wurde nicht festgestellt

Die obenerwähnten anderen Eigenschaften werden wie folgt gemessen: Die Zugdehnung und Reißfestigkeit von Fasern werden nach Standardmethoden gemessen.

Die Feuchtigkeitsabsorption durch Fasern wird durch Wiegen einer Probe, Anordnen der gewogenen Probe in einer Versuchskammer mit einer relativen Feuchte von 65% und einer Temperatur von 21°C für 1 Tag, und - dann erneutes Wiegen der Probe-ermittelt

Beispiele2bis4

Weitere Proben von mit Metall beschichteter dielektrischer Folie wurden hergestellt, indem eine vliesartige faserige Bahn oder eine Unterlage aus Fasern hergestellt wurde, wie sie in den nachfolgenden Tabellen beschrieben ist, und zwar unter Benutzung des in dem Beispiel 1 beschriebenen Bindemittels und Anwendung des dort beschriebenen Verfahrens und unter Aufschichten einer Kupferfolie auf die betreffenden Unterlage nach der in dem Beispiel 1 beschriebenen Art und Weise. Die Fasergemische waren folgende:

25 OO

Beispiel 2

Poly(acrylnitril)fasern,
3 Denier χ 3,8 cm
(»Dow-BadiseheType 500«) Polyethylen terephthalat)fasern, wie in dem Beispiel I beschrieben aromatische Polyamidfasern, wie in dem Beispiel t beschrieben

Beispiel 3 Beispiel 4

Gewichtsteile

40 40 20 Poly(äthylenterephthalal)fasern, wie in dem Beispiel 1 beschrieben

GewiclUsleile

80

II!' Die Proben wurden wie in dem Beispiel I getestet, Urid es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Dimensionsänderung

Gcwichtstcile Bei- Nach Nach dem
spiel dem Erwärmen
Nr. Ätzen bei 121°C für
Minuten

Nach Erwärmen Blasenbei 260°C bildung

für 10 Sekunden

Poly(acrylnitril)fasern,

Wie in dem Beispiel 2 beschrieben 60 Po!y(äthylenterephthalat)fasern,

wie in dem Beispiel i beschrieben 40

2 3

2d'

0,2
0,1
0,1

0,3

0,15

0,1

keine .keine keine

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

25 CIO 445 Patentansprüche:

1. Zur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignete, mit Metall beschichtete dielektrische Folie, mit einer elektrisch leitenden Metallschicht, die an einer vliesartigen Bahn haftet, welche ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Fasern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Fasern einen Erweichungspunkt über 230°C haben, daß die Fasern verdichtet und mit einer Matrix aus filmbildendem polymerem Bindemittel zusammengehalten werden, daß mindestens 5 Gew.-% der Fasern, etwa aromatische Polyamid- oder Acrylfasern, einem Verformen widerstehen, wenn sie für 10 Sekunden einem auf 260⁰C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt werden, daß mindestens JO Gew.-°/o der Fasern, etwa gezogene Polyesterfasern, eine Zerreißfestigkeit von mindestens 3,5 g/Denier !eigen, daß mindestens 40 Gew.-% der Fasern, etwa gezogene Polyesterfasern oder Acrylfasern weniger als J^u/o Feuchtigkeit absorbieren, wenn sie für einen Tag einer relativen Feuchte von 65% bei 21 C ausgesetzt werden, und daß die mit Metall tieschichtete dielektrische Folie keine größere pimensionsänderung als 20 μηι/cm nach dem Ätzentfernen eines Teils dei oder der gesamten elektrisch leitenden Schichten zeigt und keine größere Dimensionsänderung als ΙΟΟμπι/cm sowie im wesentlichen keine Blasenbildung zeigt, wenn die Folie für 10 Sekunden einem auf 230" C erwärmten Lötmittelsch..ielzbad ausgesetzt wird.

2. Folie nach Anspruch 1, da ^Jurch gekennzeichnet. 4aü zwischen 30 und 95 Gew.-% des Fasergemisch^ gezogene Polyesterfasern sind, zwischen 5 und 60 Gew.-°/o des Fasergemischs aromatische Polyamidlasern sind, die einem Verformen widerstehen, wenn lie für 10 Sekunden einem auf 260^cC erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt werden, und bis lierauf zu 70 Gew.-% des Fasergemischs Acrylfasern lind, die einem Verformen widerstehen, wenn sie für 10 Sekunden einem auf 260⁰C erwärmten Lötmittellchmelzbad ausgesetzt werden.

3. Folie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, «laß etwa 80 Gew.-% des Fasergemischs gezogene Polyesterfasern sind und etwa 20 Gew.-% des Fasergemischs aromatische Polyamidstapelfasern lind.

4. Folie nach Anspruch 1. 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Bindemittel ein Vernetztes Material ist. das einem Verformen Widersteht, wenn es in Faserform einem auf 260°C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt wird.

5. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein vernetztes Material auf Acrylbasis ist.

6. Folie nach Anspruch 1.2, 3, 4 oder 5. dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht Kupfer enthält.

7. Folie nach Anspruch 1. 2, 3, 4, 5 oder 6. dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht eine kleinere Fläche hat als die vliesartige Bahn.

8. Folie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit elektrischen Bauelementen kombiniert ist, die mit der elektrisch leitenden Schicht elektrisch verbunden sind.

Die Erfindung betrifft eine /ur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignete mit Metall beschichtete dielektrische Folie, mit einer elektrisch leitenden Metallschicht, die an einer vliesariigen Bahn haftet.

weiche ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Fasern enthält.

Bekannte mit Metall beschichtete (nicht galvanisch metallplattierte) vliesartige (nicht gewebte) faserige Bahnen sind für eine Verwendung /ur Herstellung

ίο bestimmter Arten, insbesondere großer Blattmaierialien, von bzw. für flexible gedruckte Schaltungen noch nicht ganz geeignet. Um für solche Arten gedruckter Schaltungen geeignet zu sein, soll die vliesartige faserige Bahn nicht über 100 μηι/cm Länge während der Herstellung der Schaltung schrumpfen. Zu der Herstellung gehören mehrere Maßnahmen, die zu Dimensionsänderungen führen können, wie z. B. Ät/maßnahmen. bei denen Metall in bestimmten Bereichen entfernt wird, und Lötmaßnahmen, bei denen die gedruckte Schaltung mit einem Lötmittelschniel/bad. das auf 260 C oder höher erwärmt worden ist. kurz in Berührung gebracht wird. Wenn die Bahn mehr als 100 μηι/cm Länge während solcher Maßnahmen schrumpft, sind Abschnitte der gedruckten Schaltung mit elektrischen Bauteilen oder einer anderen Schaltung, die mit der gedruckten Schaltung verbunden werden soll b/w. sollen, nicht ausgerichtet.

Zu anderen erforderlichen Eigenschaften der vliesariigen faserigen Bahn gehören eine gute Zähigkeit und Zerreißfestigkeit (eine Zerreißfestigkeit von mindestens 1.8 kg oder höher -st erwünscht), die Fähigkeit, sauber geschnitten werden zu können ohne Bildung vorstehender Fasern sowie ein geringes Absorptionsvermögen für Feuchtigkeit, das /ur Blasenbildung der Metallschicht fort von der vliesartigen faserigen Bahn führen kann, wenn die mit Metall beschichtete Folie auf einem Lötmittelbad erwärmt wird.

Eine andere mit Metall beschichtete vliesartige faserige Bahn, die im allgemeinen ziemlich brauchbare Eigenschaften für gedruckte Schaltungen hat. aber nicht immer einen äußersten Grad der erwähnten Dimensionsstabilität aufweist, ist in der US-Patentschrift 38 55 047 beschrieben. Die vliesartigen faserigen Bahnen in der dortigen mit Metall beschichteten Folie enthält wärmeerweichbare Fasern, die während des Herstellungsverfahrens der Bahn erwärmt werden, um die Fasern der vliesartigen Bahn /ti einem einheitlichen Ganzen zu binden. (Ein in dieser Patentschrift beschriebenes beispielhaftes Fasergemisch enthält 50

■so Gew.-% nicht gezogene wärmeerweichbare Polyesterfasern. 25 Gew.-% gezogene Polyesterfasern und 25 Gew.% hochtemperaturbeständige aromatische Polyamidfasern.) Trot/ der vielen brauchbaren Eigenschaften einer vliesartigen faserigen Bahn, wie sie in der betreffenden Patentschrift beschrieben ist. weisen derartige Bahnen noch nicht die obenerwähnte äußerste Dimensionsstabilität auf. Es zeigt auch keine andere bekannte vliesartige faserige Bahn eine solche Stabilität.

Es ist daher die der Krfind-ing zugrunde liegende Aufgabe, eine mit Metall beschichtete, dielektrische Folie der eingangs genannien Art /u schaffen, die unter Beibehaltung der sonstigen obengenannten Eigenschaften eine besonders höhe Dimensionsstabilität während der Herstellung der gedruckten Schaltungen zeigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Danach enthält eirlc mit Metall beschichtete dielektrische Folie der Erfindung eine elektrisch leitende