DE2536152C2

DE2536152C2 - Grundplatte für gedruckte Schaltungen und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE2536152C2
Application number: DE2536152A
Authority: DE
Inventors: Hirotoshi Suita Nomura
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1974-08-15
Filing date: 1975-08-13
Publication date: 1982-11-25
Also published as: AU8395475A; GB1525012A; DE2536152A1; US4029845A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gründpialte zur Herstellung gedruckter Schaltungen nach dem Additionsverfahren mit einer mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten Substratschicht und einer auf mindestens einer Seite der Substratschicht vorgesehenen und mit dieser eine Einheit bildenden Schicht aus einer Masse M aus einem halb gehärteten Harz und einem Nitrilkautschuk, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Grundplatte.

Da sich Laminate aus wärmehärtbaren Harzen, z. B. Phenolharzen, Epoxyharzen und dergleichen, in der Regel nicht zufriedenstellend auf chemischem Wege plattieren lassen, ist ein zur Verwendung bei einem Additionsverfahren geeignetes wärmehärtbares Laminat mit einer Oberflächenschicht aus einem Nitrilkautschuk oder einem mit einem Phenolharz modifizierten Nitrilkautschuk, die als Unterlage für die chemische Plattierung dient, versehen. Ein Beispiel für ein mit

ίο einem derartigen Laminat arbeitendes Verfahren ist in der japanischen Patentanmeldung 9664/65 beschrieben. Bei diesem Verfahren bedient man sich folgender Schrittfolge: Zunächst wird ein Laminat, das unter Hitze- und Druckeinwirkung gehärtet worden ist, mit

is einem mit einem Phenolharz modifizierten Nitrilkautschuk beschichtet Dann wird die halb gehärtete Schichtoberfläche gesäubert, sensibilisiert, aktiviert und auf chemischem Wege mit Kupfer plattiert Hierauf wird auf das chemisch aufplattierte Kupfer mit Ausnahme der Wandstellen der durch die Platte hindurchgehenden Löcher und der Stelle, an der das Schaltungsmuster gebildet werden soll, eine Resistfarbe bzw. ein Resisiüberzug appliziert. Weiterhin wird auf die Wandstellen der durch die Platte hindurchgehenden Löcher und das Schaltungsmuster auf elektrischem Wege Kupfer aufplattiert. Hierauf werden die Resistfarbe bzw. der Resistüberzug und die darunter liegende chemisch aufplattierte Kupferschicht entfernt. Schließlich wird die in der ersten Stufe applizierte Grund- schicht völlig gehärtet.

Bei der Herstellung von Grundplatten für gedruckte Schaltungen zur Verwendung im Rahmen des Additionsverfahrens ist es üblich, die benötigten Polierplatten oder lagenförmigen Materialien, wie Aluminiumfo- lien oder Folien oder Filme aus thermoplastischen Harzen, mit einem Trennmittel, z. B. einem Silicon, Vaseline, Stearinsäure und dgl., zu beschichten, um die Lösbarkeit der Polierplatten bzw. lagenförmigen Materialien von der Grundplatte für die gedruckte

«o Schaltung zu verbessern. Wenn jedoch die Substratschicht, z. B. ein Prepreg bzw. ein Stapel, zur Herstellung der Grundplatte in Berührung mit den Polierplatten oder lagenförmigen Materialien unter Druck erhitzt wird, geht das Trennmittel in die

*5 Substratschicht bzw. das Prepreg über und beeinträchtigt dabei die folgende Plattierung. Insbesondere kann in einem solchen Falle bei der chemischen Ätzung des Verbundgebildes zur Hydrophilisierung der Oberfläche der Grundplatte nach ihrer Herstellung die Oberfläche nicht in ausreichendem Maße und gleichmäßig hydrophil gemacht werden, da nahe der Oberfläche der Grundplatte das (hydrophobe) Trennmittel vorhanden ist, so daß beim anschließenden Plattieren auch kein ausreichend und gleichmäßig an der Grundplatte haftender Film aufplattiert werden kann. Folglich ist also bei der fertigen gedruckten Schaltungsplatine die Haftung zwischen dem elektrisch leitenden Schaltkreis und der Grundplatte unzureichi. J und ungleichmäßig. Die nach dem geschilderten Additionsverfahren erhal-

6ö tene gedruckte Schaltungsplatte oder -karte ist somit mil folgenden Nachteilen behaftet:

I. Unzureichende Haftung

Die Haftung zwischen der Grundplatte und dem darauf ausgebildeten Schaltungskreis oder -muster ist unzureichend. Ferner genügt die gedruckte Schaltungsplatte oder -karte dem Lötbeständigkeitstest bei 240° bis 260°C nicht.

2. Qualitätseinbuße durch die endgültige Hitzebehandlung

Da zunächst das nitrilkauischukmodifizierte Harz nur halb gehärtet ist, muß die Haftzwischenschicht in einer abschließenden Stufe durch Erhitzen nachgehärtet werden. Hierbei kommt es in der betreffenden Schicht infolge Ausdehnung des restlichen Lösungsmittels zu einer Blasenbildung und dergleichen. Weiterhin kommt es hierbei zu einer Verschlechterung der Haftung und zu Verwerfungen oder Verbiegungen der Platte.

3. Ungieichmäßigkeit des Überzugs

Da die Haftzwischenschicht durch Applikation einer Beschichtungsmasse auf die Grundplatte ausgebildet worden ist, besitzt der gebildete filmartige Oberzug eine ungleichmäßige Dicke, was zu einer Ungleichmäßigkeit der Plattcndicke, der Haftung und der Kupferplattierung führt Derartige Unregelmäßigkeiten beeinträchtigen sowohl das Aussehen der Platte oder Karte und die Genauigkeit des Schaitungskreises.

Wegen des schwerwiegenden Nachteils eines hohen prozentualen Ausschusses an den in der geschilderten Weise hergestellten gedruckten Schaltungsplatten oder -karten im Rahmen des Additionsverfahrens hat dieses Verfahren bisher noch kaum Eingang in die Praxis gefunden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Grundplatte zur additiven Herstellung gedruckter Schaltungen sowie ein Verfahren zur Herstellung der Grundplatte zu schaffe:, die einerseits eine ausreichende Haftung zu einem aufplattierten Film '-'cherstellt und andererseits eine gute Lösbarkeit von bei der Herstellung verwendeter Polierplatten bz»v. von lagenförmigen Materialien gewährleisten.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 2 gelöst.

Eine zur Herstellung von gedruckten Schaltungen nach dem Additionsverfahren verwendbare Grundplatte gemäß der Erfindung erhält man dadurch, daß man eine mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierte Substratschicht z. B. in Form eines aus mehreren Lagen bestehenden Prepregs mit (einer) Schicht(en) aus einer Masse M aus einem halb gehärteten wärmehärtbaren Harz und einem Nitrilkautschuk, die sich auf einer oder beiden Seite(n) des Prepregs befindet (befinden), zur Vereinigung der Schicht zu einem fertigen Laminat oder Verbundgebilde unter einem Druck von 981 bis 19 62OkPa auf eine Temperatur von 11° bis 250⁰C erhitzt, wobei bei der unter Erwärmen durchgeführten Drucklaminierung auf oder in der (den) Schicht(en) aus der Masse M ein Phospholipid vorhanden ist. Dieses Phoshpolipid verbleibt dann nach der Drucklaminierung auf oder in der (den) Schicht(en) aus der Masse M.

Die erfindungsgemäß als Substratschicht verwendbaren Prepregs erhält man durch Imprägnieren von Papier, eines Glasgewebes oder von Glaspapier mit einem Phenolharz, Epoxyharz, Polyimidharz oder einer Mischung derselben.

Als wärmehärtbares Harz kann in der das wärmehärtbare Harz und einen Nitrilkautschuk enthaltenden Masse M ein Phenolharz, Epoxyharz oder eine Mischung derselben verwendet werden. Die betreffende Masse kann entweder auf eine oder beide Seite(n) des Prepregs schichtförmig aufgetragen werden. Andererseits kann die Masse auf eine abziehbare Aluminiumfolie oder einen abziehbaren thermoplastischen Film bzw. eine abziehbare thermoplastische Folie (im folgenden als lagenförmiges Material bezeichnet) einseitig aufgetragen und dann getrocknet werden. Die halb gehärtete, getrocknete Schicht der Masse ist nicht klebrig und wird dann in dieser Form zum Einsatz gebracht. Die Herstellung der Grundplatte läßt sich grundsätzlich nach einer der beiden folgenden Verfahrensvarianten herstellen:

1. Eine Lage des beschichteten Prepregs wird, je nach ίο der erforderlichen Dicke der fertigen Grundplatte auf bis zu mehreren 10 Lagen eines unbeschichteten Prepregs derart gelegt, daß der filmartige Überzug aus der Masse M auf der äußersten Seite dos gebildeten Stapels zu liegen kommt. Dieser wild dann zwischen zwei hochglanzpolierte Polierbleche gelegt und einer Hitze- und Druckeinwirkung zur Vereinigung der verschiedenen Lagen unter Ausbildung einer Grundplatte ausgesetzt

2. Das beschichtete lagenförmige Material wird, je nach der erforderlichen Dicke der fertigen Grundplatte, auf eine bis mehrere 10 Lagc(n) des Prepregs derart gelegt, daß der filmartige Überzug aus der Masse M die Prepregschicht berührt Dann wird der gebildete Stapel zwischen zwei Polierplat-

ten gelegt und einer Hitze- und Druckeinwirkung zur Vereinigung der Lagen unterworfen. Gegebenenfalls nach dem Abkühlen wird das beschichtete lagenförmige Material abgezogen, so daß ein mit der Masse beschichtetes lagenförmiges Material auf die äußerste Oberfläche der Prepregschicht übertragen wird. Hierbei erhält man eine Grundplatte.

Die hierbei erhaltene Grundplatte wird als Grund-

platte zur Herstellung gedruckter Schaltungsplatten

oder -karten nach dem Additionsverfahren verwendet.

Nach der unter Druck durchgeführten Preßlaminie-

rung besitzt die beschichtete Seite der Grundplatte eine flache und glatte Oberfläche, die sine gleichmäßige Plattierung gestattet und bei gutem Aussehen die Herstellung genau gedruckter Schaltungskreise ermöglicht. Die aus der vollständig ausgehärteten Masse M bestehende Schicht bedarf keiner Hitzenachbehandlung, so daß die fertige Grundplatte verwerfungs- und verbiegungsfrei ist, an keiner Stelle infolge Verdampfung des organischen Lösungsmittels aufgeplatzt ist, keine Haftungsfehler zeigt und nicht mit unbrauchbaren Schaltungsmusterteilen versehen ist. Ferner zeigt die aus der vollständig ausgehärteten Masse M bestehende '· nicht eine gute Lötbeständigkeit.

Bei der Herstellung der Grundplatte wird, wie bereits erwähnt, ein Stapel aus einer Prepregschicht und einer oder zwei Schicht(en) aus der Masse M unter Druck erhitzt und dann abgekühlt, worauf der Stapel aus der Presse entnommen und von den Polierplatten oder den lagenförmigen Materialien befreit wird. Erfindungsgemäß wird nun als Trennmittel auf die Polierplatten oder das lagenförmige Material ein Phospholipid appliziert oder das Phospholipid wird der aus der Masse M bestehenden Schicht zugesetzt. Das auf der Oberfläche der Grundplatte schichtförmig zurückbleibende oder in der Schicht aus der Masse M enthaltene Phospholipid stört die Ablagerung von Metall nicht. Darüber hinaus verbessert der in dem Phospholipid enthaltene Phos phor sogar noch die Hitzebeständigkeit und Haltbarkeit der Grundplatte. Geeignete Phospholipide sind phosphorhaltige Glyzeride, vorzugsweise Lecithin. Da die aus der Masse M bestehende Schicht sehr dünn

ist, kann die Kondensation des Harzes durch Erhitzen unter Druck sehr rasch bewerkstelligt werden. Das bei der Reaktion gebildete Wasser verdampft beim Erhitzen unter Druckeinwirkung ebenfalls sehr rasch, so daß in dem Film nur eine Mindestmenge an Wasser zurückbleibt Wenn das Prepreg ein Epoxyharz und ein Härtungsmittel, z. B. ein Säureanhydrid, und die aus der Masse M bestehende Schicht ein Phenolharz enthält, ist es möglich, die aus der Kondensationsieaktion des Phenolharzes stammende Feuchtigkeit durch Zusatz von 5 bis 30 Gewichsteilen eines hygroskopischen Zusatzes, z. B. von kalziniertem Talkum, einem Lakton, kalziniertem Gips oder einem Säureanhydrid, zu 100 Gewichtsteiien der Masse »wegzufangen«, so daß auf diese Weise eine Härtung des Epoxyharzes verhindert wird.

Aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten besteht das als Hilfsmittel mitverwendete lagenförmige Material zweckmäßigerweise aus einer Aluminiumfolie. Aus Gründen einer möglichst guten Handhabung werden Äiuminiumfüiien einer Stärke von 10 bis ίΟΟμπι bevorzugt Ferner können als lagenförmige Materialien thermoplastische Filme aus Fluorkohlenstoffharzen, Polyäthylen, Polypropylen oder Polyester verwendet werden. Die Stärke solcher Filme ist nicht kritisch.

Als wärmehärtbares Harz in dem Prepreg kann ein Phenolharz, Epoxyharz mit einem Härtungsmittel und Polyimiaharz, wie sie in üblichen Laminaten enthalten sein können, verwendet werden.

Bei den verwendbaren Phenolharzen handelt es sich um Kondensationsharze aus Formaldehyd mit Phenol, Kresol, Xylenol, Resorcin, Alkylphenolen oder Mischungen aus zwei oder mehreren der genannten Harze. Bevorzugt werden Phenolharze vom Resoltyp. Im Hinblick auf ihre gute Verträglichkeit mit dem Nitrilkautschuk werden gerne Alkylphenolharze mit Alkylresten mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen verwendet

In der Masse M werden vorzugsweise als Epoxyharz solche vom Bisphenoltyp oder Novolaktyp verwendet. Es kann auch eine Mischung aus einem Phenolharz und einem Epoxyharz verwendet werden.

Wenn das Harz in der Masse M vollständig aus einem Epoxyharz besteht, kann ein Härtungsmittel, z, B, ein Säureanhydrid oder ein Amin, z. B. Bortrifluorid-nionoäthylamin. Dicyandiamid, Diaminodiphenylmethan oder Diaminodiphenylsulfon, zugesetzt werden.

Bei den in der Masse M verwendbaren Nitrilkautschuken handelt es sich um Mischpolymere aus Acrylnitril und Butadien, deren Acrylnitrilgehalt 20 bis 50 Mol-% beträgt

Das Verhältnis von wärmehärtbarem Harz zu Nitrilkautschuk in der Masse M beträgt vorzugsweise 50 bis 300 Gewichtsteile Harz auf 100 Gewichtsteile Kautschuk; wenn der Harzanteil unter 50 Gewichtsteilen liegt wird die Hitzebeständigkeit der fertigen Grundplatte schlecht Wenn der Harzanteil 300 Gewichtsteile übersteigt, wird die Haftung des aufplattierten Metalls unzureichend.

Die Masse M wird in einem geeigneten organischen Lösungsmittel, wie Methyläthylketon, Aceton, Xylol, Toluol, Cyclohexanon oder eir-·..:· Mischung aus zwei oder mehreren der genannten Lösungsmittel, je nach der gewünschten Viskosität in einer Menge bis zu einem Feststoffgehalt von 5 bis 50Gew.-% gelöst. Die erhaltene Lösung wird dann auf das Prepreg oder lage.nförmige Material appliziert und getrocknet. Es wird eine derartige Menge an der Masse appliziert, daß die Dicke der aus der Masse bestehenden Schicht nach dem Trocknen zweckmäßigerweise 5 bis 100, vorzugsweise 8 bis 20 μπι, beträgt

Zur Applikation des Phospholipids auf das lagenförmige Material oder die Polierplatte werden 1 bis 10gew.-%ige Lösungen des Phospholipids in Benzol oder Toluol verwendet Wenn das Phospholipid als inneres Trennmittel verwendet wird, wird es der Masse M bezogen auf das Gewicht der gesamten Feststoffe in der Masse M in einer Menge von 0,1 bis 5Gew.-% zugesetzt.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen. Soweit nichts anderes angegeben, bedeuten sämtliche Angaben »Teile« — »Gewichtsteiie«.

Beispiel I

8 Lagen eines durch Imprägnieren von 0,25 mm dickem Linterpapier mit einem Phenol/Formaldehyd-Harz von Resoltyp erhaltenen Prepregs wurden zur Bildung eines Stapels aufeinandergelegt

Dann wurde auf eine 20 μπι dicke Aluminiumfolie, deren Oberfläche vorher mit einer 3%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden war, ein Lack aus 100 Teilen Nitrilkautschuk mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-%, 150 Teilen eines p-tert-Butlyphenolharzes und 800 Teilen. Methyläthylketon in einer Stärke von 15 μπι aufgetragen, worauf das Ganze 5 min tong in Heißluft bei einer Temperatur von 160°C getrocknet wurde. Hierbei blieb das Harz in dem Lack halb gehärtet.

Die mit dem Lack beschichtete Aluminiumfolie wurde derart auf eine Seite des Prepregstapels gelegt, daß die beschichtete Seite der Aluminiumfolie mit dem Prepregstapel in Berührung gelangte. Dann wurde das Ganze 60 min lang zwischen zwei Polierplatten bei einer Temperatur von 16O⁰C und einem Druck von 14 715 kPa gehaltet Nach dem Abkühlen ließ sich die Aluminiumfolie leicht abziehen, wobei eine Grundplatte (Prüfling Nr. 1)erhaiun wurde.

Eine zweite Grundplatte (Prüfling Nr. 2) wurde in

entsprechender Weise hergestellt, wobei jedoch eine Aluminiumfolie ohne Lecithinüberzug verwendet wurde.

Nun wurde die Grundplatte in bei chemischen Plattierverfahren üblicher bekannter Weise mit einer aus Chromsäure, Schwefelsäure und Wasser bestehenden Ätzlösung bei einer Temperatur von 4O⁰C 10 min lang oberflächenbehandelt, dann mit einer Zinn und Palladium enthaltenden Lösung aktiviert und schließlich auf ihrer gesamten Oberfläche in einem stromlosen Nickelplattierbsd auf nicht-elektrisdiem Wege mit Nickel plattiert.

Unter Verwendung einer Maskierfarbe wurde auf die plattierte Oberfläche eine geeignete Maske aufgedruckt. Nach dem Elektroplattieren (bis zu einer Dicke von etwa 30 μπι) der unmaskierten Stellen wurden die nunmehr nicht mehr benötigte Maskierfarbe und der Nickelüberzug entfernt, wobei eine gedruckte Schaltung erhalten wurde. Die Eigenschaften der beiden gedruckten Schaltungs platten oder -karten wurden nach der Vorschrift JISC-6481 ermittelt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Tabelle I

Prüfling Nr. I

Prüfling Nr. 2

Abziehfestigkeit in kg/cm Lötbeständigkeit (260⁰C) in s

2.5 45

2,4 .10

Die Plattiereigenschaften unterschieden sich bei An- to oder Abwesenheit von Lecithin nicht. Die Lötbeständigkeit war jedoch bei Anwesenheit von Lecithin verbessert.

15

Beispiel 2

20 Lagen eines durch Imprägnieren von 0.15 mm dickem Lirüerpapier mil einen! Phpnr>l/Fnrrn;ildehvd-Harz vom Resoltyp erhaltenen Prepregs wurden zur Bildung eines Prepregstapels aufeinandergelegt. 2n

Dann wurde eine 30 μηι dicke Lage eines Polypropylenfilms in einer Starke von 12 μΐη mit einem Lack aus 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-%, 130 Teilen eines Uesorcin/Formaldehyd-Harzes, 2 Teilen Lecithin und 900 Teilen Methyläthylketon beschichtet, worauf das Ganze 15 min lang bei einer Temperatur von 100° C getrocknet wurde.

Der beschichtete Polypropylenfilm wurde derart auf eine Seite des Prepregstapels gelegt, daß die beschichtete Seite mit dem Prepregstapel in Berührung gelangte. Dann wurde der Stapel 60 min lang zwischen zwei Polierplatten bei einer Temperatur von 160° C und einem Druck von 14 517 kPa gehärtet. Nach dem Abkühlen ließ sich der Polypropylenfilm leicht abziehen, wobei eine Grundplatte erhalten wurde.

Nun wurde die Grundplatte in bei chemischen Plattierverfahren üblicher bekannter Weise mit einer aus Chromsäure, Schwefelsäure und Wasser bestehenden Ätzlösung bei einer Temperatur von 4O⁰C 10 min lang oberflächenbehandelt, dann mit einer Zinn und Palladium enthaltenden Lösung aktiviert und schließlich auf ihrer gesamten Oberfläche in einem stromlosen Nickelplattierbad auf nicht-elektrischem Wege mit Nickel plattiert.

Unter Verwendung einer Maskierfarbe wurde auf die plattierte Oberfläche eine geeignete Maske aufgedruckt. Nach dem Elektroplattieren (bis zu einer Dicke von etwa 30 μπι) der unmaskierten Stellen wurden die nunmehr nicht mehr benötigte Maskierfarbe und der Nickelüberzug entfernt, wobei eine gedruckte Schaltung erhalten wurde.

Die Eigenschaften der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatte oder -karte wurden nach der Vorschrift JISC-6481 ermittelt. Hierbei zeigte es sich, daß die gedruckte Schaltungsplatte oder -karte eine Abziehfestigkeit von 2,8 kg/cm² und eine Lötbeständigkeit von 40 s (260° C) aufwies.

dicke Aluminiumfolie, die mit einer 2%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden war, in einer Stärke von 15 bis 20 μπι aufgetragen, worauf das Ganze 10 min lang in Heißluft bei einer Temperatur von I 50" C getrocknet wurde. Nach dem Trocknen blieb das Harz in der Masse halb gehärtet.

8 Lagen eines durch Imprägnieren eines 0,2 mm dicken Glasgewebes mit einem Phenol/Formaldehyd-Harz vom Resoltyp erhaltenen Prepregs wurden zur Bildung eines Prepregstapels aufeinandergelegt. Dann wurde eine Lage der mit dem Lack beschichteten Aluminiumfolie derart auf beide Seiten des Prepregstapels gelegt, daß die beschichtete Seite jeder Aluminiumfolie mit dem Prepreg in Berührung gelangte. Hierauf wurde das Ganze zwischen zwei Polierplatten 60 min lang bei einer Temperatur von 160°C und einem Druck von 14 715 kPa Nach dem Abkühlen ließen sich beide AluminiumHien leicht abziehen, wobei eine Grundplatte erhalten wurde. Unter Verwendung dieser Grundplatte wurde im Rahmen eines üblichen Additionsverfahrens durch übliche chemische Plattierung eine gedruckte Schaltungsplatte (Prüfling Nr. 3) hergestellt.

Beispie! 4

Beispiel 4 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des ein Pheno'/Formaldehyd-Harz enthaltenden Prepregs ein Prepreg mit einem Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ (Epoxyäquivalent: 450) verwendet und während des Härtens ein Druck von 2943 kPa angewandt wurde. Hierbei wurde der Prüfling Nr. 4 erhalten.

Beispiel 5

Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle der Aluminiumfolie ein lagenförmiger Fluorkohlenstoffharzfilm einer Stärke von 30 μπι verwendet wurde. Nach dem Härten und Abziehen des Fluorkohlenstoffharzfilms wurde eine Grundplatte (Prüfling Nr. 5) erhalten.

Beispiel 3

Eine Mischung aus 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-% und 30 Teilen eines festen Phenol/Formaldehyd-Harzes vom Resoltyp wurde auf einen Walzenstuhl gründich vermählen und dann in 800 Teilen Methyläthylketon gelöst Die erhaltene Lösung wurde zur Herstellung eines Lacks mit 70 Teilen eines Epoxyharze« vom Novolaktyp versetzt Der erhaltene Lack wurde dann auf eine 20 μπι Vergleichsbeispiel 1

Es wurden zwei verschiedene Arten gedruckter Schaltungsplatten (Prüflinge Nr. 6 und Nr. 7) hergestellt indem der gemäß Beispiel 3 zubereitete Lack auf ein handelsübliches Phenolharzlaminat bzw. ein handelsübliches Epoxyharzlaminat aufgetragen, dann in Luft, hierauf 60 min lang in Heißluft bei einer Temperatur von 160⁰C getrocknet und schließlich die erhaltenen Grundplatten in üblicher bekannter Weise einer Plattierbehandlung unterworfen werden.

Die Eigenschaften der verschiedenen Prüflinge Nr. 3 bis Nr. 5 der Beispiele 3 bis 5 und der Prüflinge Nr. 6 und Nr. 7 des Vergieichsbeispiels 1 wurden gemäß der Vorschrift JIS C-6481 ermittelt Die hierbei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II zusammengestellt

Tabelle II

ίο

Prüfling Nr.

Lötbeständigkeit (26O⁰C) in s Abziehfestigkeit kg/cm

60

> 180

>180

<5

2,5
3,0
3,0
1,5
1,5

Aus Tabelle Il geht hervor, daß die unter Verwendung der erfindiingsgemäßen Grundplatten hergestellten gedruckten Schaltungsplatten oder -karten eine ausgezeichnete Hitzebeständigkeit und Haftung des plattierten Metallüberzugs besaßen. Ferner zeigten sie (nicht in Tabelle Il angegebene) gute elektrische Eigenschaften, die den einschlägigen Anforderungen

naütgKCit «ST

gut, WOuci

keine Unterschneidung feststellbar war.
Beispiel 6

Eine Mischung aus 100 Teilen eines p-tert.-Butylphenol/Formaldehyd-Harzes und 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-% wurde auf einem Walzenstuhl gemahlen und dann zur Zubereitung eines Lacks in 900Teilen Methyläthylketon gelöst. 100 Teile des erhaltenen Lacks wurden mit 5 Teilen kalzinierten Talkums versetzt und gründlich gemischt. Der Talkum enthaltende Lack wurde dann auf ei ,e 20 μΐη dicke Aluminiumfolie, die vorher mit einer 2%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden war, in einer Stärke von 20 μπι aufgetragen, worauf das Ganze 20 min lang in heißer Luft bei einer Temperatur von 150° C getrocknet wurde. Bei der Trocknungsbehandlung blieb das Harz in der Masse halb gehärtet.

8 Lagen eines durch Imprägnieren eines 0,2 mm dicken Glasgewebes mit einem Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ (Epoxyäquivalent: 400 bis 500) erhaltenen Prepregs wurden zur Bildung eines Prepregstapels aufeinandergelegt. Dann wurde die mit dem Lack beschichtete Aluminiumfolie derart auf eine Seite des Prepregstapels gelegt, daß die beschichtete Seite der Aluminiumfolie mit dem Prepreg in Berührung gelangte. Hierauf wurde das Ganze 60 min lang zwischen zwei Polierplatten bei einer Temperatur von 160°C und einem Druck von 2943 kPa gehärtet. Nach dem Abkühlen ließ sich die Aluminiumfolie leicht abziehen, wobei eine Grundplatte erhalten wurde.

Unter Verwendung der erhaltenen Grundplatte wurde durch übliche chemische Nickelplattierbehandlung und anschließende Kupferplattierbehandlung in einem Kupferpyrophosphatbad während 60 min eine gedruckte Schaltungsplatte bzw. -karte (Prüfling Nr. 8) erhalten.

Beispiel 7

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß dem Lack anstelle von kalziniertem Talkum Phthalsäureanhydrid zugesetzt wurde. Es wurde hierbei ein Prüfling Nr. 9 erhalten.

Beispiel 8

Beispiel 6 wurde wiederholt jedoch mit der Ausnahme, daß dem Lack anstelle der 5 Teile kalzinierten Talkums 3 Teile Phthalolakton zugesetzt wurden. Hierbei wurde letztlich ein Prüfling Nr. 10 erhalten.

Vcrgleichsbeispiel 2

Beispiel 6 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahmc. daß dem Lack kein kalziniertes Talkum zugesetzt wurde. Hierbei wurde ein Prüfling Nr. 11 erhalten.

Die Prüflinge Nr. 8 bis 11 wurden gemäß der Vorschrift JISC-6481 auf ihre Lötbeständigkeit hin uiiicibin-lii. Die meiuei eiiiaiieueii Ergebnisse siiiu in der folgenden Tabelle III zusammengestellt:

Tabelle III

Prüfling Nr. Lötbeständigkeit (260⁰C) in s

> 180

120

35

Aus Tabelle III geht hervor, daß die Lötbeständigkeit der gedruckten Schaltungsplatten, die unter Verwendung einer Grundplatte, bei deren Herstellung eine einen Zusatz zum Abfangen der bei der Härtungsreaktion in Freiheit gesetzten Feuchtigkeit enthaltende Beschichtungsmasse verwendet wurde, hergestellt worden waren, deutlich verbessert war.

Beispiel 9

100 Teile eines mittels eines Walzenstuhls gründlich gemahlenen Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-% wurden mit 100 Teilen eines Epoxyharzes vom Novolaktyp und 3 Teilen Bortrifluorid-monoäthylamin als Härtungsmittel für das Epoxyharz versetzt. Die erhaltene Mischung wurde in 800 Teilen Methyläthylketon zu einem Lack gelöst. Der erhaltene Lack wurde auf eine 20 μπι dicke Aluminiumfolie, die vorher mit einer 20%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden war, in einer Stärke von 10 μπι aufgetragen, worauf das Ganze 10 min lang in heißer Luft bei einer Temperatur von 150⁰C getrocknet wurde. Nach dem Trocknen blieb das Harz in der Masse halb gehärtet

9 Lagen eines durch Imprägnieren eines Glasgewebes einer Stärke von 0,2 mm mit einem Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ (Epoxyäquivalent: 400 bis 500) mit einem Härtungsmittel erhaltenen Prepregs wurden zur Bildung eines Prepregstapels aufeinandergelegt Auf beide Seiten des Prepregstapels wurde je eine Lage der mit dem Lack beschichteten Aluminiumfolie derart gelegt daß die beschichtete Seite jeder Aluminiumfolie mit dem Prepreg in Berührung gelangte. Hierauf wurde das Ganze zwischen zwei Polierplatten 60 min lang zur Bildung eines Laminats unter einem Druck von 2943 kPa auf eine Temperatur von 175° C erhitzt Nach dem Abkühlen ließen sich beide Lagen der Aluminium-

folie leicht abziehen, wobei eine Grundplatte erhalten wurde.

Zur Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatte oder -karte nach dem Additionsverfahren wurde die erhaltene Grundplatte in üblicher bekannter Weise plattiert. Dann wurde die erhaltene gedruckte Schaltungsplatte bzw. '•arte gemäß der Vorschrift JISC-6481 getestet, wobei es sich zeigte, daß sie eine Lötbeständigkeit (260°C) von mehr als 180 s aufwies. Eine Unterschneidung war nicnt feststellbar. Die Dimensionsgenauigkeit der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatte war gut. Verwerfungen zeigten sich keine.

Beispiel 10

Eine Mischung aus 100 Teilen eines Nitrilkauischuks mit einem Nitrilgehalt von 40 Mol-% und 50 Teilen eines p-tert.-Butylphenol/Formaldehyd-Harzes vom Resoltyp wurde auf einem Walzenstuhl gemahlen und dann in 1200 Teilen Methylethylketon gelöst. Die erhaltene Lösung wurde dann zur Zubereitung eines Lacks mit 50 Teilen eines Epoxyharzes vom Novolaktyp versetzt.

Der erhaltene Lack wurde auf eine 20 um dicke Aluminiumfolie, die vorher mit einer 1°/oigen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden war, in einer Dicke von 8 μτη aufgetragen, worauf das Ganze 10 min lang in Heißluft bei einer Temperatur von 150⁰C getrocknet wurde. Das Harz in der Masse blieb nach dem Trocknen halb gehärtet.

8 Lagen eines durch Imprägnieren eines 0,2 mm dicken Glasgewebes mit einem Polyimidhar/ hergestellten Prepregs wurden zur Bildung eines Prepregstapels aufeinandergelegt. Die mit dem Lack beschichtete Aluminiumfolie wurde derart auf eine Seite des Prepregstapels gelegt, daß die beschichtete Seite der Aluminiumfolie mit dem Prepreg in Berührung gelangte. Hierauf »inJc das Ganze zwischen zwei Policrplatten 180 min lang bei einer Temperatur von 175° C und einem Druck von 3924 kPa preßlaniiniert, wobei eine Grundplatte erhalten wurde.

Die erhaltene Grundplatte wurde nach einem Additionsverfahren durch übliche bekannte Plattierbe-

Tabelle IV

handlung in eine gedi -ickte Schaltungsplatte bzw. -karte überführt. Diese zeigte eine Lötbeständigkeit von 60 s bei einer Temperatur von 300⁰C und weder eine Blasenbildung noch eine Entlaminierung.

Beispiel 11

5 verschiedene Lacke eines Fcststoffgehalts von jeweils 20% wurden durch Auflösen von 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-% und 30, 100, 200, 300 und 350 Teilen eines Phenol/Formaldehyd-Har/es vom Resoltyp in einem I : I-Gemisch aus Methyläthylketon und Aceton zubereitet.

Durch Imprägnieren von Linterpapier einer Stärke

γι von 0,25 ,,im mit einem Phenol/Formaldehyd-Hiir/ vom Resoltyp wurde ein Prepreg hergestellt. 5 Lagen des erhaltenen Prepregs wurden auf einer Seite mit den einzelnen Lacken in einer Auftragmenge von I 5 g/m' Trägerfläche beschichtet und dann 3 min lang in einem Heißluftstrom bei einer Temperatur von 150 C getrocknet. Hierbei wurden 5 verschiedene Arten beschichteter Prepregs erhalten. Die beschichteten Prepregs wu^rden mit der beschichteten Seh·: nach außen auf eine Seite eines Stapels von 8 unbeschichteten Prepreglagen gelegt, worauf der erhaltene Stapel zwischen zwei Policrplatten. die mit einer 5%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden waren, bei einer Temperatur von 16O⁰C und einem Druck von 41 715 kPa 60 min lang zur Herstellung einer

jo Grundplatte preßlaminiert wurde. Hierbei wurden 5 verschiedene Arten einer beschichteten Grundplatte erhalten.

Unter Verwendung der 5 verschiedenen Arten von Grundplatten wurden nach dem Additionsverfahren 5 verschiedene gedruckte Schaltungsplatten bzw. -karten hergestellt, wobei sie während ihrer Herstellung einer üblichen Plattierbehandlung ausgesetzt wurden. Die erhaltenen gedruckten Schaltungsplatten bzw -karten wurden nach der Methode JIS C-6481 auf ihre Eigenschaften hin untersucht, wobei die in der folgenden Tabelle IV zusammengestellten Ergebnisse erhalten wurden.

Menge des Phenolharzes
vom Resoltyp in Teilen

Lötbeständigkeit
(260⁰C) in s

Abzieh festigkeit
in kg/cm

30
100
200
300
350

2,5 2.4 2,4

1,8
0,8

Wie aus Tabelle IV hervorgeht, zeigen die erfindungsgemäß hergestellten gedruckten Schaltungsplatten ausgezeichnete Eigenschaften. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß mit abnehmenden Phenolharzgehalt des Lacks die Lötbeständigkeit und mit zunehmendem Phenolharzgehalt die Abziehfestigkeit sinken.

Beispiel 12

Durch Auflösen von 100 Teilen eines Nitrilkautschuks eines Nitrilgehaltes von 25 Mol-%, 100 Teilen eines p-teir-Butylphenol/Formaldehyd-Harzes vom Resoltyp und 2 Teilen Lecithin in 800 Teilen Aceton wurde ein Lack hergestellt. Der erhaltene Lack wurde auf eine Seite einer Prepreglage, die durch Imprägnieren von 0,25 mm dickem Linterpapier mit einem Phenol/Formaldehyd-Harz vom Resoltyp hergestellt worden war, in einer Auftragsmenge von 10 g/m² Trägerfläche aufgetragen und dann 5 min lang in einem HeiBluftstrom bei

es einer Temperatur von 150⁰C getrocknet, wobei ein beschichtetes Prepreg erhalten wurde. Nach dem Trocknen war das Harz in der Lackmasse halb gehärtet Das beschichtete Prepreg wurde mit der beschichte-

ten Seile nach außen auf eine Seite eines Stapels aus 8 Lagen des unbeschichteten Prepregs gelegt, worauf der Stapel zwischen zwei Polierplaiten 60 min lang bei einer Temperatur von 160⁰C und einem Druck von 14 715 kPa zur Herstellung einer Grundplatte preßlaminiert wurde.

Unter Verwendung der erhaltenen Grundplatte wurde im Rahmen eines Additionsverfahrens eine gedruckte Schaltungsplatte bzw. -karte hergestellt, wobei während des Additionsverfahrens die Grundplatte einer üblichen Plattierbehandlung ausgesetzt wurde. Die erhaltene gedruckte Schalungsplatte bzw. -karte wurde nach der Methode JIS C-6481 auf ihre Eigenschaften hin untersucht, wobie es sich zeigte, dall sie eine Lötbeständigkeil (260°C) von mehr als 60s und eine Ab/iehfestigkeit von 2,5 kg/cm besaß. Ferner zeigte sie ein gutes Aussehen und keine Verwerfung.

Beispiel 13

Beispiel 12 wurde wiederholt, wobei jedoch anstelle des p-teu.-Butylphenol/Formaldehyd-Harzes in der Lackmasse ein Resorcin/Formaldehyd-Harz vom Resoltpy verwendet wurde. Die Ergebnisse einer Prüfung der letztlich erhaltenen gedruckten Schaltungsplatte entsprechend der Vorschrift ]IS C-6481 zeigten, daß sie eine Lötbeständigkeit (260°C) von mehr als 60s und eine Abziehfestigkeit von 2,0 kg/cm sowie ein gutes Aussehen und keine Verwerfungen aufwies.

Beispiel 14

Beispiel 12 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß ein Lack aus 100 Teilen Nitrilkautschuk mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-%, 50 Teilen eines Epoxyharzes vom Bisphenol-A-Typ (Epoxyäquivalent: 200), 50 Teilen eines durch p-Kresol modifizierten Phenol/Formaldehyd-Harzes und 5 Teilen Lecithin in einem 4 : 1-Gemisch aus Methylethylketon und Cyclohexanen verwendet wurde und das Trocknen der aufgetragenen Lackmasse 2 min lang in einem Heißluftstrom bei einer Temperatur von 170⁰C erfolgte. Die letztlich erhaltene gedruckte Schaltungsplatte besaß ausgezeichnete Eigenschaften und ein hervorragendes Aussehen.

Beispiel 15

Beispiel 11 wurde wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß das verwendete Prepreg durch Imprägnieren eines 0.2 mm dicken Glasgewebes mit einem ein Härtungsmittel enthaltenden Epoxyharz hergestellt, der verwendete Lack zur Beschichtung des Prepregs durch Auflösen von 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 25 Mol-%, 100 Teilen eines p-tert.-Butylphenolharzes, 5 Teilen kalzinierten Talkums und 2 Teilen Lecithin in 900 Teilen Methylethylketon zubereitet und ein Laminierdruck von 2943 kPa eingehalten wurde. Die hierbei erhaltene Grundplatte wurde durch übliche Plattierbehandlung in eine gedruckte Schaltungsplatte überführt. Die Ergebnisse eines mit der erhaltenen gedruckten Schaltungsplatte durchgeführten Tests waren:

Lötbeständigkeit (260⁰C)	mehr als 120 s
Abziehfestigkeit	2,5 kg/cm
Aussehen	gut
Verwerfungen, maximale Höhe
in mm/100 mm	< 0.5 mm

Beispiel 16

Durch Auflösen von 200 Teilen eines Nitrilkautschuks eines Nitrilgehalts von 25 Mol-%, 50 Teilen eines Phenol/Formaldehyd-Harzes vom Resoltyp und 50 Teilen eines Epoxyharzes vom Novolaktyp in 1200 Teilen Methylethylketon wurde ein Lack zubereitet. Der erhaltene Lack wurde auf eine Seite einer Prepreglage, die durch Imprägnieren eines 0,1 n.n-, dicken Glasgewebes mit einem Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ (Epoxyäquivalent: 450) hergestellt worden war, aufgetragen und 3 min lang in einem Heißluftstrom bei einer Temperatur von 150°C getrocknet. Nach dem Trocknen blieben die Harze in

ι^r· dem Lacküberzug halb gehärtet.

Eine einzelne Lage des beschichteten Prepregs vurde zwischen zwei Polierplatten, die vorher mit einer 2%igen Lösung von Lecithin in Toluol beschichtet worden waren, 30 min lang bc; einer Temperatur von 170° C und einem Druck von 4905 kPa preßlaminiert. Nach dem Abkühlen ließen sich die Polierplatten leicht entfernen, wobei eine Grundplatte erhalten wurde.

Die erhaltene Grundplatte wurde durch übliche Plattierbehandlung nach einem Additionsverfahren in eine biegsame gedruckte Schaltiingskarte überführt. Die erhaltene gedruckte Schaltungskarte zeigte weder eine Blasenbildung noch eine Entlaminierung und besaß eine gute Lötbeständigkeit.

Beispiel 17

Beispiel 15 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Lack aus 100 Teilen Nitrilkautschuk eines Nitrilgehalts von 20 Mol-%. 100 Teilen eines Epoxyharzes vom Novolaktyp, 3 Teilen Bortrifluorid-monoäthylamin, 2 Teilen Lecithin und 800 Teilen Methylethylketon verwendet wurde. Die letztlich erhaltene gedruckte Schaltungsplatte besaß folgende Eigenschaften:

Lötbeständigkeit (260°C) mehr als 180 s

Abziehfestigkeit 2,3 kg/cm

Aussehen gu.·
Verwerfungen, maximale Höhe

in mm/100 mm 0.2

Eine Unterschneidung war nicht feststellbar.

B e i s ρ i e I 18

Beispiel 15 wurde wiederholt, wobei jedoch ein Lack aus 100 Teilen eines Nitrilkautschuks mit einem Nitrilgehalt von 30 Mol-%, 70 Teilen eines Epoxyharzes vom Novolaktyp, 30 Teilen eines Phenol/Formaldehydharzes vom Resoltyp, 2 Teilen Lecithin und 800 Teilen Methylethylketon verwendet wurde. Die letztlich erhaltene gedruckte Schaltungsplatte bzw. -karte zeigte folgende Eigenschaften:

Lötbeständigkeit (260° C) mehr als 180 s

Abziehfestigkeit 23 kg/cm

Aussehen gut
Verwerfungen, maximale Höhe

in mm/100 mm <0,6

Claims

Patentansprüche:

1. Grundplatte zur Herstellung gedruckter Schaltungen nach d2in Additionsverfahren mit einer mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierten mehrlagigen Substratschicht und einer auf mindestens einer Seite der Substratschicht vorgesehenen und mit dieser eine Einheit bildenden Schicht aus einer Masse M aus einem halb gehärteten Harz und einem Nitrilkautschuk, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Schicht(en) aus der Masse M eine Phospholipidschicht vorgesehen oder in der Schicht aus der Masse M ein Phospholipid enthalten isL

2. Verfahren zur Herstellung einer Grundplatte nach Anspruch 1 für nach dem Additionsverfahren hergestellte gedruckte Schaltungen, bei welchem eine mit einem wärmehärtbaren Harz imprägnierte mehrlagige Substratschicht und eine auf mindestens einer Seite der Substratschicht vorgesehenen Schicht aus einer Masse M aus einem halb gehärtetem wärmehärtbaren Harz und einem Nitrilkautschuk zu ihrer Vereinigung unter Druck erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Außenseite der Schicht(en) aus der Masse M eine Phospholipidschicht vorgesehen oder in der Schicht aus der Masse M ein Phospholipid enthalten ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Masse M, bezogen auf ihr Gewicht, 0,1 bis 5 Gew.-% Phospholipid enthalten ist (sind).

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Masse M mit einem Phenolharz, einem Resorcin/Formaldehyd-Harz oder einem härtungsmittelhaltigen Epoxyharz verwendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Masse M mit einem Phenolharz vom Resoltyp verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Phenolharz vom Resoltyp aus einem Alkylphenolharz vom Resoltyp besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz in der Masse M aus einem Phenolharz besteht und die Masse M zusätzlich einen zum Wegfangen des gebildeten Wassers fähigen Zusatz enthält.

8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lagenförmige Substratschicht mit einem Phenol-, Polyimid- oder einem härtungsmittelhalligen Epoxyharz imprägniert ist und das Harz in der Masse M aus einem Harzgemisch aus einem Phenolharz vom Resoltyp und einem Epoxyharz besteht.