DE2619970A1 - BASIC MATERIAL FOR PRINTED CIRCUITS - Google Patents
BASIC MATERIAL FOR PRINTED CIRCUITSInfo
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Description
Lic ent ia Pat ent- Verwaltung- GmbH.Lic ent ia Pat ent Management GmbH.
6 Frankfurt/M. 70, Theodor-Stern-Kai 16 Frankfurt / M. 70, Theodor-Stern-Kai 1
AEG Isolier- und Kunststoff Grabli.AEG Isolier- und Kunststoff Grabli.
31 tassel-W'aldau, Falderbaumstraße 1531 tassel-W'aldau, Falderbaumstrasse 15
Ka/schz KS 76/209Ka / schz KS 76/209
3.5.I9763.5.I976
Basismaterial für gedruckte SchaltungenBase material for printed circuits
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Oberflächenschicht eines Basisniaterials für gedruckte Schaltungen aus organischem, polymeren Bindemittel.The present invention relates to a surface layer a base material for printed circuits made from organic, polymeric binders.
Es ist bereits bekannt, zu metallisierende Kunststoffoberflächen bzw. die Oberflächen eines Basismaterials, das zur Herstellung von gedruckten Schaltungen dienen soll, zwecks Aufrauhung chemisch, insbesondere durch eine Oberflächenbeizung mit Kaliumbichromat enthaltender Schwefelsäure oder mit Oxidationsmitteln enthaltender Borflußsäure vorzubehandein.It is already known plastic surfaces to be metallized or the surfaces of a base material that is to be used for the production of printed circuits for the purpose Chemical roughening, in particular by means of surface pickling with sulfuric acid containing potassium dichromate or with oxidizing agents containing hydrofluoric acid.
Es ist weiterhin bekannt, eine Oberflächenbehandlung mit SuI-fonierungsmitteln, insbesondere mit einer Schwefeltrioxid enthaltenden Gasphase vorzunehmen.It is also known to use a surface treatment with sulfonants, especially with one containing sulfur trioxide Make gas phase.
Die vorgenannten Oberflächenbehandlungen weisen den Nachteil auf, daß sie nicht in größere Schicht tiefen vordringen, was zur Folge hat, daß die später in das Basismaterial einzubringenden Bohr- oder Stanzlöcher an ihrer Wandung eine ungeheizte Oberfläche aufweisen, die eine ausreichende Haftfestigkeit ti?, sht •■"Gweih-'leisten kann.The aforementioned surface treatments have the disadvantage that they do not penetrate deep into larger layers, which is why The result is that the drilled or punched holes to be made later in the base material have an unheated surface on their wall have sufficient adhesive strength ti ?, sht • ■ "Gweih-'cutouts can.
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Mit don bekannten Methoden kann es auch zu einer tJberbeizung der Oberflächen kommen, da die Kontrolle der Beiz- bz\i. Oxidations- bzw. SuIfonierungsmittel teilweise nur mit erheblichem technischen Aufwand durchgeführt werden kann.With known methods, overpickling can also occur the surfaces come because the control of the pickling or \ i. Oxidation or suIfonierungsmittel sometimes only with considerable technical effort can be carried out.
iiine Uberbeizung hat jedoch, wie bekannt, zur Folge, daß die Hetallhaftung nachteilig beeinflußt wird.However, as is known, overpickling has the consequence that the Metal adhesion is adversely affected.
Die Anwendung von chromsäurehaltigen Beizmitteln ist ferner wegen der Abwasserverunreinigung sehr problematisch und erfordert zu ihrer Beseitigung einen erheblichen Aufwand. Auch eine Behandlung mit Schwefeltrioxid in der Gasphase ist sehr aufwendig, da die Konzentrationskontrolle der Behandlungsmittel und die Vernichtung des überschüssigen Einwirkungsmediunis besondere Vorrichtungen erfordert.The use of pickling agents containing chromic acid is also very problematic and required because of the pollution of the waste water a considerable effort to eliminate them. Treatment with sulfur trioxide in the gas phase is also possible very complex, since the concentration control of the treatment agent and the destruction of the excess medium of action requires special devices.
Es ist weiterhin vorgeschlagen worden, zur Umgehung dieser Nachteile einem Basismaterial-Bindemittel oder einem auf das Basismaterial aufgebrachten HafVermittler Polymere zuzusetzen, welche chemiscli-präparativ modifiziert sind und insbesondere Sulfon— säuregruppen enthalten, indem sie mit geeigneten SuIfonierungsmitteln, wie Schwefelsäure oder SO in einem getrennten Arbeitsgang vorbehandelt wurden.It has also been suggested to obviate these disadvantages add polymers to a base material binder or an adhesive agent applied to the base material, which are chemically and preparatively modified and in particular sulfone contain acid groups by using suitable sulfonants, such as sulfuric acid or SO in a separate operation have been pretreated.
Auch dieses Verfahren ist mit Nachteilen verbunden, da die SuI-fonierungsreaktion selbst nicht immer zu den Produkten eindeutiger Zusammensetzung führt und Nebenreaktionen auftreten, welche zu einer Oxidation, zur Vernetzung oder zum Abbau führen. Die erhaltenen Reaktionsgemische sind bei Persulfonierung zu hydrophil, so daß sie sich mit der organischen Phase der Harz- bzw. IIa^tvermittler-Lösun.G:en nicht hinreichend mischen lassen und im Falle einer weniger starken Sulfonierung zwar mit dem organischen Medium verträglich, aber für die anschließenden Verfahrensprozesse nicht hydrophil oder polar genug sind, so daß die Metallisierung schließlich nicht den gewünschten reproduzierbaren iirfolg hat.This process is also associated with disadvantages, since the sulfonation reaction itself does not always lead to the products of a clear composition and which side reactions occur lead to oxidation, crosslinking or degradation. The reaction mixtures obtained are too hydrophilic in the case of persulfonation, so that they cannot be sufficiently mixed with the organic phase of the resin or IIa ^ tvermittler-Lösun.G: en and in the case of a less strong sulfonation, it is compatible with the organic medium, but for the subsequent process processes are not hydrophilic or polar enough that the metallization will ultimately not be as reproducible as desired has success.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Basismaterial herzustellen, bei dem sowohl die Oberfläche als auch die gesamte Schichtdicke in einfacher Weise mit Aktivstellen für die Metallisierung versehen werden kann, wobei eine oxidative Oberflächenbehandlung zwecks Aufrauhung der Oberfläche entfallen kann.The present invention is based on the object of producing a base material in which both the surface as the entire layer thickness can also be provided with active sites for the metallization in a simple manner, with one oxidative surface treatment for the purpose of roughening the surface can be omitted.
Ferner war zu fordern, daß die Aktivstellen möglichst gleichmäßig und in der angestrebten Dosierung über die Oberfläche und das Volumen verteilt angeordnet sind.It was also required that the active sites be as uniform as possible and in the desired dosage over the surface and the volume are arranged distributed.
Gelöst wird die Aufgabe dadurch, daß die Bindemittelschicht ganz oder teilweise aus Polymeren besteht, die aus sauren Gruppen gebildete polare salzartige Anteile enthalten.The object is achieved in that the binder layer consists wholly or partly of polymers which are composed of acidic groups contain formed polar salt-like fractions.
Für die Bindemittelschicht können z.B. Polymere aus sulfoniertetn Styroldivinylbenzol Anwendung finden oder sulfonierte Copolymere aus Styrol/Acrylsäure oder Terpolymere aus den vorgenannten Monomeren, die in neutralisierter Form vorzugsweise als Natriumsalze vorliegen.For the binder layer, for example, polymers made of sulfonated Styrene divinylbenzene or sulfonated copolymers of styrene / acrylic acid or terpolymers of the aforementioned are used Monomers which are present in neutralized form, preferably as sodium salts.
Ferner kommen Salze von Polymeren oder Copolymeren der Acrylsäure in Frage. Weiterhin hat sich die Anwendung von salzartigen Gruppen aufweisenden Polyestern, insbesondere auf Basis aromatischer Dicarbonsäuren, für die vorliegende Erfindung als vorteilhaft erwiesen. Schließlich können auch mit reaktiven Gruppen substituierte Aromaten, z.B. substituierte Phenole zur Anwendung gelangen.Salts of polymers or copolymers of acrylic acid are also suitable. Furthermore, the use of salt-like groups has increased containing polyesters, in particular based on aromatic dicarboxylic acids, are advantageous for the present invention proven. Finally, aromatics substituted with reactive groups, e.g. substituted phenols, can also be used reach.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt vor allem darin, daß die Herstellung der Aktiv-Komponenten in einem von der Basismaterialherstellung getrennten Arbeitsgang in kontrollierbarer Weise durchgeführt werden kann und die auf diese Weise erhaltenen Substanzen anschließend in einfacher und kontrollierbarer Dosierung als Zusatzkomponente dem Basismaterial und/oder der auf das Basismaterial aufzubringenden haftvermittelnden Schicht einverleibt werden können.The advantage of the method according to the invention lies above all in that the production of the active components in a process that is separate from the production of the base material is controllable Way can be carried out and the substances obtained in this way then in a simple and controllable manner Dosage as an additional component to the base material and / or can be incorporated into the adhesion-promoting layer to be applied to the base material.
Auf einem Basismaterial mit den erfindungsgemäßen Zusätzen kann eine haftfeste Metallisierung im Additiv-Verfahren durchgeführt werden, ohne eine übliche oxidative Behandlung mit den stark sauren Beizmitteln vornehmen zu müssen.On a base material with the additives according to the invention, firmly adhering metallization can be carried out using the additive process without having to undertake the usual oxidative treatment with the strongly acidic pickling agents.
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Abwasserprobleme können bei diesem Verfahren nicht auftreten. Ferner ist es von Vorteil, daß die beanspruchten Zusatzkomponenten über an sich beliebige Volumina hinweg in das Basismaterial bzw. die haftvermittelnde Schicht eingebracht werden können.Sewage problems cannot arise with this process. It is also advantageous that the additional components claimed into the base material over any volume or the adhesion-promoting layer can be introduced.
Die Zusatzkomponenten können als Aktiv-Substanzen auch Polymeren des Basismaterials zugesetzt werden, die den bekannten Beizmethoden üblicherweise nicht zugänglich sind.The additional components can also be added as active substances to polymers of the base material, which the known pickling methods are usually not accessible.
Zur Herstellung des Basismaterials werden z.B. zu verpressende Prepregs, hergestellt aus üblichen Glasgewebe- oder Papierlagen, die mit einer Dispersion aus einer Harz-Härter-Lösung und der Zusatzkomponente nach der Erfindung imprägniert sind, in bekannter Weise zu einem Schichtpreßstoff weiterverarbeitet.For the production of the base material, e.g. prepregs to be pressed, made from conventional glass fabric or paper layers, which are impregnated with a dispersion of a resin-hardener solution and the additional component according to the invention, in known Way processed into a laminate.
In ähnlicher Weise kann, wie bekannt, eine Harz- und/oder Kautschuklösung, in der die Zusatzkomponenten dispergiert sind, als haftvermittelnde Schicht auf das Basismaterial aufgebracht werden. Je nach Basismaterial oder Haftvermittlerschicht kann es zweckmäßig sein, daß vor dem Katalysieren und Metallisieren eine geeignete Vorbehandlung erfolgt, z.B. durch mechanische AufiaJiung, wie z.B. Naßbürsten oder Anquellung mittels Lösungsmittel.In a similar way, as is known, a resin and / or rubber solution, in which the additional components are dispersed, are applied to the base material as an adhesion-promoting layer. Depending on the base material or adhesion promoter layer, it can be useful to have a suitable one before the catalysis and metallization Pretreatment takes place, e.g. by mechanical application, such as wet brushing or swelling with solvents.
Je nach den zu stellenden Anforderungen kann der Anteil der Zusatzkomponente im Basismaterial und/oder in d^r Haftvermittlerschicht in weiten Grenzen variieren.Depending on the requirements to be made, the proportion of the additional component in the base material and / or in the adhesion promoter layer vary within wide limits.
Obgleich auch bei fast100%-igem Anteil der Zusatzkomponente eine Wirksamkeit bei der Metallisierung besteht, hat es sich aus verschiedenen Gründen als zweckmäßig erwiesen, einen Anteil von 10 bis 30 %, bezogen auf die Festsubstanz, z.B. des Haftvermittlers, einzusetzen.Although even with almost 100% of the additional component one Effectiveness in metallization consists, it has different Proven to be expedient for reasons, a proportion of 10 to 30%, based on the solid substance, e.g. the adhesion promoter, to use.
Unter Zusatz von 10 bis 30 Gew.% einer pulverförmiger erfindungsgemäßen Substanz auf Basis eines sulfonierten Styrol/Acrylsäure-Copolymers mit wenigstens 5 MoI-Ji salzartigen Gruppen zu einer als Haftvermittler dienenden Oberflächenschicht mit phenolharzvernetztem Nitrilkautschuk als Bindemittel können nach einem mechanischenWith the addition of 10 to 30% by weight of a powdery composition according to the invention Substance based on a sulfonated styrene / acrylic acid copolymer with at least 5 MoI-Ji salt-like groups to one as Adhesion promoter serving surface layer with phenolic resin crosslinked nitrile rubber as binder can after a mechanical
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Aufrauhen der Oberfläche, z.B. durch einen und nach an sich bekannter Katalysierung und stromloser Metallisierung Haftfestigkeiten von kO bis 80 N/25 mm erzielt werden.Roughening the surface, for example by means of and after known catalysis and electroless metallization, adhesive strengths of kO to 80 N / 25 mm can be achieved.
Die Aktivsubstanz wird dabei in dem organisch gelösten Bindemittel dispergiert.The active substance is thereby in the organically dissolved binder dispersed.
Ähnliche Ergebnisse erhält man mit einem 30%-isen Zusatz eines Natriumsalzes einer schwachvernetzten Polyacrylsäure zu demselben Bindemittel.Similar results are obtained with a 30% iron additive of a sodium salt of a weakly crosslinked polyacrylic acid to form the same binder.
5 Seiten Beschreibung
3 Patentansprüche5 pages description
3 claims
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