DE2945191A1 - Isolierstoffplatte - Google Patents

Isolierstoffplatte

Info

Publication number
DE2945191A1
DE2945191A1 DE2945191A DE2945191A DE2945191A1 DE 2945191 A1 DE2945191 A1 DE 2945191A1 DE 2945191 A DE2945191 A DE 2945191A DE 2945191 A DE2945191 A DE 2945191A DE 2945191 A1 DE2945191 A1 DE 2945191A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
dielectric constant
insulating plate
polybutadiene
plate according
isotropic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2945191A
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Concord Mass. Davis
Charles Perry East Pembroke Mass. Howland
Ralph C. Maynard Mass. Pratt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Castall Inc
Original Assignee
Castall Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Castall Inc filed Critical Castall Inc
Priority to DE2945191A priority Critical patent/DE2945191A1/de
Publication of DE2945191A1 publication Critical patent/DE2945191A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/48Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances fibrous materials
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • H05K1/024Dielectric details, e.g. changing the dielectric material around a transmission line
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/015Fluoropolymer, e.g. polytetrafluoroethylene [PTFE]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/01Dielectrics
    • H05K2201/0137Materials
    • H05K2201/0158Polyalkene or polyolefin, e.g. polyethylene [PE], polypropylene [PP]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0209Inorganic, non-metallic particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0212Resin particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0275Fibers and reinforcement materials
    • H05K2201/0278Polymeric fibers

Description

Isolierstoffplatte
Es sind Isolierstoffplatten in zahlreichen Ausführungen bekannt, die sich als Trägerplatten für gedruckte Schaltungen und auch für andere Anwendungsfälle eignen. Platten für gedruckte Schaltungen besitzen häufig verschiedene Dielektrizitätskonstanten, wenn die Platte in unterschiedlichen Richtungen gemessen wird. Dies hat vielfach seinen Grund darin, daß die erwünschten physikalischen Eigenschaften mit der Dielektrizitätskonstante, die mit herkömmlichen Materialien, welche für gedruckte Schaltungsplatten verwendet werden, erzielbar ist, in Einklang gebracht werden müssen. Seit langem ist man bestrebt, vollständig isotrop erscheinende gedruckte Schaltungsplatten zu erhalten, .1. h. solche, bei denen die Dielektrizitätskonstante in jeder auch nur gewählten Meßrichtung stets gleich ist. Für einige Anwendungsbereiche ließ sich dies dadurch erreichen, daß Tonerde für die Herstellung der gedruckten Schaltungsplatten verwendet wird. Die Verwendung von Tonerde jedoch führt zu teuren Schaltungsplatten, die nur schwiericr maschinell bearbeitet werden können, und die brüchig sind,· so daß sie aus diesen Gründen vielfach nicht einsetzbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine polymere Verbundisolierstoff platte zu schaffen, die sich für die Herstellung druckter Schaltungen als Trägerplatte eignet und die hinsichtlich der Dielektrizitätskonstante und des Verlustwinkels isotrop ist sowie bei der Herstellung so abgestimmt werden kann, daß sie innerhalb einer weiten Spanne beliebige vorgewählte Dielektrizitätseigenschaften hat.
Man strebt ferner an, daß eine derartige Isolierplatte ein Verstärkungsmaterial und ein polymerisierendes Imprägniermaterial enthält, was zu einer mechanisch festen, jedoch biegsamen Platte mit guten mechanischen Eigenschaften für die Verwendung als Trägerplatte für gedruckte Schaltungen .führt.
130020/0523
Ferner soll gemäß der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, nach welchem eine Isolierplatte mit den vorstehend genannten Eigenschaften hergestellt wird.
Zur Lösung obiger Aufgabe hat die erfindungsgemäße Isolierplatte ein eine Verstärkungsschicht bildendes, faseriges Polymermaterial mit vorbestimmter Dielektrizitätskonstante. Mit einem zweiten Polymermaterial wird die Verstärkungsschicht imprägniert, wobei die Dielektrizitätskonstante der Imprägniersubstanz der Dielektrizitätskonstante der Verstärkungsschicht möglichst gut angepaßt wird, vorzugsweise innerhalb einer Spanne von -1 der Dielektrizitätskonstante der Schicht aus Polymerfasermaterial. Die Gesamtdielektrizitätskonstante der Isolierplatte ist dann isotrop und liegt vorzugsweise innerhalb eines Bereiches zwischen 2,2 und 20 bei einer Temperatur von 25 C, einer Wechselspannung von 60 Hz und in jeder beliebigen Richtung. Der Tangens des . Verlustwinkels der Isolierstoffplatte beträgt vorzugsweise zwischen 0,0009und 0,01, gemessen mit 8/5 GHz bei 23 C und 50 % relativer Luftfeuchtigkeit.
Es ist möglich, den Verlustwinkel und die Dielektrizitätskonstante dem jeweiligen Anwendungsbereich anzupassen. Das verwendete Polymerfasermaterial ist vorzugsweise Polypropylen, Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder ein Copolymer, das zum überwiegenden Teil derartige Olefin-Polymere enthält. Das für das Imprägnieren und äußere Umschließen der Verstärkungsschicht verwendete Polymer ist vorzugsweise Polybutadien oder Polybutadien-Copolymer mit einem kleineren Prozentanteil anderer Monomere, welche vorzugsweise ungesättigte Vinyl-Monomere sind.
Es ist möglich, sowohl die Dielektrizitätskonstante als auch den Verlustrinke1 gegenüber den Größen des reinen Polymerimprägniermaterials und des reinen Polymerfasermaterials abzuwandeln, indem dem Imprägniermaterial vor der Polymerisierung Füllstoffe zugesetzt werden. Diese Füllstoffe lassen sich aber nur dazu verwenden, entweder die Dielektrizitätskonstante oder den Verlustwinkel in vorbestimmter Weise zu beeinflussen.
130020/0523
Die verwendeten Füllstoffe sind neutral oder inert und greifen in die exotherme Reaktion während des Aushärtens des imprägnierenden Polymers um das Fasermaterial nicht ein.
Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Dielektrizitätskonstante und/oder der Verlustwinkel einer Isolierplatte innerhalb weiter Grenzen gewählt werden können und diese Platte dennoch gute mechanische Eigenschaften besitzt, so daß sie vielfältig anwendbar ist. Das isotrope Verhalten der Platte bezüglich Dielektrizitätskonstante und Verlustwinkel ist überaus wichtig, wenn derartige Platten als Träger für Antennen oder für gewöhnliche gedruckte Schaltungen eingesetzt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Isolierplatte in erfindungsgemäßer Gestaltung; und
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine abgewandelte Ausführungsform mit einer äußeren Kupfsrschicht, die als Schaltungselement für eine gedruckte Schaltungsplatte dient.
In Fig. 1 ist eine Isolierplatte oder -tafel 10 dargestellt, die eine faserige Verstärkungsschicht oder -lage 11 enthält, welche mit einem thermisch abbindenden Polymermaterial 12 imprägniert ist. Die Abmessungen der Platte können je nach Bedarf beliebig schwanken; dies gilt auch für ihre Dicke. So kann die Platte beispielsweise eine Dicke oder Stärke von 0,1 mm bis 25 mm oder mehr haben. Für die meisten Anwendungsbereiche besitzt die Platte eine Stärke von 1,2 bis 2,5 mm. Wenn Stärken von mehr als 1,2 mm gewünscht werden, bevorzugt man, Mehrschichtplatten zu verwenden, wie dies bei 13 in der Fig. 2 gezeigt ist, wo zwei Faserschichten 11A und 11B mit einem Imprägniermaterial 12 versehen werden. Es versteht sich, daß zur Erhöhung der Plattenstärke nach Belieben auch mehr als zwei Faserschichten mit zusätzlichem Imprägniermaterial verwendet werden können. Die Platten können mit Kupfer, Aluminium oder anderen Metallbelägen beschichtet sein, wie
1 30020/0523
dies für einen Kupferbelag 18 in der Fig. 2 gezeigt ist, der später darauf gebildet oder geklebt wird. Es ist auch möglich, die Isolierplatte unmittelbar auf der vorher hergestellten Metallfolie oder -platte aufzubauen. Durch bekannte Techniken, wie Ätzen, Maskieren usw. können die Platten dann in Grundplatten zum Aufbau gedruckter Schaltungen weiterverarbeitet werden.
Das Fasermaterial, das als Verstärkung für die Platten dient, ist vorzugsweise nicht verwebt und ein faseriges Polypropylen. In manchen Fällen können auch verwebtes Materials oder kurze Faserstücke als Verstärkungsmaterial dienen. Die Fasern werden vorzugsweise gleichmäßig in der gesamten Platte verteilt. Es können neben der oben genannten Substanz auch andere Olefine wie Polyäthylen und Polytetrafluoräthylen oder Copolymere dieser Olefine mit anderen Materialien in Faser- oder Fadenform verwendet werden. Polypropylen ist besonders günstig, da es die gewünschte mechanische Festigkeit hervorruft und
Ieine Dielektrizitätskonstante innerhalb eines besonders interessierenden Bereiches besitzt, an den die Dielektrizitätskonstante des Imprägnierpolymers sehr nahe angepaßt werden kann. Das wesentliche Merkmal der Erfindung besteht darin,daß die Imprägniersubstanz nach dem Polymerisieren und Aushärten eine Dielektrizitätskonstante besitzt, die möglichst nahe an die des Verstärkungsmaterials angepaßt ist. Vorzugsweise liegen die Dielektrizitätskonstanten der beiden Materialien innerhalb einer Spanne von +1, bezogen auf den Wert einer der Substanzen, und bei Verwendung von Polybutadien und Polypropylen liegen die Werte innerhalb von 0,7 bei 23°C und 60 Hz.
Für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel verwendet man als Verstärkungsfaser ein Vlies aus einer im wesentlichen aus Polypropylen bestehenden Substanz roit der Handelsbezeichnung "Pelon" der Firma Pelon Corporation, Lowell, Massachusetts, in einer Schichtstärke zwischen 0,05 und 0,6 mm. Pelon N1251F, das ein Quadratmeter-Gewicht von 30 g bei einer Dicke von 0,2 mm und eine Reißfestigkeit von 2,5 kp bei einer Längung von 22 % sowie ein Saugvermögen in 30%-iger Kalilauge (KOH) von 16 s/cm hat, ist ein besonders vorteilhaftes Material.
1 30020/0523
Das Imprägnierpolymer, dessen Dielektrizitätskonstante mit der des Pelon abgestimmt wird, ist ein Polybutadien entweder in reiner Form oder in Vermischung mit anderen Monomeren und vorzugsweise ungesättigten Viny!monomeren.
Als Imprägnierpolymer wird besonders gern hochpolymerisierendes Vinyl-1,2-flüssigpolybutadien verwendet, das beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Ricon 150 der Firma Colorado Chemical Specialties, Golden, Colorado, erhältlich ist und im wesentlichen aus Polybutadien besteht mit einer Feinstruktur von 70 + 5 % 1,2-Vinyl, einem durchschnittlichen Molekulargewicht von etwa 2 050 + 200, das eine viskose, klare Flüssigkeit mit einer bei 23 C mit einem Brookfieid-Viskometer gemessene Viskosität in CPS von 40 000 + 10 000 und ein spezifisches Gewicht von 0,89, eine Dichte von etwa 7,4 Ibs/Gallone und eine Eigenviskosität von 0,105 + 0,06 hat. Es können auch andere Polybutadiene verwendet werden. Sie werden vorzugsweise schließlich ausgehärtet oder polymerisiert, nachdem sie das Verstärkungsmaterial durchdrungen haben.
Das Polybutadien kann Comonomere enthalten, wie etwa ungesättigte Vinyl-Monomere, beispielsweise Styrol, Vinyltoluol, t-Butylstyrol, a-Methylstyrol, Monochlorstyrol, Isobutylmethacrylat, Methylmethacrylat, Diallylmaleat oder Diallylphthalat. Man bevorzugt, im wesentlichen reines Polybutadien zu verwenden, auf jeden Fall aber enthält das verwendete Copolymer wenigstens 50 Gew.-% Polybutadien. Zum Verkürzen der Aushärtzeit werden vorzugsweise bekannte Vernetzungsmittel eingesetzt, die jedoch auch weggelassen werden können. Man kann das Aushärten mittels Peroxiden oder anderen bekannten Verfahren, wie Bestrahlen, unterstützen. Es lassen sich dafür auch bekannte organische Peroxid-Katalysatoren verwenden. Diese enthalten Benzolperoxid, Methyläthylketonperoxid, Di-t-butylperoxid und a,a'-Bis(tbutylperoxy)-diisopropylbenzol. Als Vernetzungsmittel können u.a. Divinylbenzol. Trimethylolpropan-Trimethacrylat und 1,3-Butylendimethycrylat dienen.
130020/0523
Kleine Mengen anderer Zusätze können verwendet werden, um den Aushärtvorgang in bekannter Weise einzuleiten. In allen Fällen ist das Endprodukt ein thermisch ausgehärtetes PoIybutadien-Polymermaterial.
Es ist wichtig, im ausgehärteten Endprodukt gewisse physikalische Eigenschaften und den isotropen Zustand für Verlustwinkel und dielektrische Konstante über einen großen Bereich der Betriebsfrequenz und anderer Zustände konstant zu halten. Die gewünschten physikalischen Eigenschaften sind u. a. hohe Festigkeit, in geringem Maße Biegsamkeit und gute Verträglichkeit für gewöhnliches gedrucktes Schaltungsmaterial und Antennenmaterial sowie sonstige bekannte erwünschte physikalische Eigenschaften von gedruckten Schaltungsplatten.
Da es in einigen Fällen wünschenswert ist, die dielektrische Konstante und/oder den Verlustwinkel nach dem Verwendungszweck zu beeinflussen, können verschiedene Füller eingesetzt werden. Derartige Füller sind u. a. Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Tonerde- Bariumtitanat, Titandioxid und Strontiumtitanat. Es sind aber auch andere Füller denkbar. Diese Füller werden dazu verwendet, die Dielektrizitätskonstante in einem Maße zu erhöhen, wie es nötig ist, die Eigenschaften der in der gesamten Platte verwendeten Materialien auszugleichen. Die Füller können auch dazu dienen, den Verlustwinkel der Materialien abzustimmen. Normalerweise kann man eine Isolierplatte so gestalten, daß ein vorbestimmter Wert der dielektrischen Konstante oder ein vorbestimmter Wert des Verlustwinkels entsteht, in dem Menge und spezielle Art des Füllers danach ausgewählt werden. Es ist jedoch im allgemeinen nicht möglich, durch Hinzufügen eines Füllers beide Werte in gewünschter Weise zu beeinflussen. Es wird deshalb entweder der Verlustwinkel oder die Dielektrizitätskonstante, welche erreicht werden soll, ausgewählt, und danach ein Füller in der dafür benötigten Menge in bekannter Weise zugesetzt, während der andere der beiden Werte, der sich dabei ergibt, dann hingenommen wird. In allen Fällen sind diese Füller während der chemischen Reaktion beim Aushärten des Impragniermaterials neutral. Die Füller liegen vorzugsweise in Pulverform vor, dessen Korngröße unter 1 μ ist, wobei nie mehr
130020/0523
als 95 Gew.-% der Gesamtmasse Füller ist.
Die Isolierplatten werden üblicherweise so hergestellt, daß das monomere Butadien aus niedrig-polymerisiertem Polybutadien mit dem Katalysator und ggfs. einem oder,mehreren der Comonomere vermischt wird. Auch der Füller wird ggfs. mit dem Monomeren zunächst vermischt. Man strebt eine sehr homogene Verteilung der einzelnen Substanzen an. Es wird dann ein polymeres Verstärkungsfasermaterial ausgewählt und in die gewünschte Größe geschnitten. Die monomere Harzmischung mit dem Katalysator wird dann auf das Verstärkungsmaterial gegossen, so daß es letzteres vollkommen durchdringt und darin aufgenommen wird. Wenn mehr als eine Schicht Verstärkungsmaterial verwendet wird, werden mehrere Schichten übereinander gestapelt, bis für die gewünschte Dicke die erforderliche Schichtzahl vorhanden ist. Man. verwendet jeweils für 0,25 mm Plattenstärke eine Schicht Verstärkungsmaterial von 0,18 mm Dicke. Die vollgesogene Verstärkungsschicht wird dann in eine Unterdruckkammer eingebracht, in der sämtliche Luft entzogen wird, damit sicher ist, daß die Verstärkungsfaserschicht vollständig durchtränkt ist. Die imprägnierte Faserschicht wird dann in eine Presse bei 135 bis 150°C eingebracht und zur Beseitigung auch der letzten Luft gepreßt, wo das Harz dann auch innerhalb von 30 min bis 2 h aushärten kann. Das fertig ausgeformte Material ist thermisch ausgehärtet, praktisch homogen und ' hat hinsichtlich seiner Dielektrizitätskonstanten und des Verlustwinkels isotrope Eigenschaften.
Nachfolgend werden einige Beispiel von hergestelltem Plattenmaterial im einzelnen wiedergegeben.
Beispiel 1
100 g Ricon 150 werden eingehend mit einem Katalysator der Handelsbezeichnung Lupersol 101 der Firma Lucidol Corporation vermischt. Es handelt sich dabei um einen Peroxid-Katalysator mit Siedepunkt bei 119°C, der als günstig für das Aushärten von Polybutadien bei hoher Temperatur bekannt ist. 30 g dieser Mischung wird
1300 2 0/0523
I III
ι It «
( f 1 «
- 11 -
auf je 250 χ 250 mm Pelon-Vlies gegossen, das eine Dicke von 0,2 mm hat und 8,35 g wiegt. Nach vollständigem Druchtfänken werden die einzelnen Platten übereinander gestapelt und in eine Luftabsaugkammer eingebracht, damit sämtliche Luft aus dem Plattenkörper entfernt wird und alle Feuchtigkeit aus dem Vlies herauskommt. Das imprägnierte Vlies wird dann bei Raumtemperatur in eine Presse eingelegt und die Presse bis auf Anschläge geschlossen, so daß ein etwa 0,6 mm starkes Produkt entsteht. Eine Stunde lang bleibt das getränkte Vlies dann bei 140°C in der Presse und härtet dabei zu einer Isolierplatte aus, die bei 8,5 GHz und 23°C eine dielektrische Konstante von 2,3 hat. Der Tangens des Verlustwinkels beträgt bei 8,5 GHz und 23CC 0,002. Das Material zeigt gute mechanische Eigenschaften für die Verwendung als Trägerplatte für gedruckte Schaltungen. Es ist etwas biegsam, temperaturbeständig bis wenigstens 135 C und hält dabei seine physikalischen Eigenschaften. Die Werte des Verlustwinkels und der Dielektrizitätskonstante sind im Plattenmaterial isotrop.
Beispiel 2
Hier erfolgt die Mischung wie beim Beispiel 1, jedoch werden 56 g Ricon Lupersol-Mischung mit 144 g Strontiumtitanat ■ in Pulverform zu einer gleichmäßigen Mischung durchmengt. 140 g dieser fertigen Mischung werden dann in der bereits beschriebenen Weise über vier Abschnitte von Pelon-Vlies gegossen. Der Form- und Aushärtvorgang erfolgt ebenfalls wie beim Beispiel 1. Das fertige Plattenprodukt besitzt eine Dicke von 1,0 mm* Die dielektrische Konstante bei 8,5 GHz und 23°C ist 10, der Tangens des Verlustwinkels liegt unter den gleichen Bedingungen bei etwa 0,0032.
Beispiel 3
Die Herstellung erfolgt zunächst wie bei Beispiel 1, doch wird zusätzlich eine Menge von 40 g Ricon und Lupersol-Mischung mit 160 g Strontiumtitanat versetzt und vermischt. 150 g dieser Mischung werden dann zum Durchtränken von drei Vliesblättern von Pelon 1251F verwendet,. Die drei Pelon-Vlies-Blätter liegen über-
130020/0 523
I ·
t I
■ I
- 12 -
einander und werden dann in der beschriebenen Weise in der Form ausgehärtet. Die dielektrische Konstante des Endprodukts beträgt · bei 8,5 GHz und 23°C 16, während unter den gleichen Bedingungen \ der Tangens des Verlustwinkels etwa 0,0029 ist.
Beispiel 4
Die Herstellung erfolgt wie im Beispiel 2 mit der Abwandlung, daß statt 144 g Strontiumtitanat nunmehr 155 g Bariumtitanat (BaTiO-J als Zumischung verwendet wird. Die fertigen Platten besitzen gute mechanische Eigenschaften und haben eine Dielektrizitätskonstante von 10 bei 8,5 GHz und 23°C sowie dabei einen Tangens des Verlustwinkels von etwa 0,008.
Bei all den genannten Beispielen sind die Werte der Dielektrizitätskonstante und des Verlustwinkels isotrop.
Wenn die Bildung der Platten bei den Beispielen 1 bis 4 derart erfolgt, daß die imprägnierten Vlies-Blätter auf eine Kupferschicht gelegt werden, dann polymerisiert das imprägnierte Polymerfasermaterial darauf und verklebt mit dem Kupfer ,derart, daß aus der nun einseitig mit einer Kupferschicht versehenen Platte durch Ätzen einer Schaltung eine gedruckte Schaltungsplatte hergestellt werden kann, wie dies durch Fig. 2 angedeutet ist.
Bei den beschriebenen Beispielen und auch bei diesen gegenüber abgewandelten Ausführungsformen ist es immer erforderlich, das Harz, die Fasern und die jeweiligen feinkörnigen Füller aufeinander abzustimmen, damit die gewünschte Dielektrizitätskonstante und/oder der gewünschte Verlustwinkel der fertigen Platte erhalten wird. Sowohl das thermisch abbindende Imprägniermaterial als auch die Verstärkungsschicht müssen eine Dielektrizitätskonstante unter 3 und einen Tangens des Verlustwinkels von weniger als 0,002 bei Betriebstemperatur haben, beispielsweise bei 60 Hz und 23 0C. In allen Fällen hat dann auch die fertige Platte eine Dielektrizitätskonstante von weniger als 3, wenn das imprägnierende Polymermaterial nicht mit einem Füllermaterial versetzt
130020/0523
wird, und sie kann Betriebstemperaturen von wenigstens 135°C aushalten, ohne daß sie erweicht. Die yerstärkungsschicht aus Polyolefin besteht vorzugsweise aus unverwebtem Fasermaterial, das gleichmäßig in der gesamten Platte von einer bis zur anderen Begrenzungsfläche verteilt ist, wodurch die gewünschte Homogenität der Isolierplatte gegeben ist. Sehr günstig sind für diesen Zweck Matten aus Pelon oder dgl., da die Fasern schwellen und dadurch eine sehr gut gleichmäßige Verteilung entsteht. Die Fasern haben häufig eine Länge von wenigstens 3 mm und einen Durchmesser von weniger als 0,025 mm, wenngleich diese Abmessungen schwanken können.
Die Werte der dielektrischen Konstante und des Tangens des .Verlustwinkels können in einzelnen Materialproben abhängig von der bei der Messung angewendeten Frequenz etwas schwanken. Die angegebenen Werte beziehen sich auf Frequenz und Temperatur des Betriebszustandes. In vielen Fällen ist die Veränderung ohne Bedeutung, da der Polypropylenverstärkungsvlies eine Dielektrizitätskonstante von 2,2 sowohl bei 60 Hz als auch bei 10 Hz und bei 10 Hz hat, während der Tangens des Verlustwinkels tg δ bei 60 Hz 0,0005, bei 103 Hz 0,0008 und bei 106 Hz 0,0018 beträgt. Polybutadien, das bei 23°C eine Dielektrizitätskonstante von 2,9 bei 60 Hz, von 2,78 bei 10 Hz und von 2,9 bei 10 Hz besitzt, hat bei 60 Hz einen Tangens des Verlustwinkels tg δ von 0,0001, bei 10 Hz von 0,0029," und bei 10 Hz von 0,004. Wenn diese Stoffe bei der Herstellung der Platte miteinander kombiniert werden, erhält man bei einer Frequenz von 10 Hz eine Dielektrizitätskonstante von 2,315 und einen Verlustwinkel tg δ von 0,0015 für die gesamte isolierplatte.
Die Anteilsverteilung in der Platte beträgt vorzugsweise 70 bis 98 Gew.-% polymeres Imprägniermaterial und 30 bis 2 Gew.-% Verstärkungsmaterial. Die Isolierplatten können 0,13 mm stark und stärker sein, sind aber in aller Regel dünner als 25 mm.
130020/0523

Claims (16)

  1. CASTALL INCORPORATED,
    East Weymouth, Mass./U.S.A.
    Isolierstoffplatte
    PATENTANSPRÜCHE
    ( λ Λ Isolierplatte, gekennzeichnet durch eine Polymer-Verstärkungsschicht aus faserigem Material mit bestimmter dielektrischer Konstante und bestimmtem Verlustwinkel und ein thermisch aushärtendes Polybutadien-Polymer, mit welchem die Verstärkungsschicht imprägniert ist und dessen dielektrische Konstante derjenigen der Verstärkungsschicht gut . angepaßt ist, so daß die Isolierplatte isotrope Werte der Dielektrizitätskonstante und des Verlustwinkels besitzt.
  2. 2. Isolierplatte nach Anspruch 1 für die Verwendung als gedruckte Schaltungsplatte, gekennzeichnet durch eine Dielektrizitätskonstante im Bereich von 2,2 bis 20, deren Polymerfasermaterial ein Polyolefin ist, wobei die Dielektrizitätskonstante des thermisch aushärtenden Polybutadien-Polymers und der Verstärkungsschicht bei 23°C und 60 Hz
    unter 3 liegt.
    130020/0523
  3. 3. Isolierplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Material der Verstärkungsschicht Polypropylen, Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen oder Copolymere davon gewählt ist.
  4. 4. Isolierplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Polybutadien ein Füller eingemengt ist, der beim Aushärten des Polybutadiens neutral ist.
  5. 5. Isolierplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadien ein Copolymer des Butadien mit einem geringen Prozentanteil eines ungesättigten Vinyl-Monomers ist.
  6. 6. Isolierplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangens des Verlustwin]
    zwischen 0,0009 und 0,01 liegt.
    daß der Tangens des Verlustwinkels bei 23°C und 8,5 GHz
  7. 7. Isolierplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Polybutadien gleichmäßig verteilt ein neutraler Füller enthalten ist, der ohne Beeinflussung der isotropen Eigenschaft der Platte ihre dielektrische Eigenschaft modifiziert.
  8. 8. Isolierplatte nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Kupferschicht belegt ist.
  9. 9. Isolierplatte mit einer Verstärkungsschicht aus .polymerem Fasermaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Fasermaterial Polypropylen, Polyäthylen, Polytetraf luoräthylen oder Copolymere dieser Substanzen ist, daß die Verstärkungsschicht (11) mit einem thermisch abbindenden Polybutadienmaterial zur Bildung einer im wesentlichen homogenen Platte imprägniert ist und daß die Isolierplatte (10) eine isotrope Dielektrizitätskonstante und einen isotropen Tangens des Verlustwinkels hat.
    130020/0523
    • · I
  10. 10. Isolierplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein neutraler Füller, der zum Modifizieren der dielektrischen Eigenschaften ausgewählt ist, gleichmäßig in der Platte verteilt ist.
  11. 11. Isolierplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller aus Polyäthylen, Polytetrafluoräthylen, Tonerde, Bariumtitanat, Titandioxid oder·Strontiumtitanat besteht.
  12. 12. Isolierplatte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsschicht (11)aus Polypropylen-Fasern besteht.
  13. 13. Isolierplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Polybutadien-Material 70 bis 98 Gew.-% ausmacht und daß die Dielektrizitätskonstante der Platte zwischen 2,2 und 20 liegt.
  14. 14. Isolierplatte nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tangens des Verlustwinkels der Platte zwischen 0,0009 und 0,01 liegt.
  15. 15. Verfahren zur Herstellung einer Isolierplatte, dadurch gekennzeichnet, daß ein polymeres Verstärkungsfasermaterial mit einem Butadienmaterial imprägniert und das Butadienmaterial dann polymerisiert wird, so daß die Platte eine isotrope Dielektrizitätskonstante und einen isotropen Verlustwinkel hat.
  16. 16. Verfahren nach Anspruch 15/ dadurch gekennzeichnet, daß das Eutadienmatcrial Polybutadien mit einem vor dem Imprägnieren der Verstärkungsschicht darin gleichmäßig verteilten, neutralen Füller ist.
    130020/0523
DE2945191A 1979-11-08 1979-11-08 Isolierstoffplatte Withdrawn DE2945191A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2945191A DE2945191A1 (de) 1979-11-08 1979-11-08 Isolierstoffplatte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2945191A DE2945191A1 (de) 1979-11-08 1979-11-08 Isolierstoffplatte

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2945191A1 true DE2945191A1 (de) 1981-05-14

Family

ID=6085515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2945191A Withdrawn DE2945191A1 (de) 1979-11-08 1979-11-08 Isolierstoffplatte

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2945191A1 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0160418A2 (de) * 1984-04-10 1985-11-06 Junkosha Co. Ltd. Gedruckte Schaltung
EP0160439A2 (de) * 1984-04-24 1985-11-06 Junkosha Co. Ltd. Gedruckte Leiterplatte
EP0161064A1 (de) * 1984-04-10 1985-11-13 Junkosha Co. Ltd. Schichtstoff aus druckfestem, porösem, geschäumtem Polytetrafluoräthylen
EP0248617A2 (de) * 1986-06-02 1987-12-09 Japan Gore-Tex, Inc. Verfahren zur Herstellung von Trägern für gedruckte Schaltungen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0160418A2 (de) * 1984-04-10 1985-11-06 Junkosha Co. Ltd. Gedruckte Schaltung
EP0161064A1 (de) * 1984-04-10 1985-11-13 Junkosha Co. Ltd. Schichtstoff aus druckfestem, porösem, geschäumtem Polytetrafluoräthylen
EP0160418A3 (en) * 1984-04-10 1986-11-26 Junkosha Co. Ltd. Printed circuit board
EP0160439A2 (de) * 1984-04-24 1985-11-06 Junkosha Co. Ltd. Gedruckte Leiterplatte
EP0160439A3 (en) * 1984-04-24 1986-12-03 Junkosha Co. Ltd. Improved printed circuit board
EP0248617A2 (de) * 1986-06-02 1987-12-09 Japan Gore-Tex, Inc. Verfahren zur Herstellung von Trägern für gedruckte Schaltungen
EP0248617A3 (en) * 1986-06-02 1988-09-21 Japan Gore-Tex, Inc. Process for making substrates for printed circuit boards

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4190153C2 (de) Dreischichtplatte und Verfahren zur Herstellung derselben
US4241132A (en) Insulating boards
EP0445578B1 (de) Formkörper
DE602004000063T2 (de) LCT-Epoxidharz mit HTC-Oligomeren und Herstellungsverfahren
DE3337526C2 (de) Vibrationsdämpfungsmaterial auf Polymer-Basis mit einem schuppenförmigen Füllstoff
DE2519574B2 (de) Isoliertes Starkstromkabel und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2934972C2 (de) Zu einem feuerhemmenden Harz härtbare Masse auf Basis von 1,2-Polybutadienen und deren gehärtete Harze
DE1808713B1 (de) Formmassen aus Diallylphthalat und Polyphenylenaethern
DE2540017A1 (de) Mehrschichtige platte
DE2417420B2 (de) Verfahren zur herstellung von verstaerkten harzlaminaten
DE2945191A1 (de) Isolierstoffplatte
DE69726401T2 (de) Komposit magnetmaterial und material zur unterdruckung von elektromagnetischen interferenzen
GB2061989A (en) Insulating boards for printed circuits
DE1769521A1 (de) Kupferkaschierte Kunststoffplatten
DE1704666B2 (de) Schichtpreßstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung für gedruckte Schaltungen
DE2911461A1 (de) Verbundgefuege
DE2303624B2 (de) Isoliermaterial fuer ueberzuege
DE1000896B (de) Verfahren zum Isolieren von elektrischen Leitern mit Glimmerbaendern
DE2440139A1 (de) Verfahren zur herstellung von kunststoffimpraegnierten holzspanhartplatten oder holzfaserhartplatten
DE2103996C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus einer Acrylpolymerisat-Monomer-Mischung
DE3521506A1 (de) Hitzehaertbare harzzubereitung
DE1690285B1 (de) Basismaterial fuer gedruckte schaltungen
DE3743964C2 (de)
DE2348985A1 (de) Verfahren zur herstellung eines bauelements und bauelement
EP0158343B1 (de) Verfahren zur Herstellung von mehrschichtigen Schichtpressstoffen und die dabei erhaltenen Schichtpressstoffe

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination