DE3230900C3 - Verfahren zum Herstellen einer Polyethylenterephthalatfolie als basismaterial für gedruckte Schaltungen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer Polyethylenterephthalatfolie als basismaterial für gedruckte SchaltungenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer Polyethylenter
ephthalatfolie (PET-Folie) als Basismaterial für ge
druckte Schaltungen
Es ist aus verschiedenen Publikationen bekannt, daß
eine PET-Folie allgemein dadurch erzeugt wird, daß
zunächst ein Extrudieren, dann ein Strecken und dann
ein Wärmefixieren erfolgt. Das Wärmefixieren wird
unter Spannung durchgeführt, um das
Ausbilden von Verwerfungen zu verhindern. Wenn da
her eine solche Folie erneut erwärmt wird, tritt
eine extrem hohe Wärmeschrumpfung auf.
Der DE-AS 24 16 712 ist eine biaxial gestreckte Poly
ethylen-2,6-naphthalatfolie zu entnehmen, die nach dem
Extrudieren biaxial gereckt und dann gegebenenfalls bei
einer Temperatur von 170 bis 240°C wärmebehandelt
wird. Dabei ist besonders ausgeführt, daß die biaxial
gestreckte Folie eine schrumpfbare Folie sein kann,
wenn bei den beschriebenen Maßnahmen die Folie nach
dem Verstrecken nicht wärmefixiert wird. Demgemäß
kann die Folie entweder eine wärmebständige Folie
oder eine schrumpfbare Folie sein, jedoch im Zusam
menhang mit einer Polyethylen-2,6-naphthalatfolie. Die
ser Druckschrift ist nicht zu entnehmen, ob im Span
nungszustand oder ohne Aufbringung einer Spannung
wärmebehandelt werden soll. Üblicherweise erfolgt die
Wärmebehandlung, d. h. das Wärmefixieren, unter Auf
bringung einer Spannung.
In der DE-OS 21 63 963 ist davon die Rede, daß ein
wärmegehärteter Film aus Polyethylen-2,6-naphthalatfolie innerhalb des dabei angewende
ten Temperaturbereiches ohne schrumpfungshindernde
Maßnahmen wärmeentspannt werden kann. Dies er
folgt im Zusammenhang mit einem magnetischen Auf
zeichnungsband, ohne daß über den Grund der Wärme
entspannung etwas ausgesagt wäre. Offensichtlich soll
die Polyesterfolie nach dem Strecken nicht getempert
werden, sondern sofort unter freier Schrumpfung wär
mebehandelt werden.
In "Encyclopedia of Polymer
science and Technologes
1st ed. Vol. 11, S. 42-61
wird auf S. 44 und 45 unter anderen
die Verwendung einer PET-Folie für
gedruckte Schaltungen erwähnt.
Weiterhin ist dieser Druckschrift zu
entnehmen, zur Verminderung der
Restschrumpfung auf ungefähr 0,1%
eine unter Spannung wärmebe
handelte PET-Folie unter
geringer oder auch ohne Spannung
wärmezubehandeln.
Grundplatten für gedruckte Schaltungen weisen im
allgemeinen eine Harzbasis auf, auf der eine Metallfolie,
etwa eine Kupferfolie, mittels einer hitzebeständigen
Kleberschicht aufgebracht ist, und gedruckte Schal
tungsplatten werden durch Ausbildung eines bestimm
ten Verdrahtungsmusters in der Metallfolie gewonnen.
Eine gedruckte Schaltungsplatte mit einer Deckschicht
erhält man dadurch, daß mittels einer hitzebeständigen
Kleberschicht auf der in einem bestimmten Verdrah
tungsmuster gestalteten Metallfolie eine Harzdeck
schicht angeordnet wird.
Als Harzbasis und Deckschicht für die oben beschrie
benen Grundplatten gedruckter Schaltungen oder ge
druckten Schaltungsplatten werden gewöhnlich Poly
imidfolien, Folien aus Polyparabansäuren
usw. verwendet. Diese hitze
beständigen Materialien ergeben Schaltungsplatten von
hoher Genauigkeit und Qualität. Die haben jedoch den
Nachteil, daß sie gegenüber PET-Folien weniger
feuchtigkeits- und wasserbeständig sind und etwas
schlechtere Gesamteigenschaften haben.
PET-Folien sind als Basis oder Deck
schicht für gedruckte Schaltungen anstelle der oben genannten
hitzebeständigen Materialien in Gebrauch ge
nommen worden wegen ihrer geringen Kosten und der
vergleichsweise guten Feuchte-
und Wasserbeständig
keit. Ein ernster Nachteil von PET-Folien besteht
jedoch darin, daß sie bei Hitzeeinwirkung schrumpfen.
Wenn sie also einer Hochtemperaturbehandlung unter
worfen werden, etwa beim Löten, dann kann die Basis
platte oder die Schaltungsplatte
schrumpfen, sich verwerfen oder Lücken zwi
schen der Metallfolie und der Basis ergeben, was also
bedeutet, daß derartige Platten nicht zur Herstellung
hochgenauer Schaltungsplatten brauchbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Poly
ethylenterephthalatfolie zur Verwendung als Basisma
terial für gedruckte Schaltungen herzustellen, die eine
ausreichend hohe Festigkeit bei Hochtemperaturbe
handlungen wie in Walzlötverfahren hat und die für eine
gedruckte Schaltungsplatte mit vergleichsweise hoher
Genauigkeit einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1
gelöst.
Eine derartige behandelte Folie erhält einen Grad an
Dimensionsstabilität von höchstens 1% in Längs- und
Querrichtung, wenn sie für 30 min auf einer Temperatur
von 150°C gehalten wird. Dabei weist sie einen Bre
chungsindex in Dickenrichtung von 1,499 oder mehr
(gemessen mit dem Abbe-Refraktometer) auf, wenn die
Polyethylenterephthalatfolie
zugspannungsfrei bei 150°C bis 240°C wärmebehandelt wurde.
Wenn eine im Extrudier- oder Blasverfahren herge
stellte und gestreckte Polyethylenterephthalatfolie, die
von üblicher Handelsqualität sein kann, mit Wärme be
handelt wird, ohne daß Zugkräfte einwirken, dann tritt
die Wärmeschrumpfung während dieser Wärmebe
handlung auf. Daraus folgt dann, daß auch dann, wenn
die Folie einer Wälz
löttemperatur von 190 bis 240°C ausgesetzt wird, nur
mehr in wesentlich geringerem Maße schrumpft, so daß
sie nunmehr für den Einsatz in gedruckten Schaltungs
platten brauchbar ist-
Die erfindungsgemäß erhaltene Polyethylenterephthalatfolie
schrumpft bei den genannten Eigenschaften nur 0,5%
oder weniger, wenn sie mit ihrer gesamten Fläche einer
Hochtemperaturbehandlung unterworfen wird, wie dies
beim Walzlöten während einer 1 s oder mehr, gewöhn
lich bis zu 5 s, bei 190 bis 240°C erfolgt, was zu keinerlei
Verwerfungen oder Blasen führt, wie diese bei her
kömmlichen PET-Folien auftreten. Es können des
halb die erfindungsgemäß erhaltenen PET-Folien mit zufrie
denstellendem Ergebnis dort angewendet werden, wo
eine vergleichsweise hohe Genauigkeit erforderlich ist,
d. h. als Ersatz für Polyimidfolien oder Folien aus Poly
parabansäuren.
Es sind damit
also Folien geschaffen, die preislich durch industrielle
Herstellung sehr günstig sind und gegen Dämpfe und
Wasser einen hohen Widerstand bieten.
Extrudierte und gestreckte Folien, die für die Erfin
dung verwendbar sind, sind solche, die durch Extrusion
und üblicherweise biaxiale Streckung aus PET
in einem Streckverhältnis von ungefähr 3 bis 4 in ge
wöhnlicher Weise hergestellt sind und zu denen die im
Handel erhältlichen Lumirror-Folie (Markenname von
Toray Industries, Inc.), Mylar-Folie (Markenname der
Fa. Du Pont de Nemours+Co., Inc.) usw. gehören. Es
ist jedoch festzustellen, daß die für die Erfindung ver
wendeten Ausgangsfilme zwar gestreckt, nicht jedoch
getempert sind.
Typische Beispiele extrudiergeformter und gestreck
ter Polyethylenterephthalat-Folien sind solche mit einem
Durchschnittsmolekulargewicht von etwa
8000 und mehr, vorzugsweise etwa 22 000 bis 27 000, was
einer inneren Viskosität η von etwa 0,55 bis 0,65 ent
spricht. Die Stärke dieser Folien für die Verwendung als
Basis beträgt gewöhnlich etwa
6 bis etwa 350 ηm.
Die extrudiergeformte und gestreckte Folie wird zuspannungsfrei
erwärmt. Die Warmbe
handlungstemperatur wird auf 150 bis 240°C eingestellt.
Je höher die Warmbehandlungstemperatur in diesem
Bereich ist, desto stärker kommt die Erfindung zur Aus
wirkung. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter
150°C liegt, werden ihre Auswirkungen ungenügend,
während eine über 240°C liegende Temperatur zu nahe
an den Erweichungspunkt der Folie kommt, weshalb
diese Temperaturen ungeeignet sind.
Die Wärmebehandlungsdauer ist abhängig von der
Warmbehandlungstemperatur und den Einrichtungen.
Wird die Folie beispielsweise in einem Heißtrockner
belassen, beträgt die Dauer gewöhnlich 30 bis 60 Minu
ten, während für den Fall, daß die Folie zwischen heißen
Walzen hindurchläuft, die Zeit gewöhnlich 5 bis 600 Se
kunden beträgt.
Diese Warmbehandlung ergibt eine Änderung in der
kristallinen Struktur der Folie, und daraus ergeben sich
physikalischen Veränderung wie eine Verringerung
der Heißschweißeigenschaften und eine Erhöhung des
Brechungsindex in Dickenrichtung. Bei einem Polyethy
lenterephthalatfilm z. B. beträgt der Brechungsindex in
Dickenrichtung vor der Warmbehandlung nicht mehr
als 1,4980 (mit Abbe-Refraktometer gemessen); er steigt
dann auf mehr als 1,4990, gewöhnlich auf 1,4995 bis
1,5020 nach der Wärmebehandlung.
Bei der Verwendung dieser Folie für
gedruckte Schaltungen wird gewöhn
lich auf einer Seite eine wärmebeständige Kleberschicht
aufgebracht. Dazu kann jeder bekannte Kleber verwen
det werden, z. B. der Kleber Vylon-300S (Polyesterharz
von Toyo Spinning Company, Ltd.), thermisch aushär
tende Epoxidharze, thermisch härtende Polyacrylester-
Copolymer-Zusammensetzungen usw.
Die erwähnte wärmeständige Kleber
schicht wird auf der Basis ausgebreitet, und eine Metallfolie wird
auf die Kleberschicht geklebt, um so eine Basisplatte für
die Herstellung einer flexiblen gedruckten Schaltung in
gewöhnlicher Weise zu gewinnen. Ein bestimmtes Lei
tungsverbindungsmuster wird auf dieser Basisplatte
durch Ätzen, Platieren oder dergleichen in herkömmli
cher Art gebildet, um die gedruckte Schaltungsplatte zu
erzeugen.
Für die Erzeugung einer Deckschicht auf einer Schal
tungsplatte kann die erfindungsgemäß erhaltene PET-Folie
verwendet werden.
Claims (2)
1. Verfahren zum Herstellen einer Poly
ethylenterephthalatfolie
als Basismaterial für gedruckte Schaltungen,
dadurch gekennzeichnet, daß man eine
extrudierte und gestreckte Polyethylen
terephthalatfolie im zugsspannungs
freien Zustand bei 150°C bis 240°C
wärmebehandelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß man einseitig einen
hitzebeständigen Kleberschichtauftrag auf
bringt.
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