DE3313579A1

DE3313579A1 - Metallkaschiertes laminat und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE3313579A1
Application number: DE19833313579
Authority: DE
Inventors: Mitunori Ajiki; Shigeru Fujieda Suzuki; Tomomi Yanagida
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1982-04-19
Filing date: 1983-04-14
Publication date: 1983-10-20
Also published as: GB2120600A; SU1584762A3; US4499145A; GB2120600B; GB8310331D0; DE3313579C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einmetallkaschiertes Laminat für elektronische Schaltungen und ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Durch die jüngste Entwicklung der elektronischen Technik ist das Bedürfnis größer geworden, eine Grundplatte für elektronische Schaltungen, die gute dielektrische Eigenschaften aufweist , wirtschaftlich herzustellen und zu liefern. Die herkömmlichen Grundplatten weisen jedoch einige Nachteile auf. Bisher sind in großem Umfang Laminate und kupferkaschierte Laminate vom Glasgewebe-Epoxyharz-Typ, Glasgewebe/Polyester-Textilmaterial-Epoxyharz-Typ, Glasgewebe-Fluorharz-Typ sowie vom thermoplastischen Harztyp verwendet worden. Bei den beiden zuerst genannten tritt jedoch eine erhebliche Änderungen der dielektrischen Eigenschaften auf, wenn die daraus hergestellten gedruckten Schaltungen bei hohen Temperaturen und einer hohen Feuchtigkeit (Temperatur: 40 bis 60⁰C, relative Feuchtigkeit: 70 bis 100 %) verwendet werden. Beispielsweise verschlechtern sich die dielektrischen Eigenschaften erheblich mit der Zeit gegenüber den dielektrischen Eigenschaften (z.B. Di elektrizitätskonstante, dielektrischer Verlustfaktor, elektrostatische Kapazität usw.) bei normaler Temperatur und normaler Feuchtigkeit (Temperatur: 10 bis 40⁰C, relative Feuchtigkeit: 30 bis 70 %).

Wenn eine derartige gedruckte'Schaltung beispielsweise in einem Farbfernsehgerät verwendet wird, das bei einer hohen Temperatur und hoher Feuchtigkeit betrieben wird, so werden manchmal die Bilder verschwommen oder es tritt eine Änderung des Farbtones auf. Eine derartige Tendenz, daß die ursprünglich eingestellten Eigenschaften sich in einer Richtung mit der Zeit ändern, wird "Drift" genannt, wobei in vielen Fällen der Drift aufgrund der Temperatur und der Drift aufgrund der Feuchtigkeit zu einem Problem werden. Der Drift bei hohen Temperatur- und hohen Feuchtigkeitsbedingungen wird grundsätzlich der

Absorption von Feuchtigkeit durch eine gedruckte Schaltung aufgrund der hydrophilen Eigenschaften des Epoxyharzes , das einen Bestandteil der gedruckten Schaltung bildet, zugeschrieben.
5

Da auf der anderen Seite ein kupferkaschiertes Laminat vom Glasgewebe-Fluorharz-Typ eine sehr hohe hydrophob e Eigenschaft besitzt , sind die Hochfrequenzeigenschaften einer gedruckten Schaltung, die unter Verwendung eines kupferkaschierten Laminats hergestellt wird, aufgrund des geringen Drifts hervorragend. Dieses Laminat ist jedoch teuer und mit einer niedrigen Produktivität und einer niedrigen Durchkontaktierungseigenschaft bei der Herstellung der gedruckten Schaltung aus dem Laminat verbunden.

15

Das heißt, das Verfahren zur Herstellung kupferkaschierter Laminate vom Glasgewebe-Fluorharz-Typ ist kompliziert und die Laminate sind sehr teuer.

Weiterhin ist die Haftung zwischen den Glasfasern des Glasgewebes und dem Fluorharz unzureichend, wobei die Verbindung der Glasfasern mit dem Fluorharz beim Stanzen oder Bohren gelöst wird, so daß die Glasfasern flusig freigelegt werden und die sogenannte Stanzbarkeit schlecht

25 ist.

Als kupferkaschierte Laminate aus thermoplastischen Harzmaterialien sind Polysulfonharzfolien , Polystyrolharzfolien sowie Glasgewebe-Polyethylen-Harze entwickelt worden.

Gedruckte Schaltungen, die unter Verwendung kupferkaschierter Laminate eines dieser thermoplastischen Harzmaterialien hergestellt werden, weisen eine ausgezeichnete Temperaturabhängigkeit und Frequenzabhängigkeit der Hochfrequenzeigenschaften auf, so daß ihre Eigenschaften praktisch denen entsprechen, die unter Verwendung eines Fluorharzes erhalten werden.

Bei den kupferkaschierten Laminaten aus Polysulfonharzfolien weist jedoch das Polysulfonharz seinerseits eine schlechte Feuchtigkeitsbeständigkeit bei einer hohen Temperatur und hoher Feuchtigkeit auf, wobei die Hochfrequenzeigenschaften mit der Zeit sich verschlechtern und die elektrostatische Kapazität zwischen den Schaltungen sich erheblich ändert. Das heißt, es wird das Drift-Problem hervorgerufen.

Kupferkaschierte Laminate aus einem Polystyrolharzmaterial und jene aus einem Polyethylenharzmaterial weisen hervorragende Hochfrequenzeigenschaften auf, besitzen jedoch eine derart schlechte Wärmebeständigkeit, daß die Harze bei etwa 100⁰C erweichen. Sie werden also bei den verschiedenen Wärmebehandlungen bei einem üblichen Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen weich und deforiniert, so daß ein Verbiegen , Verdrehen usw. vorkommt.

Weiterhin bereitet die Schwierigkeit einer festen Haftung einer Metallfolie an den Oberflächen dieser thermoplastischen Harzplatten ein Problem. Thermoplastische Harzplatten, die eine niedrige Wärmebeständigkeit besitzen, zeigen in einem gewissen Ausmaß eine Adhäsion_/nachdem sie thermisch auf eine Metallfolie geklebt worden sind, jedoch neigen sie bei etwas höheren Temperaturen dazu, sich spontan abzulösen, wobei das Harz seinerseits dazu neigt, sich zu verformen. Aus diesem Grunde wird im allgemeinen versucht, thermoplastische Harze mit einer hohen Wärmebeständigkeit zu verwenden. Diese Harze müssen jedoch mit der Metallfolie bei einer hohen Temperatur entsprechend ihrer Wärmebeständigkeit verschweißt werden, wenn ein metallkaschiertes Laminat laminiert wird und sind deshalb von Nachteil, da sie zu Schwierigkeiten führen, so daß beispielsweise ein herkömmliches Spritzwerkzeug nicht verwendet werden kann und die Metallfolie oxidiert wird und unter den zu hohen Formtemperaturen leidet.

Wenn andererseits ein vernetztes Polyethylen als Isolier-

schicht verwendet wird, besitzt das Harz seinerseits eine verbesserte Wärmebeständigkeit, jedoch ist die Haftung an das Metall unzureichend, so daß vernetztes Polyethylen in der Praxis gleichfalls schwer zu handhaben

5 ist.

Auf den Gebieten der jüngeren elektronischen Industrie sowie der Kommunikationsindustrie verschiebt sich das zu verwendende Frequenzband allmählich in den höheren Frequenzbereich, d.h. von dem Kilohertz-Bereich , der bisher häufig verwendet worden ist, zu einem Megahertzoder Gigahertzbereich. Bei diesen Hochfrequenzbereichen sind bisher Materialien, die einen kleinen Tangenz ό besitzen, besonders bevorzugt worden.

Es sind Untersuchungen durchgeführt worden, um vernetztes Polyethylen für den Einsatz in der Praxis geeignet zu machen, wobei die Vorteile seiner hervorragenden Eigenschaften , wie eines niedrigen S , eines niedrigen tan ö und einer hervorragenden Feuchtigkeitsbeständigkeit der Isoliereigenschaften ausgenutzt werden, woraus die Erfindung hervorgegangen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein metallkaschiertes Laminat für gedruckte Schaltungen bereitzustellen, das dadurch hervorragende Eigenschaften aufweist, daß der Drift der Hochfrequenzcharakteristika insbesondere bei hohen Temperaturen und einer hohen Feuchtigkeit gering und die Verarbeitbarkeit zu gedruckten Schaltungen hervorragend ist, im Hinblick darauf, daß diese Eigenschaften für die Qualität besonders wichtig sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Metallfolie, eine Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht, ein Papier oder ein Textilmaterial, das ein Epoxyharz und/oder einen Silanolkondensationskatalysator enthält, und eine elektrische Isoliermaterialschicht in der angegebenen Reihenfolge laminiert oder schichtverpreßt werden.

1 Das Verfahren zur Herstellung des besagten metall-

kaschierten Laminats besteht darin, daß in einer bestimmten Reihenfolge eine Metallfolie, eine vernetzbare Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht und ein Epoxyharz-Prepreg oder ein Papier oder ein Textilmaterial, an das ein Silanolkondensationskatalysator gebunden ist, und , falls erforderlich, eine oder mehrere Lagen eines elektrischen Isoliermaterials schichtverpreßt werden,wobei die zusammen mit dem Prepreg oder Papier oder Textilmaterial zu einem einzigen Körper vereinigt werden.

Erfindungsgemäß können als Metallfolien Folien aus Kupfer, einer Kupfer-Nickellegierung, Bronze, Messing, Aluminium, Nickel, Eisen, rostfreiem Eisen, Gold, Silber, Platin oder dergleichen verwendet werden. Im allgemeinen kommen Kupferfolien für gedruckte Schaltungen im großen Umfang zur Anwendung, d.h. dieselbe stellt eine bevorzugte Metallfolie nach der Erfindung dar. Weiterhin wird unter den Kupferfolien eine sauerstoflfreie Kupferfolie sehr hoher Reinheit als Metallfolie besonders bevorzugt erfindungsgemäß verwendet, da, wenn sie verwendet wird, der Energieverlust bei der übertragung von Hochfrequenzsignalen gering ist.

Das Silan-modifizierte Polyethylenharz oder das vernetz bare Silan-modifizierte Polyethylenharz ist nachstehend im einzelnen erläutert. Vernetzbare Silan-modifizierte Polyethylenharze können erhalten werden, indem auf ein Polyethylenharz ein Silan der allgemeinen Formel

30 RR¹SiY₂ aufgepfropft wird (worin R eine einwertige

olefinische ungesättigte Gruppe ist, die mit einem j Siliziumatom über eine Siliziumkohlenstoffbindung ver- ι bunden ist und die Kohlenstoff, Wasserstoff und, falls ;

erforderlich, Sauerstoff enthält; Y ist jeweils eine ; hydrolisißrbare organische Gruppe, w±ei beide Y-Gruppen gleich oder voneinander verschieden sein können; R¹ ist eine einwertige Kohlenwasserstoffgruppe, die keine ungesättigte aliphatische ; Bindung oder Gruppe Y enthält) und zwar bei einer Temperatur '' von mindestens 140⁰C in Gegenwart '.

-ιο

ί einer Verbindung, die. in der Lage ist, freie Radikale zu erzeugen, die eine Halbwertszeit bei der Reaktionstemperatur von höchstens 6 Minuten aufweisen.

Das heißt, das vernetzbare Silan-modifizierte PoIyethylenharz ist ein Silan-modifiziertes Polyethylenharz, das bis dahin kaum einer Vernetzung unterworfen worden ist, d.h. es ist schmelzbar und löslich und wird unschmelzbar und unlöslich, wenn die Vernetzungsreaktion fortschreitet.

Das erfindungsgemäß verwendete Polyethylenharz umfaßt

Polyethylen-Homopolymere, Copolymere von Ethylen,

die mindestens 50 Gew.-% Ethylen und ein anderes damit copolymerisierbares Monomer enthalten, beispielsweise Ethylen-Vinylacetat-Copolymere, Ethylen-Propylen-Copolymere, Ethylen-Acrylsäure-Copolymere und dergleichen. Gemische von zwei oder mehreren derselben können gleichfalls verwendet werden. Das Ethylen-Homopolymere wird davon am meisten bevorzugt mit Rücksicht auf die Hochfrequenzeigenschaften .

Darüber hinaus können flammhemmende Mittel, Mittel, die eine Verschlechterung durch Ultraviolettstrahlen verhindern , Antioxidantien ,Mittel, die eine Beschädigung durdr. Metalle verhindern, Farbstoffe, Füllstoffe und dergleichen in geeigneter Weise im Gemisch mit den PoIyethylenharzen im Hinblick auf das Herstellungsverfahren und den Zweck eingesetzt werden.

In der allgemeinen Formel RR'SiY2 für das Silan in dem erfindungsgemäß verwendeten Silan-modifizierten Polyethylenharz ist R eine einwertige olefinisch ungesättigte Gruppe, die Kohlenstoff, Wasserstoff und, falls erforderlich, Sauerstoff enthält, wobei Y jeweils eine hydrolisierbare organische Gruppe ist, beispielsweise Methoxy, Ethoxy, Acetoxy,-CN = C (CH₃J₂, -NHCH₃ oder dergleichen. Die Gruppe R' ist eine einwertige Kohlen-

wasserstoffgruppe, die keine ungesättigte aliphatische Bindung oder eine Y-Gruppe enthält. Diejenigen Silane, die 3 hydrolisierbare Gruppe enthalten, werden bevorzugt, insbesondere werden Vinyltriethoxysilan und Vinyltri-

5 methoxysilan bevorzugt.

Nachstehend wird die Schicht, die aus Papier oder Textilmaterial hergestellt wird und ein Epoxyharz und/oder einen Silanolkondensatorskatalysator enthält (die hier als "Substratschicht" beschrieben wird)_/näher erläutert.

Als Papier oder Textilmaterial kann ein gewebtes oder nicht gewerbtes Gelege bzw. Gewebe aus Glasfasern oder anorganischen oder organischen synthetischen Fasern oder Linterpapier, Kraftpapier oder dergleichen verwendet werden.

Wenn die Substratschicht ein Epoxyharz enthält, so beträgt der Epoxyharzgehalt der Substratschicht vorzugsweise weniger als der eines üblichen Epoxyharz-Glasgewebelaminats, und zwar beträgt er im allgemeinen 5 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise 10 bis 30 Gew.-% bezogen auf das Gewicht des Papiers oder Gewebes plus etwaigen sonstigen Bestandteilen der Schicht. Wenn er mehr als 35 Gew.-% beträgt, wird das vernetzbare Silanrnodifizierte Polyethylenharz, das noch nicht vernetzt worden ist, während der Laminierung durch den Preßdruck weich, so daß es verrutscht und demgemäß die Dimensionsgenauigkeit und Haftung zwischen den Schicht herabgesetzt wird. Wenn er weniger als 5 % beträgt, so weist das gebildete Laminat eine geringe Festigkeit auf, obgleich dies zu keinem besondere Problem bei der Verwendung der Schaltung führt. Je höher der Anteil des Polyethylenharzes in dem Schichtverbund ist, um so größer sind die vorstehend erwähnten Tendenzen.

Ein Material zur Bildung der Substratschicht, das ein Epoxyharz enthält, stellt ein Epoxyharz-Prepreg oder ein Epoxyharz-Prepreg dar, der einen Silanolkondensationskatalysator enthält.

In dem Epoxyharz-Prepreg kann als Epoxyharz irgendein geeignetes Epoxyharz verwendet werden, wobei gleichfalls irgendwelche Vernetzungsmittel, Beschleuniger und Additive eingesetzt werden können.

Es kann auch ein Epoxyharz vom Novolacktyp als Teil oder als das gesamte Epoxyharz verwendet werden. Der Anteil des Epoxyharzes vom Novolacktyp beträgt vorzugsweise 10 bis 4 0 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des gesamten Harzes. Dadurch wird die Haftung zwischen den Schichten des gebildeten Laminats, die Wärmebeständigkeit und die Laminierbarkeit verbessert.

Es wird auch vorgezogen, ein bromiertes Epoxyharz zu 15 verwenden.

Das Silan-modifizierte Polyethylenharz kann vernetzt werden, ohne daß ein Silanolkondensationskatalysator zu dem Epoxyharz-Fcepreg gegeben wird, jedoch wird dessen Zusatz bevorzugt im Hinblick auf die Vernetzungsgeschwindigkeit und die Vernetzungsdichte.

Bei einem Epoxyharzgehalt in der Substratschicht von 15 Gew.-% oder mehr, wenn ein Epoxyharz-Prepreg, der

einen Silanolkondensationskatalysator enthält, hergestellt wird, kann irgendein Gehalt des Silanolkondensationskatalysators gewählt werden, jedoch beträgt er im allgemeinen mindestens 0,1 und höchstens 20 Gewichtsteile, vorzugsweise mindestens 3 und höchstens 10 Gewichtsteile, j_e too Gewichtsteile Epoxyharz. Wenn die davon zugegebene Menge zu gering ist, weist das Silan-modifizierte Polyethylenharz eine niedrige Vernetzungsgeschwindigkeit und eine niedrige Vernetzungsdichte auf. Wenn sie zu groß ist, dann besteht die Tendenz, daß der Katalysator mit

35 dem Epoxyharz nicht mischbar ist.

Wenn der Epcxyharzgehalt in der Substratschicht weniger als 15 Gew.-% beträgt, oder wenn die Substratschicht ein

Papier oder ein Textilmaterial ist, an dem ein Silanolkondensationskatalysator haftet, so ist der Gehalt des Silanolkondensationskatalysators in der Substratschicht nicht kritisch, beträgt jedoch vorzugsweise 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Papiers oder Textilmaterials in der Substratschicht. Wenn er mehr als 10 Gew.-% beträgt, dann ist die Vernetzungsgeschwindigkeit des Silan-modifizierten Polyethylenharzes zu groß, wenn das Laminat verpreßt und erwärmt wird, so daß das Silan-modifizierte Polyethylenharz vernetzt wird, bevor es ausreichend mit dem Substrat verbunden ist, wodurch die Tendenz besteht, daß die Haftung des Substrats herabgesetzt wird. Wenn er geringer als 0,5 Gew.-% ist, dann ist die Wirkung des Katalysators, das Silan-modifeierte Polyethylenharz zu vernetzen, unzureichend.

Wenn die Substratschicht ein Papier oder ein Textilmaterial ist, an dem ein Silanolkondensationskatalysator haftet, dann kann bei dem Verfahren zum Haften des Silanolkondensationskatalysators an das Papier oder das Textilmaterial eine verdünnte Lösung eines Silanolkondensationskatalysators in einem organischen Lösungsmittel oder eine Emulsion eines Silanolkondensationskatdlysators verwendet werden. Es kann auch eine Lösung oder Dispersion verwendet werden, die durch Lösen oder Dispergieren eines Silanolkondensationskatalysators in einer verdünnten Lösung eines geeigneten härtbaren Harzes hergestellt worden ist.

Es sind zahlreiche Substanzen mit einer Silanol- ■ kondensationskatalysator-Funktion bekannt, und erfindungs-' gemäß kann irgendeine dieser Substanzen verwendet werden.

Diese Substanzen umfassen beispielsweise Metallsalze von Carbonsäuren, wie Dibutylzinnlaurat, Zinnacetat, Zinncaprylat, Bleinaphtenat, Zinkcaprylat, Eisen-2-

ethylcaproat und Kobaltnaphthenat; organische Metallverbindungen, wie Ester und Chelate von Titan, z.B. Tetrabutyltitanat, Tetranonyltitanat und bis(Acetylacetonyl)-diisopropyltitanat; organische Basen, wie Ethylamin, ■ Hexylamin, Dibutylamin und Pyridin; und Säuren, wie Mineralsäuren oder Fettsäuren. Davon werden organische Zinnverbindungen, insbesondere die mit einem geringen Molekulargewicht , wie Dioctylzinnmaleat, Monobutylzinnoxid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinndiacetat, Dibutylzinnchlorid und dergleichen bevorzugt im Hinblick auf die Haftung zwischen den Schichten und die Wärmebeständigkeit.

Andere elektrische Isoliermaterialschichten als diejenigen, die vorstehend beschrieben sind, sind ausgehärtete Produkte verschiedener anderer duroplastischer Harze als Epoxyharze, thermoplastische Harze, Glimmer, "keramische Materialien und dergleichen, wobei dieselben entweder allein oder in Kombination verwendet werden können.

Das Material , das zur Bildung der elektrischen Isolierschicht verwendet wird,sind "ein oder mehrere Schichten eines elektrischen Isoliermaterials, die einstückig an di£ Substratschicht durch Erwärmen und Pressen laminiert werden".Als ein solches Material können zahlreiche Materialien verwendet werden, beispielsweise schmelzbare duroplastische Harze, Prepregs, die durch Imprägnieren oder Beschichten eines Isoliermaterials damit hergestellt werden, Schichten ausgehärteter Produkte dieser Prepregs, Schichten von thermoplastischen Harzen, natürlicher oder

30 synthetischer Glimmer, keramische Materialien sowie Materialgemische davon.

Prepregs phenolischer Harze, von Polyesterharzen, härtbaren Polybutadien- oder Polyimidharzen oder ausgehärtete " Produkte davon, werden bevorzugt. Vorzugsweise wird ein Material verwendet, das eine gute Wärmebeständigkeit und hervorragende dielektrische, elektrisch isolierende Eigenschaften besitzt, beispielsweise thermoplastische

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Harze mit einer Wärmeerweichungstemperatur von 130⁰C oder mehr, wie Polysulfone, Polyethersulfone, PoIyphenylensulfide, Polyethereth erketone, Polyphenylenoxide, Polyetherimide, Nylon und dergleichen.

Wenn diese Materialien verwendet werden, kann eine Schaltungsgrundplatte erhalten werden, die insbesondere hervorragende feuchtigkeitsbeständige dielektrische Eigenschaften an der Oberfläche der Schaltungsplatte besitzt und die eine vollkommen gleiche Verschaltbarkeit wie herkömmlich laminierte Platten aufweist.

Es ist festgestellt worden, daß, wenn die vorstehend beschriebenen Materialien in einer bestimmten Reihenfolge laminiert werden, eine gedruckte Schaltung, die aus dem gebildeten metallkaschierten Laminat hergestellt wird, sehr hervorragende Eigenschaften aufweist, wie nachstehend beschrieben wird.

Der erste Gesichtspunkt besteht darin, daß, da die Isolierschicht, die sich in Kontakt mit einem Stromkreis befindet, eine Polyethylenharzschicht mit hoher Hydrophobizitätist/ias erfindungsgemäße metallkaschierte Laminat eine hervorragende Wasserbeständigkeit-aufweist,so daß der Drift der Hochfrequenzcharakteristika bei hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit gering gehalten werden kann, während gleichzeitig die mechanische Festigkeit des metallkaschierten Laminats durch eine Substratschicht in Kontakt mit der Polyethylenharzschicht erhöht werden kann. Wenn die Substratschicht ein Epoxyharz enthält, ist sie einer epoxyharzfreien Substratschicht überlegen in bezug auf die Haftung des Substrats an dem Harz, desgleichen besteht eine Überlegenheit bezüglich der Stanzbarkeit.

Der zweite Gesichtspunkt ist der, daß, wenn die elektrische Isolierschicht eine Schicht aus einem ausgehärteten Harz, eine thermoplastische Harzschicht mit einer Wärmeerweichungstemperatur von 130⁰C oder mehr oder eine Kombina-

tion davon ist, eine gedruckte Schaltungsgrundplatte erhalten werden kann, bei der die elektrische Isolierschicht eine gute mechanische Festigkeit, Dimensionsstabilität, Wärmebeständigkeit und dergleichen sowie hervorragende dielektrische Eigenschaften besitzt. Insbesondere wenn die Isolierschicht eine geringe dielektrische Konstante und einen geringen dielektrischen Verlust aufweist, kann eine gedruckte Schaltung erhalten werden, die eine geringe dielektrische Konstante und einen geringen dielektrischen Verlust nicht nur bei der Schaltung auf der Oberfläche, sondern in allen Schichten der Grundplatte aufweist.

Der dritte Gesichtspunkt besteht darin, daß, wenn die Substratschicht ein Epoxyharz enthält, die gleichzeitige Verwendung eines Epoxyharz-Prepregs oder eines Epoxyharz-Prepregs, das einen Silanolkondensationskatalysator enthält, sowie eine Schicht eines vernetzbaren Silanmodifizierten Polyethylenharzes zu einer sehr festen Haftung zwischen einer Metallfolie und dieser Schicht führt.

Wenn die Substratschicht ein Papier oder ein Textilmaterial ist, an dem ein Silanolkondensationskatalysator haftet, ist weiterhin die Haftung zwischen dem Papier bzw. Textilmaterial und der Silan-modifizierten PoIyethylenschicht fest.

Der vierte Gesichtspunkt besteht darin, daß, wenn die Isoliergrundplatte eine solche Struktur aufweist, daß die gesamten beiden Seiten mit einer Silan-modifizierten Polyethylenharzschicht bedeckt sind, die Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen metallkaschierten Laminats vermindert wird aufgrund der Absorption von Feuchtigkeit oder Wasser durch die sehr

35 große Hydrophobizität des Silan-modifizierten PoIyethylens.

Ein konkretes Arvendungsbeispiel dieses Verfahrens stellt

ein Polyethersulfon- oder ein Epoxyharz in der elektrischen Isolierschicht dar.

Obgleich Polyethersulfone besonders repräsentative 5 Materialien mit hervorragender Wärmebeständigkeit,

Dimensionsstabilität und dielektrischen Eigenschaften darstellen, verschlechtern sie sich bedauerlicherweise durch Aufnahme von Feuchtigkeit erheblich, wobei bei Anwendung der Erfindung es möglich wird, ein metal1-kaschiertes Laminat zu erhalten, bei dem sowohl die Oberfläche der gedruckten Schaltung wie die Gesamtheit der Schichten hervorragende dielektrische Eigenschaften aufweisen und das kaum Feuchtigkeit absorbiert und sich bei Absorption von Feuchtigkeit kaum verschlechtert.

Der fünfte Gesichtspunkt besteht darin, daß das erfindungsgemäße metallkaschierte Laminat eine solche Struktur besitzt, daß die Oberflächenschicht der isolierenden Grundplatte eine weiche und dauerhafte Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht ist sowie die zweite ein dauerhaftes Verstärkungssubstrat,wobeidie gesamte Oberfläche der isolierenden Grundplatte mit diesen Schichten bedeckt ist. Insbesondere wenn die zweite Schicht ein Epoxyharz enthält, weist das gebildete metallkaschierte Laminat eine sehr dauerhafte und zuverlässige Struktur auf, selbst wenn ein Material mit einer celativ geringen Festigkeit für die elektrische Isolierschicht ausgewählt worden ist als Material mit hervorragenden dielektrischen Eigenschaften.

Der sechste Gesichtspunkt besteht darin, daß, wenn die Substratschicht ein Epoxyharz enthält, ein Epoxyharz-Prepreg und ein elektrisches Isoliermaterial miteinander in Berührung gebracht, verpreßt und erwärmt werden, wobei irgendeine elektrische Isoliermaterialschicht, wie ein duroplastisches Harz-Prepreg, eine Schicht aus ausgehärtetem Material, eine thermoplastische Harzschicht und dergleichen, fest zu der Substratschicht verpreßt werden,

da das Epoxyharz eine haftende Wirkung zeigt, so daß ein Komplex mit einer festen Haftung zwischen den Schichten erzeugt wird. Demgemäß ist es möglich geworden, ohne Schwierigkeiten beispielsweise thermoplastische Harze mit einer hohen Wärmeerweichungstemperatur einzusetzen, die bisher bei der Verwendung bei metallkaschierten Laminaten zu Schwierigkeiten führten.

Insbesondere in diesem Fall wird ein Epoxyharz-Prepreg, der einen Silanolkondensationskatalysator enthält, als Epoxyharz-Prepreg bevorzugt. Dadurch verläuft nämlich die Vernetzung des Silan-modifizierten Polyethylenharzes wirksamer und die Wärmebeständigkeit wird verbessert.

Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend näher erläutert.

Im allgemeinen ist ein kupferkaschiertes Laminat, bei dem die Isolierschicht eine thermoplastische Harzschicht mit einer hohen Wärmeerweichungstemperatur ist, sehr schwer herzustellen, angesichts der Tatsache, daß die Temperatur einer üblichen Dampfpresse relativ niedrig ist (160⁰C cder weniger). Das heißt, bei einer Temperatur von etwa 16O⁰C kann eine thermoplastische Harzschicht mit einer hohen Erweichungstemperatur (130 bis 260⁰C) nicht geschmolzen werden. Bei einem bekannten Verfahren wird deshalb das Epoxyharz-Prepreg zwischen einer thermoplastischen Harzschicht und einer Metallfolie eingeschlossen, wobei sie einstückig durch Erwärmen und Pressen ausgeformt werden. In diesem Fall ist jedoch die Isolierschicht, die der Schaltung der gebildeten gedruckten Schaltungsplatte

benachbart ist , ein Epoxyharz, so daß das thermo- ! plastische Harz nicht in der Lage ist, die ihm innewohnenden

exzellenten Hochfrequenzcharakteristika zu zeigen.

Durch die Erfindung werden diese Problem gelöst, wobei ein Laminat, in dem die Hauptisolierschicht: eine thermoplastische Harzschicht mit einer hohen Wärmeerweichungstemperatur ist, gleichfalls in einfacher Weise zu einem

metallkaschierten Laminat mit einer üblichen Dampfpresse geformt werden kann.

Das heißt, bei dem erfindungsgemäßen metallkaschierten Laminat ist die elektrische Isolierschicht, die der Schaltung unmittelbar benachbart ist-, eine Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht und damit eine Schicht mit hervorragenden Hochfrequenzeigenschaften, wobei sie und die thermoplastische Harzschicht fest miteinander zu einem Stück durch ein Epoxyharz-Prepreg vereinigt sind.

Nachstehend wird zusätzlich ein Fall beschrieben, bei dem die Substratschicht erfindungsgemäß ein Epoxyharz enthält. Die Haftung zwischen der Epoxyharzschicht und der elektrischen Isoliermaterialschicht ist hauptsächlich auf eine thermische Verschmelzung miteinander oder eine chemische Bindung zurückzuführen, wobei insbesondere, wenn die elektrische Isoliermaterialschicht eine thermoplastische Harzschicht ist, es vorgezogen wird, vorher die Oberfläche dieser Schicht mechanisch oder chemisch aufzurauhen.

Zur mechanischen Oberflächenaufrauhungsbehandlung ist das Sandstrahlblasen oder Flüssigkeitshonen geeignet. Jedoch können auch andere Methoden angewendet werden, solange eine gleichmäßige und sorgfältige Aufrauhung erreicht werden kann.

Zur chemischen Oberflächenaufrauhungsbehandlung kann beispielsweise ein Aufrauhen mit Hilfe eines Oxidationsmittels durchgeführt werden, beispielsweise einer Lösung von Chromsäure und Schwefelsäure, Wasserstoffperoxid oder dergleichen, sowie ein Aufrauhen durch Bestrahlung mit einem Elektronenstrahl, einem Ionenstrahl oder ultraviolettem Licht.

Wie vorstehend beschrieben, kann mit einem metallkaschierten Laminat, das erfindungsgernäß erhalten wird, auf wirtschaftliche Weise eine gedruckte Schaltung bereit-

gestellt werden, die nicht nur eine hervorragende Wasserbeständigkeit und hervorragende dielektrische Eigenschaften besitzt, sondern auch eine hervorragende Verarbeitbarkeit der Schaltung, nämlich eine Dimensionsstabilität bei der Wärmebehandlung, Verarbeitbarkeit durch Stanzen und Zerspanbarkeit.

Was die Verwendung angeht, so stellt dieses metallkaschierte Laminat eine Grundplatte dar, die hauptsächlich für Hochfrequenzschaltungen geeignet ist, insbesondere für gedruckte Schaltungen von Hochgeschwindigkeitsrechenanlagen und Korrununikationsgeräten und -apparaten.

Durch die Erfindung kann eine gedruckte Schaltung hervorgebracht werden, die eine geringe dielektrische Konstante und einen geringen dielektrischen Verlust aufweist, nur eine geringe Temperaturabhängigkeit und Frequenzabhängigkeit der dielektrischen Eigenschaften besitzt und sehr stabile dielektrische Eigenschaften zeigt, selbst bei hohen Temperaturen und hoher Feuchtigkeit.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Beispiele und der beigefügten Zeichnung näher erläutert, welche eine Draufsicht auf eine Anordnung wiedergibt, die zur Messung des Drifts der elektrostatischen Kapazität zwischen kammförmigen Schaltungen verwendet wird.

-. Die in Tabelle 2 wiedergegebenen Materialien wurden hergestellt durch Laminieren einer Metallfolie, einer Schicht aus einem vernetzbaren, Silan-modifizierten Polyethylenharz, einem Epoxyharz-Prepreg oder Papier oder Textilmaterial, an dem ein Silanolkondensationskatalysator haftet, sowie einem elektrischen Isoliermaterial, in dieser Reihenfolge, worauf sie zu einem Stück ausgeformt wurden, in

2 35 dem mit einem Preßdruck von 60 kg/cm 120 Minuten in

allen Fällen auf 160⁰C erwärmt wurde, wodurch metallkaschierte Laminate erhalten wurden. Deren Eigenschaften sind in Tabelle 2 wiedergegeben.

-21-

Die Materialien der Tabelle 2 sind nachstehend näher -erläutert. ■:_

(1) Metallfolie · |

I

ο Kupferfolie: elektrolytische Kupferfolie NSGA-35, S

hergestellt von Nippon Electrolysis |

Co., Ltd. (eine Seite wurde aufgerauht, f

35 μ dick). %

.. j

ο Nickelfolie: elektrolytische Nickelfolie (eine Seite I

wurde aufgerauht, 35 μ dick). I

(2) Vernetzbare, Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht J ' I

ο U - 1 I

Zu 100 Gewichtsteilen Polyethylen hoher Dichte (Sholex, '■■-.

hergestellt von Showa Yuka Co., Ltd., MI = 0,8 g/10 min) I

wurden 2 Gewichtsteile Vinyltrimethoxysilan, 0,2 Gewichts- :|

teile Dicumoylperoxid sowie geeignete Mengen eines Anti- :%

oxidants, eines Mittels, das eine Verschlechterung durch ¹I

schädliche Wirkung von Mineralien und dergleichen ver- |

hindert, zugesetzt, die im Handel erhältlich sind, wobei *

sie ausreichend vermischt worden, wonach das gebildete :|

Gemisch mit einem Extruder zu einem Strang extrudiert - f

wurdej der zur Granulierung zerschnitten wurde. Die so er- :5

haltenen Pellets wurden zu einer Schicht (U - 1) von -i 200 μΐη Dicke durch Blasformen ausgeformt. ■ 'i i

ο U - 2 \

Zu 70 Gewichtsteilen eines Polyethylens niedriger Dichte ί

(Sumikathene, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd., -

MI = 1,5 g/10 min) wurden 1,5 Gewichtsteile Vinyltri- :

ethoxysilan, 0,1 Gewichtsteile Dicumoylperoxid, 20 Ge- f

wichtsteile Dechroran Plus 25, hergestellt von Hooker ^Ji

Chemical Co., Ltd., als Halogen-haltiges flammenhemmendes §

Mittel, 10 Gewichtsteile Antimonoxid und eine geeignete Menge eines Antioxidants, eines_%Mittels zur Verhinderung schädlicher Effekte von Mineralien und dergleichen, die im Handel erhältlich sind, hinzugefügt, wobei ausreichend vermischt wurde, wonach das gebildete Gemisch zu einem

Strang mit einem Extruder extrudiert und granuliert wird. Die so erhaltenen Pellets wurden zu einer Schicht (U - 2) von 200 pm Schichtdicke durch Extrusionsblasformen verformt.
10

(3) Epoxyharz-Prepreg oder Substrat-Textilmaterial

Es wurden die in Tabelle 1 angegebenen Formulierungen verwendet. 15

Tabelle 1

" ""—■———___^ ^Wr· Ce stand teil ——-~____^^	3-1®	E-2	E-3	E-4	E-5	E-6	E-7	E-8	E-9
Epicote 1046(D	85	85	85	85	100	85	85	85	85
EPC-N-673 ®	15	15	15	15	-	15	15	15	15
Dicyandiamid	4	4	4	4	4	4	4	4	4
Benzyldimethylamin	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
Dioctylzinn-maleat	9.0	3.5	3.5	3.5	3.5	-	-	-	7.0
Monobutylzinn-oxid	-	-	-	-	-	3.5	-	-	-
Dibutylzinn-dilaurat	-	-	-	-	-	-	3.5	-	-
Epoxyharz-Gehalt des Prepreg (Gew.-%)	10	22	30	45		22	22	22	22

(T) Bromiertes Epoxyharz vom Bisphenol-A-Typ (Shell Chemical), Epoxy-Äguivalent 500,

Br-Gehalt 20 %
(T) Epoxyharz vom Kresol-Novolack-Typ (Dainippon Ink and Chemical) Epoxy-Äquivalent 200

(J) Die Menge des Dioctylzinnmaleats, das an das Substrat gebunden war, wurde auf
1,0 Gew.-% eingestellt.

Von jeder der Epoxyharz-Zusammensetzungen, nach den vorstehend angegebenen Formulierungen wurde eine Lösung in Methylcellosolve und Methylethylketon (1:1) hergestellt, wobei die Lösung auf ein Glasfasergewebe mit einer Stärke

5 von 0,18 mm gegeben und getrocknet wurde.

ο G-1: Ein Glasfasergewebe mit einer Stärke von 0,18 mm wurde mit einer 3 Gew.-%igen Dioctylzinnmaleat-Lösung in Xylol getränkt und dann getrocknet/ um ein Substratgewebe zu erhalten, an dem 1,0 Gew.-%

Dioctylzinnmaleat haften.

ο G-2: Ein unbehandeltes Glasfasergewebe mit einer Stärke

von 0,18 mm. 15

(4) Elektrisches Isoliermaterial

ο U-1, U-2, E-3 wurden vorstehend erläutert.

ο Polyethersulfonschicht (Dicke 1,0 mm) Victlex 520P (Sumitomo Chemical) , das ein Material ist, das 20% Glasfasern enthält und eine Erweichungstemperatur von 230⁰C aufweist.

ο Polyetherimidschicht (1,0 mm Dicke) ULTEM 1000 25 (Engineering Plastic)

ο Polysulfonschicht (1,0 mm Dicke) UDEL p-3500 (Union Carbide).

Tabelle 2 Materialkombinationen

\ Hate- ^\rial Beispiele	Metall folie	tfernetzbares S ilan-modif i- ziertes PoIy- sthylenharz	ßpoxyharz- Prepreg oder Substratge webe	Elektrisches Isoliermaterial	iCpoxyharz- Prepreg oder Substratge- webe	Vernetzbares Silan-modifα ziertes Poly ethylenharz	Metall- - folie
1 a b C	Kupfer folie Il Il	U-I ■ 1 η	E-2 It Il	U-I It Il	E-2 Il Il	U-I M	Kupfer folie
2 a b 3 a b	Il Il Il Il	U-2 Il Il Il	E-I Il E-2 11	I I I I	I I I I	U-2 η π Il	kupfer- folie Kupfer folie
4 a b C	Il Il Il	Il Il	Il ti Il	U-2, U-2, E-2, U-2_{ U-2 wurden in dieser Reihenfo] laminiert¹¹ ti	E-2 Lge Il η	11	Kupfer folie
5 a b	Nickel- folie Il	■1 H	Il 11	;	;	U-2 Il	Nickel folie
6 a ·· b	Kupler- folie Il	It Il	E-3 Il			Il ·■ M	Kupfer folie

Tabelle 2 (Fortsetzung)

7 a	Kupfer	U-2	E-5	-	-	Il	It	U-2	Kupfer
	folie			-	-	-	Il		folie
8 a	Il	Il	E-6	-	-	E-I	Il	Il	π
b	Il	Il	Il	-	—	M	Il	—
9 a	Il	Il	E-7	-	-	E-2	Il	Kupfer folie
b	ti	Il	H	-	-	Il	η	_
10 a	Il	Il	E-8	_	—	-	Il	Kupfer folie
11 a	Il	Il	E-9			Polyetherimid E-2	Il	n
b	Il	η	Il		Polyethersulfon E-2	Il	Il	_
				M	Polysulfon		Kupfer
12 a	Il	U-I	E-2	Il	Il	U-I	folie
b	Il	Il	Il	Il	ti	-
C	Il	Il	■ 1	It	-	-
13 a	Il	Il	E-I	Ii	U-I	Kupfer
b	Il	Il	Il	Il	Il	folie
14 a	Il	Il	E-2	Il	11	Kupfer folie
b	Il	Il	Il	Il	-
C	Il	Il	Il	-	-
15 a	■ 1	Il	η	U-I	Kupfer
b	Il	Il	Il	Il	folie
16 a	Il	Il	Il	Il	Kupfer folie
b	Il	Il	■1	Il	-

Tabelle 2 (Fortsetzimg)

17 a	Nickel folie	U-2	E-2	I Polyethersulfo	η Ε-2	U-2	Nickel folie
b	Il	Il	Il	Il	Il	Il	-
18 a	Kupfer folie	Il	E-3	Il	E-3	U-2	i\upfer- folie
b	Il	Il	Il	■1	Il	Il	-
19 a b	Il It	Il Il	E-5 Il	Il Il	E-5 Il	Il It	Kupfer- folie
20 a b	Il Bl	Il 11	E-6 ■1	11 11	E-6 Il	It Ii	ICupfer- folie
21 a b	Il Il	Il Il	E-9 Il	Il Il	E-9 11	Il I!	Kupfer folie
Veryleichs- Deispiel 1 a	Kupfer folie	U-2	G-I	-	-	U-2	Kupfer folie
b	"	Il	Il	-	-	Il	-
2 a	Il	Il	E-4	-	-	Il	Kupfer folie
b	Il	Il	Il	-	-	Il	-

	•	U-2	Tabelle 2	(Fortsetzung)	G-2	U-2	Sumilite (D ELC-4762 (kupferkaschiertes Epoxy-Glaslaminat, ER-4 grade) (Sumitomo Bakelite)	folie
3 a	Kupfer folie	■'	G-2	U-2,U-2,G-2, U-2, U-2 wurden in dieser Reihen folge laminiert	ti	Il	Sumilite ^ ELC-4830 (kupferkaschiertes Epoxy-Glas/Polyester-Laminat)	-
b	Il	M	It	f/		U-2	(Sumitomo Bakelite) OAK-602 (kupferkaschiertes Teflon-Glas-Laminat) (Oak)	Kup£er- folie
4 a	Il	—	-	U-2 (3 Schichter)	Polyethersulfon E-2	—	G-60 (kupferkaschiertes Polysulfcn-Laminat) (Noplex)	ti
5 a	Il	E-2
6
7
8
9

-- ' ^: '" - 33Ί3579

Erläuterung der Testmethoden zur Bestimmung der Eigenschaften .

Die dielektrische Konstante und der dielektrische Verlusttangenz wurden nach JIS C 6481 bestimmt. Die Testmethode für den Drift war folgendermaßen:

Es wurden kammförmige Schaltungen, wie sie in Figur 1 wiedergegeben sind, hergestellt, und es wurde die elektrostatische Kapazität zwischen den Schaltungen gemessen.

Wenn angenommen wird, daß die elektrostatische Kapazität bei 2O⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 65 % Cx„ beträgt und die elektrostatische Kapazität nach einer 240-stündigen Behandlung bei 60⁰C und einer relativen Feuchtigkeit von 90 % Cx₁ ist, dann kann der Drift durch folgende Gleichung wiedergegeben werden:

Drift (%) = ((Cx₁ - Cx₀)/Cx₀] x 100.

Die Wasserabsorption, der Widerstand gegen ein Ablösen und die Wärmebeständigkeit beim Löten wurden nach JIS C 6481 bestimmt. Die Stanzbarkeit wurde nach ASTM bestimmt. Die Haftung zwischen den Schichten wurde nachfolgendem Verfahren gemessen:

Ein Teststück mit einer Länge von 100 ram und einer Breite von 10 mm wurde an der Luft bei 15O⁰C eine Stunde stehengelassen und dann an der Luft bei 150⁰C einer Messung unterworfen. i

Von der Oberfläche aus waren die Metallfolie und die vernetzte Polyethylenharzschicht zu einem Körper ein- \ stückig ausgeformt, wobei dieser Körper von einer dritten ' Schicht in vertikaler Richtung abgelöst wurde (die Ablösefestigkeit dieses Körpers von der dritten Schicht in vertikaler Richtung wurde gemessen).

Die Wärmebeständigkeit beim Loten nach der Wasserabsorptioiv

-30-durch Kochen wurde mit folgender Methode ermittelt:

Ein Teststück mit einer Größe von 25 χ 25 mm wurde eine Stunde in kochendes Wasser getaucht und dann auf die Oberfläche eines Lötbades mit einer Temperatur von 260⁰C gegeben, so daß die Metalloberfläche dem Bad 10 Sekunden ausgesetzt war, wonach die Blasenbildung und das Erscheinungsbild beobachtet wurden.

Die Laminierbarkeit wurde mit folgender Methode gemessen:

Die Anordnung einer festen Kombination von Schichtmaterialien mit einer Größe von 50 cm χ 50 cm wurde

2
mit einem Druck von 60 kg/cm zwei Stunden bei einer Temperatur von 160⁰C verpreßt.. Der maximale Abstand zwischen der Kante der Silan-modifizierten Polyethylenharzschicht, die herausfließt,, und jeder Kante des metallkaschierten Laminats wurde gemessen und dieses wurde als Laminierbarkeit bezeichnet.

25 30 35

Tabelle 3

^Bestimmte \^igenschafί BeispielN. Nc. ^v	Dielektrische Konstante (1. MHz)	Dielektri scher Verlust Tangenz χ 10 (1 MHz)	'Drift der elektrostatischen Kapazität (%)	Wasserab sorption <%)	Ablöse festigkeit (Kg/cm)
1 a b C	3.0 3.0 3.2	25 25 35	1.0 1.0 1.5	0.02 0.02 0.02	2.0 2.0 2.0
2 a b	2.9 2.9	20 20	0.9 1.0	0.02 0.02	2.1 2.2
3 a b	2.9 2.9	20 20	1.0 1.0	0.02 0.02	2.1 2.1
4 a b c C	2.9 2.9 3.0	20 20 30	1.0 1.0 1.5	0.02 0.02 0.03	2.0 2.0 2.0
5 a b	2.9 2.9	20 20	1.0 1.0	0.02 0.02	2.0 1.9
6 a b	2.9 2.9	20 20	1.0 1.0	0.01 0.01	1.9 2.2
7 a 8 a	2.9 2.9	20 20	1.0 0.9	0.02 0.02	2.0 1.7

	Stanzbar- keit	Tabelle	3 (Fortsetzung)	Laminierbarkeit (cm)
Wänneüeständig- keit beim Lösten (sek/260°C)	Gut It Il	Haftung zwischen den Schichten bei hohen Temperatüren (in Luft bei 150⁰C)(Kg/cm)	v'Järrnebeständigkeit beim Löten nach der x\bsorption in kochendem Wasser (Änderung des Aussehens)	1 1 • 1
20< Il Il	Il Il	0.08	Keine Änderung η	0 0
η Il	Il Il	0.07	ti Il	0 0
Il η	Il Il Il	0.09	ti Il	1 1 0
Il η Il	Il Il	0.10	Il Il Il	0 0
Il η	Il Il	0.07	Il Il	5 3
Il Il	Il Il	0.08	Il Il	1 1
Il Il	0.10 0.12	Il Il

Tabelle 3 (Fortsetzung)

8	b	2.9	20	1.2	0.02	1.6
9	a	2.9	20	1.0	0.02	2.0
	b	2.9	20	1.0	0.02	2.0
10	a	2.9	20	1.0	0.02	1.9
11	a	2.9	20	0.9	0.02	2.0
	b	2.9	20	1.0	0.02	2.1
12	a	3.2	30	1.0	0.05	2.0
	b	3.2	30	1.0	0.05	1.9
	C	3.5	35	1.5	0.10	2.0
13	a	3.4	40	1.2	0.04	1.8
	b	3.4	40	1.2	0.04	1.9
14	a	3.5	40	1.0	0.02	2.0
	b	3.4	40	1.1	0.02	2.0
	C	3.8	50	1.2	0.05	1.9
15	a	3.3	35	1.2	0.03	2.0
	b	3.4	35	1.2	0.04	1.9
16	a	3.9	100	3	0.02	1.9
	b	3.9	100	3	0.03	1.9

Tabelle 3 (Fortsetzung)

20<	Gut	H	0.08	Keine Änderung	1
Il	Il		Il	0
Il	Il	0.08	Il	1
Il	Il Il	0.10	Geändert (leichte Blasenbildung)	1
Il ti	Il	0.08	Keine Änderung Il	1 0
Il	Il		Il	0
Il	Il		If	0
Il	Il	0.06	Il	0
Fi	It		■1	1
Il	Il	0.09	It	1
It	Il		If	1
It	Il		It	1
Il	Il	0.12	Il	0
Il	Il		Il	0
Il	ti	0.10	If	0
Il	Il		Il	0
Il			Il	0

Tabelle 3 (Fortsetzung)

17 a	3.5	40	1.5	0.05	1.6
b	3.5	40	1.5	0.07	1.8
18 a	3.5	40	1.4	0.05	2.0
b	3.5	40	1.3	0.05	2.0
19 a	3.5	40	1.4	0.05	2.0
b	3.5	40	1.4	0.04	2.Ü
20 a	3.7	40	1.3	0.04	1.7
b	3.5	40	1.3	0.04	1.6
21 a	3.5	40	1.2	0.05	2.0
b	3.5	40	1.4	0.04	2.0
VergIeichsbei- spiel 1 a	2.8	15	0.8	0.02	1.8
b	2.8	15	0.8	0.07	1.8
2 a	2.9	20	1.0	0.02	2.0
b	2.9	20	0.9	0.02	2,0
3 a	2.8	15	2.0	0.02	1.0
b	2.8	15	2.0	0.02	0.8

Tabelle 3 (Fortsetzung)

20<	Gut	Gut	If	0.09	Keine Änderung	0
η	Il	Schlecht		Il	0
Il	Il	Il	0.10	Il	5
Il	Il		M	4
Il	Il	0.10	Il	1
Il	Il		Il	1
Il	Il	0.12	Il	1
η	Il		Il	1
η	Il	0.08	Il	1
It	Il		Il	1
Il	Schlecht	0.03	Il	1
Il	Il	Il	11
Il	0.08	Il	15
Il	Il	Il
Neu gebildet	0.03	Geändert (Blasenbildung)	1
H		Il

--J CO

4 a	2.4	Tabe 10	'lie 3 (Fortsetzung) 0.5	0.01	0.8
5 a	3.8	70	5.0	0.02	2.2
6	4.4	• 250	5.0	0.3	2.0
7	3.5	150	3.0	0.2	1.9
8	2.8	10	1.5	0.01	3.0
9	3.5	35	1.5	0.5	1.6

Deformiert	Gut	Tabelle	-	3 (Fortsetzung) Deformiert	-
20<	Schlecht	-	Keine Änderung	-
?l	Schlecht	-	Il	-
π	Gut	-	Il	-
Il	Schlecht	-	Il	-
10	Gut	Geändert (Blasenbildung)

cocn

Die Beispiele werden mit den Vergleichsbeispielen verglichen. Alle Beispiele zeigen einen geringen Drift, hervorragende dielektrische Eigenschaften und im allgemeinen gute Eigenschaften bezüglich der Wasserabsorption und dergleichen. Die in Tabelle 3 wiedergegebenen Eigenschaften zeigen keinen großen Unterschied, jedoch sind die Eigenschaften nach.der Wärmebehandlung um so besser je größer die Menge des zugegebenen Silanolkondensationskatalysators ist.

Die Haftung zwischen der Metallfolie und der Polyethylenschicht ist in fast allen Fällen gut und wird durch die Menge des zugegebenen Silanolkondensationskatalysators nicht sehr beeinflußt.

Die Haftung zwischen den Schichten bei hoher Temperatur wird herabgesetzt, wenn die Menge des Epoxyharzes in der Substratschicht extrem gering ist, wobei sie gleichfalls vermindert wird, wenn der Silanolkondensationskatalysator nicht vorhanden ist.

Was die Wärmebeständigkeit beim Löten nach dem Kochen betrifft, so besteht eine Tendenz, daß diese Wärmebeständigkeit beim Löten besser ist, wenn ein Epoxyharz vom Novolack-Typ in dem Epoxyharz in dem Papier oder Textilmaterial enthalten ist, und vermindert wird, wenn kein Silanolkondensationskatalysator vorhanden ist.

Die Laminierbarkeit wird äußerst schlecht und es wird eine Wölbung des gebildeten Laminats hervorgerufen, wenn der Gehalt des Epoxyharzes in dem Epoxyharz-Prepreg zu groß wird.

Im Vergleichsbeispiel 1 ist kein Epoxyharz in dem Papier oder Textilmaterial vorhanden und es tritt eine Verschlechterung der Stanzbarkeit, der Adhäsion zwischen den Schichten bei hoher Temperatur und damit der praktischen Brauchbarkeit ein. Beim Vergleichsbeispiel 2 ist der Gehalt des Epoxyharzes in dem Epoxyharz-Prepreg groß, und

zwar 4 5 %, wobei die Laminierbarkeit schlecht ist und Unbrauchbarkeit vorliegt.

Beim Vergleichsbeispiel 3 wird ein unbehandeltes Glasfasergewebe als Papier oder Textilmaterial verwendet, wobei die Wärmebeständigkeit beim Löten schlecht ist und eine ziemliche Unbrauchbarkeit vorliegt. Beim Vergleichsbeispiel 4 wird kein Papier oder Textilmaterial verwendet, wobei die Wärmebeständigkeit beim Löten schlecht ist und Unbrauchbarkeit vorliegt. Beim Vergleichsbeispiel 5 wird keine vernetzte Polyethylenschicht verwendet, wobei die dielektrischen Eigenschaften und der Drift schlecht sind und das metallkaschierte Laminat, das nach dem Vergleichsbeispiel· 5 erhalten wird, sich von einem herkömmlichen metallkaschierten Epoxyharz-Glasgewebe-Laminat nicht sehr unterscheidet.

Die Vergleichsbeispiele 6 und 7 sind bezüglich der dielektrischen Eigenschaften, des Drifts und dergleichen schlechter, und das Vergleichsbeispiel 8 bezüglich der Schneidbarkeit und der Stanzbarkeit, was auch für das Vergleichsbeispiel 1 gilt. Die Glasfasern sind nicht ausreichend an die Harze gebunden, wodurch sie an der bearbeiteten Oberfläche freigelegt werden. Das Vergleichsbeispiel 9 ist im Hinblick auf die Feuchtigkeitsbeständigkeit und die Wärmebeständigkeit beim Löten unterlegen.

Wie vorstehend erwähnt, weist jedes erfindungsgemäße Beispiel hervorragende elektrische Eigenschaften und gut abgewogene allgemeine Eigenschaften für die Grundplatte einer elektrischen Schaltung auf, verglichen mit den korrespondierenden Vergleichsbeispielen. Weiterhin ist das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen metallkaschierten Laminats mit keinen Schwierigkeiten verbunden

35 und in der Praxis leicht durchführbar.

Claims

Patentansprüche

1. Metallkaschiertes Laminat mit einer Grundplatte, die aus einer Vielzahl von elektrischen Isoliermaterialschichten besteht und einer Metallfolie bzw,-folien, die auf eine oder-beide Seiten der Grundplatte laminiert ist bzw. .sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Metallfolie oder -folien mit einer elektrischen Isoliermaterialschicht laminiert ist bzw.
sind, die aus einer Silan-modifizierten Polyethylenharzlage besteht, daß auf das Silan-modifizierte PoIyethylenharz eine elektrische Isoliermaterialschicht
laminiert ist, die aus Papier oder einem Textilmaterial hergestellt ist, das ein Epoxyharz und/oder einen
Silanolkondensationskatalysator enthält, und daß die Schicht, die aus Papier oder Textilmaterial hergestellt ist, bezogen auf das Gewicht des Papiers oder Textilmaterials plus etwaigen sonstigen Bestandteilen
der Schicht, 5 bis 35 Gew.-% Epoxyharz enthält
und/oder daß auf die Schicht, die aus Papier
oder Textilmaterial hergestellt,ist, eine andere
elektrische Isoliermaterialschicht als die beiden
vorstehend genannten Schichten laminiert ist.

BADORIGIMAL J

2. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet', daß das Papier oder Textilmaterial einen Silanolkondensationskatalysator enthält.

3. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Silanolkondensationskatalysator eine organische Zinnverbindung ist.

4. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Silanolkondensationskatalysator aus einer Gruppe ausgewählt wird, die aus Dioctylzinnraaleat, Monobutylzinnoxid, Dibutylzinndilaurat, Dibutylzinnchlorid und Dibutylzinndiacetat besteht.

5. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Silanolkondensationskatalysators 3 bis 10 %, bezogen auf das Gewicht des Epoxyharzes, beträgt, wenn der Epoxyharzgehalt der Papier- oder Textilmaterialschicht mindestens 15 Gew.-% beträgt, und 0,5 bis 2 %, bezogen auf das Gewicht des Papiers oder Textilneterials in der Schicht ausmacht, wenn

der Epoxyharzgehalt weniger als 15 Gew.-% beträgt.

6. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Papier- oder Textilmaterialschicht ein Epoxyharz enthält.

7. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Epoxyharzes, das in der Papier oder Textilmaterialschicht enthalten ist, 5 bis 35 % beträgt, bezogen auf das Gewicht

des Papiers oder Textilmaterials und etwaigen Bestandteilen der sonstigen schicht.

8. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des Epoxyharzes, die in

der Papier- oder Textilmaterialschicht enthalten ist, 10 bis 30 % beträgt, bezogen auf das Gewicht des Papiers oder Textilmaterials plus etwaiger sonstiger Bestandteile der Schicht.

9. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Isolierschicht, die auf das Papier oder Textilmaterial laminiert ist, ein thermoplastisches Harz mit einem Wärmeerweichungspunkt von mindestens 130⁰C ist.

10. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Harz ein PoIyethersulfon, ein Polysulfon, ein Polyvinylsulfid, ein Polyether-etherketon, ein Polyphenylenoxid oder ein Polyetherimid ist.

11. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten in der Reihenfolge: Metallfolie, Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht, Papier oder Textilmaterial, Silan-modifizierte Polyethylenharzschicht und Metallfolie laminiert sind.

12. Metallkaschiertes Laminat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Metallfolie aufweist, die auf lediglich eine Oberfläche der Grundplatte laminiert ist, sowie eine elektrische Isolierschicht, die aus einem Silan-modifizierten Polyethylenharz besteht, auf der anderen Oberfläche.

13. Verfahren zur Herstellung eines metallkaschierten Laminats nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Metallfilm und wenigstens die darauf folgenden elektrischen Isoliermaterialien laminiert werden undsie zu einem Körper vereinigt werden, indem

a) eine vernetzbare, Silan-modifizierte PoIyethylenlage, und

b) ein Papier oder Textilmaterial, das ein Epoxyharz und/oder einen Silanolkondensationskatalysator enthält, erwärmt und verpreßt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Epoxyharz 10 bis 40 % , bezogen auf das Gesamtgewicht der Epoxyharze, eines Harzesvom Novolacktyp enthält.