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Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von
gedruckten Schaltungen, bei der gleichzeitig mit dem Gießen
des Substrates das Schaltungsmuster im Umdruckverfahren auf
die Oberfläche des Schaltungssubstrats aufgebracht wird.
Insbesondere betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Schaltung unter Anwendung der
Technik zur Erzeugung eines Schaltungsmusters auf der
Oberfläche eines Substrates während des Gießens des Substrates
in eine Spritzgußform mittels Spritzgießen.
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Für die Herstellung von gedruckten Schaltungen wurden in
der Vergangenheit verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Die
Anmelderin hat ein Herstellungsverfahren vorgeschlagen, bei
dem unter Verwendung eines Übertragungsmaterials, welches
eine Schicht eines Schaltungsmusters aufwies, eine Folie
mit einem darauf befindlichen elektrischen
Schaltungsmuster, bestehend aus einem auf der ablösbaren
Substratscheibe erzeugten Schaltungsmuster in einer Spritzgußform
positioniert wurde, und dann wurde ein geschmolzenes,
hitzebeständiges, thermoplastisches Gießharz in der Weise in
die Spritzgußform eingespritzt, daß das elektrische
Schaltungsmuster auf dem erzeugten Substrat aufgebracht wurde,
und die Substratscheibe wurde danach entnommen (siehe die
japanische erste Patentveröffentlichung Nr. 121791/1985).
Dieses Verfahren besaß, verglichen mit den Verfahren,
welche allgemein in der Praxis vorhanden waren, die folgenden
Vorteile: (a) Schaltungsmuster konnten auf
dreidimensionalen Substraten aufgebracht werden, (b) der
Herstellungsprozeß konnte in einem kürzeren Ablauf realisiert werden; und
(c) das Verfahren kam ohne Nachbehandlung aus, wie Bohren
von Befestigungslöchern, Bearbeiten und Entgraten der
Ränder.
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Substrate für gedruckte Schaltungen müssen jedoch
gewöhnlich gute mechanische Widerstandsfähigkeit, elektrische
Eigenschaften, Hitzebeständigkeit, usw. aufweisen, und
deshalb kann das Kunstharz, aus welchem das Substrat
hergestellt wird, nur aus einem thermoplastischen Kunstharz
bestehen, welches einen hohen Schmelzpunkt besitzt. Deshalb
mußten Spritztemperatur und Kunstharztemperatur für den
Spritzguß gedruckter Schaltungen höher sein als beim
Spritzguß gewöhnlicher Kunstharze.
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Aus diesem Grunde führt der Versuch, ein Schaltungsmuster
auf der Oberfläche eines Substrats mit Hilfe eines
konventionellen Übertragungsmaterials für allgemeine Anwendung zu
erzeugen, gleichzeitig mit dem Gießen des Substrats mittels
Spitzgußverfahren zu folgenden Problemen: (1) wenn als
Binder in der leitfähigen oder isolierenden Druckfarbe, die in
dem Übertragungsmaterial eine Schaltungsmusterschicht für
die gedruckte Schaltung erzeugt, ein gewöhnliches
thermoplastisches Kunstharz verwendet wird, schmilzt die
Schaltungsmusterschicht in dem eingespritzten Gießharz weg, wenn
das Gießharz eingespritzt wird; (2) wenn dagegen als Binder
in einer leitenden oder einer isolierenden Druckfarbe ein
wärmehärtbares Kunstharz verwendet wird und dieses für die
Verwendung in einem Übertragungsmaterial genügend
ausgehärtet ist, so daß die Schaltungsmusterschicht in dem
Übertragungsmaterial nicht wegschmilzt, dann erweicht das
Schaltungsmuster nicht ausreichend, wenn das Gießharz
eingespritzt wird, und es ergibt sich eine schlechte Haftung
zwischen der Schicht des Schaltungsmusters und dem
Gießharz.
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Ein Verfahren der Art, wie es in dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 definiert ist, ist aus dem Dokument Wescon
Proceedings,
19. bis 22. November 1985, San Francisco, Vol.
29, Seite 1-5 bekannt. Entsprechend diesem Dokument wird
die Schaltungsmusterschicht in einem separaten
Übertragungsschritt, bei dem Wärme und Druck angewendet werden,
auf das vorgegossene Substrat übertragen. Das EP-A-0177829,
welches Stand der Technik nach Art. 54 (3) EPÜ ist,
beschreibt ein Verfahren für die Übertragung eines gedruckten
Musters (kein Muster einer gedruckten Schaltung) auf ein
dreidimensionales Erzeugnis durch Einbringen einer
Grundschicht, die das gedruckte Muster trägt, in die
Spritzgußform und das Spritzgießen des Erzeugnisses.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben
erwähnten Probleme ist es, ein Verfahren zur Herstellung
gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines
Übertragungsmaterials für gedruckte Schaltungen vorzuschlagen, mit
dessen Hilfe sich eine gedruckte Schaltung, bei der ein
exaktes Schaltungsmuster mit guter Haftung auf dem Substrat
erzielt wird, in einem einfachen Prozeß gewinnen läßt, unter
Vermeidung der Schwierigkeiten, daß die
Schaltungsmusterschicht schmilzt, wenn das Gießharz eingespritzt wird, oder
daß sie in dem eingespritzten Gießharz wegschmilzt.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung das
Verfahren vor, wie es im Anspruch 1 definiert ist. Die Ansprüche
2 bis 5 definieren weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele
des Verfahrens entsprechend der Erfindung.
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Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Übertragungsmaterials
für eine gedruckte Schaltung, welches bei dem
Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung
einsetzbar ist;
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Fig. 2 bis 4 veranschaulichen je einen Querschnitt anderer
Übertragungsmaterialien für eine gedruckte
Schaltung, welche mit dem Verfahren entsprechend der
vorliegenden Erfindung einsetzbar sind;
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Fig. 5 zeigt den Querschnitt einer gedruckten Schaltung,
die entsprechend der vorliegenden Erfindung
hergestellt wurde;
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Fig. 6 zeigt dieselbe gedruckte Schaltung wie in Fig. 5,
ausgenommen, daß die Kontaktflächen in Fig. 6 mit
einem Metallüberzug versehen sind;
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Fig. 7 veranschaulicht eine Spritzgußform im eingespannten
Zustand bei der Herstellung einer gedruckten
Schaltung entsprechend der vorliegenden Erfindung; und
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Fig. 8 zeigt die Querschnittsdarstellung einer
Spritzgußform in "Berührungs"-Position bei der Herstellung
der gedruckten Schaltung entsprechend der
vorliegenden Erfindung.
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Die Zeichnungen wurden ohne Rücksicht auf die Abmessungen
der Bestandteile erstellt, mit Vergrößerung oder
Verkleinerung, wo notwendig, um die Darstellung deutlich zu machen.
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Im folgenden wird an Hand der Zeichnungen das
Übertragungsmaterial für gedruckte Schaltungen zur Verwendung in der
vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert.
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Fig. 1 zeigt ein Übertragungsmaterial T für eine gedruckte
Schaltung. Das Übertragungsmaterial T besteht aus einem
Foliensubstrat 1 und einer Schaltungsmusterschicht 2, wobei
die Schaltungsmusterschicht 2 Kontaktflächen 3,
Leitungsmusterschichten 4 (4a, 4b), isolierende Schichten 5 (5a, 5b)
und Durchgangslöcher 8 aufweist.
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Das entsprechend der vorliegenden Erfindung erzeugte
Übertragungsmaterial T für gedruckte Schaltungen verwendet für
die äußerste Oberflächenschicht der Schaltungsmusterschicht
2, das heißt für die Schicht, die im Kontakt mit dem
Substrat der gedruckten Schaltung steht, ein weiter unten
beschriebenes Kunstharz. Genaugenommen besteht die äußerste
Oberflächenschicht der Schaltungsmusterschicht 2 nicht
allein aus dem Kunstharz, sondern sie enthält ein elektrisch
leitendes Pulver usw., wenn sie eine Leitungsmusterschicht
4 darstellt, oder ein isolierendes Pulver usw., wenn sie
eine isolierende Schicht 5 bildet. Der Einfachheit halber
wird bei den folgenden Erläuterungen der Teil der Substanz,
welcher die Zwischenräume zwischen den Pulverteilchen usw.
in der äußersten Oberflächenschicht ausfüllt, als äußerste
Oberflächenschicht bezeichnet.
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Das Kunstharz ist ein thermoplastisches Kunstharz mit einer
Erweichungstemperatur im Bereich von 120ºC-300ºC,
vorzugsweise in einem Bereich von 150ºC-250ºC.
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Der Grund für die Verwendung eines derartigen Kunstharzes
besteht darin, daß die äußerste Schicht der
Schaltungsmusterschicht 2 beim Übertragen der gedruckten Schaltung
nicht geschmolzen wird, sondern nur ein wenig erweicht,
wenn sie mit dem geschmolzenen Gießharz in Kontakt kommt.
Bei dem Umdruck fungiert das Gießharz im geschmolzenen
Zustand als Kleber und bewirkt eine dichte Haftung zwischen
der Schaltungsmusterschicht und der Oberfläche des
Substrats, das mit dem Gießharz gegossen wird. Zu den für
diesen Zweck verwendbaren Kunstharzen gehören:
Polyethersulfon, Polysulfon, Polyetherimid, Polyamidimid,
Polyarylsulfon, Polyarylat, Polyphenyloxid, Polyphenylsulfon,
Polycarbonat und Polyamid.
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In Fig. 1 besteht die äußerste Oberflächenschicht aus einer
Leitungsmusterschicht 4b und einer isolierenden Schicht 5b.
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Fig. 2 veranschaulicht ein Übertragungsmaterial T für
gedruckte Schaltungen als ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Übertragungsmaterial
T besteht die äußerste Oberflächenschicht insgesamt aus
einer isolierenden Schicht 5c. Diese isolierende Schicht 5c
entspricht dem, was man in dem Übertragungsmaterialien für
konventionelle Anwendungen als "Klebeschicht" bezeichnet.
Es wird vorzugsweise ein Kunstharz als Einsatzmaterial
ausgewählt und verwendet, welches eine gute Haftfähigkeit zu
dem Gießharz besitzt, welches später in dieser Beschreibung
spezifiziert wird.
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Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen je ein
Übertragungsmaterial T für gedruckte Schaltungen als andere
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. In Fig. 3 besteht
die äußerste Oberflächenschicht des Übertragungsmaterials T
aus einer Leitungsmusterschicht 4 und einer isolierenden
Schicht 5. Das Übertragungsmaterial T in Fig. 4 besitzt
als äußerste Oberflächenschicht eine Leitungsmusterschicht
4.
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Es folgt nun eine ausführliche Erläuterung der anderen
Bestandteile, außer der äußersten Oberflächenschicht, in
Bezug auf die Übertragungsmaterialien T, die zur Herstellung
gedruckter Schaltungen bei dem Verfahren, das die
vorliegende Erfindung verkörpert, eingesetzt werden.
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Zu den Materialien, die für die Substratscheibe 1 in einem
Übertragungsmaterials T, das die vorliegende Erfindung
verkörpert, geeignet sind, gehören Schichten aus Polyester,
Polyimid, Polyethersulfon, Polyetherethylketon,
Polyphenylsulfid, Polymethylpenten, Polyethylen und Polyprophylen,
wobei jedes für sich oder im Gemisch einsetzbar ist. Wenn
erforderlich, können die Schichten mit einem Trennmittel
behandelt werden, wie etwa Silikonöl.
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Auf dem Übertragungsmaterial sind Kontaktflächen 3 als
Lötstützpunkte für die Montage von IC Teilen usw. vorgesehen,
die sich aus einer Polymerdruckfarbe herstellen lassen,
welche Silber, Kupfer, Nickel usw. enthält. Der Anteil von
Silber, Kupfer, Nickel usw. in einer Polymerdruckfarbe
liegt vorzugsweise irgendwo im Bereich zwischen 50% und 90
Gewichts%, insbesondere im Bereich zwischen 60 und 85
Gewichts%. Jedoch sind auch Nachteile mit der Verwendung von
Polymerdruckfarben verbunden. Wenn zum Beispiel eine
Polymerdruckfarbe Silber enthält, wandert beim Löten das Silber
in das Lot, und die Lötung wird mit einem unbefriedigenden
Ergebnis beendet. Wenn die Polymerdruckfarbe jedoch kein
Silber enthält, sondern Kupfer, Nickel usw., treten die
oben erwähnten Probleme zwar nicht auf, es kann aber durch
die Lötwärme ein Problem bezüglich der Wärmebeständigkeit
entstehen.
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Es ist deshalb besser, die Kontaktflächen 3 aus einer
katalytischen Druckfarbe für chemische Beschichtung
herzustellen, die eine gute Hitzebeständigkeit besitzt, und
darüberhinaus jede Kontaktfläche 3 nach dem Umdruck mittels
chemischer Beschichtungstechnik mit einem Metallüberzug 7 zu
versehen (siehe Fig. 6). Auf diese Weise läßt sich eine
hochzuverlässige gedruckte Schaltung gewinnen, die eine
gute Stabilität gegenüber dem Löten aufweist.
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Zu den geeigneten Katalysatoren für die Verwendung in der
katalytischen Druckfarbe gehören Palladium, Zinn, Indium,
Titan, Silber, Kupfer, Nickel und Aluminium, wobei jedes
einzeln oder in Kombination mit anderen eingesetzt werden
kann. Der Anteil eines derartigen Katalysators oder der
Katalysatoren in einer katalytischen Druckfarbe liegt
vorzugsweise in einem Bereich von 90% bis 98 Gewichts%,
insbesondere in einem Bereich von 95% bis 98 Gewichts%. Der
Vorteil des Einsatzes eines derartigen Metalls als
katalytische Komponente in einer katalytischen Druckfarbe besteht
darin, daß die chemische Beschichtung mit einem Metall wie
Kupfer, Nickel, Silber, Zinn, Cobalt, Gold oder einer
Nikkellegierung durch autokatalytische Reduktion des
Metallpulvers erfolgt, das in der katalytischen Druckfarbe
verwendet wird. Als Materialien für die Binder in einer
derartigen katalytischen Druckfarbe eignen sich Epoxidharze,
Phenolmassen, Polyester und Acrylmassen, die jeweils ein
wärmehärtendes Kunstharz darstellen; oder Polyestersulfon,
Polysulfon, Polyetherimid, Polyamidimid, Polyarylsulfon,
Polyarylat, Polyphenyloxid, Polyphenylsulfon, Polycarbonat
und Polyamid, die jeweils ein thermoplastisches Kunstharz
darstellen. Es ist üblich, ein oberflächenaktives Mittel,
wie thixotropische Hilfsstoffe usw. als Zusatzkomponenten
der katalytischen Druckfarbe zu verwenden, um die
Eigenschaften als Druckfarbe zu verbessern. Als Binder in einer
katalytischen Druckfarbe kann auch ein Kunstharz verwendet
werden, welches sowohl durch Wärme als auch durch UV-Licht
aushärtet.
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Die Leitungsmusterschicht 4 wird mit Hilfe einer leitenden
Druckfarbe, die aus einer homogenen Mischung eines
leitenden Pulvers, eines Binders, eines Lösungsmittels usw.
besteht, und einer geeigneten Druckvorrichtung hergestellt.
Als leitendes Pulver in der leitenden Druckfarbe sind
Silber, Aluminium, Kupfer, Nickel, Gold, Kohlenstoff, Graphit,
metallbeschichtete Glasperlen, anorganische leitende Pulver
usw. geeignet. Wenn die Leitungsmusterschicht 4 die
äußerste Oberflächenschicht bildet, wird eines der drei
Kunstharze (1) bis (3) entsprechend der vorangegangenen
Erläuterung als Binder in der leitenden Druckfarbe verwendet. Wenn
die Leitungsmusterschicht 4 nicht die äußerste
Oberflächenschicht bildet, kann jedes geeignete Kunstharz unter
Berücksichtigung der Leitfähigkeit, Hitzebeständigkeit,
Haftfähigkeit für die angrenzenden Schichten usw. eingesetzt
werden für konventionelle leitende Druckfarben. Die
leitende Druckfarbe kann zur Verbesserung der Eigenschaften
als Druckfarbe einen oberflächenaktiven Hilfsstoff, ein
Mittel zur Herstellung der Thixotropie usw. enthalten.
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Die isolierende Schicht 5 wird mit Hilfe einer isolierenden
Druckfarbe, die durch homogenes Mischen eines isolierenden
Pulvers, eines Binders, eines Lösungsmittels usw.
vorbereitet
wird, und einer geeigneten Druckvorrichtung
hergestellt, wie bei der Erzeugung der Leitungsmusterschicht 4.
Geeignete Pulver für eine isolierende Druckfarbe sind
anorganische Pulver, wie Chromoxid, Alaunerde, Siliciumdioxid,
Zirconiumoxid, Magnesiumoxid, Berylliumoxid, Bornitrid,
Glimmer, Magnesiumsilikat oder Steatit. Ein derartiges
isolierendes Pulver ist jedoch nicht entscheidend für die
Zusammensetzung der isolierenden Druckfarbe. Wenn die
isolierende Schicht 5 die äußerste Oberflächenschicht bildet,
wird als Binder für die isolierende Druckfarbe eines der
drei Harze (1) bis (3) entsprechend der vorhergehenden
Erläuterung verwendet, wie bei dem Binder für die leitende
Druckfarbe. Wenn die isolierende Schicht 5 nicht die
äußerste Oberflächenschicht darstellt, kann jedes Harz verwendet
werden, das hinsichtlich der Leitfähigkeit,
Hitzebeständigkeit, Haftfähigkeit für die angrenzenden Schichten usw.
geeignet ist, einschließlich aller Harze für konventionelle
isolierende Druckfarben. Die genannte isolierende
Druckfarbe kann zur Verbesserung der Eigenschaften als
Druckfarbe ein oberflächenaktives Mittel, ein Mittel für die
Herstellung der Thixotropie usw. enthalten.
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Für die Verbindung zwischen den Leitungsmusterschichten
4a, 4b können entsprechend den Erfordernissen
Durchgangslöcher 8 hergestellt werden (siehe Fig. 1 und 2).
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Die Durchgangslöcher 8 lassen sich mit Hilfe einer
leitenden Druckfarbe und eines geeigneten Druckverfahrens
erzeugen. Eine isolierende Schicht 5a kann gleichzeitig als
Lötresist dienen, wenn sie nach dem Umdruck die
Oberflächenschicht bildet.
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Unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 8 wird jetzt eine
gedruckte Schaltung P, die die vorliegende Erfindung
verkörpert, und das Verfahren zu ihrer Herstellung ausführlich
erläutert.
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Das genannte Übertragungsmaterial T für eine gedruckte
Schaltung wird für den Umdruck in eine Spritzgußform 9
eingelegt, in der das Substrat 6 gegossen wird. Das Einlegen
erfolgt so, daß die äußerste Oberflächenschicht des
Übertragungsmaterial T in Kontakt mit dem Gießharz 10 kommt,
welches in dieser Beschreibung noch spezifiziert wird.
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Die Spritzgußform 9 wird mit Schließkraft beaufschlagt, und
es wird in den Hohlraum 11, der durch das Innere der
Spritzgußform 9 bestimmt ist, ein Gießharz 10 eingespritzt
(siehe Fig. 7). Die Betriebstemperatur der Spritzgußform
liegt in einem Bereich von etwa 80 bis 180ºC und die des
Harzes in einem Bereich von 250 bis 400ºC, wobei sich diese
Bedingungen entsprechend der Art des Gießharzes und der
Gestalt der Spritzgußform verändern.
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Bei einem Ausführungsbeispiel des Verfahrens der
vorliegenden Erfindung muß das Harz zur Erzeugung des Substrates 6
sowohl gute mechanische und elektrische Eigenschaften als
auch eine gute Hitzebeständigkeit besitzen. Für diesen
Zweck sind zum Beispiel thermoplastische Kunstharze wie
Polyethersulfon, Polyetherimid, Polyetherethylketon,
Polysulfon, Polyarylat, Polybutylenterephthalat und
Polyethylenterephthalat verwendbar. Als Zusatzstoffe zu den Harzen
können je nach Erfordernis Glasfasern, Glimmer, Talkum,
Titanoxid usw. benutzt werden, um die Eigenschaften des zu
erzeugenden Substrates 6 zu beeinflussen.
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Das eingespritzte Gießharz 10 wird abgekühlt und erstarrt,
dann wird die Spritzgußform 9 geöffnet und das Gußteil
herausgenommen. Daraufhin wird die Substratscheibe 1 entfernt.
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Durch das geschilderte Verfahren erhält man eine gedruckte
Schaltung P, die die vorliegende Erfindung verkörpert. Da
gleichzeitig mit dem Gießen des Substrates auf diesem
mittels
Umdruck die Schaltungsmusterschicht gedruckt wird,
bildet die äußerste Oberflächenschicht des
Schaltungsmusters, das heißt die Oberfläche entgegengesetzt zum
Substrat, eine ebene Fläche. Da beim Umdrucken ein Druck auf
die Schaltungsmusterschicht ausgeübt wird, ist
darüberhinaus eine von der Art der leitfähigen Druckfarbe
abhängige Verbesserung der Leitfähigkeit möglich. Das in Fig. 1
gezeigte Übertragungsmaterial T für eine gedruckte
Schaltung erzeugt die in Fig. 5 gezeigte gedruckte Schaltung.
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Je nach Erfordernis wird der Kontaktfläche 3 mit Hilfe
chemischer Beschichtung mit einem Metallüberzug 7 versehen,
wobei das Beschichtungsmaterial aus Kupfer, Nickel, Silber,
Zinn, Cobalt, Gold, oder einer Nickellegierung wie Nickel-
Cobalt, Nickel-Wolfram-Phosphor oder Nickel-Eisen-Bor
besteht. Durch das Aufbringen eines derartigen Metallüberzugs
7 erhält man eine hochzuverlässige gedruckte Schaltung mit
guter Leitfähigkeit, wie im Vorangegangenen erläutert wurde
(siehe Fig. 6).
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Wenn erforderlich, kann das Schaltungsmuster auch
wärmebehandelt werden, um die Hafteigenschaften zwischen dem
Substrat 6 und der Schaltungsmusterschicht 2 zu verbessern.
Wenn ein UV-härtendes Harz verwendet wird, kann das
Schaltungsmuster einer Bestrahlung mit UV-Licht ausgesetzt
werden.
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Ein anderes, für die Herstellung einer gedruckten Schaltung
P anwendbares Verfahren ist das folgende. Zum Einspritzen
des Gießharzes 10 in die Spritzgußform 9 wird die
Spritzgußform in die Stellung "Berührungsposition" eingestellt,
bevor sie mit Schließkraft beaufschlagt wird (siehe Fig.
8). Während die Spritzgußform 9 in dieser Stellung gehalten
wird, wird das Gießharz 10 in ihren Hohlraum 11
eingespritzt, und die Spritzgußform 9 wird mit Schließkraft
beaufschlagt (siehe Fig. 7). Auf diese Weise wird durch das
Schließen, das unmittelbar auf das Einspritzen des
Gießharzes 10 in den Hohlraum 11 der Spritzgußform 9 folgt,
das Harz 10 zusammengepreßt und unter einen an allen
Punkten des Hohlraumes 11 der Spritzgußform 9 wirksamen
Expansionsdruck gesetzt, während das Substrat 6 geformt wird. Es
erübrigt sich zu sagen, daß in diesem Moment die Spitze der
Einspritzdüse 12 für das Gießharz 10 geschlossen ist. Die
aufgewendete Schließkraft ist von der Art des Gießharzes
und der Form des Substrates 6 abhängig. Es ist günstig, die
Schließkraft in zwei oder mehr Stufen anzulegen, zum
Beispiel schrittweise, in einem ersten Schritt eine mäßige
Kraft und im nächsten Schritt eine stärkere. Die
"Berührungsposition" bezeichnet den Zustand, bei dem die
Spritzgußform 9 so eingestellt ist, daß sich in ihr ein Hohlraum
11 bildet, welcher bei einer Schließkraft von 0 kg/cm² mit
dem Gießharz 10 gefüllt werden kann.
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Dieses zweite Verfahren besitzt neben den Vorteilen des
ersten Verfahrens, das heißt der Bildung einer ebenen Fläche
an der äußersten Oberflächenseite der
Schaltungsmusterschicht usw., die folgenden Vorteile. Da das Gießharz
eingespritzt wird, während sich die Spritzgußform in
"Berührungsposition" befindet, und beim Schließen
zusammengedrückt wird, verbessert das Verfahren die geringe
Fließfähigkeit des Gießharzes. Weil ein größerer Hohlraum
vorhanden ist, wenn das Harz eingespritzt wird, als dann, wenn es
abkühlt und erstarrt ist, kann das geschmolzene Harz
leichter fließen. Das Einspritzen des geschmolzenen Harzes in
den Hohlraum kann unter einem mäßigen Druck erfolgen, und
die Einsatzbreite des Gießens wird vergrößert, indem zum
Beispiel dieses Gießverfahren für Fälle geeignet ist, bei
denen die komplexe Form des Gießraumes die Fließfähigkeit
des Gießharzes beeinträchtigt, bei denen der Hohlraum für
dünne Substrate oder Substrate mit einer unregelmäßigen
anstelle einer ebenen Oberfläche eingerichtet ist, oder bei
denen die Viskosität des geschmolzenen Harzes sehr hoch
ist, oder bei denen das Gießharz einen Füllstoff oder
dergleichen enthält. Da das geschmolzene Harz an allen Punkten
gleichmäßig gepreßt wird, haften die Oberfläche des
Substrates und die Schaltungsmusterschicht fest aneinander,
und man erhält mit diesem Verfahren eine gedruckte
Schaltung mit exakten Abmessungen frei von Verzerrungen und
Verformungen. Auch wenn das Schmelzgut nach dem Gießen zur
Verbesserung der Haftung zwischen der
Schaltungsmusterschicht und dem Substrat wärmebehandelt wird, treten keine
Verzerrungen und Verformungen auf, die auf Restspannungen
zurückzuführen wären.
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Beim Einsatz sowohl des oben zuerst erwähnten als auch des
zweiten Verfahrens zum Spritzen gedruckter Schaltungen ist
es praktisch möglich, zwei Übertragungsmaterialien T für
gedruckte Schaltungen zu verwenden, um auf jeder Oberfläche
des Substrates 6 eine Schaltungsmusterschicht 2 zu
erzeugen. Es ist ebenso praktisch möglich, sowohl ein
Beilagematerial für gedruckte Schaltungen als auch ein
Übertragungsmaterial für gedruckte Schaltungen zu verwenden, um auf der
vorderen Oberfläche des Substrates durch das
Übertragungsmaterial eine Schaltungsmusterschicht und auf der Rückseite
des Substrates durch die Beilage eine andere
Schaltungsmusterschicht zu erzeugen. Die Beilage für gedruckte
Schaltungen besteht aus einer Schaltungsmusterschicht, die
direkt auf der Substratscheibe ohne Anwendung eines
Ablösemittels erzeugt wird.
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Nachfolgend werden Beispiele von Ausführungen der
vorliegenden Erfindung beschrieben (das Wort Teile in den
weiteren Beschreibungen der Beispiele bedeutet in jedem Fall
"Gewichtsteile")
Beispiel 1
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Es wurde ein Übertragungsmaterial T-1 für eine gedruckte
Schaltung hergestellt, bei welchem die
Leitungsmusterschicht
unter Verwendung einer leitenden Druckfarbe mit der
Zusammensetzung 1 mittels Siebdruck des gewünschten
Schaltungsmusters auf ein Polyimidfilmsubstrat von 25 Mikrometer
Dicke aufgebracht wurde.
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Es wurde ein Übertragungsmaterial T-2 für eine gedruckte
Schaltung hergestellt, bei dem das gewünschte Muster unter
Verwendung einer isolierenden Druckfarbe mit der
Zusammensetzung 2 und mittels Siebdruck auf ein Substrat desselben
Films wie bei T-1 gedruckt wurde und, nach ihrer
vollständigen Trocknung, auf dem Substrat unter Verwendung einer
leitenden Druckfarbe mit der Zusammensetzung 1 und mittels
Siebdrucks des gewünschten Schaltungsmusters eine
Leitungsmusterschicht erzeugt wurde.
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Es wurde ein Übertragungsmaterial T-3 für eine gedruckte
Schaltung hergestellt, bei dem das gewünschte
Schaltungsmuster mittels Siebdruck auf einem Substrat desselben Filmes
wie bei T-1 und T-2 erzeugt wurde, wobei nacheinander eine
leitende Druckfarbe der Zusammensetzung 1, eine isolierende
Druckfarbe der Zusammensetzung 2 und eine leitende
Druckfarbe der Zusammensetzung 1 benutzt wurde. Durch die
isolierenden Schichten wurden Durchgangslöcher eingebracht, um
die zwei Leitungsmusterschichten elektrisch miteinander zu
verbinden.
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Es wurde ein Übertragungsmaterial T-4 für eine gedruckte
Schaltung hergestellt, bei dem das gewünschte
Schaltungsmuster mittels Siebdruck auf ein Substrat desselben Filmes
wie bei T-1 bis T-3 gedruckt wurde, wobei nacheinander eine
leitende Druckfarbe der Zusammensetzung 1, eine isolierende
Druckfarbe der Zusammensetzung 3 und eine leitende
Druckfarbe der Zusammensetzung 1 benutzt wurde.
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Es wurde ein Übertragungsmaterial T-5 für eine gedruckte
Schaltung hergestellt, bei dem ein mit einem
Silikontrennmittel
behandelter Polyethylenterephthalatfilm mit einer
Dicke von 50 Mikrometer zunächst nur an den Stellen
(Kontaktflächen), an denen ein Löten erforderlich ist, mittels
Siebdruck mit einer Silberpaste, die als Binder ein
Epoxidharz enthält, bedruckt wurde, und an allen anderen Stellen
mit einer isolierenden Druckfarbe der Zusammensetzung 2,
und dann wurde das gewünschte Muster (einschließlich der
Kontaktflächen) mit einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 1 im Siebdruck aufgebracht.
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Die so hergestellten Übertragungsmaterialien T-1 bis T-5
für gedruckte Schaltungen wurden in Spritzgußformen
eingelegt und eingespannt und durch Einspritzung von
Polyethersulfonharz wie folgt getestet.
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Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurden die Spritzgußformen geöffnet und die Gußteile
herausgenommen und von dem Polyimidfilm und
Polyethylenterephthalatfilm getrennt.
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Bei allen hergestellten gedruckten Schaltungen zeigte die
Schaltungsmusterschicht eine gute Haftung an dem Substrat,
und es trat kein Schmelzen an der Schaltungsmusterschicht
auf.
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Der Isolationswiderstand zwischen den
Leitungsmusterschichten in der gedruckten Schaltung, bei Verwendung der
Übertragungsmaterialien T-3 und T-4, betrug mehr als 1·10¹&sup0;
Ohm, wohingegen die Prüfung der elektrischen Verbindung
über die Durchgangslöcher zufriedenstellend verlief. Die
Löteigenschaften der gedruckten Schaltung, die man bei
Einsatz des Übertragungsmaterials T-5 erhält, wurden durch
Tauchlöten unter den Bedingungen 260ºC mal 3 Sekunden
getestet, und das Lot zeigte an den Stellen, die mit
Silberpaste bedruckt waren, einen gleichmäßigen Überzug, während
durch die Wärme weder Blasen noch eine Verschlechterung der
Haftfähigkeit vorhanden waren.
Zusammensetzung 1 (leitende Druckfarbe)
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Polysulfon 10 Teile
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Silber (granuliert) 67 Teile
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Lösungsmittel (Cyclohexanon:
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Butylcellosolveacetat) 23 Teile
Zusammensetzung 2 (isolierende Druckfarbe)
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Polysulfon 19,7 Teile
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Alaunerdepulver 29,5 Teile
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Lösungsmittel (Cyclohexanon:
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Butylcellosolveacetat) 50,8 Teile
Zusammensetzung 3 (isolierende Druckfarbe)
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Polyethersulfon 20 Teile
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Alaunerdepulver 30 Teile
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Lösungsmittel (N-Methyl-2-Pyrrolidon:
Toluen) 50 Teile
Gieß- (Einspritz-) Bedingungen
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Gießmaschine JC150SA
hergestellt von Nippon Seikosho Co. Ltd.
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Gußformtemperatur 130 bis 150ºC
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Zylindertemperatur 350 bis 380ºC
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Einspritzdruck 1700 kg/cm²
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Haltedruck 1190 bis 1241
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kg/cm²
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Umwälzung 50 UpM
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Die Einspritzgeschwindigkeit war die Maximalgeschwindigkeit
dieser Maschine.
Beispiel 2
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Ein Polyethylenterephthalatfilm, der durch Beschichtung mit
einem Epoxidharz antihaftbehandelt ist und eine Dicke von
38 Mikrometern besitzt, wurde zur Erzeugung eines
gewünschten Schaltungsmusters im Siebdruck mit einer Silberpaste
bedruckt, die ein wärmehärtendes Phenolharz als Binder
enthält, danach im Siebdruck mit einer isolierenden Paste
bedruckt, die ein wärmehärtendes Epoxidharz als Binder
besitzt, um darauf ein anderes gewünschtes Muster zu erzeugen
und schließlich im Siebdruck mit der oben erwähnten
Silberpaste bedruckt, um ein weiteres gewünschtes
Schaltungsmuster darauf zu erzeugen. Überdies wurde das bedruckte
Substrat insgesamt im Siebdruck mit einer isolierenden
Druckfarbe der Zusammensetzung 4 überzogen und gegebenenfalls
wärmebehandelt, um ein Übertragungsmaterial T-6 für eine
gedruckte Schaltung herzustellen.
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Ein Polyethylenterephthalatfilm, der zwecks Antihaftung
silikonbehandelt ist und eine Dicke von 38 Mikrometern
besitzt, wurde zur Erzeugung eines gewünschten
Schaltungsmuster im Siebdruck mit einer Silberpaste bedruckt, die ein
Epoxidharz als Binder besitzt. Anschließend wurde das
bedruckte Substrat insgesamt im Siebdruck mit einer
isolierenden Druckfarbe der Zusammensetzung 5 überzogen und
gegebenenfalls wärmebehandelt, um ein Übertragungsmaterial T-7
für eine gedruckte Schaltung zu erzeugen.
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Ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 Mikrometern wurde
zur Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmusters im
Siebdruck nacheinander mit einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 1 und einer isolierenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 4 bedruckt und einer
Wärmetrocknungsbehandlung unterzogen, um ein Übertragungsmaterial T-8 für eine
gedruckte Schaltung zu erzeugen.
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Jedes der so hergestellten Übertragungsmaterialien T-6 bis
T-8 wurde in die Spritzgußform eingesetzt, gespannt und
durch Einspritzen von Polyethersulfonharz wie folgt
getestet.
-
Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurde die Spritzgußform geöffnet, das Gußteil
herausgenommen und von dem Polyethylenterephthalatfilm oder dem
Polyimidfilm getrennt.
-
Alle so hergestellten gedruckten Schaltungen mit zwei
Leitungsmusterschichten zeigten eine gute Haftung zwischen der
Schaltungsmusterschicht und dem Substrat, und es trat kein
Schmelzen der Schaltungsmusterschicht auf. Der
Isolationswiderstand zwischen den Leitungsmusterschichten in der
unter Verwendung des Übertragungsmaterials T-6 hergestellten
gedruckten Schaltung betrug mehr als 1·10¹¹ Ohm,
wohingegen eine zufriedenstellende elektrische Verbindung über die
Durchgangslöcher nachgewiesen wurde. Die Löteigenschaften
der unter Verwendung des Übertragungsmaterials T-7
erhaltenen gedruckten Schaltung wurden durch Tauchlöten unter den
Bedingungen 260ºC mal 3 Sekunden getestet, und es zeigte
sich, daß das Lot gleichmäßig die Stellen überzieht, die
mit einer Silberpaste bedruckt waren, während weder
wärmebedingte Blasen noch eine Verschlechterung der
Haftfähigkeit auftraten. In Bezug auf den elektrischen Widerstand
der gedruckten Schaltung zeigte ein Leiterzug von 1
Millimeter Breite und 100 Millimeter Länge, erzeugt durch das
Übertragungsmaterial T-8, einen Wert von weniger als 10.
Zusammensetzung 4 (isolierende Druckfarbe)
-
Polysulfon 30 Teile
-
Kieselerdepulver 5 Teile
-
Lösungsmittel (Cyclohexanon;
-
Butylcellosolveacetat) 65 Teile
-
Zusammensetzung 5 (isolierende Druckfarbe)
-
Polyethersulfon 30 Teile
-
Alaunerdepulver 10 Teile
-
Lösungsmittel (N-Methyl-2-Pyrrolidon; Toluen) 60 Teile
Gieß- (Einspritz-) Bedingungen
-
Gießmaschine JC150SA
hergestellt von Nippon Seikosho Co. Ltd.
Gußformtemperatur 100 bis 120ºC
-
Zylindertemperatur 350 bis 380ºC
-
Einspritzdruck 1700 kg/cm²
-
Haltedruck 1190 bis 1241
-
kg/cm²
-
Schneckenumdrehung 50 UpM
-
Die Einspritzgeschwindigkeit war die Maximalgeschwindigkeit
dieser Gießmaschine.
Beispiel 3
-
Ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 Mikrometer
wurde zur Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmuster im
Siebdruck mit einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 6 bedruckt und dann wärmebehandelt, um ein
Übertragungsmaterial T-9 zu erzeugen, bei dem sich die
Leitungsmusterschicht in einem halbausgehärteten Zustand befindet.
-
Derselbe Film wie für das Übertragungsmaterial T-9 wurde
zur Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmuster im
Siebdruck nacheinander mit einer isolierenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 7 und einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 6 bedruckt und dann wärmebehandelt, um ein
Übertragungsmaterial T-10 zu erzeugen, bei dem sich die
Schaltungsmusterschicht im halbausgehärteten Zustand befindet.
-
Derselbe Film wie für das Übertragungsmaterial T-9 wurde
zur Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmuster im
Siebdruck nacheinander mit einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 6, einer isolierenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 7 und einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 6 bedruckt und dann wärmebehandelt, um ein
Übertragungsmaterial T-11
zu erzeugen, bei dem sich die
Schaltungsmusterschicht in einem halbausgehärteten Zustand
befindet.
-
Ein Polyethylenterephthalatfilm, der zwecks Antihaftung
silikonbehandelt ist und eine Dicke von 50 Mikrometern
besitzt, wurde nur an den Lötstellen (Kontaktflächen) mittels
Siebdruck mit einer Silberpaste bedruckt, die ein
Epoxidharz als Binder enthält, und die restliche Fläche wurde
mittels Siebdruck mit einer isolierenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 7 überzogen. Dieser Film wurde zur Erzeugung
eines gewünschten Schaltungsmusters (einschließlich der
Kontaktflächen) im Siebdruck mit einer leitenden Druckfarbe
der Zusammensetzung 6 bedruckt und anschließend
gegebenenfalls wärmebehandelt, um ein Übertragungsmaterial T-12 zu
erzeugen, auf dem sich die Schaltungsmusterschicht in einem
halbausgehärteten Zustand befindet.
-
Jedes der so hergestellten Übertragungsmaterialien T-9 bis
T-12 wurde in eine Spritzgußform eingelegt, eingespannt und
durch Einspritzen von Polyethersulfonharz unter denselben
Bedingungen wie im Beispiel 1 getestet.
-
Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurde die Spritzgußform geöffnet, das Schmelzgut
herausgenommen, von dem Polyimidfilm oder dem
Polyethylenterephthalatfilm getrennt und für 30 Minuten einer
Wärmebehandlung bei 150ºC unterworfen.
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Die Schaltungsmusterschicht bei allen so hergestellten
gedruckten Schaltung war nicht angeschmolzen, zeigte jedoch
eine gute Haftung auf dem Substrat. Eine unter Verwendung
des Übertragungsmaterials T-11 hergestellte gedruckte
Schaltung, wies einen Isolationswiderstand von mehr als 1·10¹&sup0; Ohm zwischen den Leitungsmusterschichten auf, und die
elektrische Verbindung der Durchgangslöcher erwies sich als
zufriedenstellend. Die Löteigenschaften der unter
Verwendung des Übertragungsmaterials T-12 hergestellten
gedruckten Schaltung wurde durch Tauchlöten unter den Bedingungen
260ºC mal 3 Sekunden getestet, und es zeigte sich, daß das
Lot gleichmäßig die Stellen überzieht, die mit einer
Silberpaste bedruckt sind, und daß weder Blasen an irgendeinem
Punkt der Oberfläche auftraten noch eine Verschlechterung
der Haftfähigkeit vorhanden war.
Zusammensetzung 6 (leitende Druckfarbe)
-
Epoxidharz 33 Teile
-
Silber (granuliert) 61 Teile
-
Lösungsmittel (Methylethylketon) 5 Teile
-
Zusätze 1 Teil
Zusammensetzung 7 (isolierende Druckfarbe)
-
Epoxidharz 33 Teile
-
Alaunerdepulver 65 Teile
-
Lösungsmittel (Methylethylketon) und Zusätze 2 Teile
Beispiel 4
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Ein Polyethylenterephthalatfilm, der durch Beschichten mit
einem Epoxidharz antihaftbehandelt ist und eine Dicke von
38 Mikrometern besitzt, wurde zur Erzeugung eines
gewünschten Schaltungsmuster im Siebdruck mit einer Silberpaste
bedruckt, die als Binder ein wärmehärtendes Phenolharz
enthält. Dieser bedruckte Film wurde zur Erzeugung eines
gewünschten Schaltungsmuster im Siebdruck mit einer
isolierenden Paste bedruckt, die als Binder ein wärmehärtendes
Epoxidharz enthält, dann mit der oben erwähnten
Silberpaste, um ein gewünschtes Schaltungsmuster zu erzeugen, und
schließlich insgesamt im Siebdruck mit einer Haftfarbe der
Zusammensetzung 8 überzogen und gegebenenfalls
wärmebehandelt, um ein Übertragungsmaterial T-13 zu gewinnen.
-
Ein Polyethylenterephthalatfilm, der zwecks Antihaftung
silikonbehandelt ist und eine Dicke von 38 Mikrometern
besitzt, wurde im Siebdruckverfahren mit einer Silberpaste
bedruckt, die als Binder ein Epoxidharz enthält, und dann
insgesamt mittels Siebdruck in Art einer Deckschicht mit
einer isolierenden Druckfarbe der Zusammensetzung 9
überzogen worauf schließlich mit Hilfe einer Wärmebehandlung ein
Übertragungsmaterial T-14 gewonnen wurde.
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Ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 Mikrometern wurde
zur Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmuster im
Siebdruck nacheinander mit einer leitenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 1 und einer isolierenden Druckfarbe der
Zusammensetzung 8 bedruckt und einer Wärmetrocknung
unterzogen, womit ein Übertragungsmaterial T-15 bereitstand.
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Jedes der Übertragungsmaterialien T-13, T-14 und T-15 wurde
in die Spritzgußform eingelegt, eingespannt und durch
Einspritzen von Polyethersulfonharz unter denselben
Bedingungen wie in Beispiel 2 getestet.
-
Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurde die Spritzgußform geöffnet, das Schmelzgut
herausgenommen, von dem Polyethylenterephthalatfilm oder dem
Polyimidfilm getrennt und anschließend für 30 Minuten einer
Wärmebehandlung bei 150ºC unterzogen.
-
Die im Ergebnis vorliegenden gedruckten Schaltungen mit
einschichtigen oder zweischichtigen Leitungsmuster zeigten
eine gute Haftung zwischen dem Schaltungsmuster und dem
Substrat, und es trat kein Schmelzen der
Schaltungsmusterschicht auf. Die mit dem Übertragungsmaterial T-13 erzeugte
gedruckte Schaltung besaß einen elektrischen
Isolationswiderstand von mehr als 1·10¹¹ Ohm zwischen den
Leitungsmusterschichten, und die elektrische Verbindung der
Durchgangslöcher erwies sich als zufriedenstellend. Die
Löteigenschaften
der mit dem Übertragungsmaterial T-14
erzeugten gedruckten Schaltung wurde mittels Tauchlöten unter den
Bedingungen 260ºC mal 3 Sekunden getestet, und es zeigte
sich, daß das Lot die Stellen, die mit einer Silberpaste
bedruckt waren, gleichmäßig überzog, und daß weder
wärmebedingte Blasen an irgendeinem anderen Punkt der Oberfläche
vorhanden waren noch eine Verschlechterung der
Haftfähigkeit auftrat. In Bezug auf den elektrischen Widerstand der
gedruckten Schaltung zeigte ein mit dem
Übertragungsmaterial T-15 erzeugter Leiterstreifen von 1 mm Breite und 100 mm
Länge einen Wert von weniger als 10 Ohm an.
Zusammensetzung 8 (isolierende Druckfarbe)
-
Phenol 60,5 Teile
-
Kieselerdepulver 36,0 Teile
-
Lösungsmittel und oberflächenaktive Mittel 3,5 Teile
Zusammensetzung 9 (isolierende Druckfarbe)
-
Epoxidharz 85 Teile
-
Alaunerdepulver 10 Teile
-
Lösungsmittel und oberflächenaktive Mittel -5 Teile
Beispiel 5
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Ein Polyimidfilm mit einer Dicke von 25 Mikrometer wurde
für das Gießen antihaftbehandelt und zur Erzeugung eines
gewünschten Schaltungsmuster im Siebdruck mit einer
leitenden Druckfarbe, die sowohl wämehärtend als auch UV-härtend
ist, überzogen. Daraus wurde durch UV-Bestrahlung ein
Übertragungsmaterial T-16 mit einer halbausgehärteten leitenden
Schaltungsmusterschicht gewonnen.
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Das Übertragungsmaterial T-16 wurde in eine Spritzgußform
eingelegt, und nach dem Einspannen durch Einspritzen von
Polyethersulfonharz unter denselben Bedingungen wie in
Beispiel 1 getestet.
-
Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurde die Spritzgußform geöffnet, das Schmelzgut
herausgenommen, von dem Polyimidfilm getrennt und dann für 30
Minuten einer Wärmebehandlung bei 150ºC unterzogen.
-
Die im Ergebnis vorliegende gedruckte Schaltung, die eine
einzige Leitungsmusterschicht besitzt, zeigte eine gute
Haftung zwischen der Leitungsmusterschicht und dem
Substrat, und es es trat kein Schmelzen der
Schaltungsmusterschicht auf.
Beispiel 6
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Ein Polyethylenterephthalatfilm, der für das Ablösen aus
der Spritzgußform silikonbehandelt war und eine Dicke von
38 Mikrometern besaß, wurde zur Erzeugung eines gewünschten
Schaltungsmuster im Siebdruck mit einer wärmehärtenden
Silberpaste bedruckt, die ein Epoxidharz als Bindermittel
enthält, und nach einer Wärmebehandlung insgesamt mittels
Siebdruck in Art einer Deckschicht mit einer isolierenden
Druckfarbe überzogen, die sowohl wärmehärtend als auch UV-
härtend ist.
-
Durch nachfolgende UV-Bestrahlung entstand ein
Übertragungsmaterial T-17 mit einer Oberflächenschicht in einem
halbausgehärteten Zustand.
-
Das Übertragungsmaterial T-17 wurde in die Spritzgußform
eingelegt und nach dem Einspannen durch Einspritzen von
Polyethersulfonharz unter denselben Bedingungen wie im
Beispiel 2 getestet.
-
Nachdem das geschmolzene Harz abgekühlt und erstarrt war,
wurde die Metallform geöffnet, das herausgenommene
Schmelzgut von dem Polyimidfilm getrennt und dann für 30 Minuten
einer Wärmebehandlung bei 150ºC unterworfen. Die
Löteigenschaften der so hergestellten gedruckten Schaltung wurden
mittels Tauchlöten unter den Bedingungen 260ºC mal 3
Sekunden getestet, und es zeigte sich, daß das Lot an den
Stellen, die mit einer Silberpaste bedruckt waren, einen
gleichmäßigen Überzug bildet, und das weder wärmebedingte
Blasen an irgendwelchen anderen Punkten der Oberfläche
vorhanden waren noch eine Verschlechterung der Haftfähigkeit
auftrat.
Beispiel 7
-
Ein Polyethylenterephthalatfilm, der für das Ablösen aus
der Spritzgußform mit einer Epoxidbeschichtung versehen
ist, und eine Dicke von 38 Mikrometern besitzt, wurde zur
Erzeugung eines gewünschten Schaltungsmusters im Siebdruck
mit einer Silberpaste bedruckt, die ein wärmehärtendes
Phenolharz als Binder besitzt, und dann zur Erzeugung eines
gewünschten Musters mit einer isolierenden Paste, die als
Bindemittel ein wärmehärtendes Epoxidharz enthält, und mit
der oben erwähnten Silberpaste bedruckt, um ein gewünschtes
Schaltungsmuster herzustellen. Schließlich wurde der
bedruckte Film insgesamt mit einer isolierenden Haftpaste
überzogen, die ein wärmehärtendes Epoxidharz als Binder
enthält, und nachdem er einer Wärmebehandlung unterzogen
war, erhielt man schließlich ein Übertragungsmaterial T-18.
-
Das so ergestellte Übertragungsmaterial T-18 wurde in die
Spritzgußform eingelegt und durch Einspritzen von
Polyethersulfonharz unter denselben Bedingungen wie in Beispiel
2 getestet.
-
Nachdem sich das Harz verfestigt hatte, wurde die
Spritzgußform geöffnet, das Übertragungsmaterial T-18 in die
Spritzgußform eingelegt und die Spritzgußform wurde
wiederum gespannt.
-
Das Übertragungsmaterial T-18 wurde in Haftkontakt mit dem
Schmelzgut gebracht und nach einer Verweilzeit von 10
Sekunden
wurde die Spritzgußform geöffnet und das entnommene
Schmelzgut von dem Polyethylenterephthalatfilm getrennt,
und mit Hilfe einer Wärmebehandlung für 30 Minuten bei
150ºC wurde das Harz ausgehärtet.
-
Die im Ergebnis entstandene gedruckte Schaltung mit zwei
Leitungsmusterschichten zeigt eine gute Haftung zwischen
der Schaltungsmusterschicht und dem Substrat.
-
Die Tests wiesen die elektrische Verbindung zwischen den
Leitungsmusterschichten als zufriedenstellend und die
Isolation, wo erforderlich, mit einem Widerstand von mehr als 1·10¹¹
Ohm als hervorragend aus.
Beispiel 8
-
Ein Polyethylenterephthalatfilm, der für das Ablösen aus
der Spritzgußform silikonbehandelt ist und eine Dicke von
38 Mikrometern besitzt, wurde zur Erzeugung des
Kontaktflächenmusters im Siebdruck mit einer wärmehärtenden
Palladiumdruckfarbe bedruckt, die ein Epoxidharz als Binder
enthält, und weiterhin mittels Siebdruck in Art einer
Deckschicht nacheinander mit einer isolierenden Druckfarbe und
einer leitenden Druckfarbe überzogen, um ein
Übertragungsmaterial T-19 zu erzeugen.
-
Das Übertragungsmaterial T-19 wurde in die Spritzgußform
eingelegt und nach dem Einspannen mittels Einspritzen von
Polyethylenterephthalatharz unter den Bedingungen getestet,
die unten genannt werden.
-
Anschließend wurde die gegossene gedruckte Schaltung
chemisch beschichtet, indem die gedruckte Schaltung für 30
Minuten bei 70ºC in ein alkalisches Kupferbeschichtungsbad
(pH 12,3) eingetaucht wurde, das Kupfersulfat,
Natriumhydroxid und Formalin enthält.
-
Im Ergebnis waren die Kontaktflächen mit einem
Kupferüberzug versehen. Die Löteigenschaften wurden mittels
Tauchlöten unter den Bedingungen 260ºC mal 15 Sekunden getestet,
und es zeigte sich, daß die Kontaktflächen einen
gleichmäßigen stabilisierten Lotüberzug aufwiesen.
Gieß- (Einspritz-) Bedingungen
-
Gießmaschine JC150SA
-
hergestellt von Nippon Seikosho Co. Ltd.
-
Gußformtemperatur 100ºC bis 120ºC
-
Zylindertemperatur 260ºC bis 300ºC
-
Einspritzdruck 1700 kg/cm²
-
Verweildruck 1190 bis 1241
-
kg/cm²
-
Schneckenumdrehung 50 U/Min
-
Die Einspritzgeschwindigkeit war die Maximalgeschwindigkeit
dieser Gießmaschine.
Beispiel 9
-
Ein Übertragungsmaterial T-20 wurde mit Hilfe eines
Verfahrens erzeugt, bei dem:
-
auf einer Substratscheibe aus Polyethylenterephthalatfilm
mit einer Dicke von 25 Mikrometern eine
Epoxidharztrennschicht aufgebracht wurde; als nächstes darauf mit Hilfe
einer wärmehärtenden Kupferpaste, die Phenolharz als Binder
enthält, eine Schaltungsmusterschicht erzeugt und
ausgehärtet wurde; und darauf dann mit einer Druckfarbe aus
Polyimidharz eine Haftschicht in Art einer Deckschicht
hergestellt wurde.
-
Das Übertragungsmaterial T-20 wurde in die Spritzgußform
eingelegt, und es wurde, während sich die Spritzgußform in
"Berührungsposition" befand, unter den folgenden
Bedingungen ein Polyethylenterephthalatharz in den Hohlraum der
Spritzgußform eingespritzt.
Gieß-(Einspritz-) Bedingungen
-
Gießmaschine JT70-40V
hergestellt von Nippon Seikosho Co. Ltd.
Gußformtemperatur 100ºC
-
Zylindertemperatur (die Temp. des Heizers
an der Einspritzdüse) 260ºC
-
(die Temperatur des Heizers
in der Kompressionszone
des geschmolzenen Harzes) 275ºC
-
(die Temperatur des
Heizers in der
Zuführungszone
des Harzes) 265ºC
-
Einspritzdruck 50 kg/cm²
-
Die Einspritzgeschwindigkeit war die Maximalgeschwindigkeit
dieser Gießmaschine.
-
Dann wurde die Spritzgußform unter einem Druck von 800 kg/cm²
gespannt, und nachdem das
Polyethylenterephthalatharz abgekühlt und erstarrt war, wurde die Spritzgußform
geöffnet und das entnommene Schmelzgut von der
Substratscheibe getrennt. Auf diese Weise wurde eine gedruckte
Schaltung aus Polyethylenterephthalatharz hergestellt.
-
Die Schaltungsmusterschicht in der so hergestellten
gedruckten Schaltung zeigte keine Ablösungserscheinungen von
dem Substrat, sondern überall eine gute Haftung. Eine
Wärmebehandlung über 30 Minuten bei 150ºC verursachte kein
Verwerfen oder Verziehen der gedruckten Schaltung.
Vorteile der Erfindung
-
Da die äußerste Oberflächenschicht der
Schaltungsmusterschicht in dem Übertragungsmaterial ein thermoplastisches
Harz enthält, welches bei einer Temperatur im Bereich von
120ºC bis 300ºC beginnt, sich thermisch zu verformen,
wurde entsprechend dem Herstellungsverfahren der oben
beschriebenen gedruckten Schaltung die äußerste Schicht der
Schaltungsmusterschicht nicht geschmolzen, wenn sie mit dem
geschmolzenen Gießharz in Berührung kommt, so daß sich eine
gedruckte Schaltung mit einem exakten Schaltungsmuster
herstellen läßt. Darüber hinaus besteht die äußerste
Oberflächenschicht aus einem Material, welches sich mit dem
geschmolzenen Harz verbindet, so daß das Schaltungsmuster in
einer damit hergestellten gedruckten Schaltung eine gute
Haftfähigkeit auf dem Substrat aufweist. Außerdem läßt sich
entsprechend einem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens
eine gedruckte Schaltung in einem einfachen Prozeß
herstellen.