DE3936488C2 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien, nach diesem Verfahren hergestellte Basismaterialen und deren Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien, nach diesem Verfahren hergestellte Basismaterialen und deren Verwendung

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Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien, bei dem Kupfer­ folie mit einer Lösung von Polyimiden oder Polyamidocarbon­ säuren in organischen Lösungsmitteln beschichtet wird.
Die Erfindung betrifft außerdem die nach diesem Verfahren hergestellten Basismaterialien sowie die Verwendung dieser Basismaterialien.
Flexible Basismaterialien sind Grundlage für Laminate, flex­ ible Leiterplatten und TAB′s (tabe automatic bonding) und haben bei der Herstellung elektronischer Bauteile eine sehr große Bedeutung erlangt. Diese Leiterplatten dienen als Lei­ ter zwischen den einzelnen Bauteilen, wie z. B. Chips, Kon­ densatoren, Transistoren und Widerstände, mit denen sie be­ stückt sind.
Die Herstellung von flexiblen Basismaterialien erfolgt bei­ spielsweise durch Verkleben von Polyimidfolie mit Kupferfo­ lie, wie dies beispielsweise in den Patentanmeldungen JP-OS 55001123 vom 07.01.1980 und JP-OS 63297483 vom 05.12.1988 beschrieben ist. Bedingt durch die bei diesen Verfahren eingesetzten epoxidhaltigen oder acrylathaltigen Kleber sind diese Leiterplatten nicht oder nur eingeschränkt thermisch belastbar, was die Verarbeitung und die Anwendung solcher Leiterplatten erheblich einschränkt.
Zur Vermeidung der durch den epoxidhaltigen Kleber hervorge­ rufenen Probleme wurde daher in der DE-OS 32 15 944 vorge­ schlagen, ein kleberloses Laminat aus einem Polyimid- und einer Kupferfolie als Basismaterial für Leiterplatten einzu­ setzen. Derartige Leiterplatten weisen dann zwar eine ver­ besserte thermische Belastbarkeit auf, als nachteilig hat sich jedoch die unzureichende Haftung zwischen der Polyimid­ folie und der Kupferfolie herausgestellt.
Leiterplatten mit einer guten thermischen Belastbarkeit und einer verbesserten Haftung zwischen der Polyimid- und Kupferschicht werden nach dem in der JP-OS 63303730 vom 12.12.1988 beschriebenen Verfahren erhalten, bei dem poly­ imidhaltige Folien im Vakuum mit Metallen bedampft werden. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und vor allem teuer und daher für einen breiten Einsatz nicht geeignet.
Schließlich ist es beispielsweise aus den Veröffentlichungen US-PS-3,179,634, JP-OS 63084089 vom 14.04.1988, JP-OS 63265629 vom 02.11.1988 und JP-OS 63074635 vom 05.04.1988 bekannt, Leiterplatten dadurch herzustellen, daß man eine Kupferfolie mit einer Lösung einer Polyamidocarbon­ säure bzw. eines Polyimids beschichtet. Man erhält so nach dem Verdampfen des Lösemittels und Aushärten des Lackfilms eine auf der Kupferfolie gut haftende Polyimidschicht.
Nachteilig bei diesem Verfahren ist jedoch die schlechte großflächige Verarbeitbarkeit von Polyamidocarbonsäurelö­ sungen auf Kupferuntergründen. Werden keine speziellen Vor­ kehrungen getroffen, so treten erhebliche Benetzungsstörun­ gen auf, so daß die resultierenden Polyimidbeschichtungen zur starken Kraterbildung neigen. Verbesserungsbedürftig ist außerdem die Formbeständigkeit der resultierenden Leiter­ platten.
Bei dem in der JP-OS 63265629 beschriebenen Verfahren wird so beispielsweise zur Herstellung der Polyimide bzw. Poly­ amidocarbonsäure als Aminkomponente eine Mischung aus einem symmetrischen aromatischen primären Diamin ohne Substituen­ ten und aus einem asymmetrischen aromatischen primären Dia­ min mit Substituenten eingesetzt. Gemäß der Lehre der JP-OS 63084089 werden nur bei Verwendung spezieller Poly­ imide in Kombination mit einem speziellen Applikations- bzw. Aushärteverfahren der Polyimide Leiterplatten mit guten technischen Eigenschaften erhalten.
Der vorliegenden Erfindung lag somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien zur Verfügung zu stellen, das die genannten Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist. So sollten Leiterplat­ ten, die aus den nach diesem Verfahren hergestellten Basis­ materialien erhalten werden, eine gute thermische Belastbar­ keit, eine gute Formbeständigkeit sowie eine gute Haftung der Polyimidschicht auf der Kupferfolie aufweisen. Dabei sollte das Herstellverfahren möglichst einfach und vor allem angesichts der hohen Stückzahlen von in der Elektroindustrie benötigten Leiterplatten auch möglichst preisgünstig sein.
Die Aufgabe wird überraschenderweise durch ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien gelöst, bei dem Kupferfolie mit einer Lösung von Polyimiden oder Polyamido­ carbonsäuren in organischen Lösungsmitteln beschichtet wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. auf die Kupferfolie zunächst eine Grundierung, enthaltend
  • A) 5 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierung, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehr­ erer in organischen Lösungsmitteln löslichen Poly­ imids,
  • B) 1 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyamidocarbonsäure oder des Polyimids, eines oder mehrerer Füllstoffe,
  • C) ein oder mehrere organischen Lösungsmittel und
  • D) ggf. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe
appliziert-und getrocknet wird;
  • 2. auf die Grundierung ein füllstofffreier Decklack, enthaltend
  • a) 5 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Decklacks, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehr­ erer in organischen Lösungsmitteln löslichen Poly­ imids,
  • b) ein oder mehrere organische Lösungsmittel und
  • c) ggf. weitere Hilfs- und Zusatzstoffe
appliziert und getrocknet wird und anschließend der Decklack zusammen mit der Grundierung eingebrannt wird.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind außerdem die nach diesem Verfahren hergestellten Basismaterialien sowie ihre Verwendung.
Im folgenden werden nun zunächst die einzelnen Komponenten der in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Grun­ dierung und des Decklackes näher erläutert.
Die als Bindemittel in der Grundierung und dem Decklack in Mengen von 5 bis 35 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 25 Gew.-%, be­ zogen auf das Gesamtgewicht des Lackes, verwendeten Poly­ amidocarbonsäuren sind bekannt und sind beispielsweise in GB-PS 898.651, US-PS 3.207.728. und US-PS 3.234.181 beschrie­ ben.
Die Herstellung der Polyamidocarbonsäuren erfolgt in bekann­ ter Weise (vgl. z. B. GB-PS 898.651) durch Umsetzung von pri­ mären Di-, Tri- oder Tetraminen mit Anhydriden oder Estern von Tetracarbonsäuren in geeigneten Lösungsmitteln.
Beispiele für geeignete primäre Diamine sind aliphatische diprimäre Diamine wie z. B. Ethylendiamin, Tetramethylendi­ amin, 1,2-Bis-(3-aminopropoxy)-ethan, 2,2-Dimethylpropylen­ diamin, Hexamethylendiamin, Heptamethylendiamin, Octamethy­ lendiamin, Nonamethylendiamin, Decamethylendiamin, Dodeca­ methylendiamin, 3-Methylheptamethylendiamin, 4,4-Dimethyl­ heptamethylendiamin, 2,11-Diaminododecan, 3-Methoxyhexame­ thylendiamin, 2,2-Dimethylpropylendiamin, 2,5-Dimethylhexa­ methylendiamin, 2,5-Dimethylheptamethylendiamin, 5-Methylno­ namethylendiamin, 2,17-Diaminoeicosadecan, 1,10-Diami­ no-1,10-dimethyldecan, 1,12-Diaminooctadecan; cycloaliphati­ sche diprimäre Diamine wie z. B. 4,4′-Diaminodicyclohexylme­ than, 1,4-Diaminocyclohexan; diprimäre aromatische Diamine wie z. B. Benzidin, 4,4′-Diaminodiphenylmethan, 4,4′- bzw. 3,3′-Diaminodiphenylpropan, 4,4′- bzw. 3,3′-Diaminodiphenyl­ keton, -oxid, -sulfon, -sulfid, -sulfoxid, -ether und -thio­ ether, Phenylendiamine, Toluylendiamine, Xylylendiamine, 1,5-Diaminonaphthalin, 3,3′-Dimethoxybenzidin, 3,3′-Dime­ thyl-4,4′-diphenyldiamin, 2,4-Bis-(beta-amino-t-butyl)-tolu­ ol, Bis-(parabeta-amino-t-butylphenyl)-ether, Bis-(parabe­ ta-methyldelta-amino-pentyl)-benzol, 1-Isopropyl-2,4-meta­ phenylendiamin, Bis-para-(1,1′-dimethyl-5-amino-pentyl)-ben­ zol, 2,6-Diaminopyridin und Bis-(4-aminophenyl)-methylphos­ phinoxid sowie auch Diamine mit drei Benzolkernen im Molekül wie Bis-(4-aminophenyl)-α,α′-p-Xylol, Bis-(4-aminopheno­ xy)-1,4-benzol oder Bis-(4-aminophenyl)-phenylphosphinoxid.
Die primären Tri- und Tetramine sind vorzugsweise Verbindun­ gen, bei denen die NH₂-Gruppen von einem Benzol-, Naphtha­ lin-, Pyridin- oder einem Triazinring getragen werden.
Sie können auch von mehreren Benzolringen getragen werden, die untereinander durch verschiedene Alkyl-, Aryl-, Ether-, Sulfon-, Sulfid-, Phosphatgruppen u. a. verbunden sind. Als Beispiele für solche Amine kann man die folgenden nennen: 1,2,4-Triaminobenzol, 1,2,3-Triaminobenzol, 1,3,5-Triamino­ benzol, 2,4,6-Triaminotoluol, 2,4,6-Triamino-1,3,5-trime­ thyibenzol, 1,3,7-Triaminonaphthalin, 2,4,4′-Triaminodiphe­ nyl, 2,4,6-Triaminopyridin, 2,4,4′-Triaminophenylether, 2,4,4′-Triaminodiphenylmethan, 2,4,4′-Triaminodiphenylsul­ fon, 2,4,4′-Triaminobenzophenon, 2,4,4′-Triamino-3-methyldi­ phenylmethan, N,N,N-Tri-(4-aminophenyl)-amin, Tri-(4-amino­ phenyl)-methan, Phenyl-4,4′-4′′-triaminoorthophosphat, Tri-(4-aminophenyl)phosphinoxyd, 3,5,4′-Triaminobenzanilid, Melamin, 3,5,3′,5′-Tetraaminobenzophenon, 1,2,4,5-Tetraamino­ benzol, 2,3,6,7-Tetraaminonaphthalin, 3,3′-Diaminobenzidin, 3,3′,4,4′-Tetraaminophenylether, 3,3′,4,4′-Tetraaminodiphe­ nylmethan, 3,3′,4,4′-Tetraaminodiphenylsulfon, 3,5-Bis(3,4′-diaminophenyl)-pyridin.
Für die Darstellung der Polyamidocarbonsäuren geeignete Car­ bonsäureanhydride sind z. B. Pyromellithsäuredianhydrid, Naphthalintetracarbonsäuredianhydride, Dianhydride von Te­ tracarbonsäuren mit 2 Benzolkernen im Molekül, bei denen die Carboxylgruppen in 3,3′,4,4′-Stellung stehen, wie z. B. 3,3′4,4′-Diphenyltetracarbonsäuredianhydrid, Bis-(3,4′-di­ carboxyphenyl)-etherdianhydrid, 2,2-Bis-(3,4-dicarboxyphe­ nyl)-propandianhydrid sowie Thiophentetracarbonsäureanhydrid.
Geeignete Lösemittel für die Darstellung der Polyamidocar­ bonsäuren sind solche organischen Verbindungen, deren funk­ tionelle Gruppen nicht in größerem Umfang mit den Amin- und Anhydridgruppen der Ausgangsstoffe reagieren und die minde­ stens entweder das Amin oder das Anhydrid, bevorzugt sowohl beide Ausgangsverbindungen als auch die entstehende Amido­ carbonsäure, lösen.
Beispiele sind N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N,N-Diethy1formamid, N,N-Diethylacetamid, N,N-Dimethylmetho­ xyacetamid, N-Methylcaprolactam, Dimethylsulfoxid, N-Methyl­ pyrrolidon, Tetramethylharnstoff, Pyridin, Formamid, N-Me­ thylformamid, N-Acetylpyrrolidon, Dimethylsulfon, Tetrame­ thylensulfon und Hexamethylphosphoramid. 10 bis 30%ige Lö­ sungen der hergestellten Polyamidocarbonsäuren weisen im allgemeinen bei 23°C Viskositäten von 2000 bis 7000 mPas auf.
Die Polyamidocarbonsäuren sind thermisch mit oder ohne Zu­ satz entwässernder Mittel durch Cyclisierung in die Poly­ imide überführbar.
Weiterhin als Bindemittel sowohl für die Grundierung als auch den Decklack geeignet sind in organischen Lösungsmit­ teln lösliche Polyimide, wie sie beispielsweise in der EP-B-77718 beschrieben sind. Die Herstellung der löslichen Polyimide erfolgt in bekannter Weise durch Umsetzung von primären Di-, Tri- oder Tetraminen mit Anhydriden oder Estern von Tetracarbonsäuren in geeigneten Lösungsmitteln, wobei die Löslichkeit der Polyimide durch Einstellung der Reaktionsbedingungen und/oder Auswahl geeigneter Aufbaukom­ ponenten erzielt wird. Wegen näherer Einzelheiten wird auf die oben genannte Literatur verwiesen.
Als einen erfindungswesentlichen Bestandteil enthält die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Grundierung 1 bis 75 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des Bindemittels (Polyamidocarbonsäure oder Poly­ imid), eines oder mehrerer Füllstoffe. Geeignet sind alle üblicherweise in Beschichtungsmitteln eingesetzten Füllstof­ fe, wie beispielsweise verschiedene Silikate, Kieselsäure, Oxide, Carbonate und Sulfate, wie etwa verschiedene Talkum-, Glimmer- und Kaolin-Typen sowie andere aluminium- und/oder magnesiumhaltige Silikate und verschiedene Kieselsäuren, Magnesiumoxid und- hydroxid, Aluminiumoxid und -hydroxid, Calciumcarbonate, Magnesiumcarbonate, Bariumsulfate und Cal­ ciumsulfate.
Die mittlere Teilchengröße der eingesetzten Füllstoffe ist bevorzugt kleiner als die Schichtdicke der Grundierung und liegt im allgemeinen zwischen 0,5 und 35 µm, bevorzugt zwischen 1 und 10 µm.
Durch die Verwendung der Füllstoffe in der Grundierung wer­ den höhere Schichtdicken erzielt als unter gleichen Bedin­ gungen bei Verwendung eines Klarlackes. Vor allem werden so die ansonsten beobachteten Benetzungsstörungen bei Applika­ tion einer Polyimid- oder Polyamidocarbonsäurelösung auf einem Kupferblech und das Auftreten von Kratern auch ohne Zusatz entsprechender Verlaufsmittel vermieden. Außerdem wird durch entsprechende Auswahl des Füllstoffs der Ausdeh­ nungskoeffizient des Polyimids reduziert und so die Formsta­ bilität der Leiterplatte verbessert.
Als organische Lösungsmittel sowohl für die Grundierung als auch für den Decklack kommen lineare und/oder cyclische ali­ phatische und/oder aromatische Kohlenwasserstoffe, Ether, Ester, Alkohole, Amide, Phenole und Kresole zum Einsatz. Be­ vorzugt eingesetzt werden aromatische Kohlenwasserstoffe, N-Methylpyrrolidon, N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylaceta­ mid, N,N-Diethylformamid, N,N-Diethylacetamid, Kresole, Gly­ kolether und Mischungen dieser Lösungsmittel. Die Menge an eingesetztem Lösungsmittel liegt im allgemeinen zwischen 60 und 95 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierung bzw. des Decklackes.
Die Grundierung, vor allem aber der Decklack, können ggf. noch weitere Hilfs- und Zusatzstoffe enthalten, wie z. B. Verlaufsmittel und Mittel, die die Cyclisierungsreaktion der Polyamidocarbonsäure beschleunigen, z. B. Anhydride. Die Menge an eingesetzten Hilfs- und Zusatzstoffe liegt im allgemeinen bei 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtge­ wicht der Grundierung, für Grundierungen und bei 0,01 bis 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des Decklackes, für Decklacke.
Die Herstellung der Grundierung und des Decklackes erfolgt durch Mischen der einzelnen Komponenten, wobei zuerst die Bindemittel im Lösemittel oder Lösemittelgemisch gelöst wer­ den. Andere, unlösliche Bestandteile wie Füllstoffe, Additi­ ve und dergleichen werden entweder der Lösung zugegeben oder - soweit erforderlich - mit den in der Lackindustrie üblichen Dispergieraggregaten dispergiert.
Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten Kupfer­ folien sind üblicherweise zur Herstellung von flexiblen Ba­ sismaterialien eingesetzte Kupferfolien. Sie kommen im all­ gemeinen entweder als Folien ohne Träger mit einer Schicht­ dicke von 12 bis 105 µm oder als Folie mit Träger mit einer Schichtdicke des Trägers von ca. 70 µm und einer Schichtdicke der Folie von 5-9 µm zum Einsatz.
Die Applikation der Grundierung und des Decklackes erfolgt bevorzugt durch Rakeln, Walzen, Spritzen oder Streichen un­ ter Verwendung üblicher Lackieranlagen.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zu­ nächst die Grundierung appliziert und dann durch Erhitzen auf Temperaturen von i.a. 70 bis 125°C während einer Zeit von bevorzugt im allgemeinen 1 bis 30 min. bevorzugt bis zum Er­ reichen von Staubtrockenheit getrocknet. Danach wird der Decklack appliziert und ebenfalls bevorzugt bis zum Errei­ chen der Staubtrockenheit durch Erhitzen bevorzugt auf Tem­ peraturen von 70 bis 125°C während einer Zeit von im all­ gemeinen 1 bis 30 min. getrocknet. Anschließend werden die Grundierung und der Decklack gemeinsam durch Erhitzen bevor­ zugt auf Temperaturen von 200 bis 350°C während einer Zeit von 1 bis 30 min. eingebrannt.
Die Trockenfilmschichtdicke der Grundierung liegt dabei be­ vorzugt zwischen 4 und 90 µm, besonders bevorzugt zwi­ schen 4,5 und 75 µm. Die Trockenfilmschichtdicke des Decklacks liegt bevorzugt zwischen 2 und 70 µm, besonders bevorzugt zwischen 2,5 und 55 µm. Die Gesamtschichtdicke der Polyimidbeschichtung aus Grundierung und Deckschicht liegt dabei im allgemeinen zwischen 8 und 120 µm.
Durch die Applikation des Decklackes wird eine höhere Schichtdicke des Polyimidfilms im Vergleich zur einschichti­ gen Lackierung erzielt, eventuelle Lackfilmfehler der Grun­ dierung werden überdeckt und eine glatte Oberfläche wird er­ zielt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten flex­ iblen Basismaterialien zeichnen sich durch eine gute thermi­ sche Belastbarkeit und eine gute Haftung der Polyimidschicht auf dem Kupfer aus. Bedingt durch den Mehrschichtaufbau und Verwendung einer füllstoffhaltigen Grundierung können auch hohe Schichtdicken erzielt werden, wodurch sich die Anzahl der Auftrags- und Einbrennvorgänge, die zur Erzielung einer bestimmten Schichtdicke erforderlich sind, reduzieren läßt.
Ebenso werden bei entsprechender Wahl des in der Grundierung eingesetzten Füllstoffs Leiterplatten mit einer verbesserten Formstabilität erhalten.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten flex­ iblen Basismaterialien bestehen i. a. aus einer mit Grundie­ rung und Deckschicht versehenen Kupferfolie. Für bestimmte Anwendungszwecke werden aber auch mehrschichtige flexible Basismaterialien eingesetzt, bei denen diese mit Grundierung und Deckschicht versehenen Kupferfolien, ggf. nach Applika­ tion einer weiteren Grundierungsschicht auf der Deckschicht, auf der Polyimidseite mit einer weiteren Kupferfolie verbun­ den sind.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten flexiblen Basismaterialien werden dann in üblicher Weise weiter be- und verarbeitet. Sie werden danach mit elektroni­ schen Bauteilen bestückt.
Die Erfindung wird nun im folgenden anhand von Beispielen näher erläutert. Alle Angabe über Teile und Prozente sind dabei Gewichtsangaben, sofern nicht ausdrücklich etwas ande­ res festgestellt wird.
1. Herstellung einer Polyamidocarbonsäure
Die Polyamidocarbonsäure wird nach der in der GB-PS 898.651 beschriebenen Methode hergestellt aus:
40,0 Teilen 4,4′-Diaminodiphenyloxid
43,6 Teilen Pyromellithsäureanhydrid.
Eine 16%ige Lösung in N-Methylpyrrolidon (NMP) hat eine Vis­ kosität von 4000 mPas.
2. Herstellung einer Grundierung
Aus 96,75 Teilen der oben beschriebenen 16%igen Lösung der Polyamidocarbonsäure in N-Methylpyrrolidon und 3,25 Teilen eines handelsüblichen Siliciumdioxids mit einer Ölzahl nach DIN 53 199 = 160g/100g, einer mittleren Agglomerat-Teilchen­ größe von 3 µm und einem SiO₂-Gehalt von ) 99% wird durch Dispergieren eine Grundierung hergestellt.
3. Herstellung eines Decklackes
Aus 99,90 Teilen der oben beschriebenen 16%igen Lösung der Polyamidocarbonsäure in N-Methylpyrrolidon und 0,10 Teilen eines handelsüblichen fluorierten Verlaufsmittels wird durch Vermischen ein Decklack hergestellt.
Beispiel 1
Eine 35 µm dicke Kupferfolie wird mittels eines üblichen Roller-Coaters (Durchzugsgeschwindigkeit 3m/min) mit der Grundierung beschichtet. Die Kupferfolie wird anschließend 30 min. bei 90°C getrocknet, so daß die Beschichtung staub­ trocken ist. Es wird eine Grundierung (Trockenfilmstärke 5 µm) mit einer glatten Oberfläche erhalten.
Mit derselben Lackiervorrichtung wird diese grundierte Kupferfolie mit dem Decklack beschichtet. Die Kupferfolie wird nun nochmals 30 min bei 90°C getrocknet, so daß auch die Decklackschicht staubtrocken ist. Es resultiert eine Decklackschicht mit einer Trockenfilmschichtdicke von 4 µm und einer glatten Oberflächenstruktur.
Die Grundierung und die Decklackschicht werden anschließend gemeinsam durch Erhitzen auf eine Temperatur von 300°C wäh­ rend einer Zeit von 30 min eingebrannt.
Mit dem Kupfer-Poly-imid-Material werden folgende Prüfungen durchgeführt:
  • 1. Lötbadbeständigkeit bei 288°C nach der Norm IPC-TM-650-2.4.13.B
    Soll-Wert: < 10 s
    gemessener Wert: < 60 s
  • 2. Flexlife nach der Norm IPC-FC-241/12
    Mit einem 12 mm breiten Streifen der grundierten und decklackierten Kupferfolie wurden am 1 mm Dorn mehr als 300 Zyklen durchgeführt.
  • 3. Schälfestigkeit nach der Norm IPC-TM-650-2.4.9
Bei beschichteten Folien mit einer Schichtdicke von kleiner gleich 35 µm sollten Schälfestigkeitswerte von etwa 0,7 N/mm erhalten werden.
Die Schälfestigkeit konnte jedoch nicht gemessen werden, da die Haftung der Polyimidschicht auf der Kupferfolie so gut ist, daß kein Abschälansatz geschaffen werden konnte.
  • 4. Schrumpf nach der Norm IPC-TM-650-2.2.4.C:
    Gemessener Wert: 0,2.
Vergleichsbeispiel 1
Eine 35 µm dicke Kupferfolie wird mittels eines üblichen Roller-Coaters (Durchzugsgeschwindigkeit 3 m/min) mit dem Decklack beschichtet und zunächst 30 min bei 90°C getrock­ net. Anschließend wird die Beschichtung durch 30 minütiges Erhitzen auf eine Temperatur von 300°C eingebrannt. Es re­ sultiert eine Beschichtung mit einer Trockenfilmschichtdicke von 4 µm, die schwerste Benetzungsstörungen mit sehr star­ ker Kraterbildung zeigt und daher für den praktischen Ein­ satz ungeeignet ist. Die Messung des Schrumpfes analog Bei­ spiel 1 nach der IPC-Norm TM-650-2.2.4.C ergab einen Wert von 5,4.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von flexiblen Basismaterialien, bei dem Kupferfolie mit einer Lösung von Polyimiden, oder Polyamidocarbonsäuren in organischen Lösungsmitteln beschichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß
  • 1. auf die Kupferfolie zunächst eine Grundierung, enthaltend
  • A) 5 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierung, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehrerer in organischen Lösungsmitteln löslichen Polyimids
  • B) 1 bis 75 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyamidocarbonsäure oder des Polyimids, eines oder mehrerer Füllstoffe und
  • C) ein oder mehrere organische Lösungsmittel
appliziert und getrocknet wird;
  • 2. auf die Grundierung ein füllstofffreier Decklack, enthaltend
  • a) 5 bis 35 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Decklacks, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehrerer in organischen Lösungsmitteln löslichen Polyimids und
  • b) ein oder mehrere organische Lösungsmittel
appliziert und getrocknet wird und anschließend der Decklack zusammen mit der Grundierung eingebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung als Komponente A) 10 bis 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Grundierung, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehrerer in organischen Lösungsmitteln löslichen Polyimids enthält.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung als Komponente B) 5 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Polyamidocarbonsäure oder des Polyimids, eines oder mehrerer Füllstoffe enthält.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Decklack als Komponente a) 10 bis 25 Gew.­ %, bezogen auf das Gesamtgewicht des Decklacks, einer oder mehrerer Polyamidocarbonsäuren oder eines oder mehrerer in organischen Lösungsmitteln löslichen Polyimids enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundierung als Naßfilm solchermaßen aufgetragen wird, daß eine Trockenfilmschichtdicke der Grundierung zwischen 4 und 90 Mikrometer resultiert, und daß der Decklack als Naßfilm solchermaßen aufgetragen wird, daß eine Trockenfilmschichtdicke des Decklacks zwischen 2 und 70 Mikrometer resultiert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoffe mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 0,5 und 35 Mikrometern eingesetzt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Füllstoffe mit einer mittleren Teilchengröße zwischen 1 und 10 Mikrometern eingesetzt werden.
8. Flexible Basismaterialien, bestehend aus Kupferfolie, die mit einer Polyimid- oder Polyamidocarbonsäurelösung beschichtet wurden, dadurch gekennzeichnet, daß sie nach einem der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt worden sind.
9. Verwendung der flexiblen Basismaterialien nach Anspruch 8 zur Herstellung von elektronischen Schaltungen und Bauteilen.
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