DE4200583A1 - FLUOROPOLYMER COMPOSITE MATERIAL WITH CERAMIC FILLER - Google Patents

FLUOROPOLYMER COMPOSITE MATERIAL WITH CERAMIC FILLER

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Gwo S Swei
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Substratmaterial, das aus Fluorpolymer und einem keramischen Füllstoff besteht, und das besonders gut geeignet ist für die Verwendung als Klebeschicht bei einer Mehrschicht-Leiterplatte und anderen Leiterplatten- Anwendungen, die eine gute Fließfähigkeit, sowie gute thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften erfordern. Das Fluorpolymer-Verbundmaterial der vor­ liegenden Erfindung ist außerdem widerstandsfähig gegen­ über Chemikalien, insbesondere (alkalischen) Medien mit hohem pH-Wert.The present invention relates to a electrical substrate material made of fluoropolymer and a ceramic filler, and especially is well suited for use as an adhesive layer a multilayer circuit board and other circuit board Applications that have good fluidity, as well as good ones thermal, mechanical and electrical properties require. The fluoropolymer composite material of the front lying invention is also resistant to about chemicals, especially (alkaline) media with high pH.

In dem US-Patent 48 49 284, das durch Verweisung in die vorliegende Erfindung einbezogen wird, wird ein elektrisches Substratmaterial auf Fluorpolymerbasis mit einem keramischen Füllstoff beschrieben (das von der Rogers Corporation unter dem Warenzeichen RO-2800 vertrieben wird). Dieses elektrische Substratmaterial enthält vorzugsweise Polytetrafluoräthylen, das mit Silika und einer kleinen Menge Mikroglasfaser gefüllt ist. Ein wichtiges Merkmal dieses Materials ist, daß der keramische Füllstoff (Silika) mit einem Silanüberzug versehen ist, der die Oberfläche der keramischen Partikel hydrophob macht und eine grüßere zugfestigkeit, Abzieh­ festigkeit und Dimensionsstabilität bewirkt. Das Verbund­ material des US-Patents 48 49 284 enthält einen Füll­ stoffanteil von mindestens 50 Volumenprozent (auf hohl­ raumfreier Basis) bei Verwendung als Leiterplatten- Substrat oder Klebeschicht.In U.S. Patent 4,849,284, which is incorporated by reference in the present invention is incorporated electrical substrate material based on fluoropolymer a ceramic filler (that of the Rogers Corporation under the trademark RO-2800 is distributed). This electrical substrate material preferably contains polytetrafluoroethylene, which with Silica and a small amount of micro fiberglass filled is. An important feature of this material is that the ceramic filler (silica) with a silane coating is provided, the surface of the ceramic particles makes hydrophobic and a greater tensile strength, peeling strength and dimensional stability. The network material of U.S. Patent 4,849,284 contains a fill content of at least 50 percent by volume (on hollow space-free base) when used as a PCB Substrate or adhesive layer.

Das elektrische Substratmaterial auf Fluorpolymer­ basis mit keramischem Füllstoff, gemäß dem US-Patent 48 49 284, ist gut geeignet für die Herstellung von Substratmaterialien für starre Leiterplatten und weist gegenüber anderen Leiterplatten-Materialien bessere elektrische Eigenschaften auf. Außerdem haben der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient und die Nachgiebig­ keit dieses elektrischen Substratmaterials eine größere Oberflächenbefestigungs- und Lochplattierungs- Zuverlässigkeit zur Folge. Wie bekannt ist, können einzelne Folien aus diesem elektrischen Substratmaterial übereinander angeordnet werden, um eine Mehrschicht- Leiterplatte zu bilden. Dünnfilm-Formulierungen des in dem US-Patent 48 49 284 beschriebenen Materials (das von der Rogers Corporation unter dem Warenzeichen RO-2800 vertrieben wird) können in der Tat als Klebeschicht verwendet werden, um eine Vielzahl von übereinander angeordneten Substratschichten zusammenzukleben, wobei die Mehrschicht-Leiterplatte erhalten wird.The electrical substrate material on fluoropolymer base with ceramic filler, according to the US patent 48 49 284, is well suited for the production of Substrate materials for rigid printed circuit boards and exhibits better than other circuit board materials electrical properties. In addition, the low coefficient of thermal expansion and the compliant speed of this electrical substrate material is a larger one  Surface mounting and hole plating Reliability. As is known, can individual foils from this electrical substrate material can be stacked to create a multi-layer Form circuit board. Thin film formulations of the in U.S. Patent 4,849,284 (described by from Rogers Corporation under the trademark RO-2800 is indeed available as an adhesive layer used to be a variety of one above the other arranged substrate layers to glue together, wherein the multilayer circuit board is obtained.

Hohe Volumenanteile (über 55 Volumenprozent) an keramischem Füllstoff haben einen sehr ungünstigen Einfluß auf die rheologischen Eigenschaften (wie beispielsweise das Fließvermögen) des Fluorpolymer- Verbundmaterials. Dies ist besonders wichtig, wenn das Verbundmaterial als Klebefilm oder zum Füllen von Öffnungen in zuvor starren Strukturen verwendet wird. Obwohl Anteile an keramischem Füllstoff von 50-55 Volumenprozent gegenüber höheren Füllstoff-Anteilen wesentlich bessere rheologische Eigenschaften ergeben, ist es notwendig, die Fließeigenschaften des Fluorpolymer-Verbundmaterials noch weiter zu verbessern, ohne jedoch die ausgezeichneten thermischen, mechanischen und elektrischen Eigenschaften wesentlich zu ändern.High volume fractions (over 55 volume percent) ceramic filler have a very unfavorable Influence on the rheological properties (like e.g. the fluidity) of the fluoropolymer Composite material. This is especially important if that Composite material as an adhesive film or for filling Openings in previously rigid structures are used. Although proportions of ceramic filler from 50-55 Volume percent compared to higher filler proportions result in much better rheological properties, it is necessary to adjust the flow properties of the To further improve fluoropolymer composite material, but without the excellent thermal, mechanical and change electrical properties significantly.

Zusätzlich zu dem ungünstigen Einfluß auf die rheologischen Eigenschaften wurde festgestellt, daß ein Anteil an keramischem Füllstoff von 50 Volumenprozent oder darüber sich auch ungünstig auswirkt auf die chemische Widerstandsfähigkeit des mit einem Füllstoff versehenen Fluorpolymer-Verbundmaterials gegenüber bestimmten aggressiven Medien, insbesondere (alkalischen) Bädern mit hohem pH-Wert. Solche Bäder mit einem hohen pH-Wert (z. B. über pH = 12) sind für die stromlose Kupferabscheidung erforderlich, die bei der Herstellung von Leiterplatten mit feinen Leiterbahnen (z. B. Multichip-Modulen) ein sehr erwünschter und oft ver­ wendeter Prozeß ist. Es wurde festgestellt, daß ein hoher Anteil (50 Volumenprozent oder darüber) an keramischem Füllstoff eine schlechte chemische Widerstandsfähigkeit des Fluorpolymer-Leiterplastenmaterials bei langer Einwirkung solcher alkalischer Bäder zur Folge hat. Die Zersetzung infolge der schlechten Widerstandsfähigkeit gegenüber den alkalischen Bädern führt zu einer Ver­ ringerung der hydrophoben Eigenschaften des Fluorpolymer- Verbundmaterials. Diese Verringerung hat wiederum eine erhöhte Feuchtigkeitsaufnahme mit einer entsprechenden, sehr unerwünschten Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Leiterplatten-Verbundmaterials zur Folge.In addition to the unfavorable influence on the rheological properties it was found that a Ceramic filler content of 50 percent by volume or about it also has an adverse effect on the chemical resistance of the filler provided fluoropolymer composite material certain aggressive media, especially (alkaline) Baths with a high pH. Such baths with a high pH value (e.g. above pH = 12) are for the currentless Copper deposition required during manufacture of printed circuit boards with fine conductor tracks (e.g.  Multichip modules) a very desirable and often ver process used. It was found that a high Portion (50 volume percent or above) of ceramic Filler poor chemical resistance of the fluoropolymer circuit board material at long Exposure to such alkaline baths. The Decomposition due to poor resilience compared to the alkaline baths leads to a ver reduction in the hydrophobic properties of the fluoropolymer Composite material. This reduction in turn has one increased moisture absorption with a corresponding very undesirable deterioration in electrical PCB composite material properties Episode.

In der US-Patentanmeldung 3 67 241, eingereicht am 16. Juni 1989, heute US-Patent 50 61 548 (das durch Verweisung in das vorliegende Patent voll einbezogen wird), wurde angegeben, daß der Gehalt an keramischem Füllstoff des in dem US-Patent 48 49 284 beschriebenen Materials bis auf 45 Volumenprozent auf hohlraumfreier Basis vermindert werden kann, und dennoch ausreichende thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften erhalten werden, um das Material als Klebeschicht bei Mehrschicht-Leiterplatten, und als Füllmaterial für gewisse starre Strukturen zu verwenden. Das mit einem keramischen Füllstoff versehene Fluorpolymer-Verbund­ material des US-Patents 50 61 548 weist gegenüber dem Material des US-Patents 48 49 284 bessere rheologische Eigenschaften auf, ohne eine übermäßige Zunahme des Wärmeausdehnungskoeffizienten in Z-Richtung, und es ist nützlich für die Anwendungen, die Zugangslöcher erfordern, in die das Harz hineinfließen muß.In U.S. Patent Application 3,676,241, filed on June 16, 1989, today U.S. Patent 5,061,548 (issued by Reference fully incorporated into this patent is indicated that the content of ceramic Filler of that described in U.S. Patent 4,849,284 Materials up to 45 volume percent on void-free Base can be reduced, and still adequate thermal, mechanical and electrical properties can be obtained using the material as an adhesive layer Multilayer printed circuit boards, and as filler for to use certain rigid structures. The one ceramic filler provided fluoropolymer composite material of U.S. Patent 5,061,548 points to that Material of U.S. Patent 4,849,284 better rheological Properties on without an excessive increase in Coefficient of thermal expansion in the Z direction, and it is useful for the applications, the access holes require, into which the resin must flow.

Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die starke chemische Zersetzung, die mit dem hohen Füllstoffgehalt (z. B. 50% und darüber) der Fluorpolymer-Verbund­ materialien des US-Patents 48 49 284 bei langer Ein­ wirkung von Bädern mit hohem pH-Wert verbunden ist, zu vermindern und/oder zu beseitigen.The aim of the present invention is the strong chemical decomposition associated with the high filler content (e.g. 50% and above) the fluoropolymer composite materials of US Patent 48 49 284 at long in  effect of baths associated with high pH reduce and / or eliminate.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dieses Ziel erreicht durch Verwendung eines geringeren Anteils an keramischem Füllstoff, und zwar von nur 26 Volumenprozent auf hohlraumfreier Basis, wobei der besagte Füllstoff mit Silikon überzogen ist.According to the present invention, this object achieved by using a lower percentage of ceramic filler, and only from 26 percent by volume on a void-free basis, said filler with Silicone coated.

Das sich ergebende Verbundmaterial mit keramischem Füllstoff hat ausgezeichnete mechanische und elektrische Eigenschaften und weist eine (gegenüber Verbund­ materialien mit höherem Füllstoffanteil) wesentlich größere Widerstandsfähigkeit in alkalischen Medien auf.The resulting composite material with ceramic Filler has excellent mechanical and electrical Properties and exhibits a (compared to composite materials with higher filler content) essential greater resistance in alkaline media.

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der vor­ liegenden Erfindung wurde festgestellt, daß ein relativ großer Silananteil von 2-10% (bezogen auf das Gesamt­ gewicht des keramischen Füllstoffs) zu besseren Eigen­ schaften führt, insbesondere hinsichtlich des Laser­ bohrens zum Herstellen von durchkontaktierten Bohrungen und von Durchführungen für feste Stützen. Diese Ergebnisse bei Verwendung von 10% (vorzugsweise 6%) Silan sind überraschend und unerwartet, da (wie in dem US-Patent 48 49 284 beschrieben) allgemein angenommen wurde, daß der Silananteil zwischen 1 und 2% liegen sollte, und daß bei hohen Anteilen von 6-10% keine wesentliche Verbesserung erhalten wird.According to another important feature of the previous lying invention was found to be a relative large silane content of 2-10% (based on the total weight of the ceramic filler) for better properties leads, especially with regard to the laser drilling for the production of plated-through holes and of bushings for fixed supports. These Results using 10% (preferably 6%) silane are surprising and unexpected because (as in the U.S. Patent 4,849,284) was widely adopted was that the silane content is between 1 and 2% should, and that at high proportions of 6-10% none substantial improvement is obtained.

Der bevorzugte Silanüberzug besteht aus einem Gemisch aus Phenylsilan und Fluorsilan. Diese Kombination ergibt eine ausgezeichnete chemische Widerstandsfähig­ keit gegenüber alkalischen Bädern und wirkt sich auch günstig auf das Laserbohren aus. Außerdem wird bei Kombination des relativ preiswerten Phenylsilans und des teureren Fluorsilans ein sehr kostengünstiger Überzug erhalten.The preferred silane coating consists of a Mixture of phenylsilane and fluorosilane. That combination gives an excellent chemical resistance against alkaline baths and also has an effect favorably on laser drilling. In addition, at Combination of the relatively inexpensive phenylsilane and expensive fluorosilane a very inexpensive coating receive.

Die obenerwähnten und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für Fachleute auf diesem Gebiet ersichtlich und verständlich werden aufgrund der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Zeichnungen, die Folgendes darstellen:The above and other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art become visible and understandable in this area  based on the following detailed description and the Drawings showing:

Die Fig. 1A und 1B sind vertikale Schnitt­ ansichten einer mit Öffnungen versehenen starren Struktur vor bzw. nach dem Füllen dieser Öffnungen mit dem Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung. FIGS. 1A and 1B are vertical sectional views of an apertured rigid structure before and after the filling these openings with the composite material of the present invention.

Die Fig. 2 ist eine vertikale Schnittansicht einer Mehrschicht-Leiterplatte, bei der das thermoplastische Verbundmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung als dünne Klebeschicht verwendet wird. Fig. 2 is a vertical sectional view of a multi-layer circuit board in which the thermoplastic composite material according to the present invention is used as a thin adhesive layer.

Die Fig. 3 ist ein Diagramm, in dem die Wirkung von Silan und des prozentualen Anteils von überzogenem Silika-Füllstoff auf die Bearbeitbarkeit des Verbund­ materials mit einem Laser bei einer Wellenlänge von 248 nm und einer Strahlenergie von 3,9 J/cm2 wiedergegeben ist. Fig. 3 is a graph showing the effect of silane and the percentage of coated silica filler on the machinability of the composite material with a laser at a wavelength of 248 nm and a beam energy of 3.9 J / cm 2 is.

Die Fig. 4 ist eine vertikale Schnittansicht einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Erfindung.The Fig. 4 is a vertical sectional view of a printed circuit board according to the present invention.

Das Fluorpolymer-Verbundmaterial mit keramischem Füllstoff gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht im wesentlichen dem in den US-Patenten 48 49 284 und 50 61 548 (die beide durch Verweisung in das vorliegende Patent voll einbezogen werden) beschriebenen Verbund­ material, wobei der Unterschied darin besteht, daß (1) bei einer ersten Ausführungsform der keramische Füll­ stoff, auf hohlraumfreier Basis, nur einen Anteil von ungefähr 26 Volumenprozent ausmacht; und (2) bei einer zweiten Ausführungsform der keramische Füllstoff mit bis zu 10% Silan (bezogen auf das Gesamtgewicht des keramischen Füllstoffs) überzogen ist. Bei allen diesen Ausführungen wird zum Überziehen des keramischen Füllstoffs vorzugsweise ein Gemisch aus Phenylsilan und Fluorsilan verwendet.The fluoropolymer composite material with ceramic Filler according to the present invention corresponds in essentially that in U.S. Patents 4,849,284 and 50 61 548 (both by reference to the present Patent fully included) described composite material, the difference being that (1) in a first embodiment, the ceramic filling fabric, on a void-free basis, only a percentage of makes up about 26 percent by volume; and (2) one second embodiment of the ceramic filler with up to 10% silane (based on the total weight of the ceramic filler) is coated. With all of these Execution is used to cover the ceramic Filler preferably a mixture of phenylsilane and Fluorosilane used.

Bei der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist das Verbundmaterial vorzugsweise einen Anteil von ungefähr 26 bis 45 Volumenprozent an einem partikelförmigen keramischen Füllstoff, und einen Anteil von ungefähr 74 bis 55 Volumenprozent an Fluorpolymer (beispielsweise PTFE) auf hohlraumfreier Basis auf. Der bevorzugte keramische Füllstoff ist amorphes Quarzpulver. Alle anderen Bestandteile und Herstellungsverfahren (einschließlich des mit einem Silan überzogenen keramischen Füllstoffs) sind die gleichen wie in dem US-Patent 48 49 284, mit Ausnahme des größeren Silananteils für den Silanüberzug, und der bevorzugten Silangemische, worauf nachstehend eingegangen wird. Daher wird hinsichtlich dieser Einzelheiten auf das US-Patent 48 49 284 verwiesen. Um die Materialien der vorliegenden Erfindung herzustellen, kann entweder PTFE-Polymer in Dispersion mit dem keramischen Füllstoff "naß gemischt" werden und eine Koagulation hervorgerufen werden, oder es kann feines PTFE-Pulver mit dem keramischen Füllstoff trocken gemischt werden.In the first embodiment of the present The composite material preferably has one Percentage of approximately 26 to 45 percent by volume  particulate ceramic filler, and a proportion from about 74 to 55 percent by volume of fluoropolymer (e.g. PTFE) on a void-free basis. The preferred ceramic filler is amorphous quartz powder. All other components and manufacturing processes (including the silane coated ceramic filler) are the same as in that U.S. Patent 4,849,284, except for the larger one Silane portion for the silane coating, and the preferred Silane mixtures, which are discussed below. Therefore reference is made to the U.S. patent for these details 48 49 284. To the materials of the present Manufacturing invention can either in PTFE polymer Dispersion with the ceramic filler "wet mixed" and cause coagulation, or it can fine PTFE powder with the ceramic filler be mixed dry.

Die Verminderung des Füllstoffgehalts bis auf ungefähr 26 Volumenprozent führt zu einer bedeutenden Erhöhung der Widerstandsfähigkeit der Fluorpolymer- Verbundmaterials in alkalischen Medien. In der nach­ stehenden Tabelle 1 ist ein Vergleich zwischen zwei Beispielen wiedergegeben. Das Beispiel 1 ist ein Verbundmaterial von der in dem US-Patent 48 49 284 beschriebenen Art, aus 50% PTFE-Fluorpolymer, 50% Silika-Füllstoff, und 2 Gewichtsprozent Phenylsilan als Füllstoffüberzug. Das Beispiel 2 ist ein Verbundmaterial gemäß der vorliegenden Erfindung, aus 37,1% Silika- Füllstoff, 62,9% PTFE-Fluorpolymer, und 6% (bezogen auf das Gesamtgewicht des Füllstoffs) eines Gemischs aus Phenyl- und Fluorsilanen (Verhältnis 3:1). The reduction in the filler content down to approximately 26 volume percent results in a significant one Increase the resilience of the fluoropolymer Composite material in alkaline media. In the after Table 1 above is a comparison between two Reproduced examples. Example 1 is a Composite material of the type described in U.S. Patent 4,849,284 described type, made of 50% PTFE fluoropolymer, 50% Silica filler, and 2 weight percent phenylsilane as Filler coating. Example 2 is a composite material according to the present invention, from 37.1% silica Filler, 62.9% PTFE fluoropolymer, and 6% (based on the total weight of the filler) of a mixture Phenyl and fluorosilanes (ratio 3: 1).  

Tabelle 1 Table 1

Aus der Tabelle 1 geht klar hervor, daß die H₂O- Absorption (nach Behandlung in einem alkalischen Bad) mit abnehmendem Füllstoffanteil deutlich abnimmt (z. B. 0,07% bei dem Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung gegenüber 1,7% bei dem Verbundmaterial des US-Patents 48 49 284). Es ist klar, daß eine annehmbare H2O- Absorption geringer als ungefähr 0,1% sein sollte. Die Ergebnisse der Tabelle 1 werden bei den weiteren Beispielen 3-12 der Tabelle 2 überprüft. Bei den Beispielen 6-11 besteht der Silanüberzug aus einem Gemisch aus Phenylsilan und Fluorsilan. Bei dem Beispiel 12 wird ein Phenylsilan-Überzug verwendet.From Table 1 it is clear that the H₂O absorption (after treatment in an alkaline bath) decreases significantly with decreasing filler content (z. B. 0.07% in the composite material of the present invention versus 1.7% in the composite material of the U.S. Patents 4,849,284). It is clear that an acceptable H 2 O absorption should be less than about 0.1%. The results of Table 1 are checked in further Examples 3-12 of Table 2. In Examples 6-11, the silane coating consists of a mixture of phenylsilane and fluorosilane. Example 12 uses a phenylsilane coating.

Aus der Tabelle 2 ergibt sich ebenfalls, daß ein abnehmender Füllstoffgehalt zu einer Zunahme der chemischen Widerstandsfähigkeit bei einer Behandlung in einem Bad mit hohem pH-Wert führt, wie aus der Abnahme der Wasserabsorption mit abnehmendem Füllstoffgehalt ersichtlich ist. Ein Vergleich von Beispielen mit gleichem Silanüberzug (wie die Beispiele 3-5, 6-8 und 9-11) zeigt, daß die erhöhte chemische Widerstands­ fähigkeit zumindest teilweise auf den niedrigeren Füllstoffgehalt zurückzuführen ist. Es ist ersichtlich, daß die niedrigen Anteile (z. B. 27 und 37 Volumenprozent) bei Verbundmaterialien der vorliegenden Erfindung eine wesentliche Verbesserung bringen gegenüber dem Anteil von 50 Volumenprozent bei dem Verbundmaterial des US-Patents 48 49 284. Ein Fluorpolymer-Leiterplatten-Verbund­ material gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einem Füllstoff-Anteil von ungefähr 26 bis 45 Volumenprozent (in Tabelle 3 sind Beispiele mit einem Füllstoff-Anteil von nur ungefähr 26 Volumenprozent wiedergegeben) bietet also einen wesentlichen Vorteil gegenüber dem Material des US-Patents 50 61 548 (Füllstoff-Anteil von 45 bis 50 Volumenprozent), und dem Material des US-Patents 48 49 284 (Füllstoff-Anteil von 50 Volumenprozent und darüber). From Table 2 it also follows that a decreasing filler content to an increase in chemical resistance to treatment in a bath with a high pH, as from the decrease water absorption with decreasing filler content can be seen. A comparison of examples with same silane coating (as Examples 3-5, 6-8 and 9-11) shows that the increased chemical resistance ability at least partially on the lower Filler content. It can be seen that the low proportions (e.g. 27 and 37 percent by volume) for composite materials of the present invention bring significant improvement over the share of 50 volume percent for the composite material of the U.S. patent 48 49 284. A fluoropolymer-printed circuit board assembly material according to the present invention, with a Filler content of approximately 26 to 45 percent by volume (In Table 3 are examples with a filler content of only about 26 percent by volume) a significant advantage over the material U.S. Patent 5,061,548 (filler content from 45 to 50 Volume percent), and the material of the US patent 48 49 284 (filler content of 50 percent by volume and about that).  

Tabelle 2 Table 2

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß höhere Überzugsanteile von bis zu 10 Gewichtsprozent (vorzugsweise 6 Gewichts­ prozent) des gesamten keramischen Füllstoffs eine bessere Laser-Abschmelzung ergeben. Dies ist ein unerwartetes Ergebnis, da in dem US-Patent 48 49 284 angegeben wurde, daß ein Silanüberzugs-Anteil von 1 bis 2% vorzuziehen ist, und daß bei einem Anteil von mehr als 2% die zusätzliche Wirkung vernachlässigbar ist. Zwei Kriterien, die verwendet werden, um die Laser-Bearbeitbarkeit von Leiterplatten-Materialien zu bestimmen, sind (1) das Energieniveau, das für die Abschmelzung erforderlich ist (wobei niedrigere Energieniveaus bevorzugt werden); und (2) die Abweichung von vollkommen geraden (nicht konus­ förmigen) abgeschmolzenen Lochwänden (wobei eine Abweichung von 0 Grad bevorzugt wird). In der Fig. 4 ist ein Schnitt einer Leiterplatte wiedergegeben, die ein mit einem Laser eingebranntes Loch 2 in einem (aus dem Verbundmaterial der vorliegenden Erfindung bestehenden) Substrat 4 aufweist, auf das eine Kupferschicht 6 aufgebracht ist. Der Winkel "a" gibt die Abweichung von einer geraden Wand an. In der Tabelle 3 sind die Laser-Abschmelzergebnisse für trockene und nasse Gemische mit verschiedenenen Anteilen an Überzugsmaterial und keramischem Füllstoff wiedergegeben. Bei den Beispielen 13-30 und 32-38 wurde Silika-Füllstoff, und bei den Beispielen 31 und 39 Quarz-Füllstoff verwendet. According to a further feature of the present invention, it has been found that higher coating proportions of up to 10 percent by weight (preferably 6 percent by weight) of the entire ceramic filler result in better laser deposition. This is an unexpected result because US Patent 4,849,284 stated that a silane coating level of 1 to 2% is preferred and that if the level is greater than 2% the additional effect is negligible. Two criteria used to determine the laser machinability of circuit board materials are (1) the energy level required for the deposition (with lower energy levels preferred); and (2) the deviation from completely straight (non-conical) melted hole walls (a deviation of 0 degrees being preferred). FIG. 4 shows a section of a printed circuit board which has a laser-burned hole 2 in a substrate 4 (consisting of the composite material of the present invention) to which a copper layer 6 has been applied. The angle "a" indicates the deviation from a straight wall. Table 3 shows the laser melting results for dry and wet mixtures with different proportions of coating material and ceramic filler. Silica filler was used in Examples 13-30 and 32-38, and quartz filler in Examples 31 and 39.

Tabelle 3 Table 3

Laser-Abschmelzschwelle bei 248 nm für verschiedene Zusammensetzungen (PTFE/keramischer Füllstoff) Laser melting threshold at 248 nm for different compositions (PTFE / ceramic filler)

Aus der Tabelle 3 ist ersichtlich, daß hohe Füllstoff-Anteile und hohe Überzugsmaterial-Anteile die besten Laser-Abschmelzergebnisse (ausgedrückt als niedrigste Abschmelz-Schwellenenergie) ergeben. Die Laser-Abschmelzergebnisse werden schlechter, wenn der Füllstoff-Anteil oder der Überzugsmaterial-Anteil, oder beide Anteile abnehmen. Der Füllstoff-Überzug kann die Abschmelzschwelle wesentlich herabsetzen, selbst bei einem niedrigen Füllstoff-Anteil von zum Beispiel 26%. Dies ist ganz offensichtlich, wenn die Beispiele 18 und 20 mit dem Beispiel 36 verglichen werden. In der Tabelle 3 bestehen die durch das Verhältnis 3 : 1 gekennzeichneten Überzüge aus drei Teilen Phenylsilan und einem Teil Fluorsilan. Der durch 6124 gekennzeichnete Überzug ist Phenyltrimethoxysilan, und das Fluorsilan ist Tridekafluor-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilan mit der chemischen Formel C₆F₁₃CH₂CH₂Si(OCH₂CH₃)₃, nachstehend als C₆F bezeichnet.From Table 3 it can be seen that high Filler proportions and high coating material proportions best laser melting results (expressed as lowest melting threshold energy). The Laser melting results will be worse if the Filler portion or the coating material portion, or decrease both proportions. The filler coating can Reduce the melting threshold significantly, even at a low filler content of, for example, 26%. This is quite evident when Examples 18 and 20 can be compared with Example 36. In the table 3 consist of the ratio 3: 1 Coatings of three parts phenylsilane and one part Fluorosilane. The coating identified by 6124 is Phenyltrimethoxysilane, and that is fluorosilane Tridekafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl-1-triethoxysilane with the chemical formula C₆F₁₃CH₂CH₂Si (OCH₂CH₃) ₃, hereinafter referred to as C₆F.

Diese Auswirkung der Zusammensetzung auf die Laser- Bearbeitbarkeit (bei 248 nm und einer Strahlenergie von 3,9 J/cm2) ist auch aus der Fig. 3 ersichtlich, in der die schrägen Linien die Abweichung von der geraden Lochwand beim Einbrennen mit dem Laser wiedergeben (wobei der kleinere Winkel bevorzugt wird). In der Fig. 3 enthalten die "Silika-Füllstoffanteile" ebenfalls das Silan-Überzugsmaterial. Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß höhere Anteile an Silan und/oder keramischem Füllstoff eine bessere Laser-Abschmelzung (Lochwand- Qualität) ergeben. Dabei ist zu beachten, daß bei niedrigen Anteilen an keramischem Füllstoff vorzugsweise hohe Silananteile verwendet werden. This effect of the composition on the laser workability (at 248 nm and a beam energy of 3.9 J / cm 2 ) can also be seen from FIG. 3, in which the oblique lines show the deviation from the straight hole wall when baked in with the laser play (the smaller angle is preferred). In Fig. 3, the "silica filler portions" also contain the silane coating material. From Fig. 3 it can be seen that higher proportions of silane and / or ceramic filler result in better laser melting (hole wall quality). It should be noted that high levels of silane are preferably used for low levels of ceramic filler.

Tabelle 4 Table 4

Gemäß einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung wurde festgestellt, daß das Silanüberzugs­ material vorzugsweise ein Gemisch aus Phenylsilan und Fluorsilan ist. Das Fluorsilan ergibt chemische Wider­ standsfähigkeit gegenüber alkalischen Medien, während das Phenylsilan das Laserbohren begünstigt und außerdem weniger teuer als Fluorsilan ist. In der Tabelle 4 ist veranschaulicht, daß Fluorsilan eine größere Widerstands­ fähigkeit gegenüber alkalischen Medien bewirkt als Phenylsilan. Das bevorzugte Mischungsverhältnis beträgt 3 Gewichtsteile Phenylsilan auf 1 Gewichtsteil Fluorsilan. Beispiele für geeignete Phenylsilane und Fluorsilane sind in der US-Patentanmeldung 2 79 474, eingereicht am 2. Dezember 1988 (jetzt US-Patent ......) wiedergegeben, und werden durch Verweisung in die vorliegende Erfindung voll einbezogen.According to another feature of the present Invention, it has been found that the silane coating material preferably a mixture of phenylsilane and Is fluorosilane. The fluorosilane gives chemical resistance resistance to alkaline media, while the Phenylsilane also favors laser drilling is less expensive than fluorosilane. Table 4 is illustrates that fluorosilane has greater resistance ability towards alkaline media causes as Phenylsilane. The preferred mixing ratio is 3 Parts by weight of phenylsilane to 1 part by weight of fluorosilane. Examples of suitable phenylsilanes and fluorosilanes are in U.S. Patent Application 2,779,474, filed December 2, December 1988 (now US patent ......) reproduced, and are incorporated by reference into the present invention fully involved.

Durch diese Verminderung des Füllstoffgehalts werden die rheologischen Eigenschaften des erfindungs­ gemäßen Materials in einem solchen Maße verbessert, daß es "fließt" und vergleichsweise große Öffnungen in dicken Metallfolien oder inneren Schichten der Leiterplatte aus­ füllt, die nicht mit einem der in dem US-Patent 48 49 284 beschriebenen Materialien mit hohem Füllstoffanteil (über 55 Volumenprozent) gefüllt werden können.By reducing the filler content the rheological properties of the invention modern material improved to such an extent that it "flows" and comparatively large openings in thick Metal foils or inner layers of the circuit board that does not match any of those described in U.S. Patent 4,849,284 described materials with high filler content (above 55 volume percent) can be filled.

Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, daß die rheologischen Eigenschaften verbessert werden, ohne daß bei dem Material der Wärmeausdehnungs­ koeffizient in Richtung der Z-Achse übermäßig zunimmt. Es wurde festgestellt, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient in Richtung der Z-Achse bei der Formulierung mit 30-45 Volumenprozent Füllstoff über den Temperaturbereich von -55 bis +125°C beträchtlich niedriger ist (ein typischer Wert ist ungefähr 200 ppm/°C) als bei dem häufig verwendeten glasfaserverstärkten PTFE (siehe Tabelle 5). Mehrschicht-Leiterplatten aus RO 2800-Laminat, die mit erfindungsgemäßen Klebeschichten zusammengeklebt wurden, ergeben einen Gesamt-Wärmeausdehnungskoeffizienten, der wesentlich niedriger ist als der Wärmeausdehnungs­ koeffizient einer glasfaserverstärkten PTFE-Leiterplatte. Der niedrigere Wärmeausdehnungskoeffizient ist wichtig für die Zuverlässigkeit von durchkontaktierten Bohrungen und von Durchführungen, damit die Leiterplatten Temperaturwechselbeanspruchungen und den Zusammenbau bei hoher Temperatur aushalten.An important feature of the present invention is that the rheological properties improve be without the material of thermal expansion coefficient increases excessively in the direction of the Z axis. It it was found that the coefficient of thermal expansion in the direction of the Z axis when formulated with 30-45 Volume percent filler over the temperature range of -55 to + 125 ° C is considerably lower (a typical one Value is about 200 ppm / ° C) than that common used glass fiber reinforced PTFE (see table 5). Multi-layer printed circuit boards made from RO 2800 laminate adhesive layers according to the invention were glued together,  give a total coefficient of thermal expansion that is significantly lower than the thermal expansion coefficient of a glass fiber reinforced PTFE circuit board. The lower coefficient of thermal expansion is important for the reliability of plated-through holes and bushings so that the circuit boards Temperature changes and assembly endure high temperature.

Tabelle 5 Table 5

Die vorliegende Erfindung vergrößert die Anzahl der Anwendungen, bei denen PTFE-Verbundmaterialien mit einem keramischen Füllstoff zur Herstellung von zuverlässigen Leiterplatten verwendet werden können. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere nützlich zum Füllen von Öffnungen in bereits starren Strukturen, wie beispiels­ weise in geätzten CIC-Spannungs- oder Grundschichten und Haltekernen, oder in auf solchen Strukturen aufgeklebten Leiterbahnen. In der Fig. 1A ist beispielsweise bei der Kennziffer 50 eine mit verschiedenen Öffnungen 52 versehene Struktur mit starrer Grundschicht im vertikalen Schnitt wiedergegeben. Die Folien 54, 56 der vorliegenden Erfindung (beispielsweise mit einem Anteil von 45 bis 50 Volumenprozent an keramischem Füllstoff) werden dann auf beiden Seiten der Grundschicht 50 aufgebracht. In der Fig. 1B wurde die Stapelanordnung 58 der Fig. 1A unter Wärme und Druck laminiert. Die erfindungsgemäße Zusammensetzung hat ein gutes Fließvermögen, so daß die Öffnungen vollständig gefüllt werden, während sie außerdem ausgezeichnete thermische, mechanische und elektrische Eigenschaften bietet.The present invention increases the number of applications in which PTFE composite materials with a ceramic filler can be used to produce reliable circuit boards. The present invention is particularly useful for filling openings in already rigid structures, such as in etched CIC voltage or base layers and holding cores, or in conductor tracks glued to such structures. In FIG. 1A, for example, the reference number 50 shows a structure with different openings 52 with a rigid base layer in vertical section. The films 54 , 56 of the present invention (for example with a proportion of 45 to 50 percent by volume of ceramic filler) are then applied to both sides of the base layer 50 . In Fig. 1B, the stack assembly 58 of Fig. 1A was laminated under heat and pressure. The composition according to the invention has good fluidity so that the openings are completely filled, while also offering excellent thermal, mechanical and electrical properties.

Außerdem kann gemäß der Fig. 2 das erfindungs­ gemäße Verbundmaterial in seiner unverdichteten, ungesin­ terten Form zu einer Folie verarbeitet werden, die zum Kleben von Mehrschicht-Leiterplatten oder zum Herstellen von Leiterplatten durch Folienlaminierung verwendet werden kann. In der Fig. 2 ist eine solche Mehrschicht- Leiterplatte bei der allgemeinen Kennziffer 10 wieder­ gegeben. Die Mehrschicht-Leiterplatte 10 weist eine Viel­ zahl von Substratmaterial-Schichten 12, 14 und 16 auf, die alle aus einem elektrischen Substratmaterial bestehen, und zwar vorzugsweise dem Fluorpolymer- Verbundmaterial mit keramischem Füllstoff, gemäß dem US- Patent 48 49 284, das unter dem Warenzeichen RO-2800 vertrieben wird. Auf die Substratschichten 12, 14 und 16 sind leitende Muster 18, 20, 22 und 24 aufgebracht. Dabei ist anzumerken, daß eine Substratschicht, auf die ein Leiterbahn-Muster aufgebracht ist, ein Leiterbahn- Substrat darstellt. Die durchkontaktierten Bohrungen 26 und 28 verbinden ausgewählte Leiterbahn-Muster in bekannter Weise.In addition, according to FIG. 2, the composite material according to the invention can be processed in its undensified, unsintered form into a film which can be used for gluing multilayer printed circuit boards or for producing printed circuit boards by film lamination. Such a multilayer printed circuit board is given again in FIG. 2 at the general reference number 10 . The multilayer printed circuit board 10 has a plurality of substrate material layers 12 , 14 and 16 , all of which consist of an electrical substrate material, preferably the fluoropolymer composite material with ceramic filler, according to US Pat. No. 4,849,284, which under the trademark RO-2800 is distributed. Conductive patterns 18 , 20 , 22 and 24 are applied to the substrate layers 12 , 14 and 16 . It should be noted that a substrate layer on which a conductor pattern is applied represents a conductor substrate. The plated-through holes 26 and 28 connect selected conductor pattern in a known manner.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden getrennte Folien 30 und 32 aus Substratmaterial mit einer erfindungsgemäßen Zusammensetzung als Klebeschicht ver­ wendet, um einzelne Leiterbahn-Substrate zusammen­ zukleben. Bei einer bevorzugten Methode zum Herstellen eines solchen Laminats werden Leiterbahn-Substrate mit dazwischen angeordneten Klebeschichten übereinander gestapelt. Diese Stapelanordnung wird dann miteinander verschmolzen, wobei ein homogener Aufbau mit gleich­ mäßigen elektrischen und mechanischen Eigenschaften erhalten wird. Dabei ist unbedingt anzumerken, daß die Klebeschichten 30 und 32 verwendet werden können, um Leiterbahn-Substrate zu laminieren, die aus anderen Materialien als dem Fluorpolymer mit silanbeschichtetem keramischen Füllstoff gemäß dem US-Patent 48 49 284 bestehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Mehrschicht-Leiterplatte jedoch Leiterbahn-Substrate auf, die alle aus dem elektrischen Substratmaterial gemäß dem US-Patent 48 49 284 bestehen.According to the present invention, separate foils 30 and 32 made of substrate material with a composition according to the invention are used as an adhesive layer in order to glue individual conductor substrates together. In a preferred method for producing such a laminate, interconnect substrates with adhesive layers arranged in between are stacked one above the other. This stack arrangement is then fused together, whereby a homogeneous structure with uniform electrical and mechanical properties is obtained. It is important to note that adhesive layers 30 and 32 can be used to laminate conductor substrates which are made of materials other than the fluoropolymer with silane-coated ceramic filler according to US Pat. No. 4,849,284. In a preferred embodiment, however, the multilayer printed circuit board has conductor track substrates, all of which consist of the electrical substrate material according to US Pat. No. 4,849,284.

Die in dem US-Patent 48 49 284 angegebenen Verbund­ materialien mit hohem Füllstoffanteil (z. B. über 50 Volumenprozent) eignen sich gut für die meisten Leiter­ platten-Entwürfe (z. B. große Mehrschicht-Leiterplatten für Zentralcomputer, militärische Oberflächenmontage­ einheiten, und geklebte Mikrowellen-Leiterplatten­ einheiten). Für spezielle Mehrschicht-Leiterplatten- Anwendungen, die dicke Spannungsschichten erfordern im Vergleich zu der dielektrischen Dicke (z. B. dicke Stromschichten, dicke Haltefolien für die Beherrschung der Wärmeausdehnung), ist jedoch ein niedrigerer Füll­ stoffgehalt (z. B. 45-50 Volumenprozent) erforderlich, um ein ausreichendes Fließvermögen zu erhalten, wie es in dem obenerwähnten US-Patent 50 61 548 angegeben ist. Der niedrigere Füllstoffanteil von ungefähr 26 bis 45% gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Antwort auf die Weiterentwicklung der Leiterplatten-Verarbeitungs­ technologie zur Herstellung von Multichip-Modulen, die insbesondere Laserbohren von kleinen Löchern, ein gutes Fließvermögen, und Widerstandsfähigkeit gegenüber alkalischen Bädern zur stromlosen Plattierung erfordern. Mit dem niedrigen Füllstoffanteil gemäß der vorliegenden Erfindung wird vielleicht keine gute herkömmliche Mehrschicht-Leiterplatte erhalten (im Gegensatz zu dem in dem US-Patent 48 49 284 angegebenen Material), aber das Material des US-Patents 48 49 284 eignet sich nicht für gewisse Multichipmodul-Anwendungen, die sich zu einer bevorzugten Verpackungstechnologie für Hochgeschwindig­ keits-Entwürfe mit hoher Dichte entwickeln.The composite specified in U.S. Patent 4,849,284 materials with a high filler content (e.g. over 50 Volume percent) are suitable for most conductors board designs (e.g. large multilayer printed circuit boards for central computer, military surface mounting units, and glued microwave circuit boards units). For special multilayer printed circuit boards Applications that require thick layers of stress in Comparison to the dielectric thickness (e.g. thick Current layers, thick holding foils for mastery thermal expansion), however, is a lower fill substance content (e.g. 45-50 volume percent) required to to get sufficient fluidity, as in the aforementioned U.S. Patent 5,061,548. The lower filler content of approximately 26 to 45% according to the present invention is an answer to that Further development of PCB processing technology for manufacturing multichip modules that especially laser drilling small holes, a good one Fluidity, and resistance to require alkaline baths for electroless plating. With the low filler content according to the present Invention may not be a good conventional one Get multilayer circuit board (in contrast to that material specified in U.S. Patent 4,849,284), but the material of US patent 48 49 284 is not suitable for certain multichip module applications that become one preferred packaging technology for high speed Develop high-density designs.

Claims (9)

1. Elektrisches Substrat-Material aus Fluorpolymer- Material und keramischem Füllstoff, dadurch gekennzeich­ net, daß der besagte Füllstoff ungefähr 26 bis 45 Volumenprozent des gesamten Substratmaterials ausmacht und mit einem Silanüberzug versehen ist.1. Electrical substrate material made of fluoropolymer material and ceramic filler, characterized in that said filler makes up approximately 26 to 45 percent by volume of the total substrate material and is provided with a silane coating. 2. Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das besagte Fluorpolymer-Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Polytetrafluoräthylen, Hexafluor­ propen, Tetrafluoräthylen und Perfluoralkylvinyläther besteht.2. Material according to claim 1, characterized net that said fluoropolymer material from the group is selected from polytetrafluoroethylene, hexafluoro propene, tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether consists. 3. Material gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte keramische Füllstoff aus Silika besteht.3. Material according to claim 1 or 2, characterized characterized in that said ceramic filler Silica exists. 4. Material gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Silan für den besagten Silanüberzug aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus P-Chlormethylphenyltrimethoxysilan, Aminoäthylamino­ trimethoxysilan, einem Gemisch aus Phenyltrimethoxysilan und Aminoäthylaminopropyltrimethoxysilan, Fluorsilan und einem Gemisch aus mindestens einem Fluorsilan und mindestens einem Phenylsilan besteht.4. Material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the silane for said Silane coating is selected from the group consisting of P-chloromethylphenyltrimethoxysilane, aminoethylamino trimethoxysilane, a mixture of phenyltrimethoxysilane and aminoethylaminopropyltrimethoxysilane, fluorosilane and a mixture of at least one fluorosilane and at least one phenylsilane. 5. Material gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Silanüberzug ungefähr 2 bis 10 Gewichtsprozent des keramischen Füll­ stoffs ausmacht.5. Material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said silane coating about 2 to 10 weight percent of the ceramic fill matters. 6. Material gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der besagte Silanüberzug aus einem Gemisch aus mindestens einem Fluorsilan und mindestens einem Phenyl­ silan besteht.6. Material according to claim 5, characterized net that said silane coating from a mixture at least one fluorosilane and at least one phenyl there is silane. 7. Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß mindestens eine Schicht (6) aus leitendem Material auf mindestens einen Teil des elektrischen Substratmaterials (4) aufgebracht ist.7. Material according to claim 1, characterized in that at least one layer ( 6 ) of conductive material is applied to at least part of the electrical substrate material ( 4 ). 8. Material gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Klebeschicht (30, 32) bildet, die bei einer Mehrschicht-Leiterplatte zwischen mindestens einer ersten und einer zweiten Schicht sandwichartig angeordnet ist.8. Material according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it forms an adhesive layer ( 30 , 32 ) which is sandwiched between at least a first and a second layer in a multilayer printed circuit board. 9. Material gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es verwendet wird, um mindestens eine Öffnung (52) zu füllen, die in einem starren Substrat (50) vorgesehen ist.9. Material according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is used to fill at least one opening ( 52 ) provided in a rigid substrate ( 50 ).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0560077A2 (en) * 1992-03-09 1993-09-15 Rogers Corporation Multichip module substrate and method of manufacture thereof
CN112574521A (en) * 2020-12-09 2021-03-30 广东生益科技股份有限公司 Fluorine-containing resin composition, resin glue solution containing same, fluorine-containing medium sheet, laminated board, copper-clad plate and printed circuit board

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2422608B (en) * 2004-12-30 2008-10-01 Ind Tech Res Inst Self-cleaning coating comprising hydrophobically-modified particles

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4849284A (en) * 1987-02-17 1989-07-18 Rogers Corporation Electrical substrate material
JPH02210710A (en) * 1989-02-10 1990-08-22 Junkosha Co Ltd Moisture resistant dielectric material
US4987274A (en) * 1989-06-09 1991-01-22 Rogers Corporation Coaxial cable insulation and coaxial cable made therewith
JPH06119810A (en) * 1990-02-21 1994-04-28 Rogers Corp Dielectric composite
US5077115A (en) * 1990-05-08 1991-12-31 Rogers Corporation Thermoplastic composite material

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0560077A2 (en) * 1992-03-09 1993-09-15 Rogers Corporation Multichip module substrate and method of manufacture thereof
EP0560077A3 (en) * 1992-03-09 1993-11-10 Rogers Corp Multichip module substrate and method of manufacture thereof
CN112574521A (en) * 2020-12-09 2021-03-30 广东生益科技股份有限公司 Fluorine-containing resin composition, resin glue solution containing same, fluorine-containing medium sheet, laminated board, copper-clad plate and printed circuit board
WO2022120921A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-16 广东生益科技股份有限公司 Fluorine-containing resin composition and resin glue solution comprising same, fluorine-containing dielectric sheet, laminated board, copper clad board, and printed circuit board
US11945924B2 (en) 2020-12-09 2024-04-02 Shengyi Technology Co., Ltd. Fluorine-containing resin composition, and resin vanish, fluorine-containing dielectric sheet, laminate, copper clad laminate and printed circuit board containing the same

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JP3409066B2 (en) 2003-05-19
ITMI920063A1 (en) 1993-07-16
GB2251860A (en) 1992-07-22
ITMI920063A0 (en) 1992-01-16
JPH05202259A (en) 1993-08-10

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