NL8002514A

NL8002514A - Gelamineerde platen met polysulfonoppervlak alsmede de vervaardiging daarvan.

Info

Publication number: NL8002514A
Application number: NL8002514A
Authority: NL
Original assignee: Kollmorgen Tech Corp
Priority date: 1979-04-30
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1980-11-03
Also published as: ATA224680A; FR2455616B1; DE3012889C2; JPS564460A; CA1157622A; FR2455616A1; AU539984B2; NL188674C; DE3013130A1; SE8003203L; NL188674B; GB2057351A; SE454125B; DE3012889A1; AU5777780A; DE3013130C2; GB2057351B; IT8048536A0; IT1146956B; CH657571A5

Description

è i το 0302 t

Gelamineerde platen met polysulfonoppervlak alsmede de vervaardiging daarvan.

De uitvinding heeft betrekking op een onbewerkte plaat of een substraat geschikt ten gebruike bij de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een onbewerkte plaat, die bestaat 5 uit een isolerend substraat, waarop een dunne, hoge tempera- tuurbestendige thermoplastische polymeerfolie (of -vel of -laag) is gesuperponeerd die is gehecht aan ten minste één oppervlak daarvan, alsmede een werkwijze ter vervaardiging daarvan.

10 Gedrukte schakelingenplaten omvatten in het algemeen een elektrisch isolerend substraat, verbonden met één of meer elektrisch geleidende ketenpatronen. Het isolerende substraat omvat meestal een synthetische harssamenstelling, versterkt met niet-geleidende vezelachtige materialen, b.v, vezelachti-13 ge glasvellen, papieren, vliezen of matten van glasvezels in geweven of niet geweven vorm of cellulose papiervellen; het elektrisch geleidende ketenpatroon kan een metaal zijn, zoals koper, nikkel, kobalt, goud, zilver, en dergelijke.

De toepassing van isolerende substraten ter vervaardi-20 ging van gedrukte ketens door middel van elektroloze afzet- tingstechnieken is bekend en het is tevens bekend dergelijke substraten alvorens een metaal elektroloos wordt neergeslagen, te voorzien van een thermohardende rubber-harsfilm, teneinde de hechting te verbeteren. In de aan de basis gehechte isole-25 rende harsachtige filmlaag zijn uniform deeltjes verdeeld van een rubber, die door geschikte oxyderende chemicaliën oxydeer-baar en/of afbreekbaar is. Deze techniek is met succes gedurende een aantal jaren in de gedrukte schakelingenindustrie toegepast. De oppervlakteweerstand van gedrukte schakelingen, 30 waarbij van deze technieken wordt gebruik gemaakt, is zo laag als 5000 megaohm bij conditionering volgens de ASTM D-618-61 procedure C en gemeten aan een isolatieweerstandspatroon als weergegeven in de I.P.C.-proefmethode nr. 5*8.1. (april 1973) (institute for Interconnecting and Packaging Electronics 800 2 5 14 - 2 - Μ

Circuitry). Naarmate de ketens complexer zijn geworden en de geleiders dicht op elkaar geplaatst, is een relatief lage op» pervlakteweerstand problematisch geworden.

De bekende technieken voor het bevorderen van de hech-5 ting kunnen beter worden begrepen aan de hand van de toege paste typen substraten. Organische bekledingen en materialen, waarvan de oppervlakken voorzien kunnen zijn van elektroloze metaalafzettingen met een commercieel aanvaardbare hechting, dat wil zeggen afpelsterkten van ten minste 1,2 Newton/mm 10 breedte, zijn tot dusver afhankelijk van de werkwijze ter ver vaardiging daarvan, alsmede de vereiste chemische behandeling om een voldoende hechtende elektroloze metaalbekleding daarop te verzekeren in verschillende categorieën ondergebracht.

Materialen van een eerste type, toegepast ter vorming 15 van een hechtende bekleding op een geschikt substraat, omvat ten typerend een gedispergeerde fase van synthetische rubber, zoals butadieen- of acrylonitrilbutadieencopolymeren in een matrix van materialen, zoals epoxy/fenolische mengsels. Het materiaal van de gedispergeerde fase van dergelijke substra-20 ten wordt gemakkelijk ontleed door oxydatiemiddelen, zoals chroomzuur of permanganaatetsoplossingen, terwijl de matrix-fase ten opzichte van dergelijke middelen minder reactief is. Na de oxydatiebehandeling is het substraatoppervlak micropo-reus en hydrofiel en geschikt voor verdere verwerking volgens 25 bekende elektroloze metaalbekledingsprocedures, al of niet ge combineerd met elektrobekledingstrappen.

Een ander algemeen type harsachtige substraten, zoals bepaalde epoxy- en polysulfonmaterialen, die soms worden aangeduid als enkele-fasematerialen, vereisen een trap, die aan de 30 etstrap voorafgaat, ter vorming van een microporeus oppervlak; polaire en vervormde plaatsen of domeinen, die selectief worden aangetast in de oxydatietrappen, worden gewoonlijk gecre-eerd, door het oppervlak in aanraking te brengen met een organisch oplosmiddel, waardoor bij contact met het etsmiddel pre-35 ferentiële aantasting van deze plaatsen plaatsvindt. Deze 800 2 5 14 - 3 - .

s werkwijze is bekend geworden als de "zwel- en etsr'-techniek.

In de zwel- en etstechniek wordt het oppervlak van een met glas versterkt, met epoxyhars geïmpregneerd, laminaat eerst behandeld met een oplosmiddel en daarna met een sterk 5 oxydatiemiddel, b.v. chroomzuur, om een deel van het opper vlak weg te etsen en een microporeus, hydrofiel oppervlak te produceren, dat geschikt is voor een hechtende elektroloze me-taalafzetting, Deze techniek gaf op zichzelf geen acceptabele oppervlakteweerstand, omdat het oxydatieproces diep genoeg 10 kon binnendringen om van de glasdoeklaminaatkern te verontrei nigen, Om dit probleem te vermijden zijn speciale kwaliteiten laminaten voorgesteld met dikke, epoxyhars"boter"lagen op de glasvezels. Onder toepassing van een dergelijke kwaliteit laminaten is het mogelijk gebleken gedrukte schakelingen te ma-15 ken met een isolatieweerstand van 100.000 M.Ohm. Variatie in de uitharding van de epoxy"boter"laag afhankelijk van de producent en tevens van partij tot partij van hetzelfde produkt vereist, dat de methode voor elke partij opnieuw moet worden vastgesteld. Om deze redenen en in verband met de moeilijk-20 heid om een betrouwbare uniforme "boterlaag" te verkrijgen, is een commerciële produktie niet van de grond gekomen. Een verder nadeel van deze werkwijze is het frequent falen van de binding in grote gebieden van blootgelegd metaal gedurende het solderen.

25 Het is tevens bekend dat bepaalde kunststofmaterialen voor decoratieve toepassingen met metalen kunnen worden bekleed door deze eerst in sterk oxyderende zuren te conditioneren. Kunststofmaterialen, die met succes zijn bekleed, zijn acrylonitrilbutadieenstyreencopolymeren, polyfenyleenoxyden, 30 polysulfonen, polycarbonaten en nylon, Acrylonitrilbutadieen- styreen is voorgesteld ten gebruike als film bij de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten maar bleek niet geschikt te zijn: de bindingssterkte daarvan was slechts 1 ^/mm en de respectieve gedrukte schakelingenplaten waren niet bestand te-35 gen de soldeertemperatuur.

800 2 5 14 - 4 - *

Geperste polysulfonen zijn in zeer beperkte hoeveelheden als gedrukt schakelingenmateriaal toegepast en dan alleen in hoogfrequenttoepassingen waar de lage diëlektrische constante en de dissipatiefactor van het polysulfon gunstig waren. Ke-5 tenbasismaterialen, bestaande uit polysulfon zijn nog niet in zwang gekomen vanwege de extreme verwerkingsmoeilijkheden en de hoge prijs van het genoemde materiaal. Bij de verwerking van geperst polysulfonmateriaal ten gebruike als gedrukte ketensubstraten is het noodzakelijk te gloeien of de spanning 10 weg te nemen gedurende minimaal 2-4 uur, waarbij 6-8 uur de voorkeur heeft. Deze bewerkelijke trappen zijn twee of meermalen gedurende een typerende produktiecyclus van de ketenplaat nodig. Te veel gloeien van de polysulfonmaterialen dient tevens te worden voorkomen om bros worden en andere schadelijke 15 effecten te vermijden.

Het is een hoofddoel van de uitvinding te voorzien in een verbeterde werkwijze voor het vormen van substraten voor aanhechtende metallisering en in verbeterde substraten voor het daarop elektroloos afzetten van metalen. Het is een doel 20 van de uitvinding te voorzien in een nieuwe en verbeterde iso latieplaat met een oppervlak dat kan worden geactiveerd voor het opnemen of ontvangen van elektroloos gevormde metaalafzet-tingen.

Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in 25 stevige en duurzame gemetalliseerde objecten van een dergelijke isolerende uitgangsplaat.

Het is een verder doel van de uitvinding uit dergelijke onbewerkte platen gedrukte schakelingenplaten te maken met inbegrip van 1-laag, 2-laag en multilaagplaten, die zijn voor-30 zien van geleidende doorgangen.

Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in gedrukte schakelingen, waarin gebruik wordt gemaakt van dergelijke uitgangsplaten, welke schakelingen een hoge oppervlakte-weerstand, een uitstekende bindingssterkte tussen het opper-35 vlak van de schakeling en het daarop gehechte, elektroloos af- 800 25 14 - 5 - ' * \ \ t gezette metaal, en een uitstekende stabiliteit bij soldeertem-peraturen hebben, alsmede reproduceerbare methoden voor het vervaardigen daarvan en repareerbaarheid ter plaatse.

Het is een ander doel van de uitvinding te voorzien in 5 een multilaag-ketenplaat met een ingestelde impedantie voor hoge snelheidslogica en andere, ingestelde impedantietoepas-singen.

Om de voornoemde doeleinden te bereiken, voorziet de uitvinding in een verbeterde uitgangsplaat en werkwijze ter ver-10 vaardiging daarvan, een verbeterde, met metaal bekleed isole rend substraat en een werkwijze voor het vervaardigen daarvan, een verbeterde werkwijze voor het maken van gedrukte schakelingen onder toepassing van de verbeterde uitgangsplaten, alsmede de verbeterde schakelingenplaten, die daaruit zijn ge-15 vormd. Zoals uit de volgende beschrijving duidelijk zal worden omvat het basismateriaal of de uitgangsplaat van de uitvinding, geschikt voor de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten, een substraat, waarbij op ten minste één oppervlak daarvan een voorgevormde film of folie van een thermoplas-20 tisch organisch hogetemperatuurpolymeer is gehecht, welk poly meer een aromatische hoofdketen bezit, die niet vervloeit of ontleedt bij de temperatuur van de massa-soldering en gedurende een dergelijk soldeerproces.

Volgens de uitvinding worden uitgangsplaten voor de ver-25 vaardiging van gedrukte schakelingen vervaardigd volgens een werkwijze, die de volgende trappen omvat; ten minste één van de oppervlakken van een substraat, gekozen uit onbewerkte metaalplaten en isolerende materialen, wordt voorzien van een gesuperponeerde laag van een voorge-30 vormde film of folie van een thermoplastisch polymeer met een aromatische hoofdketen, die niet vervloeit of ontleedt bij blootstelling aan de massa-soldeerprocedures$ waarna de aldus geproduceerde combinatie wordt geconsolideerd door verhitting onder druk.

35 Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in 800 2 5 14 - 6 - een combinatie, omvattende een metallisch of isolerend substraat, waarbij op ten minste één van de oppervlakken van het substraat door persen onder verhitting een voorgevormde folie van het genoemde thermoplastische polymeer is vastgehecht.

5 Gevonden is, dat dergelijke combinaties gedurende de ver werking en toepassing niet bros worden en gedrukte schakelingenplaten leveren met een uitstekende oppervlakteweerstands-waarde,

In een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding worden 10 gedrukte ketenplaten geproduceerd door een oppervlak of de op pervlakken van de polymeerfolie na consolidatie te behandelen, welke behandeling de trappen omvat van het voorbehandelen van het polymeeroppervlak of de -oppervlakken met een polair oplosmiddel, waardoor de buitenlaag van het polymeer gaat op-15 zwellen en daarna het aldus voorbehandelde oppervlak of de op pervlakken in aanraking te brengen met een sterk oxyderende . oplossing; alsmede het elektroloos afzetten van metaal, al of niet gevolgd door elektrolytische afzetting op ten minste delen van het oppervlak of de oppervlakken, waardoor volgens op 20 zichzelf bekende methoden gedrukte schakelingenpatronen wor den gevormd.

Een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is gericht op gedrukte schakelingenplaten, die meer dan één schakelingenpatroon op één zijde van het substraat bezitten en op de ver-25 vaardiging van dergelijke platen volgens een methode bestaan de uit de trappen, dat op ten minste één oppervlak van een geschikt basismateriaal een eerste gedrukte schakeling wordt aangebracht, waarna ten minste het oppervlaktegebied met het genoemde aangebrachte schakelingenpatroon wordt voorzien van 30 een laag, bestaande uit een voorgevormde folie van een thermo plastisch polymeer, waarna het oppervlak van de genoemde folie wordt behandeld met een oplosmiddel en aansluitend met een oxydatiemiddel; en het aldus geprepareerde oppervlak van de folie wordt voorzien van een tweede gedrukte schakelingenpa-35 troon; waarna deze volgorde van aanbrengen van voorgevormde 800 2 5 14 ί · - 7 - \ t polymeerfolie en het vormen van een geleiderpatroon zovele malen als gewenst is wordt herhaald.

Teneinde gekozen geleiders van verschillende niveaus te verbinden kunnen openingen, die de geleiders doorsnijden en 5 metallische banden bezitten, worden toegepast. In een andere uitvoeringsvorm worden de oppervlakken van geleiders van één niveau, die verbonden moeten worden met geleiders van een aansluitend opgesteld niveau, vrijgehouden van de polymeerfolie of worden na aanbrengen van de folie daarvan bevrijd, waarbij 10 de respectieve geleiders van het tweede niveau op zodanige wijze worden gevormd, dat de gevormde metaalafzetting de nu vrijliggende geleidergebieden van de respectieve geleiders van het eerste niveau bedekt.

Andere uitvoeringsvormen van de uitvinding zullen duide-15 lijk worden aan de hand van de volgende beschrijving.

Onder "B-stadium" als toegepast in de beschrijving wordt de toestand van een samenstelling verstaan, waarin sommige, maar niet alle actieve moleculen zijn verknoopt en de samenstelling nog steeds door verhitting wordt verweekt.

20 Onder "C-stadium" als toegepast in de beschrijving wordt die toestand verstaan, waarbij een samenstelling vrijwel volledig de eindtrap van de polymerisatie heeft bereikt, waar de verknoping algemeen wordt en de samenstelling, aangenomen dat deze een thermohardende samenstelling is, nagenoeg onoplos-25 baar en onsmeltbaar is.

De gelamineerde uitgangsplaten van de uitvinding alsmede de werkwijzen ter vervaardiging daarvan betekenen een verbetering ten opzichte van de tot dusver toegepaste substraten. In de werkwijzen van de uitvinding wordt gebruik gemaakt van 30 thermoplastische, organische, hoge temperatuurpolymeren als oppervlaktelaag of -lagen van een uitgangsplaat. De oppervlak-telaag heeft een dikte die bij voorkeur niet kleiner is dan 10 micrometer, b.v. boven 25 micrometer en met de meeste voorkeur boven 50 micrometer; in het algemeen ligt de dikte van 35 het polymeeroppervlak beneden 500 micrometer, bij voorkeur be- 800 2 5 14 - 8 - § neden ongeveer 150 micrometer en met de meeste voorkeur beneden 75 micrometer. Een of meer vouwen of lagen van het thermoplastische polymeer wordt gesuperponeerd en gelamineerd op één of meer van de vouwen of lagen van een "B-stadium" met 5 hars geïmpregneerde versterking, zoals een glasfilm, doek of papier, onder toepassing van verwarming en druk onder vorming van een stijf gedrukt bedradingsplaatsubstraat,

Be uitvinding voorziet in een eenvoudige en economische werkwijze ter vervaardiging van uitgangsplaten met nagenoeg 10 planaire oppervlakken, welke oppervlakken kunnen worden aange tast om een laag of patroon van geleidend metaal volgens een elektroloze afzettingstechniek te ontvangen. In één aspect heeft de uitvinding betrekking op een isolerend substraat, dat geschikt is ten gebruike in gedrukte schakelingen, alsme-15 de een werkwijze ter vervaardiging daarvan, welke werkwijze omvat: - het voorzien in thermoplastische films of vellen met een nagenoeg uniforme dikte tussen ongeveer 10 en 500 micrometer, waarbij het thermoplastische materiaal een aromatische 20 keten heeft, die niet vervloeit of ontleedt bij een tempera tuur van b.v. 245°C na 5 seconden contact met deze temperatuur; - het voorzien in een vezelachtig vel of vlies, geïmpregneerd met een thermohardende hars of lagen of vouwen van de geïmpregneerde vezelhoudende vellen of vliezen; 25 - het op ten minste één van de genoemde vouwen of lagen van de met thermohardende hars geïmpregneerde vezelachtige vellen of vliezen superponeren van ten minste één van de genoemde films of vellen; en - het bij voorkeur tussen planaire persplaten consolide- 30 ren van de aldus verkregen combinatie en het harden van de thermohardende hars door verhitting onder druk.

In een ander aspect heeft de uitvinding betrekking op een uitgangsplaat, die geschikt is ten gebruike in gedrukte ketens, welke omvat: 35 - een isolerend substraat, waaraan aan een oppervlak 800 2 5 14 * -* - 9 - g daarvan of aan tegenover elkaar liggende oppervlakken daarvan een thermoplastisch organisch hoge-temperatuurpolymeer is gehecht met een dikte tussen ongeveer 10 en 500 micrometer, welk polymeer een aromatische hoofdketen heeft, die niet ver-5 vloeit of ontleedt bij een temperatuur van 245°C na 5 secon den contact bij de temperatuur.

In nog een andere uitvoeringsvorm heeft de uitvinding betrekking op een laminaat en een werkwijze ter vervaardiging daarvan als hierna zal worden beschreven, welk laminaat de 10 uitgangsplaat als boven omschreven omvat en verder een elek- tro-geleidende metaallaag gesuperponeerd of gehecht aan het polymeeroppervlaklaag of -lagen. De oppervlaktelaag van poly-meerfolie dient als een hechtmiddel tussen de genoemde metaallaag en het versterkte thermogeharde substraat. Bijgevolg kun-15 nen voor het lamineren van een metaal aan een versterkt poly- estersubstraat b.v. een metaalfilm en een dunne thermoplastische film op elkaar worden geperst met een versterkt polyes-tersubstraat waarbij de drie lagen met elkaar worden verbonden of het thermoplastische filmoppervlak van de uitgangs-20 plaat kan worden behandeld met een oxyderend medium of een plasma ter vorming van een hydrofiel oppervlak, dat receptief is voor aansluitende metallisering en wordt bekleed met een elektroloos gevormd metaalafzetting.

In een ander aspect heeft de uitvinding betrekking op 25 een multilaag gedrukte schakelingenplaat, alsmede werkwijze ter vervaardiging daarvan, welke werkwijze de volgende trappen omvatj - een isolerend substraat wordt voorzien met een schakelingenpatroon, dat gehecht is aan ten minste één oppervlak 50 daarvan; - er wordt een laag van b.v. een polysulfonfolie over de schakelingenpatronen of het patroon aangebracht; - het polysulfonoppervlak of de oppervlakken worden behandeld met een oplosmiddel en een oxydatiemiddel om het op- 55 pervlak of de oppervlakken microporeus en hydrofiel te maken; 80 0 2 5 14 - 10 - $ en - een metaal wordt elektrolooe op het behandelde oppervlak of de oppervlakken afgezet.

Elke thermohardende hars bekend voor de vervaardiging 5 van isolerende substraten voor gedrukte schakelingen kan in de werkwijze en de uitgangsplaat van de uitvinding worden toe-gepast, vooropgesteld, dat deze of zij tezamen met de andere toegepaste materialen gewenste eigenschappen aan de uiteindelijke substraten verlenen. Toorbeelden zijn allylftalaat, 10 furan, allylharsen, glycerylftalaten, siliconen, polyacryl- zuuresters, fenolformaldehyde en fenolfurfuralcopolymeer, alleen of samengesteld met butadieenacrylonitrilcopolymeer of acrylonitrilbutadieenstyreencopolymeren, ureumformaldehyde, melamineformaldehyde, gemodificeerde methacrylzuurpolyester 15 en epoxyharsen. Fenolformaldehyden kunnen worden toegepast wanneer de gebruikseisen niet stringent zijn. Epoxyharsen hebben de voorkeur wanneer stringente eigenschappen zijn vereist. Voor het impregneren van de in de werkwijze van de uitvinding toegepaste vezelachtige vliezen of vellen kunnen de thermohar-20 dende harsen in elke geschikte vorm en wijze worden toegepast, maar bij voorkeur wordt een vernis toegepast, waarin de hars wordt opgelost of gedispergeerd in een geschikt medium. Het gewicht van de vaste hars in de vernis is niet bijzonder kritisch, maar dit wordt zodanig gekozen, dat epoxyglasdoekcombi-25 naties of -samenstellingen worden bereikt, die ongeveer 35-70$, bij voorkeur ongeveer 35-55 gew.$ vaste harsstof omvatten. De isolerende basis van de uitvinding behoeft niet organisch te zijn. Aldus kan deze zijn gemaakt van anorganische isolerende materialen, b.v. anorganische kleisoorten en mineralen, zoals 30 keramiek, vuurvaste materialen, ferriet, carborundum, glas, glasgebonden mica, steatiet, en dergelijke. Verder kan vel-of laagmateriaal worden toegepast als het substraat dat bedekt wordt met de voorkeursthermoplastische folie met of zonder een tussenlaag van een thermohardende hars of van een ma-35 teriaal, geïmpregneerd met een dergelijke hars, 800 2 5 14 i - 11 -

Geschikte thermoplastische foliematerialen zijn hogetem-peratuurthermoplastische polymeren met een aromatische hoofdketen, die niet vervloeien of ontleden hij de temperaturen van de massa-soldering, b.v. 245°C, na 5 seconden contact hij 5 een dergelijke temperatuur. Voorbeelden omvatten polycarbona- ten, polysulfonen met de zich herhalende eenheid volgens formule 1 van het formuleblad, polyethersulfonen met de zich herhalende eenheid volgens formule 2 van het formuleblad en polysulfonen. Zoals uit de structuurformules van het formuleblad 10 blijkt, is elke aromatische eenheid (formule 5) ia het poly- sulfon via een -SO^-substituent, gekoppeld met zijn naburige eenheid genaamd een sulfonkoppeling of -binding. Op soortgelijke wijze is elke aromatische eenheid in het polyethersul-fon gecombineerd of gekoppeld met z'n nabuur door een -SO^-15 substituent aan het ene uiteinde en een -O-substituent aan het andere uiteinde, genaamd een etherbinding of koppeling.

Men kan tevens verder waarnemen, dat elke substituent met 4 koolstofatomen van de aromatische eenheid is gescheiden, b.v. een para-substitutie.

20 Bepaalde kwaliteiten van deze thermoplasten in de vorm van geperste vellen, staven en/of folies kunnen worden behandeld om de oppervlakte van deze materialen gevoelig te maken voor aanhechtende metaalbekleding. Deze materialen worden algemeen toegepast als decoratieve, auto- en elektronische com- 25 ponenten, medische hulpmaterialen, alsmede in machines voor \ het verwerken van voedsel en melkprodukten. Voor illustratieve doeleinden zal de na volgende bespreking gericht zijn op bepaalde kwaliteiten polysulfon. Het is bekend, dat verschillende kwaliteiten polysulfon worden gekenmerkt door hun taai-50 heid, lage kruip en langdurige thermische en hydrolytische stabiliteit; zij kunnen jaren doorlopend in aanraking met kokend water of stoom en in lucht boven 150°C worden gebruikt zonder dat hun eigenschappen noemenswaardig veranderen. Polysulfonen voldoen aan de Underwriters' Laboratries thermal 55 index ratings van 150°C; zij behouden deze eigenschappen in 800 2 5 14 - 12 - t het temperatuurgebied van -100 tot boven 150°C. Ze bezitten een warmtevervormingstemperatuur van ongeveer 174°C bij 1,8 MPa en ongeveer 181°C bij 41 MPa. Langdurige thermische veroudering bij 150-200°C heeft weinig invloed op de fysische of 5 elektrische eigenschappen van polysulfonen.

Polysulfonen kunnen worden bereid door de nucleofiele substitutiereactie tussen het natriumzout van 2,2-bis-(4-hy-droxyfenyl)propaan en 4»4’-dichloordifenylsulfon. Het natrium-fenoxyde en groepen worden met methylchloride gereageerd vóór 10 het beëindigen van de polymerisatie. Hierdoor wordt het mole- cuulgewicht van het polymeer ingesteld en wordt bijgedragen aan de thermische stabiliteit.

De chemische structuur van het polysulfon wordt gekenmerkt door de diarylsulfongroepering. Dit is een sterk resone-15 rende structuur, waarin de sulfongroep de neiging heeft elek tronen aan de fenylringen te onttrekken. De resonantie wordt bevorderd doordat de zuurstofatomen para ten opzichte van de sulfongroepen zijn. Elektronen, die door resonantie zijn gebonden verlenen een uitstekende oxydatieweerstand aan de poly-20 sulfonen. Tevens is het zwavelatoom in zijn hoogste oxydatie- toestand: dit verhoogt de sterkte van de betrokken bindingen en fixeert deze groepering ruimtelijk tot een planaire configuratie. Dit geeft stijfheid aan de polymeerketen die bij hoge temperaturen wordt behouden.

25 De etherbinding verleent enige flexibiliteit aan de poly meerketen, waardoor een inherente taaiheid aan het materiaal wordt gegeven. De sulfon- etherbindingen, die de benzeenrin-gen verbinden zijn hydrolytisch stabiel. Als reeds eerder vermeld, zijn derhalve de polysulfonen bestendig tegen hydrolyse 50 en tegen waterige zure en basische omgevingen.

Geschikte kwaliteiten polysulfon volgens de uitvinding omvatten b.v. een niet-gemengde kwaliteit, zoals de P-1700 serie, die wordt toegepast voor spuitgieten of extrusie, een hoogmoleoulaire serie voor extrusietoepassingen, zoals de 35 P-3500 serie; en een met mineralen gemengd polysulfon, dat ge- 800 25 14 - 13 - g schikt is voor bekledingsdo'eleinden, zoals de P-6050 serie (de P-1700, P-3500 en P-6050 series worden door Union Carbide Corporation in de handel gebracht).

Polycarbonaten zijn lineaire, laag-kristallijne, hoogmo-5 leculaire (molecuulgewicht ongeveer 18.000) polymeren, waarin de koppelingselementen carbonaatgroepen zijn. Polycarbonaten bezitten een combinatie van zeer geschikte eigenschappen omvattende: (1) een zeer hoge kerfslagvastheid (2,2 m/kg) gecombi- 10 neerd met goede ductiliteit; (2) een uitstekende maatstabiliteit, gecombineerd met een lage waterabsorptie (0,35$ ondergedompeld in water bij kamertemperatuur; onderdompeling in kokend water doet de afmetingen niet meer wijzigen dan 0,01 cm/om); 15 (3) een hoge warmtevervormingstemperatuur van ongeveer 135°C; (4) een uitstekende warmteweerstand met uitstekende weerstand tegen thermische oxydatieve ontleding; en (5) een goede elektrische weerstand.

20 Polyfenyleenoxyde kan worden bereid via oxydatieve koppe ling van fenolen. Onder oxydatieve koppeling wordt de reactie bedoeld van zuurstof met actieve waterstofatomen uit verschillende monomeren onder vorming van water en een gedimeriseerd molecuul. Indien het monomeer twee actieve waterstofatomen 25 heeft, gaat de oxydatieve koppeling door en leidt tot polyme risatie. De polymeerstructuur van polyfenyleenoxyde wordt gekenmerkt door een hoge graad van symmetrie, geen sterk polaire groepen, een stijve fenyleenoxydehoofdketen, een hoge glas-overgangstemperatuur (21°C) en geen andere waarneembare over-30 gangen in het gebied van -273 tot -210°C.

Polyfenyleenoxyde bezit een combinatie van gunstige eigenschappen met inbegrip van: (1) een temperatuurtraject tussen ongeveer -180 en +180°C; (2) een uitstekende hydrolytische stabiliteit; 35 (3) maatstabiliteit met een zeer lage water-absorptie, 800 25 14 - Η - $ een lage kruip en een hoge modulus; en (4) uitstekende diëlektrische eigenschappen in een ruim traject van temperaturen (-180 - +180°C).

De gelamineerde thermoplastische polymeerfolies van de 5 uitvinding leveren een kleefstofmiddel met hoge effectiviteit, geschikt voor gedrukte schakelingentoepassingen met betrouwbare eigenschappen en een effectiviteit die superieur is aan die verkrijgbaar met de bekende harsrijke en rubberthermoge-harde hechtmengsels. De thermoplastische folieoppervlakken 10 ' van de uitgangsplaat van de uitvinding hebben een nagenoeg uniforme dikte en kunnen chemisch volgens bekende technieken worden behandeld, waardoor een uitstekende hechting van aansluitende afzettingen van elektroloos metaal gedurende de vervaardiging van gedrukte ketenplaten wordt bereikt.

15 Het is algemeen bekend, dat bij deze hogetemperatuurpoly- meren, in het bijzonder polysulfonen, wanneer zij op zichzelf worden gebruikt, een langdurige, secundaire gloeiïngsbehande-ling nodig is om spanningsscheurvorming te voorkomen. Normale aanbevelingen voor deze gloeiing zijn 2-4 uur en tot ten hoog-20 ste 9 uur bij 170°C, voorafgaande aan de verwerking. Een ex tra langdurige gloeiingscyclus is vereist na het machinaal bewerken van het materiaal vóór het etsen van het oppervlak voor de aansluitende metaalafzettingen. Zoals hierna zal worden beschreven, vinden de gloeiing en vorming van de onbewerk-25 te plaat en/of het laminaat van de uitvinding gelijktijdig en aldus in één trap plaats. Gevonden werd, dat, wanneer de thermoplastische polymeerfolies van de uitvinding, zoals polysul-fon, werden gelamineerd tot een isolerend substraat volgens de uitvinding, de thermoplastische polymeerfolies gedurende 30 de lamineringscyclus van spanningen konden worden vrijgemaakt.

Dit elimineert de noodzaak voor de vocrnoemde omslachtige en tijdrovende secundaire gloeiïngstrappen.

Volgens een werkwijze van de uitvinding wordt de uitgangsplaat gevormd door geïmpregneerde vouwen of vellen van 35 het isolerende substraat en voorgevormde thermoplastische fo- 800 2 5 14 - 15 - 4 t lies of vellen in de vorm van een laminaat te rangschikken en dit onder verwarming en druk te lamineren, b.v. bij 160°C en 1,4 MPa tot ten hoogste 60 minuten. De lamineringstrap kan in een gebruikelijke pers worden uitgevoerd met behulp van beken-5 de omstandigheden ter vervaardiging van met thermohardende harsen geïmpregneerde laminaten met nagenoeg planaire oppervlakken. Geschikte hardingscycli zijn b.v. 10-60 minuten bij 120-180°C en 1,5-10 MPa.

Andere werkwijzen ter vervaardiging van de uitgangsplaat 10 van de uitvinding zijn mogelijk. Men kan b.v. een gelamineerd isolerend substraat dompelen in een polysulfon, dat hechtend is ten opzichte van de voorgevormde thermoplastische folie.

Het is bekend, dat een 2-5$'a oplossing van polysulfon in methyleenchloride kan worden toegepast voor het bereiken van 15 een sterke binding bij kamertemperatuur. Een polysulfonfolie kan b.v. worden bekleed op b.v. een isolerend substraat door de folie en het substraat te dompelen in de polysulfon-methyl-eenchlorideoplossing, deze gedurende 15 seconden aan de lucht te laten drogen en hen daarna samen te voegen in een pers en 20 gedurende 5 minuten onder een druk van ongeveer 35 kg/cm te brengen. Ha verwijdering uit de persplaten in de bovenbeschreven lamineringstrap toegepaste en dergelijke kan de aldus gevormde uitgangsplaat worden toegepast voor de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten.

25 In een andere voorkeursuitvoeringsvorm kan een dunne me taalfolie worden gesuperponeerd op één of meer oppervlakken van de uitgangsplaat en daaraan worden gehecht onder vorming van een laminaat.

Uitgangsplaten van het bovenbeschreven type kunnen wor-30 den toegepast ter vervaardiging van 1-laag, 2-laag en multi- laag gedrukte schakelingenplaten met of zonder doorbeklede openingen op de wijze, zoals hierna in bijzonderheden zal worden beschreven.

In een bepaalde werkwijze voor het vervaardigen van ge-35 drukte schakelingenplaten wordt de zogenaamde "semi-additieve" 800 2 5 14 — 16 — * techniek toegepast. De isolerende uitgangsplaat van de uitvinding wordt op maat gesneden en gaten worden daarin aangebracht door boren, slaan, en dergelijke. Het oppervlak van de uitgangsplaat wordt in aanraking gebracht met een vooretsoplos-5 middel of met een schuurmiddel behandeld. Aangenomen wordt, dat het oppervlak van de uitgangsplaat vóórdat de oaydatiebe-handeling plaatsvindt mechanisch kan worden verruwd ter vervanging van de oplosmiddelvóórbehandeling. Wanneer de uitdrukking "oplosmiddelvóórbehandeling" wordt gebruikt, betekent 10 deze tevens de toepassing van een mechanische verruwingstrap in plaats van de behandeling met een oplosmiddel. Een typerende mechanische verruwingsbehandeling is het met steenslag bestralen van het oppervlak van de uitgangsplaat, namelijk met een suspensie van een fijnverdeeld schuurmateriaal, zoals 15 zand, aluminiumoxyde, kwarts, carborundum en dergelijke met een afmeting fijner dan 100 USA-zeefserie (< 0,15 mm). Het met oplosmiddel behandelde plaat wordt daarna mechanisch en chemisch behandeld met een oxyderende oplossing om het oppervlak van de plaat te activeren.

20 Er wordt een gebruikelijke elektroloze bekledingsmethode toegepast voor het afzetten van een dunne geleidende laag van koper op het geactiveerde oppervlak van de plaat en, indien en wanneer gewenst, op de gehele wanden. Een tijdelijke beschermende bekleding of reservelaag wordt toegepast voor een 25 zeefafdruk van een ketenpatroon met 0,36 mm lijnen; de tijde lijke reservelaag wordt door verhitting uitgehard. Het ketenpatroon wordt opgebouwd door met elektrisch bekleden een metaal op de blootgelegde gebieden van het substraat aan te brengen. De tijdelijke reservelaag wordt verwijderd en de dun-30 ne laag van elektroloos gedeponeerd metaal, bedekt door het masker, wordt met zuur weggeëtst. Haar keuze kan de tijdelijke beschermende bekleding een fotoreservelaag zijn.

In een andere werkwijze voor het vormen van gedrukte ke-tenplaten, bekend als de volledig additieve techniek, wordt 35 een geschikte isolerende uitgangsplaat volgens de uitvinding 800 2 5 14 - 17 - t t vervaardigd met een polysulfon-, polyethylsulfon- of polycar-bonaatoppervlaktelaag en gelamineerd op een geschikt substraat, zoals een epoxyharsbasis, versterkt met vezelglas. Gaten worden op voorgekozen plekken in de plaat gevormd, De 5 oppervlakken van de plaat en de wanden van de gaten worden voorbehandeld als boven beschreven. Er wordt een fotoafbeel-dingstechniek toegepast, De platen en gaten worden volledig bekleed met een waterige, door ultraviolet licht reduceerbare, koperverbinding en gedroogd. Een ultraviolet fotobeeld wordt 10 gevormd door projectie- of contactafdrukken op het gevoelige- gemaakte substraat, waarbij een metaal, zoals koper, elektro-loos wordt afgezet op het blootgelegde patroon en in de gaten tot een schakeling tot de gewenste dikte is opgebouwd.

In het algemeen is het wenselijk het oppervlak te behan-15 delen met een middel, b.v, dimethylformamide of dimethylsulf- oxyde, vóór of gedurende de ethsmethode in een oxydatiemiddel. Geschikte oplosmiddelen en mengsels daarvan voor het doen zwellen van polysulfon, omvatten in het bijzonder dimethylformamide, acetofenon, chloroform, cyclohexanon, chloorbenzeen, 20 dioxan, methyleenchloride en tetrahydrofuran.

Afhankelijk van het bepaalde oppervlak van de platen kunnen andere ionenuitwisselmaterialen worden toegepast om de voornoemde tijdelijke polarisatiereactie tot stand te brengen, B.v. kunnen aangezuurd natriumfluoride, chloorwaterstof en 25 fluorwaterstofzuren, chroomzuren, boraten, fluorboraten en loog, alsmede mengsels daarvan doelmatig worden toegepast voor het polariseren van de verschillende synthetische thermoplastische isolerende materialen, als hierin beschreven. Zuur-oxydatiemiddelen, die typerend worden toegepast voor het et-30 sen van acrylonitrilbutadieenstyreensubstraten blijken bevre digend te zijn voor polysulfonsubstraten. Een typerende samenstelling omvat op gewichtsbasis: 6<$ HoS0, 2 4 1 0# CrO^ 35 30# H20 800 25 14 - 18 - t

Gedurende het etsen wordt het chroom dat in contact komt met het voorbehandelde polysulfonoppervlak gereduceerd van Cr"1^ tot Cr+^. Wanneer het grootste deel van het chroom is gereduceerd, is het zuur niet langer even effectief wat betreft 5 de verbetering van de hechting van metaalbekledingen. Om deze reden is het wenselijk zoveel mogelijk chroom in het zure con- -ditioneermiddel te hebben. Met dimethylformamide als het voor-conditioneerbad leiden echter chroomzuurgehalten boven ongeveer 3$ tot macro scheurvorming en slechte hechting. Een voor-10 keurszuurconditioneermiddel voor het polysulfonoppervlak of de -oppervlakken is derhalve op gewichtsbasis: 55 »9$ H2S04 (9696) 10,4$ Η?Ρ04 (85 tot 87$) 50,7$ h2o 15 3,0$ Cr05

In een alternatieve "volledige additieve" techniek na het blootleggen van het oppervlak om dit polair en micropo-reus te maken, worden de plaat en de wanden van de gaten geactiveerd met bekende ent- en sensibiliseermiddelen, zoals b.v.

20 stannochloride-palladiumchloride, activatoren. Een permanente beschermende bekleding of reserve wordt uitgezocht om een permanente achtergrondreservelaag te produceren, die het gewenste schakelingenpatroon onbeschermd laat. De reserve wordt af-gehard en het koper wordt elektroloos afgezet op het onbe-25 schermde patroon en in de gaten.

De plaat volgens de uitvinding kan naar keuze katalytisch zijn, b.v. kunnen daarin katalytische materialen zijn verdeeld. In de voornoemde technieken ter vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten vervalt hiermede de noodzaak voor 30 een afzonderlijke entings- of sensibiliseringstrap.

Voor gedrukte schakelingen kunnen, onder de materialen die bij voorkeur als de isolerende substraten voor de platen worden toegepast, isolerende thermohardende harsen, thermoplastische harsen en mengsels daarvan worden genoemd, met in-35 begrip van vezels, b.v. met vezelglas geïmpregneerde uitvoe- 800 2 5 14 - 19 - a ringsvormen van de voorgaande.

Er kan zich een hechtlaag op de plaat bevinden. De platen kunnen metaalsubstraten omvatten, zoals aluminium of staal, die bekleed zijn met isolerende lagen van voorgevormde 5 folies van thermoplastische polymeren. Wanneer het geleidende patroon door de gaten heen bekleed moet worden, heeft het de voorkeur eerst de metaalplaat met gaten te voorzien en de plaat te bekleden door middel van poedersmelttechnieken, zoals met een gefluïdiseerd bed met een geschikte isolerende 10 laag.

De uitvinding omvat als uitvoeringsvormen gemetalliseer de platen, waarin het elektroloze metaal, b.v. koper, nikkel, goud, enz. verder is opgebouwd door een elektrode aan het elektroloze metaaloppervlak te verbinden en daarop elektroly-15 tisch meer van hetzelfde of een verschillend metaal af te zet ten, b.v. koper, nikkel, zilver, goud, rhodium, tin, legeringen daarvan en dergelijke. Slektrobekledingsprocedures zijn bekend.

De uitvinding wordt nu verder toegelicht aan de hand van 20 de bijgaande tekeningen, die bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding illustreren in samenhang met de beschrijving, waarmede de principes van de uitvinding worden toegelicht.

Figuren 1-3 illustreren procedures, die gebruikt kunnen worden voor het vormen van gedrukte schakelingenplaten uit 25 isolerende platen, verkregen volgens de voorschriften van de uitvinding? fig, 4 illustreert een methode en inrichting voor het maken van een uitgangsplaat met behulp van een wals volgens de voorschriften van de uitvinding? 30 fig. 5 illustreert een methode en inrichting voor het ma ken van een plaat door wals opbrenging van polysulfon op een stijf substraat.

In fig. 1A wordt een isolerende uitgangsplaat 10 volgens de uitvinding getoond. De plaat 10 omvat een inwendige kern 35 12 van thermogeharde hars en buitenoppervlaklagen van voorge- 800 2 5 14 - 20 - t vormde polysulfonfolie 14. De kern is katalytisch ten opzichte van de afzetting van elektroloos metaal. De polysulfonfolie 14 is tevens katalytisch ten opzichte van de elektroloze afzetting van metaal.

5 In fig. 1B zijn gaten 16 en 18 door de plaat 10 heen ge hoord. De plaat 10 wordt daarna ondergedompeld in een voorbe-handelingsoplosmiddel, gevolgd door een chemische behandeling met een zuuretsoplossing, zoals 20 g/l Cr05 10 350 mg/l H2S04

50 g/l NaF

bij een temperatuur tussen 45 en 65°C, waardoor de katalysator wordt blootgelegd· en het oppervlak van de plaat 10 als weergegeven in fig. 1C wordt geactiveerd. Een fotoreserve 24 15 wordt aangebracht (weergegeven in fig. 1D) op een oppervlak van de plaat om gebieden, die niet aansluitend met koper worden bekleed, te maskeren. Koper wordt daarna volgens op zichzelf bekende methoden elektroloos neergeslagen op de wanden van de gaten 16 en 18 en op de blootgelegde oppervlaktegebie-20 den van de plaat 10 en vormt een kopergeleidend patroon 22 met een dikte van ongeveer 35 micrometer, zoals weergegeven in fig. 1E. De fotoreserve 24 wordt daarna afgestript als weergegeven in fig. 1F. Een in register zijnd soldeermasker 30 kan dan over de ketenpatroon worden aangebracht en beide 25 gaten 16 en 18 onbeschermd blijven (fig. 1G).

In fig. 2 wordt een additieve methode weergegeven voor het vervaardigen van een multilaag gedrukte schakelingenplaat. In fig, 2A wordt een gedrukte schakelingenpatroon 102 gehecht op een isolerende plaat 100, Een voorgevormde polysulfonfolie 30 104 wordt gesuperponeerd en gebonden over het gedrukte schake lingenpatroon 102 (fig. 2B). Daarna wordt een gat 106 geboord door de polysulfonfolie 104, het gedrukte ketenpatroon 102 en de isolerende plaat 100 (fig. 2C). De hechting van het oppervlak van de polysulfonfolie 104 wordt versterkt voor bekle-35 ding onder toepassing van de technieken als eerder beschreven.

800 2 5 14 - 21 - *

Het polysulfonfolie 104 oppervlak wordt geactiveerd door dompelen in een palladium-tin-oplossing, In fig. 2D wordt een fotoreservebeeld 110 opgebracht op het buitenoppervlak van de polysulfonfolie 104. Het blootgelegde folieoppervlak 104 en 5 het gat 106 worden elektroloos bekleed met koper 112 tot een dikte van ongeveer 35 micrometer (fig. 2E).

In fig. 2F wordt het fotoreservebeeld 110 gestript waarbij een multilaag gedrukte schakelingenplaat wordt geleverd.

In fig. 3 wordt een semi-additieve methode voor het ver-10 vaardigen van een multilaag-gedrukte keten- of -schakelingen plaat weergegeven.

In fig. 3A wordt uitgangsplaat 200 op tegenovergestelde oppervlakken bekleed met koper 201. Een eerste of inwendig schakelingenpatroon 202 wordt gevormd met een gebruikelijke 15 etstechnologie en bekleed met een laag van een voorgevormde polysulfonfolie 204 (fig. 3B). Er wordt door de plaat 200 een gat 216 geboord. De hechting van plaat 200 wordt verbeterd en de plaat wordt gekatalyseerd voor het ontvangen van de elektroloos gevormde metaallagen, waarbij een elektroloos neerge-20 slagen koperfilm 211 op het polysulfonoppervlak 204 en in het gat 216 tot een dikte van b.v. 2 micrometer (fig. 3C) wordt aangebracht. Een fotoreservebeeld 210 wordt aangebracht en extra koper 212 wordt elektrisch bekleed ter levering van een koperlaag met een dikte van ongeveer 35 micrometer (fig. 3®)· 25 In fig. 3E wordt het fotoreservebeeld 210 verwijderd en de ko perfilm 211 onder de fotoreserve 210 weggeëtst met een geschikt etsmiddel.

In fig. 4 wordt een methode weergegeven voor het maken van een isolerende plaat volgens de uitvinding. Er worden toe-30 voerwalsen 100, 102 en 104 getoond. Gewikkeld op wals 100 is een buigbare drager 106 met een dikte van ongeveer 1,6 mm, welke drager bestaat uit geweven glas, niet-geweven glas, dacron, rayon, cellulosepapier, en dergelijke geïmpregneerd met harsen, bij voorkeur tnermogeharde harsen, zoals epoxyharsen, 35 maar tevens kunnen hogetemperatuurthermoplasten, zoals poly- 800 2 5 14 i - 22 - imiden en polycarbonaten worden toegepast. Op de toevoerrol 102 gewikkeld bevindt zich een thermoplastische folie 108 met een dikte van 1-5 mm. Op toevoerwals 104 is tevens gewikkeld een thermoplastische folie met een dikte van ongeveer 1-5 mm.

5 De thermoplastische folie kan b.v. een polysulfon, polyether- sulfon of polycarbonaatfolie zijn.

Tevens worden weergegeven gecombineerde-opnamewalsen 110, die warmte en druk uitoefenen op het daartussen doorlopende laminaat. Een temperatuur van ongeveer 160-200°G en een druk 10 van ongeveer 50-400 N/mm wordt geschikt tussen de walsen 110 uitgeoefend. ïïit de walsen treedt het flexibele gelamineerde basismateriaal 10 volgens de uitvinding uit.

In fig, 5 wordt op een stijf substraat 12, met een rol b.v. 8 mm dik epoxyglas doek-versterkt laminaat aangebracht.

15 Er worden toevoerrollen 100, 102, 104 getoond. Gewikkeld op de rollen 100, 102 en 104 zijn respectieve thermoplastische folies 108 met een dikte van 1-5 mm. Tevens worden gecombineerde opnamerollen 110 weergegeven, die het laminaat dat daartussen passeert verhitten en onder druk brengen. Een tem-20 peratuur van ongeveer 160-200°C en een druk van 30-400 N/mm wordt geschikt tussen de rollen 110 toegepast. Het isolerende substraat 12 passeert tussen de rollen 110 en de thermoplastische folies 108 worden gelamineerd op de tegenovergestelde oppervlakken van 12 onder verhitting en druk ter vorming van 25 plaat 10, die van het vlies wordt afgescheiden nadat dit uit de rollen 110 tevoorschijn is gekomen. Naar keuze kan de iso-. lerende basis 12 worden bekleed met een polysulfonkleefstof bestaande uit in een oplosmiddel opgelost polysulfon, voor het aanbrengen van de thermoplastische folie.

30 De volgende voorbeelden illustreren voorkeursuitvoerings vormen van de isolerende platen, gedrukte schakelingenplaten en werkwijzen van de uitvinding.

Voorbeeld I

Acht lagen van glasdoek, geïmpregneerd met 55-55 gew,$ 35 epoxyhars, werden geplaatst in een lamineerpers met een vel 800 2 5 14 i - 23 - van voorgevormd polysulfonfolie, 50 micrometer dik, zowel op de top ala "bij de bodem. De poly sulfonf olie werd gemaakt van ÏÏDLL P-170Q polysulfonhars. Een lamineringstemperatuur van 175°C, een druk van 4,1 MPa en een verblijftijd in een hete 5 pers van 15 minuten werden toegepast. Na 15 minuten werd de pers tot kamertemperatuur gekoeld en de plaat verwijderd.

De plaat werd verwerkt tot een gedrukte schakelingenplaat met de volgende trappens (1) er werden doorgaande gaten in de plaat geboord? 10 (2) de plaat werd afgeborsteld ter verwijdering van boor- slag (opgemerkt wordt, dat na het boren geen gloeien of bakken in een oven noodzakelijk was)? (3) de plaat werd ondergedompeld in een dimethylformami-dewateroplossing (s.g. van 0,955-0*965) gedurende 3-6 minuten? 15 (4) de plaat werd gespoeld in heet water gedurende 45 se conden? (5) de hechting van het oppervlak van de plaat werd verbeterd bij een temperatuur van 55°C gedurende een tijdsperiode van 7 minuten met de volgende oplossing? 20 CrO^ 20 g/l H5P04 100 ml/l H2S04 600 ml/l FC-98* 0,5 g/l * FC-98 is een anionisch perfluoralkylsulfonaat.

25 (6) de plaat werd gespoeld in water? (7) Cr (Yl) werd geneutraliseerd met een oplossing die 10fo H20 en 15# H2S04 bevatte? (8) - (11) de plaat werd gespoeld in water, achtereenvolgens ondergedompeld in 2,5 M CH1, een entoplossing en een ver- 30 sneller (5$ HPF4)? (12) koper werd elektroloos op de plaat afgezet tot een dikte van 2,5 micrometer? (13) - (14) de met koper beklede plaat werd in water gespoeld en gedroogd gedurende 10 minuten bij 125°C.

35 Een gedrukte schakelingenplaat werd vervaardigd onder 800 2 5 14 - 24 - f toepassing van de genoemde, met koper beklede plaat en met op zichzelf bekende technieken, b.v. een achtergrondreservebeeld werd afgedrukt, een koperschakelingenpatroon werd gevormd door elektrolytisch bekleden, de reservelaag werd verwijderd 5 en het blootgelegde koper weggeëtst.

Een afpelsterkte van 1,7 H/mm werd voor de gedrukte schakelingenplaat gemeten. Een soldeervloeiproef werd tevens toegepast. Een 2,5 cm vierkant koperpatroon (gedrukte schakelingenplaat) vervaardigd volgens dit voorbeeld, liet men gedu-10 rende 10 seconden op 260°C gesmolten soldeer drijven. Het mon ster werd voor onderzoek op potentiële blaasjes en/of delami-nering van het koperpatroon van de plaat verwijderd. Er werd geen blaasvorming of delaminering gedetecteerd.

Voorbeeld II

15 Voorbeeld I werd herhaald met uitzondering van een lami- neringsdruk van 2,8 M.Pa en een verblijftijd in de lamineer-pers van 1 uur. Een eindafpelsterkte van 2,4 ïf/mm werd gemeten en een 2,5 cm vierkant koperpatroon monster liet men gedurende meer dan 10 seconden in 260 g gesmolten soldeer drijven, 20 zonder dat blaasvorming of delaminering optrad.

Voorbeeld III

Voorbeeld I werd herhaald met uitzondering, dat een lami-neringsdruk van 1,4 M.Pa en een verblijftijd in de lamineer-pers van 5 minuten werden toegepast. Ha het lamineren werd de 25 plaat bij 160°C gedurende 1 uur gestabiliseerd in een circule rende heteluchtoven ter vermijding van krimp en kromtrekken gedurende de verwerking. Een eindafpelsterkte van 1,9 N/ffim werd gemeten.

Voorbeeld IV

30 Een epoxyglaslaminaat, G-10ER, werd bekleed met 35 mi crometer dikke koperfolie aan de top en de bodem. Er werd een koperschakeling geproduceerd door gebruikelijke etstechnieken. Een polysulfonkleefstof werd bereid door pellets van Ïïdel-P-1700 Ut polysulfonhars op te lossen in methyleenchloride. Het 35 geëtste paneel werd gedompeld in de polysulfonoplossing en 800 2 5 14 - 25 - s aan de lucht gedroogd. Een 75 micrometer dikke voorgevormde polysulfonfolie werd gelamineerd met de met kleefstof "beklede zijde van het paneel in een pers bij 175°C gedurende 10 minuten bij 1,4 M.Pa.

5 Doorlopende gaten werden in het paneel geboord en het af val door afborstelen verwijderd. Het paneel werd omgezet in een multilaag-gedrukte schakelingenplaat volgens de procedure van voorbeeld I.

Voorbeeld V

10 Een enkele laag van een glasdoek, geïmpregneerd met epo xyhars werd geplaatst tussen twee vellen van 25 micrometer polysulfonfolie en gelamineerd in een pers onder een druk van 2,8 M.Pa bij 175°C gedurende 10 minuten. Hierdoor werd een flexibele uitgangsplaat gevormd, die bruikbaar was voor de 15 vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten.

t 80025 14

Claims

1. Basismateriaal of plaat, geschikt voor de vervaardiging van gedrukte schakelingenplaten, welke een substraat omvat, aan ten minste één oppervlak waarvan een voorgevormde folie of film van een thermoplastisch organisch hogetempera- 5 tuurpolymeer is gehecht, met het kenmerk, dat het polymeer een aromatische hoofdketen heeft, die bij de temperatuur van de massa-soldering en gedurende een dergelijke soldeermethode niet vervloeit of ontleedt.

2. Plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het po- 10 lymeer niet vervloeit of ontleedt bij een temperatuur van 245°C na 3 x 5 seconden behandelingstijd.

3. Plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de voorgevormde folie of film een dikte heeft van 10-500 micrometer. 15 4· Plaat volgens conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het polymeer van de voorgevormde folie of film wordt gekozen uit polysulfon, polycarbonaat, polyethersulfon.

5. Plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat een isolerend substraat is.

6. Plaat volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het substraat een metaal is.

7. Plaat volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat het substraat een laminaat is, bestaande uit met vezels geïmpregneerde thermohardbare harsen. 25 9· Plaat volgens conclusies 1-5 en 7, met het kenmerk, dat deze verder een laag van gesuperponeerd metaal bevat, gehecht aan ten minste een deel van het oppervlak van de polymeerfilm of folie.

9. Plaat volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de me- 30 taallaag wordt gevormd door elektroloze afzetting in combina tie met elektrolytisch bekleden.

10. Merkwijze voor het vervaardigen van gedrukte schakelingenplaten, met het kenmerk, dat op ten minste één van de oppervlakken van een substraat, gekozen uit metaalplaten en iso- 800 2 5 14 - 27 - s lerend materiaal, een gesuperponeerde laag van een voorgevormde film of folie van een thermoplastisch polymeer met een aromatische hoofdketen, die niet vervloeit of ontleedt bij massa-soldering wordt aangebracht en de gevormde combinatie door 5 verhitting onder druk wordt geconsolideerd.

11. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de voorgevormde gesuperponeerde polymeerfolie een dikte van 10-500 micrometer, bij voorkeur minder dan 125 micrometer heeft.

12. Werkwijze volgens conclusies 10-11, met het kenmerk, dat het substraat is samengesteld uit met thermohardbare harsen geïmpregneerde vezelachtige vellen of -vliezen.

15. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat het uitharden van de thermohardende hars gelijktijdig wordt 15 uitgevoerd met het consolideren van de combinatie, die de voorgevormde folie van de thermoplastische polymeren omvat.

14· Werkwijze volgens conclusies 10 of 13» met het kenmerk, dat de consolideringstrap plaatsvindt bij een temperatuur van 120-180°C en een druk van 1,5-10 M.Pa,

15. Werkwijze volgens conclusies 10-14, met het kenmerk, dat deze verder omvat het behandelen van de geconsolideerde combinatie, welke behandeling bestaat uit het voorbehandelen van een polymeeroppervlak met een polymeer oplosmiddel, dat geschikt is voor het doen zwellen van de buitenlaag van de po-25 lymeerfolie, een aldus voorbehandeld oppervlak in contact wordt gebracht met een sterk oxyderende oplossing; waarna ten minste delen van het aldus geprepareerde oppervlak worden gekatalyseerd om dit gevoelig te maken voor elektroloos gevormde metaalafzettingen; waarna elektroloos metaal op de genoem-30 de gebieden wordt afgezet.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het polaire oplosmiddel dimethylformamideoplossing is en het oxydatiemiddel chroomzuur.

17. Werkwijze volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat 35 een substraat aan ten minste één oppervlak daarvan wordt voor- 800 2 5 14 - 28 - Λ zien van een eerste schakelingenpatroon onder toepassing van bekende methoden en een laag van een voorgevormde folie van een thermoplastisch copolymeer over het oppervlak of de oppervlakken voorzien van een schakelingenpatroon wordt aange-5 bracht, waarna het oppervlak of de oppervlakken van de copoly- meerfolie worden behandeld met een oplosmiddel en een oxyda-tiemiddel en het aldus voorbehandelde oppervlak of de oppervlakken wordt voorzien van een additioneel schakelingenpatroon of -patronen en desgewenst de trappen van het leveren 10 van de gevormde schakelingenpatronen worden herhaald met la gen van voorgevormde folies van het thermoplastische polymeer; waarbij het oppervlak of de oppervlakken van de polymeerfolie worden voorzien van een extra schakelingenpatroon of -patronen en deze procedure wordt herhaald tot alle schakelingenpatroon-15 lagen zijn gevormd.

18. Werkwijze volgens conclusie 17» met het kenmerk, dat de geleiders van de schakelingenpatronen van verschillende lagen worden verbonden door gaten op gekozen gebieden te voorzien en een metaalafzetting op de banden van de gaten te vor-20 men, waardoor aldus elektrische verbindingen tussen de respec tieve geleiders worden gevormd. 19« Werkwijze volgens conclusie 17» met het kenmerk, dat de voorgevormde folie uit de gebieden van de geleiders, die moeten worden verbonden met op het oppervlak van de folie te 25 vormen geleiders, worden verwijderd en een verbinding wordt gevormd tussen de geleiders door een metaalafzetting te vormen, die reikt afvan de respectieve geleider op het folieopper-vlak maar het onbeschermde gebied van de respectieve geleider van de onderliggende laag, welke metaalafzetting aldus ten 30 minste een deel van de onbeschermde gebieden van de geleiders bedekt.

20. Werkwijze volgens conclusie 17» met het kenmerk, dat het schakelingenpatroon wordt gevormd door het oppervlak van de polymeerfolie te katalyseren om dit katalytisch te maken 35 voor het opnemen van elektroloos gedeponeerd of afgezet metaal. 800 2 5 14 - 29 - g 21* Werkwijze volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat het schakelingenpatroon of de -patronen is of worden gevormd door het oppervlak van de polymeerfolie te katalyseren om dit katalytisch te maken voor het opnemen van elektroloos gevorm-5 de metaalafzettingen} waarna de patroongehieden met een me- taalafzetting gevormd door elektroloze metaalafzettingen alleen of in combinatie met elektrolytisch bekleding worden voorzien.

22. Werkwijze volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat 10 het totale oppervlak van de polymeerfolie wordt gekatalyseerd en gemetalliseerd en het geleiderpatroon wordt gevormd onder toepassing van bekende methoden van maskeren en etsen.

23. Werkwijze volgens conclusies 20 en 21, met het kenmerk, dat de polymeerfolie een middel omvat dat katalytisch is voor 15 het opnemen van elektroloos gevormde metaalafzettingen.

24. Werkwijze volgens conclusies 12-17» met het kenmerk, dat het substraat wordt voorzien van een middel, dat dit katalytisch maakt voor het opnemen van elektroloos gevormde metaalafzettingen. 800 2 5 14