NL8200082A - Ontspannen van sulfonpolymeerartikelen door straling. - Google Patents

Description

_____ _ __ j___ _____.............4___________,_ ....... ....................... _ _ _ _ _ _____ . ................ . ^ __ S ' · VO 2βΐ5

Ontspannen van sulfonpolymeerartikelen door straling.

\

De uitvinding heeft algemeen betrekking op een werkwijze ; ! voor stralingsbehandeling van een uit een sulfonpolymeer bestaand .

! artikel, om in het sulfonpolymeer teweeggebrachte spanning op te heffen of om het sulfonpolymeer bestand te maken tegen barsten on-5 ’ der invloed van spanning. Meer in het bijzonder heeft de uitvin ding betrekking op een werkwijze voor het snel ontspannen van een uit een sulfonpolymeer bestaand artikel of het bestand maken van f een dergelijk artikel tegen barsten van het sulfonpolymeer onder invloed van spanning bij de vervaardiging van gedrukte schakeling-10 : panelen.

| Het is bekend., dat een verscheidenheid aan kunststoffen * s * : ; met een metaallaag kan worden bekleed, b.v. voor decoratieve teeh- ! ’ nieken, door hagr langs chemische weg geschikt te .maken in sterk oxyderende zuren, b.v. chroomzuur. Onder de kunststoffen die met 15 ; succes zijn bekleed, bevinden zich acrylonitrile-butadieen-sty reen- (ABS-) -copolymeren, polyfenyleenoxyden (PPO), polysulfonen, polyethersulfonen, polycarbonaten -en nylon. Sommige van deze i : kunststoffen zijn niet bestand tegen soldeertemperaturen, d.w.z.

. ca. 260°0. ABS b.v. heeft een hechtsterkte bij kamertemperatuur j 20 van slechts 1 N/mm en een verwekingstemperatuur van 80 - 100°C. ;· ; i · .

! ·. Een uit ABS vervaardigd gedrukte schakeling-paneel is bijgevolg - 1 niet bestand tegen soldeertemperaturen.

De toepassing van thermoplastische polymeren als substraat- i ! ; materiaal voor gedrukte bedradingpanelen vond beperkte toepassing 25 als gevolg van de marginale chemische verenigbaarheid van vele weinig kostende materialen, in de voor behandeling vooraf bestemde ' oplossingen en de metalliseerbaden, die aan de vervaardiging van i schakelingpanelen tepas komen. In bepaalde gevallen, waarin de • chemie van het proces niet wordt beschouwd als een afbrekende fac- : ! 30! tor voor de kunststof, sloten de stringente eisen van de assembla- : ! ; " ‘ i j : . ; 8200082 ’ % » ' " ” .........'; - 2 - ge van onderdelen en het solderen alsook de op het solderen volgende cyclussen van reinigen met oplosmiddel en/of dëergens om vloei-middel te verwijderen, vele mededingende materialen uit. Een geschikte' thermoplastische kunststof moet aanvaardbaar zijn wat be-5 treft de chemische aspecten van het schakelingpaneel; het moet ver spanend bewerkbaar zijn op bestaande uitrusting, het moet soldeer-! ! baar en reinigbaar zijn en het moet een geschikt diëlektrisch ma- ; teriaal zijn.

Vanwege de ernstige fabricagemoeilijkhecLen werden in matrij-;10 zen gevormde sulfonpolymeren in zeer beperkte hoeveelheden toege past als basismateriaal voor gedrukte schakelingen,'maar zij werden slechts gebruikt bij hoogfrequente toepassingen waarvoor de kleine diëlektrische constante en dissipatiefactor van het poly-: 1 sulfon vereist zijn.

i - U5 , Een vergelijking van de elektrische eigenschappen van sul- ; fonpölymeren met die van andere kunststoffen wordt hieronder weer- ί f I , . · .

i gegeven, waarbij de wenselijkheid van deze materialen voor toepas- . sing bij de vervaardiging van gedrukte schakelingen blijkt: diëlektrische dissipatie- temperatuur : constante factor voor conti- , ; (106 Hz) (IQ6 Hz) ABS 2,k - 3,8 0,007-0,015 . 82 ; ΡΡ0 2,6 0,0007 10^ met papier versterkte ; ; epoxy k,0 0,018 121 i ' ! polycarbonaat 2,9 0,010 ^ 121 .. ; .

met glas versterkte polyester U,5 0,020 1^3 met glasweefsel versterkt ?30' epoxy k,5 0,020 1^3 ; polysulfon 3,1 0,003 17^ I polyarylsulfon 3,7 0,013 260 ; polyethersulfon 3,5 0,006 201,5 , ; polyfenylsulfon 3, ^5 0,0076 201,5 i ·' 35· met glas versterkt epoxy- polyimide 5,1 . 0,017 218 I 1 _:___;__; 8200082 ' -ii - 3 - met glas versterkt Teflon 2,5 8 x 10 260

Geëxtrudeerde of in matrijzen gevormde sulfonpolymeerfoelies, -vellen of -artikelen behoeven een bijzondere behandeling om onder spanning ontstane haarscheurtjes of barstjes te ontspannen ; 5 na onderworpen geveest te zijn aan een mechanische of bepaalde chemische bewerking. Zo kunnen b.v. boren, verspanend bewerken, : ? af schuiven, bijwerken enz. blaasvorming of de vorming van haarscheurtjes onder invloed van spanning bij het sulfonpolymeermate-riaal veroorzaken. Tegenwoordig wordt het ontspannen tot stand ge-.10 bracht door temperen bij een temperatuur van ca. l67°C gedurende minstens 2 uren. Voor het aanbrengen van metaallagen op sulfon-polymeren is eveneens een dergelijke tempertrap noodzakelijk, j Voor gedrukte schakelingen bestemde basismaterialen be- I . staande uit sulfonpolymeer hebben geen ruime toepassing gevonden 115 vanwege de extreme ververkingsmoeilijkheden. Voor het temperen t van sulfonpolymeer als basismateriaal voor toepassing als substraat ; ! voor gedrukte schakelingen zijn een of meer van deze tempertrap- : . ; pen bij temperaturen van ca. l67°C noodzakelijk om het sulfonpoly meer te ontspannen gedurende minimaal 2 - k uren, waarbij een 20 * tempertrap van 6-8 uren voorkeur heeft. De sulfonpolymeerbasis wordt vastgezet tussen draagbladen uit staal, om haar vlakheid te j handhaven, waarna zij wordt verhit in een oven. De draagplaten zijn noodzakelijk, daar verhitting verweking of vloei van het po-lysulfonmateriaal teweegbrengt. Het achterwege laten van ontspan- I * [25 ; nen kan resulteren in de vorming van haarscheuren of barsten bij | ! het polysulfonmateriaal bij latere chemische bewerking of op een ! later tijdstip·.·

Doel van de uitvinding is het verschaffen van verbeterde werkwijzen voor het ontspannen van uit een sulfonpolymeer bestaan-! 30 de artikelen.

I ! ! Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een ver- ; beterde werkwijze voor het doelmatig ontspannen van een uit een I ! sulfonpolymeer bestaand artikel, waarbij temperen van het sulfon- 1 ‘ ...

polymeer of het vastzetten ervan tussen draagplaten om zijn vorm if % e . j 35 i gedurende de ontspannmgstrap te handhaven, of fysieke vervorming ; ti .

i i * V » ' - k - \ worden vermeden.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van werkwijzen voor het ontspannen van artikelen bestaande uitbeen oppervlaklaag uit een sulfonpolymeer, die gelamineerd of hechtend 5 bevestigd is aan een substraat, j Een doel van de uitvinding is ook het verschaffen van een i werkwijze voor het vormen van een artikel bestemd voor hechtende metallisering, welke werkwijze meer economisch en sneller is dan die behorende tot de stand der techniek·.

10 Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van | een verbeterde werkwijze voor het vervaardigen van gedrukte scha- kelingpanelen, met inbegrip van panelen met een, twee of meerdere lagen, met een grote oppervlaksweerstand, een uitstekende hecht- i j sterkte tussen het oppervlak van de schakeling en het hechtend { i · ;15 · erop afgezette metaal, een uitstekende stabiliteit bij soldeertem-: ! . · ! · peraturen en reproduceerbare en economische fabricagemethoden.

; ; i

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van ; f ^ | een werkwijze voor het vervaardigen van een voorgevormd artikel ; dat geschikt is voor de vervaardiging van .gedrukte schakeling- '20 panelen, welk voorgevormd artikel bestaat uit een sulfonpolymeer-

Jbelie, -vel of -substraat met een dikte van minstens 75 ym.

Met "sulfonpolymeer" wordt een thermoplastisch polymeer bedoeld, dat de diarylsulfongroep, 0=S=0, bevat, waaronder de volgende polymeren: polysulfon, polyethersulfon, polyarylsulfon ;25 ' en polyfenylsulfon.

| ‘ Om de vorengenoemde doelen te bereiken en overeenkomstig ' haar opzet zoals deze hier wordt beschreven, verschaft de uitvin- „ ding een werkwijze voor het ontspannen van een geextrudeerd of in een matrijs gevormd artikel bestaande uit een sulfonpolymeer.

30 Het artikel wordt blootgesteld aan een bron van elektromagnetische ί straling gedurende een voldoende lange tijdsduur om voldoende énergie te absorberen om het sulfonpolymeer door ontspannen te ί bevrijden van daarin aanwezige spanningsbarsten. De blootstelling i i heeft plaats bij een of meer frequentiegebieden,. waarbij de fre- 35; quenties kunnen worden geabsorbeerd door het sulfonpolymeer en die 1-; | ( 1 82 0 0 0 8 2 ^ ' - ‘ ‘ .

κ - 5 - doelmatig zijn voor ontspanning, waarbij geen of nagenoeg geen door warmte teweeggebrachte verweking of vloei van het sulfonpoly-meer wordt veroorzaakt. Onder invloed van spanning optredende barsten in het sulfonpolymeer zouden het gevolg kunnen zijn van een : 5 uit extruderen, vormen in een matrijs of bekleden met een metaal- : laag bestaande trap of van mechanische bewerking of een zwel- en t j etstrap, zoals verderop wordt omschreven. De elektromagnetische straling wordt gekozen uit de gebieden van infrarood-, microgolf-en ultravioletstraling.

f 10 , Zoals bovenstaand aangegeven, werd gevonden, dat ontspannen van sulfonpolymeer door dit blootstellen aan dergelijke straling geen aanmerkelijke warmteontwikkeling teweegbrengt en daarvan.

! niet afhankelijk is. Door de afwezigheid van aanmerkelijke warmte- ; | ontwikkeling veroorzaakt de ontspanningsmethode volgens de uitvin-· 115 ding geen verweking of vloei van het sulfonpolymeer en verandert j ; aldus zijn geometrische vorm of afinetingeü niet. Daar het sulfon— ► ! polymeer niet zacht wordt of vloeit gedurende de werkwijze voor ‘ i ' * ontspanning volgens de uitvinding, kan het polymeer worden ontspan- • · nen zonder noodzaak tot ondersteunende of dragende hulpstukken .20 en dergelijke, die algemeen worden toegepast bij de met warmte uitgevoerde tempermethode voor ontspanning van een sulfonpolymeer.

De uitvinding heeft tevens betrekking op verbeterde werkwijzen voor de vervaardiging van de volgende zaken: een voorge-i vormd produkt,. een met metaal bekleed isolerend substraat, een ,25 ‘ gedrukte schakelingpaneel, en volgens de .vorengenoemde methode(n) .

• I ‘ / _ . ; i I vervaardigde gedrukte schakelingpanelen. ·· i «

Het sulfonpolymeerartikel kan een dikte hebben van minstens groter dan ca. 75 ym, bij voorkeur minstens groter dan ca. 775 ym, en met bijzondere voorkeur minstens groter dan ca. 1500 ym. De • 30 dikte van het sulfonpolymeersubstraat bedraagt minder dan ca.

6250 ym en bij voorkeur minder dan ca. 2300 ym.

: De uitvinding verschaft een eenvoudige en economische werk-

f I

wijze voor de vervaardiging van een isolerend substraat dat bestaat uit een sulfonpolymeer met een oppervlak dat geschikt is * I 35; voor het opnemen van een 'laag of patroon uit geleidend metaal door

• 1 I·' ___ 1 ’ . I

8200082 - 6 - · stroomloze afzetting. In een aspect heeft de uitvinding betrekking op een isolerend sulfonpolymeersubstraat dat geschikt is voor toepassing voor gedrukte schakelingen, en op de werkwijze voor de vervaardiging daarvan. De werkwijze voor de vervaardiging van : 5 ; het isolerende sulfonpolymeersubstraat of het isolerende voorge- j vormde artikel uit sulfonpolymeer voor toepassing bij de vervaar- diging van een gedrukte schakeling bestaat.uit het blootstellen t van het substraat of het voorgevormde artikel aan elektromagneti- j * sche straling die wordt gekozen uit de groep bestaande uit micro-'10 golf-, infrarood- en ultravioletstraling bij een of meer frequen- tiegebieden, die door het artikel kunnen worden of worden geabsorbeerd en die doelmatig zijn voor ontspanning in hoofdzaak zonder door warmte teweeggebrachte verweking of vloei van het sulfonpolymeer te veroorzaken, gedurende een voldoende lange tijdsduur om 115 : voldoende energie te absorberen om het sulfonpolymeer te ontspan- i I nen en/of bestand te maken tegen het optreden van spanningsbarsten^ •j daarin. De werkwijze omvat verder het mechanisch behandelen van I j deze foelie, dit vel of substraat om doorlopende gaten daarin te doen ontstaan., het herhalen van de uit stralingsbehandeling be-20 staande trap en het behandelen van de foelie, het vel of substraat om hechting van een daarop afgezette metaallaag te bevorderen, ! b.v. met een polair oplosmiddel dat in staat is het oppervlak van de foelie, het vel of substraat te doen zwellen, gevolgd door | blootstelling aan een oxyderende oplossing, b.v. een waterige |25: · ' chroom-zwavelzuuroplössing.

| ! - In plaats van de beschreven behandeling kan het oppervlak \ van de foelie-, het vel of substraat worden blootgesteld aan een plasma-ontlading gedurende een voldoende lange tijdsduur om een hydrofiel oppervlak te doen ontstaan en plaatsen voor chemische ,30 en/of mechanische hechting van het sulfonpolymeeroppervlak aan een.

‘ daaraan gehechte metaallaag te verschaffen. · ! De uitvinding-omvat tevens een werkwijze voor het vervaar- ' I digen van een samengesteld artikel dat geschikt is voor toepas-' I i .... .

1 sing bij de fabricage van gedrukte schakelingborden, welke werk- I ' 1 ‘ : ·" : -35: wijze bestaat uit: » ! ' ! ί : ' 8200082 -

V

m -7- het verschaffen van sulfonpolymeerfoelies of -vellen met een in *ί hoofdzaak uniforme dikte van 75 ym of groter, het lamineren van de sulfonpolymeerfoelie of het sulfonpolymeervel met een geschikte drager, hij voorkeur een vel versterkt thermisch 5 gehard materiaal onder omstandigheden waarbij warmte wordt toege voerd en druk wordt uitgeoefend, het mechanisch behandelen van het laminaat door een of meer gaten er doorheen te boren of te ponsen, en het blootstellen van het gelamineerde samengestelde artikel aan 10 elektromagnetische straling binnen een of meer frequentiegebieden - waarbinnen absorptie door het samengestelde artikel kan plaatsvinden en die doelmatig zijn voor ontspanning in hoofdzaak zonder door warmte teweeggebrachte vervorming door verweking of vloeiing van het sulfonpolymeer, gedurende een voldoende lange tijdsduur voor het absorberen 15 van voldoende energie voor het ontspannen en/of maken van het sulfon polymeer tegen barsten onder invloed van spanning, een tweede stralingsbehandelingstrap.

De uitvinding verschaft tevens een werkwijze voor de vervaardiging van een uit meerdere lagen opgebouwd gedrukte schake-20 lingpaneel, welke werkwijze bestaat uit de volgende'trappen; * het verschaffen van een substraat met een schakelingpatroon op minstens één oppervlak daarvan, het door lamineren bevestigen van een sulfonpolymeerfoelie of -vel met een dikte van 75 ym of groter aan het met metaal beklede 25 substraat, het mechanisch behandelen van het aldus gevormde laminaat door een of meer gaten er doorheen te boren of te ponsen, -het blootstellen van het sulfonpolymeer aan infrarood- of ultraviolet straling binnen een of meer frequentiegebieden, waarbinnen 30 de frequenties kunnen worden geabsorbeerd door de sulfonpolymeer foelie of het sulfonpolymeervel en die doelmatig zijn voor ontspanning in hoofdzaak zonder door warmte teweeggebrachte vervorming of verweking of vloeiing van het sulfonpolymeer, gedurende een voldoende lange tijdsduur om de sulfonpolymeerfoelie of het sulfon-35 polymeervel te ontspannen, en/of bestand te maken tegen barsten onder invloed van spanning, ,* het chemisch behandelen van het sulfonpolymeeroppervlak met een oplosmiddel en een oxydatiemiddel om dit oppervlak microporeus en hydrofiel te maken, 82 0 0 0 8 2 .

-8- het herhalen ran de uit bestraling met infrarood- of ultraviolet-straling bestaande behandelingstrap gedurende een voldoende lange tijdsduur om het sulfonpolymeer bestand te maken tegen barsten onder invloed van spanning, en 5 het stroomloos, al of niet gecombineerd met elektrolytisch, afzet ten van een metaal op het behandelde oppervlak.

Polysulfonen bevatten de eenheid met formule 1 (formulecij-fers verwijzen naar het bijgevoegde formuleblad). Polyethersulfo-nen bevatten de terugkerende eenheid met formule 2.

10 Zoals blijkt uit de vorengenoemde structuurformules, is iedere aromatische eenheid met formule 3 in het polysulfon gebonden aan haar buurman door een substituent -SOg-, wat wordt aangeduid als een sulfonbinding. Op soortgelijke wijze is iedere aroma-'tische eenheid in het polyethersulfon gebonden aan haar buurman 15 door een substituent -SOg- aan het ene einde, en een substituent -0- aan het andere eind, wat wordt aangeduid als een etherbinding. Voorts blijkt tevens, dat iedere substituent gescheiden is door vier koolstofatomen van de aromatische eenheid, d.i., een para-substituent is gescheiden door U koolstofatomen van de aromatische 20 eenheid, d.w.z. parasubstitutie.

Deze sulfonpolymeren in de vorm van in matrijzen gevormde vellen, staven en/of foelie, kunnen zodanig worden behandeld, dat de oppervlakken van deze materialen ontvankelijk worden gemaakt voor het hechtend af zetten van metaal daarop. Sulfonpolymeren 25 worden op ruime schaal gebruikt voor decoratieve toepassingen, in_ de automobielindustrie, voor elektronische onderdelen, medische apparatuur, uitrusting voor de voedsel- en zuivelindustrie. Ter toelichting wordt de navolgende bespreking gericht op bepaalde polysulfonen (in de handel verkrijgbaar als "UDEL-polysulforf van 30 Union Carbide Corp.). Het is bekend dat polysulfonen worden geken merkt door taaiheid, geringe kruip en langdurige thermische en hy-drolytische stabiliteit, waaronder jaren .van doorlopend gebruik in kokend water of stoom en in lucht met een hogere temperatuur dan 150°C, waarbij de eigenschappen weinig veranderen. Polysulfonen 35 komen in aanmerking voor Underwriters’ Laboratories Thermal Index- waarden van 150 C; zij behouden hun eigenschappen binnen een tem-peratuurgebied van -100 C tot boven 150 C. Zij hebben een warmte-deflectietemperatuur van ca. 1T4°C bij 1,8 MPa en ca. l8^C bij kl kPa. Langdurig thermisch verouderen bij 150 - 200®C heeft wei- - 9 - nig invloed op de fysische of elektrische eigenschappen van sulfon-polymeren.

Polysulfon kan worden bereid door de nucleofiele substitu- tiereactie van’het natriumzout van 2,2-bis(k-hydroxyfenyl)propaan : 5 ; met k,^'-dichloordifenylsulfon. De eindstandige natriumfenoxyde- groepen worden omgezet met methylchloride om de polymerisatie te I Ί - beëindigen. Dit beheerst het molecuulgewicht van het polymeer en ; ! ' . ♦ draagt.bij-tot de thermische stabiliteit.

i De chemische structuur van polysulfon wordt gekenmerkt door i ] ' - - ;10 - de diarylsulfongroep. Dit is een sterk resonerende structuur, waar- ! in de sulfongroep neiging heeft elektronen aan te trekken van de j | fenylringen. De resonantie wordt versterkt door de aanwezigheid I van zuurstofatomen in de parapositie ten opzichte van de sulfon- [ · j . groep. Doordat elektronen betrokken zijn bij resonantie, krijgen : II ' . -j ;15 i de polysulfonen een uitstekende bestandheid tegen oxydatie. Te- ï | ; vens bevindt het zwavelatoom zich in zijn hoogste oxydatietoe- : | stand. De sterke mate van resonantie heeft twee bijkomende uitwer-’ j 1 ; kingen. Hierdoor wordt de sterkte van de /betrokken bindingen ver-' groot en wordt deze groep ruimtelijk gefixeerd in een planaire 20 configuratie. Dit geeft stijfheid aan de polymeerketen, die behou den blijft bij hoge temperaturen.

\ ; De etherbinding geeft wat flexibiliteit aan de polymeerke ten, hetgeen een inherente taaiheid verleent aan het materiaal..

| De de benzeenringen verbindende sulfon- en etherbindingen zijn j 25: hydrolytisch stabiel. Daarom zijn, zoals hierboven eerder aangege-; I i ven, polysulfonen bestand tegen hydrolyse en waterige zure en alka- | lische milieus. . .

Geschikte polysulfonpolymeren volgens de uitvinding omvatten in de handel verkrijgbare polysulfonen, zoals een geen vul- i j : 30 middelen bevattende polysulfoiikwaliteit (de reeks P-1T00) die i ‘ I wordt gebruikt voor spuitgieten of extrusie; een reeks met grote- ' | ( re molecuulgewichten voor toepassing voor extrusie (zoals de reeks | E—35DO.),en een minerale vulmiddelen bevattend polysulfon dat bruik-j 1 ! _ baar is voor toepassingen waarbij het met metaal wordt bekleed * .

35‘ (zoals de reeks P-6050), waarbij alle drie deze kwaliteiten in de j ! ' !

I-i-— --:_:_I

qoη η oq o - 10 - handel verkrijgbaar zijn onder het handelsmerk "UDEL" van Union Carbide Corp.

De foelies dit sulfonpolymeren volgens de uitvinding hebben een in hoofdzaak uniforme dikte en zij kunnen chemisch worden be-; 5 ’ handeld volgens tot de stand der techniek behorende methoden voor . j het verkrijgen van uitmuntende hechting van later aangebrachte | ; afzetting van stroomloos gevormde metaallagen gedurende de vervaar- ; diging van gedrukte schakelingpanelen. !

Het is algemeen bekend dat voor deze tegen hoge temperaturen ;i0 ; bestande sulfonpolymeerfoelies langdurige temperbehandelingen nood- | . zakelijk zijn om barsten onder invloed van spanning te voorkomen.

Zo is het b.v. bekend, dat materialen van het polysulfontype met een grotere dikte dan ca. 1,5 mm moeten worden getemperd vooraf-| gaand aan mechanische bewerkingstrappen, zoals boren of ponsen,.

I 15 waarmee de vervaardiging van een gedrukte schakelingpaneel gepaard I j gaat. Bovendien is het voor materialen van het polysulfontype , - ’ i m ς i noodzakelijk deze te temperen nadat de mechanische bewerkingen : ' - * j bij het paneel zijn uitgevoerd, voorafgaand aan het stroomloos af-' l i ; zetten van metaal, teneinde het optreden van barsten onder invloed : 20 van spanning te voorkomen in een oplosmiddeloplossing om het mate— riaal te laten zwellen en in een oxydatieoplossing. Typische aanbe velingen voor de temperomstandigheden zijn: 2 - k uren en tot 9 : - uren bij ITO - 205°C tussen platen of matrijzen om de vorm of vlak heid te handhaven voorafgaand aan behandeling.

25 Zoals bovenstaand aangegeven is een bijkomende langdurige I · . . · i tempercyclus noodzakelijk na verspanende bewerking van-het materi-' ! ! aal en voorafgaand aan etsen van het oppervlak voor daaropvolgende; · | ! .

metaalafzetting uit stroomloze metaalafzettmgsbaden. De voordelen . i ! _ ; van de toepassing van stijf, in matrijzen gevormd-polysulfon zijn ; f ; 30 zeer belangrijk voor die gebruikers, die stringènte elektrische - ! eisen stellen bij hoogfrequenttoepassingen. In die gevallen is • het polysulfonmateriaal ideaal geschikt, maar het maakt de uitvoe-r i ring van omslachtige temperbewerkingen noodzakelijk om deze mate- i ! ! rialen verwerkbaar te maken. ί ! ! . . _ 1 35 . Gevonden werd, dat de uit sulfonpolymeer vervaardigde of ; - 11 - dit bevattende foelies, vellen, samengestelde artikelen en schake-" lingborden volgens de uitvinding kunnen -worden ontspannen of bestand gemaakt tegen spanningsbarsten gedurende perioden van de orde van grootte van minuten of korter, door blootstelling aan voor- 5 . af gekozen frequentiegebieden van elektromagnetische golven, en ; voorts., dat dit wordt bereikt zonder vervormingen van of spannin- : ! i ' i .· gen in het materiaal teweeg te brengen. - ; ί Dit wordt bereikt door het sulfonpolymeermateriaal geduren- ‘ | de een betrékkelijk korte tijdsduur bloot te stellen aan een of - *10 5 meer microgolf-, ultraviolet- of infraroodfrequenties die kunnen i worden of worden geabsorbeerd door het sulfonpolymeer en die doel- j matig zijn voor ontspanning in hoofdzaak zonder door warmte teweeg- I gebrachte verweking of vloei of vervorming van het polymeersulfon : te veroorzaken, let met microgolf-, ultraviolet- of infrarood- .

115 ; straling behandelde sulfonpolymeermateriaal wordt ontspannen.en/of;

i 1 - . A

• | bestand gemaakt tegen barsten onder xnvloed van spanning, zodat.. - het kan worden geboord of later geplaatst in de verschillende osy-·- ! : dat ie- en zweloplos singen zonder barsten onder invloed van span- | ' ning. .

i ’ * · 20 : Volgens een aspect van de uitvinding wordt een uit een sul- j fonpolymeer bestaand artikel blootgesteld aan microgolffrequenties δ groter dan 2^00 MHz, bij voorkeur tussen 10 en 10 Hz, in een i : - · .

; micro golf ovenkamer om het artikel te. ontspannen. Deze vondst is j _ heel verrassend, daar in de literatuur wordt vermeld, dat polysul- 25: fon grotendeels onbelinvloed blijft door deze straling. Anders dan i i

[ . bij tot de stand der techniek behorende methoden vermindert de -J

! behandelingscyclus met microgolven warmt ever vorming en deze bleek ; ! i ] 1 de noodzaak voor vastzetting tussen bij warmtetempering gebruikte r > ! metaalplaten overbodig te maken. De uit microgolfbehandeling be-

; I

30' staande trap is heel kort,nl. tussen 1 en βθ min, en duurt b.v.

' ca. 30 min (voor materiaal met een dikte van 1,6 mm) en varieert · j al naar gelang de dikte van het materiaal. Ha behandeling in een j microgolfoven kunnen de ontspannen polysulfonmaterialen worden be- i . . . i - werkt, en in het geval van fabricage van gedrukte schakelxngpane- i ·· 35 ï len, kunnen zij worden verwerkt door het boren of ponsen van gatenï- I \ i _ | .

!_;_ · _· _;__l ' -12-.

Bij de werkwijzen volgens de uitvinding kan ook gebruik worden gemaakt van microgolffrequenties voor het bereiken van dezelfde resultaten als een tweede warmtebehandeling om te temperen, wat typisch wordt aanbevolen bij tot de stand der techniek behoren-5 de methoden na het uitvoeren van bepaalde fabricagetrappen. Het bewerkte onderdeel kan worden ontspannen door blootstelling aan i * j microgolffrequenties gedurende een geschikte tijdsduur,b.v. 30 ! min (dikte 1,6 mm), wederom variërend overeenkomstig dé materiaal-; t 1 i ; * i dikte._ De trappen van de werkwijze volgens de uitvinding maken } ,10 de eerder beschreven langdurige, bij de tot de stand der techniek ; behorende werkwijzen toegepaste warmtebehandelingscyclussen over- | bodig, terwijl zij het polysulfononderdeel dimensioneel stabiel en: bestand tegen latere chemische en metalliseerbewerkingen maken.

I j In een ander aspect van de uitvinding kan gebruik worden ’ .

|15 ' gemaakt van een infraroodstralingssysteem, zoals b.v. dat wordt ge- i i bruikt voor het harden van bij de fabricage van gedrukte schake- j lingpanelen gebruikte maskeringen, voor het ontspannen van sulfon-i i ' polymeermaterialen.

i | ; Een sulfonpolymeer kan worden blootgesteld aan infrarood- :20 ί straling in een van een transportinrichting voorziene infrarood- ! oven. Anders dan bij tot de stand der techniek behorende temper-I methoden wordt door de infraroodbehandelings cyclus vervorming on der invloed van warmte verminderd en deze bleek de noodzaak tot het vastzetten van de materialen tussen tijdens het onder invloed ! 1 . .

125 van warmte temperen gebruikte metaalplaten overbodig té maken. 1 fl r 0 0 0 8 2 ; ! De uit infraroodbehandeling bestaande trap wordt uit gevoerd door ' j " ï - e * . .· ï ; een sülfonpolymeermateriaal bloot te stellen aan mfraroodstraling ; met een golflengte tussen ca. 2,5 en 50 ym, bij voorkeur tussen ; ca. 6 en ca. 20 ym, gedurende een tijdsduur van minstens ca. 35 .30’ sec (materiaaldikte 1,6 mm). De tijdsduur varieert al naar gelang ; | de dikte van het sülfonpolymeermateriaal, waarbij langere.perioden' noodzakelijk zijn voor dikkere materialen. Infraroodbehandeling ! · ’ j ί kan worden toegepast voor iedere ontspannings- of stabilisatietrap t j · i die noodzakelijk is in plaats van tot de stand der techniek, beho- j f' i · ‘ ; 35 j rende warmt ebehandelings cyclussen bij gebruikmaking van suïfonpo- ; Y | ' / ; . [_J_ - ' . ' -i ' ί ; ~ ......

I . I - 13 - » ’ ** ™ t » lymeermaterialen.

; ΐη veer een ander aspect van de uitvinding kan gebruik wor den gemaakt van een ultravioletbron voor de behandeling van een sulfonpolymeer. Van sulfonpolymeren zoals polysulfon is bekends I 5 ; dat zij het ultravioletgedeelte van het spectrum, d.i. bij 0,2 tot.

' 0,38 urn., volledig absorberen. Volgens de uitvinding werd echter ge- ! i / * | ; vonden; dat ontspanning of stabilisering van een sulf onpolymeer ί

| I

j met ultravioletstraling tegen het optreden van barsten onder in- ί , ; vloed van spanning, alleen plaats vindt binnen de nauwe· band tus- jlO I sen 0,23 en 0,28 ym van het ultravioletspeetrum, na blootstelling i : van het sulfonpolymeer gedurende een tijdsduur die varieert als ; ί functie van de materiaaldikte. Andere ultravioletgolflengten bui- ; | ; ten deze band, b.v. 0,32 ym, brengen geen of geen doelmatige ont- : . spanning of stabilisering van een sulfonpolymeer tegen barsten 15 ' onder invloed van spanning. Het met ultravioletstraling behandelde: 1 ! ’ ' : • ί sulfonpolymeer kan worden bewerkt en behandeld zoals bovenstaand j i . ...

ί : beschreven in verband met met microgolf- en/of infraroodstraling | behandeld sulfonpolymeer of behandelde - sulfonpolymeren. :‘ V ; t Terwijl stralingsbehandeling*van sulf onpolymeerartikelen i j20 j in het algemeen kan worden tot stand gebracht door de onderling ; ; verwisselbare infrarood-, microgolf- en ultravioletstralingen ;' volgens de uitvinding, .zijn er uitzonderingen. Zo bleek b.v. in ί het geval van met koper beklede polysulf onartikelen, dat ontspan- ! ning of stabilisering van het polysulfon tegen barsten onder in- 25 ί vloed van spanning kan worden tot stand gebracht door infrarood- *· i ! | of ultravioletstraling, maar niet met behulp van microgolfstraling.

! Microgolfstraling van met koper beklede artikelen ontwikkelt over-'1 ! ί ; | matige warmte in de koper laag, waardoor niet alleen veldvervormin- j ! gen en overbelastingsomstandigheden ontstaan, maar tevens het po- ! 30; lysulfon wordt beschadigd. Yolgens êên werkwijze voor het vervaar- i ; digen van gedrukte schakelingpanelen wordt de zogenaamde "half- ’ i t 1 ï additieve” techniek toegepast. Het isolerende voorgevormde artikel i ! - · i 1 volgens de uitvinding wordt op maat gesneden en blootgesteld' aan ] .

ί ί " 1 • j ; microgolf-, infrarood- of ultravioletstraling bij een frequentie * ί I - ' f 35J waarbij het sulfonpolymeer in staat is de straling te absorberen, j I *

! - - I

I - - · · · .·- . 1 o o n η n q 9 : : r : -1 I ; — - — - - f ' , i !. - ik -

Vervolgens worden de gaten daarin aangebracht. door boren, ponsen i \ of dergelijke. Nadat de gaten zijn gemaakt, wordt het voorgevormde , artikel blootgesteld aan microgolf-, infrarood- of ultraviolet- | straling bij een frequentie, waarbij het sulfonpolymeer in staat ! 5 · is de straling te absorberen, gedurende een voldoende lange tijds- I 1 duur om voldoende energie te absorberen om het sulfonpolymeer te j ontspannen. ; I Naar keuze kan het voorgevormde artikel met de gaten daarin; * ... 'f ! worden gevormd. Een op deze wijze voorgevormd produkt behoeft geen- ! ' !10 latere, uit het mechanisch aanbrengen van de gaten bestaande trap : i · : j j te doorlopen en hiermede komt de noodzaak voor de bestralingstrap - j · voor het ontspannen voorafgaand aan een dergelijke mechanische I bewerkingstrap te vervallen.

I ! . ...

Een voorgevormd artikel volgens de uitvinding wordt gedu- J ; · ·. · |l5 ' rende 3-6 min vooraf behandeld in een dimethylformami deoplossing-; | r en daarna geëtst gedurende ca. 3 min bij 55 - 65°C in een oxyde- I . 1 · . ; ; rende oplossing, om hechting van metaal aan het oppervlak van het \ j ' voorgevormde artikel te bevorderen. Een zwakke chroomzuuroplossing ' kan worden gebruikt als etsmiddel. Het geëtste voorgevormde arti- . :20 : kei wordt ontvankelijk gemaakt voor metaalafzetting door het onder • ; te dompelen in b.v. een tin(ll)-palladiumchloride bevattende kata- ly.satoroploss.ing bij kamertemperatuur gedurende 1 - 3 min, waar-; door het gehele oppervlak van het voorgevormde artikel, met inbe- ί j grip van de wanden van de gaten in dit voorgevormde artikel, wordt.

25! gekatalyseerd. . · .

I - * ' - · Een dunne laag metaal wordt vervolgens stroomloos afgezet ] • : — i ! op het oppervlak en op de wanden van de gaten van het voorgevormde: artikel. Na deze trap kan het met metaal beklede paneel worden be- I I drukt met een gewenst schakelingspatroon volgens een fotolaktech- ; 30 ’ niek (Engels: photoresist technique). De lichtgevoelige bekledings- laag kan van het type zijn, dat polymeriseert of depolymeriseert · ! , bij blootstelling aan ultravioletstraling. Een positieve resp.

i . i ‘ · ; negatieve transparant van het schakelingspatroon wordt vervolgens = 1 . . ' . . j ! ; gebruikt om een aehtergrondbeeld m ‘lak te vormen, dat op zijn j t - · : i 351 beurt een schakelingspatroon weergeeft op het voorgevormde artikel;. .

1 I · . !

1 I ' - ; :.···· · L

82 0 0 0 8 Z , ' .

I : .- 15 - j f .

Haar keuze kan gebruik worden gemaakt van een. tijdelijk bescher-mingsmateriaal dat een lakbescherming tegen metaalafzetting vormt, 5 door het door zeefdruk aanbrengen van een maskerende laag bestaan de uit een tijdelijke lak. Koper en/of een of meer andere metalen | 5 ; worden galvanisch afgezet pp de blootliggende gebieden, van het pa- ! ; troon tot de gewenste dikte. Vervolgens wordt de tijdelijke mas- { ! keerlaag verwijderd en de op deze wijze blootgelegde dunne laag i - * ί ! van stroomloos af gezet metaal wordt veggeëtst. Een bij .voorkew ·

i I

l · · s · toegepast etsmiddel na de blootstelling van het voorgevormde arti— ! 10 ; kei aan dimethylfQrmamide is een oplossing "bestaande 'uit.: ! ; 55,9 gev.% Z2SQkX96%'s) . .

j tot 10,k gew.jS H3P0^ (85 - 8T^’s) · . .

! 3,0 gev.% CrO^ i tot 30,7 gew.$ HgO.

15 i’ Volgens een andere werkwijze voor het vervaardigen van ·. ·: * gedrukte schakelingpanelen wordt gebruik gemaakt van de zogenaamde., • \ "geheel additieve" techniek. Men vervaardigt een isolerend voorge-; .

lormd artikel volgens de uitvinding uit polysulfon-, polyfenylsul- | ; ' fon- of polyethersulfonmateriaal. Gaten met een afstand tussen - 20; de middelpunten van b.v. ca. 2,5 mm of kleiner, worden gevormd ί · j in het voorgevormde artikel op vooraf gekozen plaatsen. Alvorens .

t ; de gaten aan te brengen wordt het voorgevormde artikel blootge- I ‘ * .

j ! steld aan microgolf-, infrarood- of ultravioletstraling binnen een of meer frequentiegebieden, waarbij hefc polysulfon, polyfenyl- .

25 j sulfon of polyethersulfon in staat is de straling te absorberen . .i i en die doelmatig zijn voor ontspanning in hoofdzaak zonder onder : * ' - ; i , _ j | invloed van warmte optredende verweking of vloei of vervorming ; t .

I » ervan te veroorzaken, gedurende een voldoende lange tijdsduur om j ; voldoende energie te absorberen om ontspanning of tegen daarin ί r 30 onder invloed van spanning optredende barsten tot stand te bren- j | ; gen. Het voorgevormde artikel en de wanden van de gaten worden ; ' onderworpen aan een behandeling vooraf van het oppervlak door et- ? . j sen met een gebruikelijke chroomzuur bevattende ozyderende oplos- ; !" sing, om het oppervlak van het voorgevormde artikel en de wanden' -i , ί . ; t 351 . van de gaten voor te bereiden voor de daaropvolgende afzetting /, i- " · ' -· : V ' ' rf- ' -H-TTj (T-n ö 2 — -:—=— -- ..

! ! - 16 - van metaal. Een fotobeeldvormingstechniek, beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 1.39^.869, 1.519*332 en 1.519*333 wordt vervolgens toegepast. De voorgevormde artikelen en gaten worden volledig bekleed met een waterige oplossing van een door ultra-! 5 ; violetstraling reduceerbare koperverbinding, en gedroogd. Een | . beeld bestaande uit plaatsen die katalytisch actief zijn voor de | 1 stroomloze afzetting .van metaal wordt gevormd door projectie of : \ ! { | contactafdruk waarbij de patroongebieden worden blootgesteld aan ultravioletstraling. De onbelichte, door straling reduceerbare !10 ' bekleding wordt verwijderd door spoelen en het beeld wordt gefi- ; xeerd door kortstondige blootstelling aan een stroomloos verkoper- t i bad. In deze toestand kan het patroon worden geïnspecteerd en het fabricageproces kan desgewenst worden onderbroken.

| ; Vervolgens wordt een metaal, b.v. koper, stroomloos afge- 15 : ' zet op het patroon met inbegrip van de gaten van de wanden, tot * L * · « .

; de gewenste dikte. , . ~ ·

Volgens een naar keuze toepasbare,, "geheel additieve" tech-; ; niek voor het vervaardigen van gedrukte schakelingpanelen, wordt i ! een geschikt, voorgevormd artikel volgens de uitvinding verschaft [ t 20 met gaten b.v. met een afstand tussen hun middelpunten van 2,5 mm | of kleiner. Vervolgens wordt het voorgevormde artikel blootge- ; j steld aan elektromagnetische straling om het sulfonpolymeer te 1 ontspannen of te .stabiliseren tegen barsten onder invloed van i spanning, zoals hier eerder werd beschreven. Het voorgevormde ar- 125: tikel en de wanden van de gaten worden ontvankelijk gemaakt voor ;

i stroomloze metaalafzetting volgens bekende ent- en sensibilise- I

I ; i | ringsmethoden, een fotolakrooster wordt door drukken aangebracht ' ' ter vorming van een permanent achtergrondmasker, waarbij het ge-! wenste schakelingspatroon onbedekt blijft. De lak wordt gehard ;30' en koper wordt stroomloos afgezet op het blootliggende patroon t .

I met inbegrip van de wanden van de gaten. f ; i . ' ...

| 1 Het voorgevormde artikel volgens de uitvinding kan naar j keuze katalytisch zijn, d.i. materialen bevatten, die katalytisch - I ! - ... . ; i i zijn wat betreft de elektrolytische. afzetting en die door en door . ' .

! I 7 ! ' ! 35I in het artikel verdeeld zijn of opgenomen zijn in zijn oppervlak, j . 1 ! "-·- ; - : -· : · ;/·- | ft? 0 0 0 8 2 1 ; t ; -17 - ί ; i waardoor de noodzaak tot een afzonderlijke katalyseertrap komt te | "vervallen.

ί In een uitvoeringsvorm van de uitvinding worden polysulfon- foelies of -lagen hechtend aangehracht op geschikte dragèrmateria-5 j len onder het vormen van een van polysulfonoppervlaklagen voor- : zien laminaat. Als drager geschikte materialen kunnen de volgende· 1 i * - ' omvatten: de bekende met papier» weefsel of glas versterkte lami- : I : ; naten alsook andere anorganische en organische materialen, zoals : glas, keramiek, porselein, harsen, en dergelijke. De voor gedrukte 110 ' schakelingen als isolerende drager voor de laminaten gebruikte I * ; I materialen omvatten isolerende thermohardende harsen, thermoplas- · tische harsen en mengsels daarvan, waaronder geïmpregneerde vezels, j : j b.v. glasvezels, bevattende uitvoeringsvormen van de vorengenoemde j , # e | ; . dragers. ' ..

! 15 : De laminaten volgens de uitvinding kunnen bestaan uit ieder; I ·' willekeurig isolerend of metalliek dragermateriaal dat is bekleed ; met de sulfonpolymeerfoelie, ongeacht vorm o.f dikte» ’ y i - " : ; Voorbeelden van de oplossingen voor stroomloze metaala'fzet- ; tingen voor toepassingen bij het afzetten van metaal op het geac- ; 20 tiveerde sulfonpolymeeroppervlak of de geactiveerde sulfonpolymeer- i : oppervlakken van de voorgevormde artikelen bestaan uit een wateri ge oplossing van een in water oplosbaar zout van het af te zetten i l . I i metaal of de af te zetten-metalen, een reductiemiddel voor de me- I taalkationen, een complexen vormend of sequestreermiddel voor de i i i25; metaalionen en andere bekende bestanddelen. Voorbeelden van derge- { j lijke oplossingen zijn oplossingen voor de stroomloze afzetting . ï ! '' - i · I | van koper, nikkel, kobalt, zilver en goud. Deze oplossingen zijn , i | de zaakkundige bekend en ze zijn geschikt voor autokatalytische I | afzetting van de aangegevernistalen zonder toepassing van elektri- (30 i sche stroom.

I ' - j ) Andere doelen en voordelen van de uitvinding.worden gedeel- ; telijk hier uiteengezet en blijken gedeeltelijk hieruit ofwel ! . men komt deze te weten door toepassing van de uitvinding, hetgeen i J .. . .1 , wordt gerealiseerd en bereikt met behulp van de in de navolgende "j i i voorbeelden en de conclusies aangegeven middelen en combinaties» i l-i " - . - : Ί ' R 2 0 0 0.8 2 - - 18 -

De volgende, op de vervaardiging van gedrukte schakeling-panelen gerichte voorheelden dienen ter toelichting van bepaalde uitvoeringsvormen van de uitvinding, maar zij mogen niet worden geacht de uitvinding op enigerlei wijze te beperken.

; 5 Voorbeeld I

| ! Geëxtrudeerde polysulfonvellen met een dikte van 775 resp. ‘ ! · 1150 urn werden verwerkt tot een gedrukte schakelingpaneel volgens ; tl’* f i ' een de volgende trappen omvattende werkwijze: (1) ieder vel werd 1 blootgesteld aan microgolf straling met een frequentie van 2^50' MHz ;10 gedurende 1 resp. 2 min, in een microgolfoven (Model JET.85, 2k^0 , MHz, 625 W (FR), 115 V wisselstroom, 60 Hz, 1,25 kW, in de handel . verkrijgbaar van General Electric Co.; (2) ieder vel werd voorzien j van gaten; (3) ieder vel werd geborsteld om van het aanbrengen [ ; van de gaten afkomstig afvalmateriaal te verwijderen; (¼) ieder i 1 . , 15 . vel werd blootgesteld aan mxcrogolfstralxng zoals beschreven m I- v trap (1); (5) ieder vel werd in een waterige dimethylformamide— ! ! oplossing gedompeld (soortelijk gewicht 0,955 - 0,965) gedurende ' 2-6 minuten; (6) ieder vel werd lf-5 sec gespoeld in heet water; 1 • ; (7) het oppervlak van ieder vel werd behandeld om hehhting daaraan; ;20 · te verbeteren bij een temperatuur van 55°C gedurende 7 min door blootstelling aan de volgende waterige oplossing: CrCL - 20 g/dm ; ’ o ‘s 3 3 3^ ’ H^PO^ - 100 cnr/dm , HgSO^ - 600 cm /dm en 0,5 g/dm van een an- .

! ionogeen perfluoralkylsulfonaat; (8) ieder vel werd gespoeld in stilstaand water (Engels: still water); (9) achtergebleven Cr(IV) 125 j werd geneutraliseerd met een 10# HgOg en 15# HgSO^ bevattende op- ; ! { .lossing; (10) - (12) ieder vel werd gespoeld met water, onderge- !

It- , „ 1 1 i · ' dompeld achtereenvolgens in 2,5 mol’s HC1, een ent-oplossmg be- ; staande uit het resultaat van de vermenging van PdCl2, SnClg en ; HC1 en geschikt om de oppervlakken ontvankelijk te maken voor ; 30 · stroomloze metaalafzetting, en als versneller, in een 5^'s HBF^- .

! oplossing; (13) koper werd stroomloos -afgezet op het oppervlak en ! de wanden van de gaten door blootstelling aan een bekende, auto- [1 ' I : katalytisch werkende, stroomloze badoplossing voor bekleding met , ; 1 .. · , - > I ί koper en gedurende een voldoende tijdsduur om een dikte van 2.,5 , - j 1 ' ' ‘ 1 35 1 ym tot stand te brengen; (l^·) - (15) ieder van de met koper bekle- i · . . :

• 1 . ' - S

. ) , - 1

’ 82 0 0 0 8 2 J _____L

- 19 - X . * de vellen werd gespoeld met water en 10 min gedroogd tij 125°C, hetgeen een met koper bekleed, geëxtrudeerd polys ulfonbasismateri-aai opleverde, dat geschikt is voor de vervaardiging van gedrukte schakelingpanelen.

t : 5: Gedrukte schakelingpanelen werden gefabriceerd onder ge- i | bruikmaking van deze met koper beklede geëxtrudeerde vellen volgens i I op zichzelf bekende technieken, d.i. een achtergrondbeeld in lak l j i werd op het oppervlak door bedrukken aangebracht, een schakeling- ; patroon uit koper werd gevormd door galvanisch verkoperen, de , 10' * lak werd afgestroopt en het aldus bloot gekomen achtergrondkoper i · werd weggeëtst.

! I

Afpelsterkten van 1,7 N/mm werden gemeten bij het resulte-; rende gedrukte schakelingpaneel. Een drijfproef op soldeer werd [ ! eveneens uitgevoerd. Men liet een volgens de uitvinding vervaar- | 15. digd, van een koperpatroon met een oppervlakte van 6^5,2 mm voor- | : -zien proefpaneel drijven op gesmolten soldeer bij 2^5°C gedurende; 5 sec. Het monster werd verwijderd voor onderzoek en het bleek "’"‘ij ' ’ · vrij te. zijn van blaasvorming of loslaten van de lagen.

: ‘ Voorbeeld II ' , 20: Op een aan beide zijden van een koperfoelie met een dikte

van 35 ym voorzien epoxy-glaslaminaat (in de handel verkrijgbaar : onder het handelsmerk "G10 ER" van de Norplex Division van UOP

' Ine.) werd op iedere zijde een schakeling in koper vervaardigd ! door eerst "RISTON™ 1206" ( droog filmfotopolymeer met een dikte

Is .

. | 25’ van 15,2b mm, in de handel verkrijgbaar van E.I.DuPont de Uemours ί ί & Co.) door lamineren te bevestigen aan de koperfoelie, door Ί ! dit bloot te stellen aan ultravioletstrading via een negatief ; van het gewenste schakelingspatroon, door ontwikkeling van het ! niet belichte "RISTON^™ 1206" met 1,1,1-tri chloor ethaan, door * I 30 etsen van de aldus belichte koperfoelie door blootstelling aan I j een ammoniakale koper(II)chlorideoplossing en door verwijdering ! ; van het achtergebleven "RISTOIT^'^ 1206" met methyleenchloride.

ί' j Een polysulfonkleefmiddel werd bereid door’ oplossing van I tabletjes van een polysulfonhars (in de handel verkrijgbaar onder I het geregistreerde handelsmerk "DDEL P 1700 NT" van Union Carbide ! t

|_j_;_' _ : - I

8200082 ~ 20 - . < ·

Corp.) in methyleenchloride. Het van aan beide zijden van sehake- lingspatronen voorziene paneel werd gedompeld in de polysulfon- oplossing en vervolgens gedroogd aan de lucht. Een polysulfonfoe- lie met een dikte van 75 ym werd door lamineren aan beide zijden ; 5 ! van het met kleefmiddel beklede paneel bevestigd in een pers bij 175°C gedurende 10 min onder een druk van 1,U MPa.

; · Gaten volgens het gewenste gatenpatroon werden in het paneel 1 , geboord en het afvalmateriaal werd verwijderd door afbörstelen.

Voorafgaand aan en volgend op het aanbrengen van de gaten werden ; 10 de panelen ontspannen door blootstelling aan infraroodstraling bij een frequentie in het gebied van 2,5 - ^-0 mm gedurende 35 sec ; in een infrarood-smeltoven (Model k38h) in de handel verkrijgbaar · van Research Ine.). Het paneel werd verwerkt tot meerdere lagen | bevattende gedrukte schakelingpanelen volgens het voorschrift 115 ‘ uit voorbeeld I, te beginnen met trap (5)> behalve dat de duur ί ; i J van het bevorderen van de hechting slechts 2 min bedroeg.

Voorbeeld III

I ! Een met aan beide zijden met een koperfoelie met een dikte van 35 ym bekleed polysulfonvel werd getemperd volgens op zich-20 zelf bekende methoden gedurende b uren bij 170°C terwijl het was ; : vastgezet tussen staalplaten om de vlakheid te handhaven en krom- ’ trekken te voorkomen. Schakelingpatronen in koper werden vervaar digd volgens de druk- en - etstechniek, zoals beschreven in voor-! beeld II. Een polysulfonkleefmiddel werd bereid zoals in voor- S ί - 25 beeld II en aangebracht op de van de schakelingspatronen voorziene.

* i · i oppervlakken en vervolgens gedroogd aan de lucht. Twee polysulfon— * x ! ; foelies, ieder met een dikte van 75 ym en naar keuze blootgesteld aan microgolffrequenties zoals in voorbeeld I om te ontspannen, ! werden door lamineren aangebracht op de bovenzijde en de beneden- : ! .0

-130· zijde over de geëtste koperfoeliepatronen m een pers bxj 175 C

i | gedurende 10 min en onder een druk van 1SU MPa.

I ί | | Gaten werden in het paneel geboord en het afvalmateriaal \ ' 1 werd verwijderd door afborstelen. Nadat de gaten waren vervaar- ! ! . · ! I digd, werden de voorgevormde artikelen wederom ontspannen door j blootstellen aan ihfraroodstraling zoals in voorbeeld II. Ultra- j "

i - I

||·· ' . I

82 0 0 0 8 2 , .

« £ I I — - ' ! : - 21 -

violetstraling had eveneens kunnen worden gebruikt. Het artikel werd vervolgens omgevonud tot een meerdere polysulfonlagen bevattend schakelingpaneel volgens het voorschrift uit voorbeeld II. Voorbeeld IV

I 5 · Een isolerend, katalytisch, voorgevormd artikel uit een ( i sulfonpolymeer dat een middel bevat om het katalytisch te maken.

| wat betreft stroomloze afzetting van metaal, werd blootgesteld | aan microgolfstraling bij een grotere frequentie dan 1,96 GHz gedurende ca. 30 min om het te stabiliseren. Het voorgevormde ar- 5 ‘10 tikel werd voorzien van de gaten volgens een gewenst gatenpatroon 1 en vervolgens wederom blootgesteld aan microgolfstraling zoals i bovenstaand beschreven. Vervolgens werd het voorgevormde produkt ondergedompeld in een vooretsoplossing, b.v. dimethylformemide, I ’ gevolgd door behandeling met een zure etsoplossing bestaande uit ; |15 : b.v. HgSO^ en CrO^ en HgO, bij een temperatuur tussen k5 en $5 C, ·' - ! waardoor een wat betreft de afzetting van een hechtende metaal- j j laag katalytisch oppervlak werd gevormd. Een maskeerlaag uit per- ; - [ manente fotolak werd aangebracht op ieder oppervlak van het voor- .

1 gevormde artikel om de niet met koper te bekleden gebieden te mas-· 20. keren. Koper werd vervolgens stroomloos af ge zet volgens op zich- ; zelf bekende methoden op de wanden van de gaten en op de blootlig- , gende oppervlakken, ter vorming van het gewenste geleiderpatroon • met een dikte van ca. 35 ym.

Voorbeeld V

j 25 i Dit voorbeeld betreft een andere uitvoeringsvorm van een ! j geheel additieve methode voor het vervaardigen van een gedrukte $ i ' schakelingpaneel. Een isolerend voorgevormd artikel bestaande uit ! een sulfonpolymeervel, wordt voorzien van gaten. Voorafgaand aan j het boren of ponsen van de gaten en wederom nadat de gaten waren 30 gevormd, wordt het voorgevormde artikel blootgesteld aan micro- i - golfstraling teneinde het voorgevormde sulfonpolymeerartikel te f * ; ontspannen in hoofdzaak zonder ontwikkeling van warmte. -Het voor- i I ; gevormde artikel en de wanden van de gaten krijgen een behandeling ; vooraf van het oppervlak* b.v. zoals eerder beschreven. Het voor- f -* ! i ^ | j35‘ gevormde artikel en de gaten worden vervolgens behandeld met op- » * i -

_!_,_: _;__ J

8200082 .-22- lossingen die een met ultravioletstraling reduceerbare koperverbinding bevatten, en daarna gedroogd. Bij belichting via een negatief van het gewenste schakelingspatroon, wordt een wat betreft stroomloze metaalafzetting katalytisch beeld gevormd. De niet belichte., : 5 met straling reduceerbare bekledingslaag wordt door wassen verwij- , derd en het beeld wordt versterkt en aldus gefixeerd door kortston- 1 i * dige blootstelling aan een stroomloos koperbad. Verdere hoeveelhe- _ * 1 1 * * ; den koper worden vervolgens stroomloos afgezet' op het schakelxng- i i ..

patroon en de wanden van de gaten tot de schakeling is opgebouwd i :10 tot de gewenste dikte.

Voorbeeld VI

; Dit voorbeeld betreft een andere uitvoeringsvorm van de vervaardiging van gedrukte schakelingen onder toepassing van in-j fraroodstraling. Een voorgevormd artikel bestaande uit polyether- 'I „ .· Ί5 ; sulfon wordt gebruikt als basismateriaal. Zowel voor als na het - I ; · ·: ' i | . . aanbrengen van de gaten in een gewenst patroon wordt het voorge- ! | · i | Vormde artikel blootgesteld aan infraroodstraling bij een frequen- ! tie tussen ca. 2,5 en ho ym gedurende ca. 1 min of korter als func- j tie van de dikte van het voorgevormde polyethersulfonartikel, om ; 20 ; dit artikel te ontspannen in hoofdzaak zonder warmteontwikkeling en aldus zonder vervorming of vloeiing van het polyethersulfon. Vervolgens wordt het voorgevormde artikel vooraf behandeld teneinde de hechting te bevorderen zoals eerder beschreven en het op deze wijze behandelde oppervlak, met inbegrip van de gaten van .25. .de wanden, wordt aldus ontvankelijk gemaakt voor stroomloze metaal- » - - j J afzetting door onderdompeling in een bekende katalyserende oplos- | I sing. ' · < * ' * .

i Een laag metaal wordt stroomloos afgezet op het geactiveer de oppervlak, met inbegrip van de gaten van de wanden, door bloot— | 30: stelling aan een bekend autokatalytisch, stroomloos metalliseer- bad, b.v. bij kamertemperatuur, gedurende ca. 8 min. Om het opper- ΐ vlak van het voorgevormde artikel elektrisch geleidend te maken, i ' e ; wordt een masker in het gewenste patroon gevormd door middel van | een bekende fotolaktechniek; het aldus gevormde masker beschermt 1 ; t - I 35: de achtergrond; koper wordt galvanisch afgezet tot een gewenste .

82 o o o a2 M .

' Li__;_ . ,_;_ j ; - 23 - t dikte op de niet gemaskeerde gebieden met inbegrip van de gaten ; van de vanden. Vervolgens vordt de de achtergrond vormende fotolak afgestroopt en de geleidende achtergrondlaag van koper vordt verwijderd door etsen.

i

; 5 . Voorbeeld VII

! ; Een vel met glasvezels versterkt epoxylaminaat vordt aan I _ beide zijden voorzien van een suLfonpolymeerfoelie met' een dikte j ! van 70 ym en gesneden tot paneelgrootte. Het paneel wordt voor- I ! zien met gaten volgens een gewenst gatenpatroon. Vervolgens wordt ! ί j !10 ; het paneel blootgesteld aan ultravioletstraling met een golflengte" tussen 0,23 en 0,28 ym of aan infraroodstraling bij voorkeur met ; ΐ een golflengte tussen 6 en 20 urn of microgolf straling met een fre- ! * · · R 16 quentie bij voorkeur tussen 10° en 10 Hz. _

Voorbeeld VIII

15 : (1) Een vel met glasvezel versterkt epoxy laminaat met een dik- -j ί * j te van 1 mm wordt aan beide zijden voorzien van een sulfonpolymeer- . } j f ' ! ; foelie met een dikte van 80 ym, ën vervolgens gesneden op paneel-. ; • I ! grootte; ’ - ' , · . ·. '4 ' l * ' ' -f.

| (2) het paneel wordt voorzien van gaten volgens een gewenst. i- 20 gatenpatroon; (3) vervolgens vordt het paneel blootgesteld aan ultravioletstraling met een golflengte van 0,23 tot 0,28 ym, ; of aan infraroodstraling bij voorkeur met een golflengte ! van 6 tot 20 urn, 8 16 i 25; of microgolfstraling met een frequentie van 10 tót 10 Hz; .

* ’ ; ! j een en ander gedurende een voldoende lange periode om het ' ! sulfonpolymeer te ontspannen; en ' - ; . . j ' * (M het aldus behandelde paneel wordt voorzien van een metaal- l ! ; afzetting in de vorm van een -gewenst geleiderpatroon voor een ge- _· !30 drukte schakeling, onder toepassing van bekende half- of geheel * I additieve fabricagetechnieken. . .

; Voorbeeld IX

; (1) Een vel met papier versterkt fenolharslaminaat wordt aan j i \ ... . ' . | i · beide zijden voorzien van een suLfonpolymeerfoelie met een dikte . t 't ‘ *

Ij „ f 35- van 80 ym, en vervolgens gesneden tot paneelgrootte; — i ! ' ’ ' ’ | 82 0 0 0 8 2 . . . ; . · ; - r Π : .7. ’ : (2) liet paneel wordt verder behandeld zoals beschreven in voorbeeld VIII.

Voorbeeld X

(1) Een vel met papier versterkt epoxylaminaat wordt aan beide i 5 ' zijden voorzien van een sulfonpolymeerfoelie met een dikte van I ! · i | 90 ym, en vervolgens gesneden tot paneelgrootte; | | (2) het paneel wordt blootgesteld aan infraroodstraling om de ! | sulfonpolymeerfoelie te ontspannen; . · > . t ‘ ! ' (3) de oppervlakken van het paneel worden behandeld om hen hech- I .

;10 ‘ tend te maken door blootstelling aan een dimethylfonnamideoplos- I ' % ; sing, gevolgd door een chroomzuur-zwavelzuuroplossing; * ί , | (k) d..er aldus behandelde oppervlakken worden voorzien van een | sterk hechtende koperlaag van de gewenste dikte, gevormd door | | stroomloze afzetting alleen of in combinatie met galvanische·af- .11"5; zetting;,· . v ! . .'/-··.· *. ·. - | I (5) het resulterende paneel wordt blootgesteld aan infrarood- · ! ; straling om te ontspannen; - ... ’ ! i i . · '· '[ ! · (6) het aldus vervaardigde, met koperöbeklede laminaat wordt ! l gebruikt voor de vervaardiging van gedrukte schakelingpanelen vol— i· # ! 20 ; gens op zichzelf bekende technieken.

j > 0 ï - l * I ·' - ; i ; . · - . ·-,. ·' . . · l · · - - · - i .

.1 ï · . . ; ! i ·: { j 1 i i i · I : i .

i i 1 I ! f j ! * ’ I ! - ': ? i :

I ; . I

! ; * j · ij - - i_i - · ι ί . *. · i , I ! ' ·· \ ' . · i !_i_:_:__*_1 8200082 - :

Claims (4)

1. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het . i sulfonpolymeer wordt blootgesteld aan de stralingsbehandeling . { 15. voorafgaand en/öf na de blootstelling aan mechanische of chemische’ I bewerkingstrappen. -
2. 3. Werkwijze volgens conclusie 2 voor de bereiding van een : t I : _ voorgevormd artikel voor toepassing bij de vervaardiging van een i ! gedrukte schakelmgpaneel, met het kenmerk, dat ! I ’ ; 20 : een sulfonpolymeerfoelie, -vel of -substraat wordt blootge steld aan elektromagnetische straling binnen een of meer gebieden t ..... . van frequenties waarbij de foelie, het vel of substraat in staat _ i · . . -" j I is deze të absorberen en die doelmatig zijn voor ontspanning in j. » .... . 4 . ' hoofdzaak zonder door warmte teweeggebrachte verweking of-vloei- : ;25; ing van het sulfonpolymeer, gedurende een voldoende lange tijds- I · - - . , I ; duur om voldoende energie te absorberen om het sulfonpolymeer te * : ontspannen en/of bestand te maken tegen onder invloed van spanning· - j ; ontstaand barsten, waarbij de straling wordt gekozen uit de groep ; ! bestaande uit;microgolf-, infrarood- en ultraviolet straling, 30. de foelie, het vel of substraat mechanisch wordt bewerkt ..'j - I ; om er doorheen lopende gaten'te vervaardigen, ;_j de uit behandeling met straling bestaande trap wordt her- . j . 82 0 0 0 8 2 - r - ' ' ; - 26 - I haald, ; ! de foelie, het vel of substraat chemisch wordt behandeld met een polair oplosmiddel dat in staat is zijn buitenoppervlak te doen zwellen en vervolgens dit oppervlak wordt blootgesteld aan i ( . ; 5 j een sterk oxyderende oplossing of een ontladingsplasma gedurende j j een voldoende lange tijdsduur om plaatsen te verschaffen voor che-; ] ί mische en/of mechanische hechting aan dat oppervlak van :een daar- j • i [ | aan bevestigde metaallaag. ' · : | ; Werkwijze volgens conclusie 1 of 2 voor het vervaardigen ! 10 j van een combinatie-artikel dat geschikt is voor toepassing bij | | de vervaardiging van gedrukte schakelingpanelen, met het kenmerk, | dat . ί : - - ί sulfonpolymeerfoelies of -vellen met in hoofdzaak een uni- ; : ; forme dikte groter dan ca» 75 ym door straling worden behandeld, 15 | - de met straling behandelde sulfonpolymeerfoelie of het met j • straling behandeldesulfonpolymeervel door lamineren wordt beves- ί • - , n · ; . | tigd aan een vel uit versterkt thermisch gehard materiaal onder ‘ ; uit warmtetoevoer en uitoefening van druk bestaande omstandighe- i I - ' . ' 1. den, l , 7 'i20.; het laminaat mechanisch wordt behandeld door een of meer r 1 er doorheen lopende gaten daarin aan te brengen door boren of pon- i ; I ; · sen, en ' I . · ; het gelamineerde samengestelde artikel wordt blootgesteld aan een tweede uit behandeling met straling bestaande trap. I - - 25 ί 5· Werkwijze volgens een der conclusies 1 - ^, met het kenmerk, f dat het sulfonpolymeeroppervlak verder mechanisch en/of. chemisch „:j ! · | ) of door blootstelling aan een plasma-ontlading‘wordt behandeld ! | j om een voor latere metallisering ontvankelijk hydrofiel oppervlak I ' ... i 1 tot stand te brengen, en de uit stralingsbehandelmg bestaande ί l . . ! 30: trap wordt herhaald. ί | ' 6. Werkwijze voor het vervaardigen van een meerdere lagen be- I I ' ' j | vattend gedrukte schakelingpaneel, met het kenmerk, dat j ! een substraat met op minstens een oppervlak ervan een scha- -! I . · " j- I kelmgpatroon wordt verschaft, j ' een sulfonpolymeer met een dikte groter .dan 75 ym door la- [ ] · J - ; ; - j- 82 0 0 0 8 2 - ' ; .. _ ·. . ' ' e Λ* -- —** t ~ " · .- 1 ...... --------------- , 1 ' I - 27 - • i : i ί mineren wordt bevestigd aan het oppervlak van het substraat, ' I het aldus gevormde laminaat wordt voorzien van een of meer i i er doorheen lopende gaten, ; het sulfonpolymeer wordt blootgesteld aan infrarood- of | 5 i ultravioletstraling bij een of meer gebieden van frequenties waar-: ί ; bij de sulfonpolymeerfoelie of het sulfonpolymeervel in staat is ! i · ; | | de straling te absorberen en die doelmatig zijn om het -sulfonpoly-; I · I meer te ontspannen in hoofdzaak zonder door warmte teweeggebrachte: 1 " I ' : ; ; vervorming door verweking of vloeiing van het sulfonpolymeer, ge- • I ! “ jlQ j - durende een voldoende lange tijdsduur om de sulfonpolymeerfoelie ί ' of het sulfonpolymeervel te ontspannen en/of bestand te maken i j · . . ! tegen door spanning teweeggebracht barsten, i ’ ' · · j ’ het sulfonpolymeer oppervlak chemisch -wordt behandeld met ί 1 . .' . . : j . een oplosmiddel en een oxydatiemiddel om dit oppervlak microporeus - jl5 | en hydrofiel te maken, . ’ . - · ·' - .,v ' ·" | ί de uit stralingsbehandeling bestaande trap wordt herhaald j j : . · . . i ; met infrarood- of ultravioletstraling, en > ί . i ' · · · ! · ' I j : een metaal stroomloos wordt afgezet op het behandelde opper- vlak al of niet gevolgd door galvanische metaalafzetting. 20 ; 7- Werkwijze volgens een der conclusies 1-6, met het ken- , i ; merk, dat de straling infraroodstraling is met een golflengte tus- j sen ca- 2,5 en hO ym en de duur van de blootstelling aan deze | straling plaats heeft gedurende een tijdsduur korter dan 1 minuut.· i *
3. 8. Werkwijze volgens conclusies 1-5, met het kenmerk, dat i ; * ί 25 ! de straling een microgolfstraling is met een grotere.frequentie : t - . * ! 1 dan i860 MEz. . · \ . . - . ' i- . _ l %' · f · ♦ ' ’ * . ' . · :
4. 9· Werkwijze volgens conclusies 1-6, met het kenmerk, dat ; . ί i - : - | de straling ultravioletstraling is met een golflengte tussen 0,23 I 1 * j ! en 0,28 ym. / ' . ί ; . - — ‘ · ί I : ... · : . 1 * i * - . i | ’ . ~ ; ‘ ^ · ·· .[ I ·! · .. . . - . - / · · I < ! 1 i - . . · . . .'· ’ 1- 1 0ϋϋθϋ8ϋ : ~ .... ; - · · · - . ·' y · i. I · . ' · . . : - Ί