NO129229B - - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår trykte kretser, hvormed menes en elektrisk strømkrets omfattende elektriske ledere anbragt på et bærende underlag av et passende dielektrisk materiale. Uttrykket "trykt krets" som her brukt, er uavhengig av prosessen hvormed strømkretsen dannes og refererer seg til slike laget ved prosesser som pregning, etsing og elektroforming.

Det har vært ofret adskillige anstrengelser på forsøk på

å finne polymerer som egner seg som underlag i trykte kretser. Slike underlag må besitte høy dielektrisk fasthet, en lav tapsfaktor såvel som tilstrekkelig strekkfasthet, trykkfasthet,

elastisitet, inerthet overfor løsningsmidler og syrer samt motstandsevne mot termisk nedbrytning.

En klasse polymerer som i. stor utstrekning brukes som underlag for trykte kretser, er polyesterne, for eksempel polyetylentereftalat. Disse er beskrevet i flere U.S.-patenter som for eksempel nr. 3 217 089, 3 228 093, 3 274 328 og 3 399 268. Polyetylentereftalat er generelt en lineær polyester som har gjentagende enheter av formelen:

Uheldigvis lider polyetylentereftalat av flere ulemper. Dets relativt lave smeltepunkt og spaltningstemperatur gjør det uegnet for bruk ved temperaturer over 180°C. Eksempelvis hender det ofte at det forekommer gjennomslag som tilveiebringer korte kretser når lederne i de trykte kretser fører vekselstrøm av høy frekvens.

Det er derfor et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret trykt krets som er tilnærmet fri for en eller flere av ulempene ved.tidligere trykte kretser.

Et annet formål er å tilveiebringe en trykt krets som har et underlag av et materiale med høy dielektrisk fasthet, høyt smeltepunkt og høy motstandsevne mot termisk nedbrytning.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe en trykt krets som kan anvendes ved høye frekvenser.

Nok et ytterligere formål er å tilveiebringe en forbedret trykt krets som har et underlag av et materiale med lav tapsfaktor.

Andre formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelse og figuren- på den medfølgende tegning som illustrerer en utførelsesform av den trykte krets i henhold til oppfinnelsen.

Oppfinnelsen tilveiebringer følgelig en trykt krets som omfatter minst én leder på et polyesterunderlag, og den er karakterisert ved at polyesteren utgjøres av gjentagende enheter med formler I, II og III:

hvor p, q og r angir antall gjentagende enheter, n er 0 eller 1, q:r = 10:15 til 15:10,. p:q er 1:100 til 100:1, p + q + r = 20 til 600, fortrinnsvis 20 til 200, idet karbonylgruppene i en enhet med formel I eller II er forbundet med oksygruppene i enhetene med formel I eller III.

I henhold til oppfinnelsen, og som vist på den medføl-gende tegning, er det således tilveiebragt en trykt krets 10 omfattende minst én leder, slik som lederne 11, 12 og 13 som bæres av og er festet til et underlag 14 av en oksybenzoylkopolyester.

Foretrukne kopolyestere er slike med gjentagende enheter med formel IV-:

Det er foretrukket at n = 0.

Syntese av slike polyestere er beskrevet.i norsk søknad nr. 1993/70.

Lederne 11, 12 og 13 kan være elektrisk ledende materiale som kopper eller sølv og kan festes til underlaget 14 på hvilken som helst vanlig måte, f.eks. ved pådampning eller klebning.

Oksybenzoylkopolyesterne som anvendes i foreliggende oppfinnelse kan anvendes i forbindelse med forskjellige fyllstoffer av typer og mengder som ikke vesentlig påvirker deres egenskaper som dielektrisk fasthet og tapsfaktor. Eksempler på egnede fyllstoffer er blant annet glassfibre, polytetrafluoretylen og polyi-mider.

Som her brukt refererer uttrykket "tapsfaktor" seg til forholdet mellom energitapet og den lagrede energi i dielektrikumet pr. periode vekselstrøm. Alternativt er det tangenten til tapsvinkelen. For tapsfaktorer lavere enn 0,1, slik som for disse polyestere, kan tapsfaktoren betraktes lik effektfaktoren til dielektrikumet, hvilket er kosinus til fasevinkelen med hvilken strømstyrken er faseforskjøvet i forhold til spenningen. Se for eksempel von Hippie: "Dielectric Materials and Applications", John Wiley & Son, Inc., New York, New York 1954.

Oksybenzoylkopolyesterne som anvendes i foreliggende

o 8

oppfinnelse oppviser tapsfaktorer ved 20 c og 10. perioder, pr. sek på 1 x 10 -4 til 1 x 10 -5, sammenlignet med verdier for polyetylen--4

tereftalat som typisk er 25,0 x 10

Oppfinnelsen illustreres dessuten ved følgende eksempler hvor alle deler og prosenter er på basis av vekt, hvis ikke annet er angitt. Disse eksempler er illustrerende for visse utførel-sesformer som representerer de beste måter for utøvelse av oppfinnelsen.

Eksempel 1

Dette eksempel illustrerer syntesen av en kopolyester anvendbar i foreliggende oppfinnelse.

De følgende mengder av følgende ingredienser ble kombinert som angitt:

x)

En polyaromatisk eterblanding med kokepunkt over 400°C.

Bestanddelene A-D ble fylt i en fire-halset rund-

kolbe forsynt med termometer, røreverk, et kombinert nitrogen-

og HCl-innløp og et utløp forsynt med en kondensator. Nitrogen ble ført langsomt gjennom innløpet. Kolben og dens innhold ble oppvarmet til 180°C, hvoretter HCl ble boblet gjennom reaksjonsblandingen. Utløpstemperaturen ble holdt på 110-120°C ved ut-vendig oppvarmning under p-hydroksybenzoesyre/fenylacetatforest-ringen.

Kolbens innhold ble omrørt ved 180°c i 6 timer, hvoretter HCl-tilførselen ble stengt, utløpstemperaturen hevet til 180-190°C og blandingen omrørt ved 220°C i 3% time. Opp til dette punkt var det oppsamlet 159 gram destillat i kondensatoren. Bestanddel F ble så tilsatt og temperaturen gradvis hevet fra 220° til 320°c over et tidsrom på 10 timer (10°c/time). Omrøringen fortsatte ved 320°c i 16 timer og så ytterligere i 3 timer ved 34.0°C under dannelse av en oppslemming. Den totale destillatmengde, bestående av fenol, eddiksyre og fenylacetat, utgjorde 384 gram. Bestanddel G ble tilsatt og reaksjonsblandingen kjølt til 70°C. Aceton (750 ml) ble tilsatt, oppslemmingen filtrert og faststoffene ekstrahert i et Soxhlet-apparat med aceton for å fjerne bestanddelene C og G. Faststoffene ble tørket i vakuum ved 110°C natten over, hvoretter den resulterende kopolyester (320 gram, dvs. 89,2% av teoretisk utbytte) ble utvunnet som et granulært pulver.

Eksempel 2

Dette eksempel illustrerer en forbedret trykt krets i henhold til oppfinnelsen, sammenlignet med en trykt krets hvor det anvendes et underlag av polyetylentereftalat.

En trykt krets 10 som vist på tegningen, ble fremstilt av et underlag 14 av polyetylentereftalat. En spenning på 110 volt 60 perioders vekselstrøm ble påtrykt lederne 11 og 12, hvoretter kretsen 10 ble anbragt i en kald ovn og temperaturen gradvis hevet. Etter som temperaturen steg, oppsto det gjennomslag i det dielektriske underlag 14 ved en temperatur på 210°C, resulterende i en kort krets mellom lederne 11 og 12.

Når ovenstående forsøk gjentas under de samme forhold med unntagelse av at underlaget 14 var av oksybenzoylkopolyester som angitt i eksempel 1, oppstår det dielektriske gjennomslag først ved betydelig høyere temperatur.

Dette eksempel viser klart de overlegne høytemperatur-egenskaper til trykte kretser i henhold til oppfinnelsen sammen-

lignet med slike kretser hvor det anvendes et underlag av poly-etylenteref talat .

Eksempel 3

Dette eksempel illustrerer en ytterligere fordel ved

trykte kretser i henhold til oppfinnelsen. Høyfrekvent vekselstrøm i radiofrekvens- og mikrobølgeområdet ble ledet gjennom lederne 11

og 12, først gjennom en trykt krets 10 med oksybenzoylkopolyester-underlag fra eks. 1 og så gjennom en annen trykt krets med poly-. etylentereftalatunderlag. Sistnevnte sviktet under betingelser hvor førstnevnte funksjonerte tilfredsstillende.

Claims (3)

1. Trykt krets, omfattende minst én leder på et polyesterunderlag, karakterisert ved at polyesteren utgjøres av gjentagende enheter med formler I, II og III: hvor p, q og r angir antall gjentagende enheter, n er 0 eller 1, q:r = 10:15 til 15:10, p:q er 1:100 til 100:1, p + q + r = 20 til 600, fortrinnsvis 20 til 200, idet karbonylgruppene i en enhet med formel I eller II er forbundet med oksygruppene i enhetene med formel I eller III.

2. Trykt krets som angitt i krav 1, karakterisert ved at polyesteren har gjentagende enheter med formelen:

3. Trykt krets som angitt i krav 1, karakterisert ved at n = 0.