SE413753B - Forfarande for framstellning av ett underlagsmaterial for tryckta kopplingar - Google Patents

Description

É 7309928-s Å is 2 10 15 20 25 30 35 H0 när det gäller att få perfekta. släta och jämntjocka ytskikt, på vilka efterföljande behandlingssteg kan utföras med förutsägligt resultat. Lackering är ej heller lämplig när man vill få harts- rika ytskikt av den tjocklek som erfordras för framställning av tryckta kopplingar.

I Det är också känt att anbringa ett hartsrikt ytskikt på papper eller andra material genom att laminera eller limma en lämplig plastfolie på materialets yta. En väsentlig olägenhet med. denna metod är att folien kan delamineras under användning eller under inverkan av värme.

Additiva förfaranden för framställning av tryckta kopplingar kräver ett jämnt hartsrikt ytskikt av minst 20 um för att ge en stark och jämn vidhäftning av på strömlös väg bildade metallbeläggningar och ge släta ytor för kopiering. Hittills har laminat av arkstorlek, som skurits till plattor (t.ex. 100 X 200 mm), belagts vart för sig med flera metoder, inklusive valsning, dopp- ning och sprutning. Dessa metoder ger dålig reglering av tjock- leken och medför produktionstekniska svårigheter, enär man måste hantera ett stort antal plattor.

Dessa och andra olägenheter med kända metoder övervinnes med föreliggande uppfinning.

Fig. 1 visar en apparat för beläggning av ett överförings- material med ett skikt av härdbart harts. 7 Pig. 2, 3 och H visar tvärsnill av ett hartnnndurlag belagt med ett härdat hartsskikt och ett övcrföringsmatcrial, av underlaget med överföringsmaterialet borttaget och av underlaget med den frilagda härdade hartsrika ytan aktiverad för mottagning av metall..

Uppfinningen avser ett förfarande för framställning av ett underlagsmaterial för tryckta kopplingar, vilket har ett harts- rikt ytskikt av reglerad tjocklek och förutbestämda mekaniska, kemiska, elektriska och optiska egenskaper. Förfarandet består i att belägga en folie av ett överföringsmaterial med ett skikt av en viskös flytande opolymeriscrad komposition, som är hürdhar genom polymerisation eller förnätning, varvid övcriövíngsmaLerialet inte häftar vid beläggningsskiktet i härdat tillstånd, aLt partiellt härda kompositionen i sådan utsträckning, att närliggande belagda ytor inte häftar vid varandra, att därefter bringa foliens parti- ellt härdade belagda yta i intim kontakt med ett permanent under- lag, vilket häftar vid beläggningsskiktet i dess härdade tillstånd, 10 15 20 25 30 35 H0 7309928-si att fullborda härdningen av beläggningsskiktet genom polymerisation eller förnätning samt att sedan dra av folien, såsom närmare anges i kravet 1.

Beläggningskomposítionen påläggs helst utan eller i huvudsak utan lösningsmedel och är opolymeriserad. Det är av vikt att sedan partiellt härda det, d.v.s. till "B-stadiet", för att få en oklibbig och inte helt härdad yta. Detta gör det möjligt att linda den belagda överföringsmnlurialfolivn till en rulle utan risk för att den bildar ett stelt block, som inte kan rullas upp. Dess- utom undvikes risken för att hartset skall slå genom ytskiktet, och vidare förenklas tillverkningen av permanenta underlag, som har olika ytskikt av hartskompositioner, såsom epoxihartser, bindemedel m.m., genom att blandning förebryggs. Överförïngsfolien kan exempelvis utgöras av plast- eller metallbelagt papper, såsom sílikonbelugt papper, polyetenbelagt papper eller aluminiserat papper, plastfilmer, såsom polyeten, poly- vinylklorid, polyvinylfluorid och polyestrar, t.ex. polyalkylen- tereftalat, samt metallfolie, såsom aluminium, tenn eller koppar.

I vissa fall kan det vara tillrâdligt att använda ett släppmedel, t.ex. ett vax eller en silikon, för att underlätta avdrag- ningen av överföringsfolien sedan beläggningen har härdats. ï föredragna utföringsformer är det permanenta under- lagets yta (efter avdragning av överföringsfolien) lämpad att motta vidhäftande metallavsättningar. Den är ett bindemedel.

I andra utföringsformer kan man efterbehandla det harts- rika ytskikten, som eventuellt kan vara ett bindemedelsskikt, på känt sätt för att göra det permanent polariserat och mikroporöst.

Detta ger ett aktiverat underlag för metallísering med_förbättrad förbandsstyrka. Polarisering och vütbarhet framkallas exempelvis genom behandling av den härdade hartsytan först med ett förakti- veringsmedel, t.ex. dimetylformamid, dimetylsulfoxíd eller en blandning av toluen och vatten, beroende på det härdade hartsets beskaffenhet, sedan med en aktivator, såsom en blandning av krom- syra och svavelsyra, och sedan med ett reduktionsmedel, såsom natriumsulfit. Resultatet av denna behandling är en permanent pola- riserad vätbar yta. _ Sådana metoder, inklusive metoder för strömlös metalli- sering, beskrivs närmare i svenska patentansökan 7302091~9.

Den härdbara kompositionen kan även vara delvis ned- brytbar eller innehålla nedbrytbara partiklar, såsom hartspartiklar POOR QUALITY 10 15 20 25 30 35 H0 73019928-5 med reaktiva ställen, och göras mikrporös och sålunda aktiveras för mottagning av häftande metallbeläggningar genom behandling med lämpliga medel, såsom kromsyra eller permanganat. Sådana kompo- Å isitioner och metoder, inklusive den strömlösa metalliseringen, be- skrivs närmare i amerikanska patentskriften 3 625 758. >Gruppen av lämpliga beläggningsmaterial är inte be- q gränsad till de ovannämnda. Materialet kan vara en monomerkombina- tion, en katalyserad monomer, en katalyserad blandning av monomer och polymer eller att tvåkomponentsmaterial. Föredragna hartser är fenolhartser, polyepoxider, melaminhartser, polyakrylat, polyestrar, nitrilgummin, härdbara styrenhartser och blandningar av dem.

A I en föredragen utföringsform av uppfinningen är det permanenta underlagsmaterialet självt härdbart genom polymerisa- tion eller förnätning och härdas beläggningsskiktet och underlags- materialet samtidigt före avdragning av överföringsfolien.

I I andra föredragna utföringsformer är beläggningen eller den hartsrika ytan, som har härdats samtidigt med underlaget, genom- gående katalytisk för avsättning av metall ur strömlöst arbetande metallavsättningslösningar. Sådana ytor behöver inte behandlas med sensibiliseringsbad för att bli katalytiska, vilket förenklar till- verkningen och underlättar framställningen av tryckta kopplingar, K enär borrhål i sådana material får katalytiska väggar, varpå led- ande metallskikt kan avsättas vid doppning i strömlöst arbetande bad.

Man kan också tänka sig att använda material, som är genomgående katalytiska för strömlös avsättning av metall, såsom permanenta underlag. _ ' Man kan exempelvis använda en härdbar katalytisk massa av det slag, som anges i amerikanska patentskriften 3 226 256 och kanadensiska patentskriften 895 590. Väsentligen innehåller massan en dispersion i ett hartsbindemedel av fina partiklar av ett medel, ; som är mottagligt för strömlös metallavsättning, t.ex. en metall, 1, såsom titan, aluminium, koppar, järn, kobolt, zink eller blandningar, av dessa eller någon annan metall i grupp IB, IV eller VIII, eller ett salt, ett komplex eller en oxid därav, såsom en klorid, en bromid, en fluorid, ett etylacetoacetat, ett fluoroborat, en jodid, ett nitrat, ett sulfat, ett acetat eller en oxid av en sådan metall.

Särskilt användbara är palladium, guld, platina, koppar, palladium- klorid, guldklorid, platinaklorid, kopparoxid och stannoklorid. Halten katalytisk förening i den härdade beläggningen eller det hartsrika skik- tet är vanligen mellan 0,001 och 25 vik -%. Företrädesvis är halten katalytisk förening under 10 vikt-%.i 10 15 20 25 30 35 H0 7309928-5 Enligt figur 1 genomföres förfarandet i stor skala genom att överföringsfolien 2 beläggs med det hartsrika skiktet U mellan valsar 6 och 8 och den belagda folien lindas till en rulle 10 sedan hartsskiktet har partiellt härdats till B-stadiet genom värmning med lampor 16. Sedan avskärs stycken av erforderlig storlek (t.ex. 900 x 1200 mm), vilka kombineras med ämnen av underlagsmaterial och förenas med dem medelst värme och tryck i en lamineringspress.

Det ur pressen uttagna föremålet ser ut så som visas i tvärsnitt i figur 2 och innefattar överföringsfolien 2, det per- manenta underlaget 12 och det härdade beläggningsskiktet H. Figur 3 visar det belagda underlaget sedan överföringsfolien har dragits av.

Figur U visar ett föredraget utförande där mikroporer 1H är upptagna i ytskiktet. Dessa fylls med metall under den senare eventuella metalliseringnn och underlättar metallens häftunde vid den harts- rika ytan. Överföringsfolien kan användas både som medel för på- läggning av det härdbara hartset på plattämnet och som släppmedel i pressen.

Vid laminattillverkning erbjuder förfarandet följande fördelar. Kravet på liten tjocklek hos det hartsrika skiktet kan lätt uppfyllas genom svag överdosering av den våta filmens tjocklek, vilket undviker problemet med lösningsbeläggning av enskilda plattor.

Beläggning i stor skala på en löpande bana går mycket snabbare och är mera ekonomisk än beläggning av enskilda små stycken. Bearbet- ningen går lätt att inpassa i existerande processer och apparater för lamínattillvorkning. Man får ett tätare och jämnare ytskikt, som är mera fritt från fina hål, tål hantering bättre, har bättre upplösning vid kopieringsprocesser och ger högre avskalningshåll- fasthet hos senare pålagda metallskikt än beläggningar erhållna ur lösning. Överföringsprocessen möjliggör användning av ett annat harts i ytskiktet än inom laminatet. Tidigare försök att belägga fenolhartsämnen med hartsytskikt har medfört genomslag och blandning av hartset i ämnet med ytskiktshartset. Enär hartset i ämnet inte aktiveras för vidhäftning på det för det pålagda ytskiktet före- skrivna sättet, har oförutsägliga och låga värden på avskalnings- styrkan ofta erhållits efter metallisering. Tillverkare av eldbe- ständiga laminat med hartsrika ytor kan med fördel tillämpa före- liggande förfarande. De för närvarande tillämpade åtgärderna inne- bär dubbel eller trefaldig doppning av glasväven, som har dålig upptagning, användning av finmaskig väv, som har bättre upptagning, tillsats av expanderad silika för att öka hartsupptagningen samt 10 15 20 25 30 äs H0 'silika samt tillräckligt med metyletylketon, cellosolvacetat och -7309928-5 noggrann reglering av flödet medelst besvärliga och dyra inställningar K = av torkningsbetingelser och katalysatorer. Överföringsfoliematerialet kan avsiktligt väljas så, att 5 det häftar vid det pålagda hartsytskiktet för att bilda mellanlägg vid stapling såväl som ge skydd under stansning av plattor, hål- Q slagning och borrning. Om det icke är avdragbart för hand, kan ' överföringsunderlaget vara kemiskt avtagbart, såsom är fallet med aluminiumfolie. ' Följande exempel åskådliggör uppfinningen.

Exempel 1 ' _ En överföringsfolie i form av polyetenbelagt papper belägges med ett skikt av en härdbar gummimassa och torkas. Behand- lingen och torkningen sker under avdragning av papperet från en lrulle och upplindning av det torkade papperet på en annan rulle.

Gummimassan framställes av 350 g flytande nitrilgummi, 590 g _ É nitrilgummi i klumpform, 350 g härdbart oljelösligt fenolharts, H00 g epoxiharts (epiklorohydrinderivat), 300 g pyrogen kolloidal butylkarbitol i viktförhållandet 1:5,7:H,H för att ge en viskositet av ca 12 000fcP. Ark om 900 X 1200 mm skärs av från pappersbanan och anordnas i en stapel ned flera ämnen av fenolhartsimpregnerat papper eller glasfiberarmerat epoxiharts, så att hartsskiktet ligger emot ämnet. Stapeln lamineras under vanliga betingelser (fenolharts ~70 - 105 kp/cmz vid 17000 under 45 min, epoxiharts 1H - 19 kp/cmz vid 170°C under 15 - 30 min). Plattor utskurna ur laminaten med hartsrikt ytskikt bearbetas till tryckta kopplingsplattor på följ- ande sätt. Först upptas erforderliga hål, varpå överföringsfolien tas bort, t.ex. skalas av. Ytan aktiveras under 30 min vid 23 - 27°C li en blandning av 37 g kaliumbikromat, 500 ml svavelsyra och 500 ml "vatten. Ytan sensibiliseras genom behandling med en lösning av 100 g tennklorid, 55 ml koncentrerad saltsyra och 1000 ml vatten, sköljs och behandlas i ett bad av 1 g palladiumdiklorid, H0 ml koncen- trerad saltsyra och 1000 ml vatten. Plattan torkas, och en kon- ventionell maskering påläggs. Koppar avsätts ur ett konventionellt strömlöst arbetande bad (t.ex. enligt amerikanska patentskriften 3 625 758, exempel 5) till önskad tjocklek, så att det önskade led- ningsmönstret erhålls. Maskeringen dras av, och den färdiga kopp- lingsplattan efterhärdas under 30 min vid 1B0OC.

Exempel 2 I I stället för den i exempel 1 använda gummibeläggningen 10 15 20 25 30 7 -7309928-5 anbringas en beläggning av epoxiharts (t.ex. harts av epíklorhydrin och bisfenol A, katalyserat med díetylcnlrïamín) medelst överförings- processen. Efter härdning, upptagning av hål och avdranníng av övcr~ föringsfolien göres ytskiktet permanent polarisvrnl och vätbart genom doppning i dimetylformamid vid 27OC under 2 - 5 min, sköljning med vatten, doppníng i en vattenlösning av 100 g/l kromtrioxíd och 250 ml/l koncentrerad svavelsyra under ca 1 min, doppning i en 5-pro- centig lösning av natriumvätesulfit under 2 min, sköljning_i kallt vatten och i varmt (70°C) vatten samt torkning i luft eller tork- skåp. Sedan sensibiliseras det aktiverade underlaget, t.ex. med en lösl is Peakf ioflspfodukf av palla: iumaiklør ia och tema iklorid (se svenska patentansökan 1193/71) och maskeras. Ett strömlöst avsatt kopparledningsmönster byggs upp till önskad tjocklek, masken dras av, och den tryckta kopplingsplattan efterhärdas på ovan angivet sätt.g I Exemgel 3 Ett alltigenom katalytiskt hartsrikt ytskikt påföres med förfarandet enligt exempel 1 under användning av en härdbar kompo- sition av 15 g epoxiharts, 15 g butadien-akrylnitrilgummi, 50 g diacetonalkohol, 50 g toluen, 11 g oljelösligt fenolformaldehyd- harts och 60 g kuprooxid (katalysator). Som epoxiharts används en reaktionsprodukt av epiklorohydrin och bisfenol A med epoxiekvi-_ valent 173 - 179, medelmolekylvikt 300 - 350 och viskositet 3600 - euoo CP vid 2s°c.

I stället för kopparbad kan man använda andra ström- löst arbetande bad av metaller i grupp IB och VIII, tlex. de nickelbad, som beskrivs i Brenner, Metal Fínishing, nov. 1960, sid. 68 - 76, eller de guldbad, som beskrivs i amerikanska patent- skriften 2 970 181. Líkaleden kan bad av kobolt, silver eller andra metallnr, vilka är välkända för Fackmanncn, användas.

Poon QuAuTv

Claims (4)

7309928-5 'folien (2, H) dras av från förrådsrullen (10) och lägges med yt- PATENTKRAV

1. 9 Förfarande för framställning av ett underlagsmaterial för tryckta kopplingar, vilket på ett bärskikt har ett för metallisering lämpat ytskikt av harts, plast eller en blandning n, därav med eller utan fyllmedel, k ä n-n e t e c k n a t av att en folie (2) av överföringsmaterial dras av från en förrådsrulle och på sin ena sida beläggs med ett skikt (4) av ett för bildning av ytskiktet avsett opolymeriserat material, vars viskositet inställts på ett för beläggning lämpligt värde, att den sålunda belagda folien (2, H) underkastas härdning så långt, att den belagda folien kan lindas på en annan förrådsrulle (10) och lagras fram till fortsatt bearbetning och att vid senare hoppressning av ytskiktet (4) med ett bärskikt eller ett för dess framställning tjänande plast- eller hartsimpregnerat ämne genomslag av plast- eller hartsimpregneringen genom ytskiktet är uteslutet, att i ett senare steg den belagda skiktet (H) mot bärskiktet (12) eller det för dess framställning tjänande plast- eller hartsimpregnerade ämnet och förbindes därmed under härdning, lämpligen med hjälp av värme och tryck, samt att folien (2) avlägsnas vid lämplig tidpunkt före eller under fram- ställningen av en tryckt kopplingsplatta.

2.l n a t av överföringsmaterial lägges med den belagda sidan inåt på en Förfarande enligt patentkravet 1, k ä n n c t e c av att den från förrådsrullen (10) avtagna belagda folien stapel av impregnerade bärskiktsämnen och förbíndes därmed under pressning av stapeln till laminat och samtidig härdning.

3. k ä n n e - Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, ' t e c k n a t av den för beläggning avsedda ytan på folien (2) före päläggning av ytskiktct (4) förses med ett släppmedul.

4. Pörfarande enligt något av patentkraven 1 - 3, k ä n n e t e c k n a t av att ytskiktet (H) härdas partiellt på folien (2) med hjälp av värmestrålning eller ultraviolett strålning. ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Tyskland 1 779 691 (6290 9/09) _ u-s rs 539 424 (156-238), s aso sso (161-89)