DE2500445B2

DE2500445B2 - Dielektrische folie fuer gedruckte schaltungen

Info

Publication number: DE2500445B2
Application number: DE19752500445
Authority: DE
Inventors: Robert W.; Groff Gaylord L.; St. Paul Minn. Barton (V-StA.)
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1974-01-07
Filing date: 1975-01-06
Publication date: 1978-02-16
Also published as: FR2256831A1; GB1486372A; DE2500445A1; YU347774A; SE415318B; SU959644A3; BR7500072A; NL7416906A; NO140032C; SE7414113L; DE2500445C3; JPS50116951A; FR2256831B1; CA1019460A; NO140032B; JPS561792B2; NO744708L; AU7689474A

Description

Schicht, die an einer vliesariigen Bahn hallet. Die Bahn enthüll ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Stapelfasern, die im wesentlichen alle einen Erweichungspunkt über 230"C haben. Die Fasern werden zusammengedrückt und aneinandergehalten durch eine im wesentlichen kontinuierliche Matrix aus polymerem Bindemittel, das einer Verformung b/w. einem Verziehen widersteht, wenn es in Filmform für 10 Sekunden einem auf 260°C erwärmten Lötmittelschmclzbad ausgesetzt wird. Die Fasern sind in einem Anteil von mindestens 10 kg je Ries (ream) vorhanden, und das Bindemittel ist in einem Anteil von 15-75 Gew.-% der vliesartigen Bahn vorhanden. Mindestens 5 Gew.-% der Fasern widerstehen einem Verformen, wenn sie einem auf 260⁰C erwärmten Schmelzbad ausgesetzt werden, mindestens 30 Gew.-% der Fasern zeigen eine Zugdehnung von mindestens 50% und eine Zerreißfestigkeit von mindestens 3,5 g/Denier, und mindestens 40 Gew.-% der Fasern absorbieren weniger als 3 Gew.-% Feuchtigkeit, wenn sie einer relativen Feuchte von 65% bei 21⁰C ausgesetzt werden.

Diese mit Metall beschichtete dielektrische Folie zeigt im allgemeinen keine größere Dimensionsänderung als eine solche von 20 μιη/cm nach dem Entfernen eines Teils der oder der gesamten elektrisch leitenden Metallschicht durch Ätzen. Überraschenderweise führt das Entfernen durch Ätzen im allgemeinen in einem kleinen Anteil zu einer Zunahme (eine Folie, bei der die faserige Bahn mit wärmeerweichbaren Bindefasern autogen gebunden ist, schrumpft im aligemeinen nach dem Entfernen der elektrisch leitenden Metallschicht durch Ätzen). Ferner zeigt die Folie der Erfindung eine Dimensionsänderung unter 100 μηι/cm und im wesentlichen kleine Blasenbildung nach dem Aussetzen einem auf 230⁰C erwärmtem Lötmittelbad für 10 Sekunden.

Die Zeichnung stellt vereinfacht eine gedruckte Schaltung 10 dar, die aus der dielektrischen Folie der Erfindung hergestellt worden ist Wie gezeigt ist, trägt die vliesartige faserige Bahn oder Unterlage 11 Mctalleiter 12, die nach dem Entfernen durch Ätzen des übrigen Teils der elektrisch leitenden Metallschicht, die an der B'ihn 11 haftet, zurückbleiben. Ein elektrisches Bauelement 13 ist, wie dargestellt ist, mit den Leitern 12 durch Einlassen elektrischer Leitungsdrähte 14 von dem Bauteil durch die in die Leiter gestanzten Löcher und dann Verlöten der Leitungsdrähte an der betreffenden Stelle leitend verbunden.

Im allgemeinen werden vliesartige Bahnen, die für die mit Metall beschichtete dielektrische Folie der Erfindung verwendet werden, hergestellt, indem zunächst die gewünschten diskontinuierlichen Fasern bzw. Stapelfasern vermischt werden, dann das Gemisch iu einer lockeren vliesartigen Bahn verarbeitet wird, vorzugsweise nach herkömmlichen Luft-Verlegungsverfahren, z. B. Rando-Webbing oder Garnetting, dann die Bahn mit einem polymeren Bindemittel imprägniert wird, z. B. durch Leiten der Bahn zwischen zwei Druckwalzen, von denen eine teilweise in eine Dispersion oder Lösung des Bindemittels eintaucht, und schließlich die Bahn verdichtet und getrocknet wird, z. B. durch Leiten der imprägnierten lockeren Bahn zwischen erwärmte Druckwalzen und durch einen Ofen (der bei bevorzugten Ausführiingsformen das Bindemittel außerdem vernetzt).

Die in dem Fasergemisch verwendeten Stapelfasern sollten solche Längen haben, daß eine gute Zerreißfestigkeit und eine !eichte Bahnbildung erzielt werden (unter »StaDck-Fasern sind diskontinuierliche Fasern zu verstehen). Rando-Webbing, Garnetting oder entsprechende Lull-Vcrlegungsverfahren sind im allgemeinen bequem bei Stapelfasern anzuwenden, die langer als etwa 0,3 cm und vorzugsweise langer als 1,5 cm sind. ■5 Fasern langer als etwa 8 oder 10 cm werden im allgemeinen nicht benutzt, auch nicht auf einer Garnetmaschine. Vorzugsweise sind die diskontinuierlichen Fasern oder Stapelfasern gemäß der Erfindung einfädige Fasern mit Fadendurchmessern entsprechend

ι» 0,5 bis 20 Denier, vorzugsweise weniger als 10 Denier. Die Fasern sollten in einer Menge von mindestens 10 kg je Ries (ream) und vorzugsweise in einer Menge von 20 kg je Ries vorhanden sein, um der Unterlage eine geeignete Zerreißfestigkeit zu verleihen, obwohl das Gewicht je nach der Menge und dem Typ der verwendeten hochfesten Faser schwankt.

Hochtemperaturfeste Fasern sind für die Dimensionsstabilität der dielektrischen Folie der Erfindung von Bedeutung. Die Temperaturfestigkeit kann durch Beobachten der auf der Oberfläche eines auf 260⁰C erwärmten Lötmittelschmelzbades für 10 Sekunden liegenden Fasern ermittelt werden. Fasern, die eine erhebliche Verformung zeigen (wie z. B. Polyäthylenterephthalatfasern, die sich bei diesem Test zu einer Kugel zusammenkräuseln), sind nicht genügend wärmebeständig, und eine dielektrische Folie, die völlig aus solchen Fasern besteht, hat nicht die erforderliche Dimensionsstabilität.
Sogar ein kleiner Anteil von hochtemperaturfcsten Fasern, die, wenn überhaupt, eine geringe Verformung in dem beschriebenen Lötmittelbadtest zeigen, verbessern sehr die Dimensionsstabilität der dielektrischen Folie. Offensichtlich wird durch die Verteilung von hochtemperaturfesten Fasern in dem gesamten Faser-

J5 gemisch, so daß hochtemperaturfesie Fasern die nichthochlemperaturfesten Fasern berühren, und durch das Vorhandensein einer Matrix aus hochtemperaturfcstem Bindemittel eine gute Dimensionssiabilität erzielt. So wenig von den hochtemperaturfesten Fasern wie

5 Gew.-% des Fasergemisch führt zu einer guten Dimensionsstabilität, obwohl vorzugsweise mindestens 10Gew.-% hochtemperaturfeste Fasern verwendet werden.

Bevorzugte hochtemperaturfeste Fasern, die in den vliesartigen Folienbahnen der Erfindung verwendet werden, gehören zu der Klasse aromatischer Polyamide, wie sie in den US-Patentschriften 30 94 511 (Hill u. a.) und 33 00 450 (Clay) beschrieben sind. Die Benutzer einer gedruckten Schaltung wünschen häufig, in ihren Lötmittelschmelzbädern eine Temperatur von 300 oder 350°C anzuwenden, und es ist festgestellt worden, daß auf aromatischen Polyamiden basierende Folien die beste Dimensionsstabilität bei solchen Temperaturen ergeben. Diese aromatischen Polyamide haben die Formel

NRi-Ari-NRi-CO-Ar.-CO,

worin Ri Wasserstoff oder niedrigeres Alkyl ist und An und Ali zweiwertige aromatische Gruppen sind. Unter den bevorzugten Polymerisaten sind solche, in denen Ri Wasserstoff ist und Ar eine meta- oder para-Phenylengruppe ist. Diese bevorzugten Polymerisate halten im wesentlichen ihre physikalischen Eigenschaften bis zu Temperaturen über etwa 310⁰C bei und schmelzen

b5 nicht, zersetzen sich aber über etwa 37O°C. Der Polymerisationsindex (mm) sollte hoch genug sein, um ein hohes Molekulargewicht zu ergeben, wie es bei Spinnfasern benutzt wird. Zwei besonders bevorzugte

im Handel erhältliche Materialien sind die von dul'ont hergestellten Markenmalcrialicn »Noincx« und »Kevl;ir«. die. wie angenommen wird, hauptsächlich Poly(mphenylenisophthalamid) (»Nomex«) oder Poly(p-pheiiylentcrcphthalamid) (»Kcvlar«) enthalten. Diese letzteren Fasern werden besonders bevorzugt, weil sie zu einer besseren Dimensionsstabilität führen und weniger zur Absorption von Feuchtigkeit neigen.

Eine andere geeignete Klasse von hochtemperaturlcsten Fasern ist die Acrylfaserklasse, und bevorzugt sind solche Fasern, die Homopolymerisate von Acrylnitril sind, doch gehören dazu auch Copolymerisate von Acrylnitril (die im allgemeinen mindestens 85 Gcw.-°/o Acrylnitril enthalten) und irgendeinem weiteren Monomeren, das die Hochtemperaturfestigkeit der Fasern nicht beeinträchtigt. Glasfasern in Formen, die auf L.uft-Vcrlcgungsvorrichtungen gehandhabt werden können, < nd andere geeignete hochtcmperaturfestc Fasern. Bevorzugte feste Fasern mit hoher Zugfestigkeit (die den oben angegebenen Dehnungs- und Zugfestigkcitscigenschaften genügt), die in Folien der Erfindung verwendet werden, sind Polyesterfasern der Formel

O-A-O-CO-Ar-CO,,,

25

worin A eine zweiwertige geradkcttigc oder cyclische aliphatische Gruppe. Ar eine zweiwertige aromatische Gruppe, /.. B. meta- und/oder para-Phenylen, und π der Polymerisationsindex ist. Diese Polyester werden in bekannter Weise aus difunktioncllen Alkoholen, z. B. Äthylcngiykol und l^-Cyclohexandimethanol. und difunktionellen Carbonsäuren (oder Estern davon), z. B. Terephthalsäure, Isophthalsäure und Gemischen davon, hergestellt. Zur Erzielung bester F'cstigkeitseigenschaften werden die Fasern gezogen, d. h. gereckt oder orientiert, was zu einer kristallinen Struktur führt.

Die vorstehend beschriebenen aromatischen Polyamidfasern sind außerdem häufig zähe, hochfeste Fasern, die den oben angegebenen Dehnungs- und Zähigkciiseigenschaften genügen.

Allgemeine Bereiche für die Anteile der oben angegebenen Fasern in vliesartige Bahnen, die gemäß der Erfindung verwendet werden, sind wie folgt: Für gezogene Polyesterfasern 30—95 Gcw.-%, vorzugsweise mindestens 50Gew.-% und noch vorteilhafter .r, mindestens 70 Gew.-%, für aromatische Polyamidfasern 5 —60 Gcw.-% und vorzugsweise 10— 30 Gew.-% und für Acrylfasern bis herauf zu 70 Gew.-% und vorzugsweise bis /u 40 GcW₁-¹Mi.

Die geeigneten Bindemittel, durch die die vlicsartigcn faserigen Bahnen oder Unterlagen der Erfindung zusammengedrückt bzw. verdichtet und zusammengehalten werden, sind hochtemperaltirfesti: Materialien, die sich vorzugsweise zu einem vernetzten oder wärmegehärteien Zustand umsetzen. Das Fasergemisch y> wird mit dem Bindcmiltel imprägnierl oder überzogen, so daß eine im wesentlichen kontinuierliche Matrix gebildet wird, in der die Fasern enthalten sind. Besonders geeignete Harze sind reaktionsfähige Harze auf Acrylbasis. die im allgemeinen Copolymerisate mit 1,(1 einem llauptteil aus niedrigeren Alkylestmi (im allgemeinen mit I bis K Kohlenstoffatomen in der Alkvlf-Tiippe) von Acryl- oder Methacrylsäure, wie /. Ii. Ätlnlai.Tvlal. Biiivlacrylal und 2-Äihylhc\ylacrylai, und einem kleineren Teil .ms Acrvl- oder Methacrylsäure b^r> ciilli.illcii. Andere geeiL'iietc liiiitlciiiiltcl sind !heminpl.istisi. he Pols iiiensak'. «iu /. Ii. Polymerisate aiii Basis mim Vinylchlorid (wie /. B. die Markenhar/c »Vinvoii« von Union Carbide). Die Bindemittel sollten Feuchtigkeit nicht absorbieren, d. h. sie sollten weniger als elwa 3"/(i Feuchtigkeit absorbieren, wenn sie einen Tag in Filml'orm (nach dem Vernetzen, wenn sie reaktionsfähig sind) einer relativen Feuchte von 65% bei 2I"C ausgesetzt werden. Außerdem sollten sie nach einem Erwärmen auf 230"C gegenüber einem schnellen Abbau ihrer polymeren Struktur widerstandsfähig sein (z. B. wenn sie in Filmform auf einem Lötmittclschmclzbad erwärmt werden). Das Bindemittel ist im allgemeinen in vliesartigen faserigen Bahnen in den Folien der Erfindung in einem Anteil zwischen 15 und 75 Gew.-% der Unterlage und vorzugsweise in einem Anteil unter 35 Gew.-% der Unterlage vorhanden. Für die Erfindung geeignete vlicsartige faserige Bahnen sind im allgemeinen ziemlich flexibel, /.. B. so flexibel wie ein 250-tim-dicker biaxial orientierter Polyäthylcntercphthalatfilm. Die Bahnen haben im allgemeinen eine Dicke unter 0,5 mm.

Die vliesartige faserige Bahn oder Unterlage wird mit einer kontinuierlichen elektrisch leitenden Metallschicht auf mindestens einer Seite und im allgemeinen auf beiden Seiten versehen, und zwar vorzugsweise durch haftfestes Anbringen eines zuvor gebildeten Mctallblechs bzw. einer zur gebildeten Metallfolie auf der Bahn mit einem Klebstoff oder Bindemittel. Es ist nützlich, wenn die Bahn vor dem Aufbringen des Klebstoffs etwas porös ist, um eine bessere Verankerung des Klebstoffs mit der Bahn zu gewährleisten. Ein besonders geeigneter Klebstoff ist eine Masse auf Epoxybasis. die in der US-Patentschrift 30 27 279 beschrieben ist. Die in dieser Patentschrift beschriebenen Massen enthalten im allgemeinen ein Gemisch von einem verzweigtkettigcn Polyester mit endständiger Säuregruppe und einer Epoxyverbindung. Die Polyester ist ein Produkt von a) Dicarbonsäuren, b) Dihydroxyalkohol und c) einer polyfunktionellen Verbindung,die aus der Klasse gewählt ist. die aus mehrwertigen Alkoholen mit mindestens 3 nichttertiären Hydroxylgruppen und polybasischen Säuren mit mindestens 3 Carboxylgruppen besteht. Nicht mehr als die Hälfte von den Säuren und Alkoholen insgesamt enthalten aromatische Ringe. und der Polyester enthält im Durchschnitt 2,1 bis 3,0 Carboxylgruppen je Molekül, hat eine Säurezahl von 15—125 und eine Hydroxylzahl von weniger als 10 und ist in der Hauptkette frei von äthvlenischcr Doppelbindung. Die Epoxyverbindung enthält im Durchschnitt mindestens 1,3 Gruppen, die mit der Carboxylgruppe leicht reagieren, wobei mindestens eine dieser Gruppen die Oxirangruppc ist: die reaktionsfähigen Gruppen sind durch eine Kette von mindestens 2 Kohlenstoffatomen getrennt, und die Kette ist frei von äthylcnischer Doppelbindung. Zum Beispiel kann eine Epoxy-Polycstcr-Masse dieses Typs ein Gemisch von (1) einem Polyester, der sich von Adipinsäure, Isophthalsäure, Propylenglykol und Trimethylolpropan ableitet, und (2) ein flüssiges Epoxyharz enthalten, wie z. B. den Polyglycidylether von Bisphenol A oder Resorcinol, das Kondens-ilionsprodukt von l,l,2,2-Tctrakis-(4-hydroxyphenyl)älhan und Epichlorhydrin oder Cyclopentadiendioxid. Halogeniert Versionen der beschriebenen Polyester können benutzt werden, um feucrhemmende Eigenschaften zn verleihen, und in einigen Fällen werden die hnlogenierie Version als Grundübcrzug und eine nichlhalogenierle Version auf den Grundüberziig aufgetragen. Der Klebstoff hai im allgemeinen eine losuugsmittelfreic Dicke von 50 — 250 (im nach dem Entfernen des l.nsiiiigsmittcls. und die Metallfolie und

IM)LMVlIg X¹LM^-SL¹IlLMlL' Bill'

mill durch Druckw al/en

π werden und LMiicii

(.lic mil dem
zusammengelegt
Ofen geführt.

/ii geeigneten leiliiiliigen Schichten gehören Folien ims Kupfer, Aluminium. Nickel. Silber. Gold oder geeigneten Übergangsmelalleii. Die Dicke der Metallfolie liegl im allgemeinen in der Größenordnung von 0.02 bis 0.05 mm. l.eitfähige Schichten können bei einem .Schichtgebilde der Erfindung außerdem durch stromloses Plattieren gebildet werden. Im ungemeinen enthüllen dielektrische Folien der Erfindung eine elektrisch leitende Metallschicht auf beiden Seiten der vliesartigen Bahn. Andere Produkte enthalten eine elektrisch leitende Metallschicht nur auf einer Seite der Bahn, und solche Produkte enthüllen häufig einen vorgebildeten polymeren Film aiii der anderen Seite der Bahn.

Die Erfindung wird in den nachfolgenden Beispielen ausführlicher erlii u I en.

20

Beispiel I

Das folgende Fasergemisch wurde gelockert und in einem Fasermischer miteinander vermisch!:

Gewiclilsicilc

Poly(m-phcnylcnisophthalamid)-Stapclfasern, 5,5 Denier χ 3,8 cm
(aromatische Polyamidfasern
»Nomex« von DuPont) 20

gezogene Poly(äthylentcrephthalat)-Stapelfascrn, 6 Denier χ 3,8 cm
(»CclancscType400"-Fasern) 80

Jl)

J5

Das gut vermischte Gemisch wurde dann auf einer »Rando-Wcbberw-Maschine mit einer Geschwindigkeit von etwa 3,6 m/Sekunde zu einer Bahn verarbeitet. Die Bahn, die locker war und eine Höhe von etwa 6 mm hatte, wurde dann zwischen zwei senkrecht angeordnc- <«> te Quetschwalzen geleitet, wobei das polymere Bindemittel zugegeben wurde. Das Bindemittel war ein Copolymcrisat, das, wie unterstellt wurde, einen großen Anteil eines Acryl- oder Methacrylesters, wie Äthylacrylal. und Acrylsäure zusammen mit einem Vernetzungsmitlcl. wie Hexamethoxymcthylmelamin. enthielt (Rlioplcx AC 172 von Rohm and Haas Co.). Dieses Bindemittel wurde in Wasser zu einer Emulsion dispergicrl. Die untere der beiden Quetschwalzen befand sich in einem Trog, der die Emulsion enthielt, und beförderte die Emulsion zu der Bahn; und ein Teil der Emulsion wurde auf die Oberseite der Quetschwalzen gcpump!. Die imprägnierte Bahn wurde durch einen Ofen geführt, in dem sie bei 120"C getrocknet wurde, und dann zwischen Kautschuk- und Stahlwalzen auf si 200" C erwärmt, wo sie zu einer Dicke von etwa 150 μ in verdichtet wurde. Das Gewicht der erhaltenen porösen, dichten, zähiesten Bahn betrug 20 kg je Ries.

Die so gebildete rohe Bahn wurde dann durch Eintauchen mil dem Epoxydharz des Beispiels 2 der wi US-Patentschrift 30 27 279. d. h. dem Reaktionsprodukt von (a) einem Adipinsäurc-lsoplithalsäure/PiOpylenglykol-Trinielhylolpropiiii-Polycster, (b) einem Epiehlorhydrin-Bisphenyl A-Epoxyhar/. und (c)Tris(2,4,b-dimethyliimiiiomclliyl)phenol, überzogen. Der erhaltene Über- M /ng halle eine Trockendicke von etwa 0,07b mm (insgesamt auf beiden Seilen). Dieser (Jberzug wurde !•etroeknel und für 20 Minuten bei H¹VC zur B-Stufe gehärtet. 0.03 ycm'»Treatment« Λ-Kiipl'ei folic (Circuit Foil Corporation) wurde dann auf jede Seite der Bahn aufgeschichtet, indem das Material durch den Spalt von auf 138°C erwärmte Druckwalzen geführt wurde, wobei die eine Walze aus Stahl und die andere Walze aus Kautschuk bestand. Nach der Herstellung des Schichtmaterials wurde der Klebstoff für 15 Minuten bei 205"C gehärtet. Die erhaltene flache, auf beiden Seilen mit Metall beschichtete Folie war biegsam und hatte eine Gesamtdicke von 0,25 mm. Das Kupfer war fest an der Unterlage gebunden.

Die erhaltene, mit Metall beschichtete dielektrische Folie wurde dann auf ihre Verformung hin getestet, und zwar unter Verwendung einer Folienprobe von 7,62 χ 7,62 cm. Eine Probe wurde in eine Lösung von Ammoniumpersulfatätzmittel eingetaucht, um die Kupferschichten von der Probe zu entfernen, und dann für 30 Minuten bei Raumtemperatur getrocknet. Diese geätzte Probe wurde dann zunächst in einem Ofen für 30 Minuten bei 121°C erwärmt, um typische Bearbeitungsbedingungen zu schaffen, die bei der Herstellung gedruckter Schaltungen angewendet werden, und anschließend in ein Zinn-Blei-Lötmittelbad, das bei 260°C gehalten wurde, für 10 Sekunden eingetaucht. Nach jeder Ätz- und Erwärmungsbehandlung wurden die Dimensionen der Probe gemessen. Nach dem Entfernen durch Ätzen wurde festgestellt, daß sich die getestete Probe in der Länge um 0,1 Prozent ausgedehnt hatte; nach dem Erwärmen auf 121°C war die Probe in der Länge um 0,3 Prozent geschrumpft, und nach dem Erwärmen bei 260°C war die Probe um 1 Prozent geschrumpft.

Eine andere Probe von der mit Metall beschichteten Folie der Erfindung wurde in bezug auf eine Blasenbildung durch das Lötmittel getestet, indem zunächst die Probe unter Einstellung der Feuchtigkeitsbedingungen konditioniert wurde (die Probe wurde für 24 Stunden in einer Kammer gehalten, die auf 21°C±rC erwärmt worden war und eine relative Feuchte von 50%±5% hatte) und dann die kondilionierte Probe für 10 Sekunden in ein Zinn-BIei-Lötmittelschmelzbad von 230 oder 260°C getaucht wurde. Irgendeine Blasenbildung, die durch Freiwerden von Feuchtigkeit entstehen könnte, welche sich aufbläht oder zu einem anderweitigen Entschichten des Kupfers führt, wurde nicht festgestellt.

Die obenerwähnten anderen Eigenschaften werden wie folgt gemessen: Die Zugdehnung und Reißfestigkeit von Fasern werden nach Standardmethoden gemessen. Die Feuchtigkeitsabsorption durch Fasern wird durch Wiegen einer Probe, Anordnen der gewogenen Probe in einer Versuchskammer mit einer relativen Feuchte von 65% und einer Temperatur von 21°C für I Tag, und dann erneutes Wiegen der Probe ermittelt.

Beispiele 2 bis 4

Weitere Proben von mit Metall beschichteter dielektrischer Folie wurden hergestellt, indem eine vliesartige faserige Bahn oder eine Unterlage aus Fasern hergestellt wurde, wie sie in den nachfolgenden Tabellen beschrieben ist, und zwar unter Benutzung des in dem Beispiel 1 beschriebenen Bindemittels und Anwendung des dort beschriebenen Verfahrens und unter Aufschichten einer Kiipfcrfolie auf die betreffenden Unterlage nach der in dem Beispiel I beschriebenen Art und Weise. Die Fasergcniische waren folgende:

Beispiel 2

Poly(acryl nhril)fasern,
3 Denier χ 3,8 cm
(»Dow-Badische Type 500«) Poly(äthylenterephthalat)fasern, wie in dem Beispiel I beschrieben aromatische Polyamidfasern, wie in dem Beispiel 1 beschrieben

10

Beispiel 4

Gcwichisleilc

40 40 20 Poly(äthylenterephthalat)fasern, wie in dem Beispiel 1 beschrieben

Gcwichisicilc

80

Die Proben wurden wie in dem Beispiel 1 getestet, und es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:

Dimensionsänderung

	Gewichts-	Bei	15	Nach	Nach dem	Nach Erwärmen	Blasen
Beispiel 3	tcilc	spiel Nr.		dem Ätzen	Erwärmen bei 121°C für	bei 260° C für 10 Sekunden	bildung
		30 Minuten
	(0/0)	(0/0)	(%)

Poly(acrylnitril)fasern,

wie indem Beispiel2beschrieben 60 Poly(äthylenterephthalat)fasern, wie in dem Beispiel 1 beschrieben 40

0,1
0,1
0,1

0,2
0,1
0,1

0,3

0,15

0,1

keine keine keine

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Zur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignete, mit Metall beschichtete dielektrische Folie, mit einer elektrisch leitenden Metallschicht, die an einer vliesartigen Bahn haftet, welche ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Fasern enthält, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen alle Fasern einen Erweichungspunkt über 230°C haben, daß die Fasern verdichtet und mit einer Matrix aus filmbildendem polymerem Bindemittel zusammengehalten werden, daß mindestens 5 Gew.-°/o der Fasern, etwa aromatische Polyamid- oder Acrylfasern, einem Verformen widerstehen, wenn sie für 10 Sekunden einem auf 260°C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt werden, daß mindestens 30 Gew.-% der Fasern, etwa gezogene Polyesterfasern, eine Zerreißfestigkeit von mindestens 3,5 g/Denier zeigen, daß mindestens 40 Gew.-% der Fasern, etwa gezogene Polyesterfasern oder Acrylfasern weniger als 3% Feuchtigkeit absorbieren, wenn sie für einen Tag einer relativen Feuchte von 65% bei 21⁰C ausgesetzt werden, und daß die mit Metall beschichtete dielektrische Folie keine größere Dimensionsänderung als 20 μηι/cm nach dem Ätzentfernen eines Teils der oder der gesamten elektrisch leitenden Schichten zeigt und keine größere Dimensionsänderung als ΙΟΟμίτι/οιη sowie im wesentlichen keine Blasenbildung zeigt, wenn die jo Folie für 10 Sekunden einem auf 230°C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt wird.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen 30 und 95 Gew.-% des Fasergemischs gezogene Polyesterfasern sind, zwischen 5 und 60 Gew.-% des Fasergemischs aromatische Polyamidfasern sind, die einem Verformen widerstehen, wenn sie für 10 Sekunden einem auf 260°C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt werden, und bis herauf zu 70 Gew.-% des Fasergemischs Acrylfasern sind, die einem Verformen widerstehen, wenn sie für 10 Sekunden einem auf 26O⁰C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt werden.
3. Folie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 80 Gew.-% des Fasergemischs gezogene Polyesterfasern sind und etwa 20 Gew.-% des Fasergemischs aromatische Polyamidstapelfasern sind.
4. Folie nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das polymere Bindemittel ein vernetztes Material ist, das einem Verformen widersteht, wenn es in Faserform einem auf 260⁰C erwärmten Lötmittelschmelzbad ausgesetzt wird.
5. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel ein vernetztes Material auf Acrylbasisist.
6. Folie nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Schicht Kupfer enthält.
7. Folie nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht eine kleinere Fläche hat als die vliesartige Bahn.
8. Folie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit elektrischen Bauelementen kombiniert ist, die mit der elektrisch leitenden Schicht elektrisch b5 verbunden sind.

Die Erfindung betrifft eine zur Herstellung gedruckter Schaltungen geeignete mit Metall beschichtete dielektrische Folie, mit einer elektrisch leitenden Metallschicht, die an einer vliesartigen Bahn haftet, welche ein Fasergemisch von diskontinuierlichen Fasern enthält.

Bekannte mit Metall beschichtete (nicht galvanisch metallplattierte) vliesartige (nicht gewebte) faserige Bahnen sind für eine Verwendung zur Herstellung bestimmter Arten, insbesondere großer Blattmaterialien, von bzw. für flexible gedruckte Schaltungen noch nicht ganz geeignet. Um für solche Arten gedruckter Schaltungen geeignet zu sein, soll die vliesartige faserige Bahn nicht über ΙΟΟμπι/cm Länge während der Hersteilung der Schaltung schrumpfen. Zu der Herstellung gehören mehrere Maßnahmen, die zu Dimensionsänderungen führen können, wie z. B. Ätzmaßnahmen, bei denen Metall in bestimmten Bereichen entfernt wird, und Lötmaßnahmen, bei denen die gedruckte Schaltung mit einem Lötmittelschmelzbad, das auf 260⁰C oder höher erwärmt worden ist, kurz in Berührung gebracht wird. Wenn die Bahn mehr als ΙΟΟμΐη/cm Länge während solcher Maßnahmen schrumpft, sind Abschnitte der gedruckten Schaltung mit elektrischen Bauteilen oder einer anderen Schaltung, die mit der gedruckten Schaltung verbunden werden soll bzw. sollen, nicht ausgerichtet.

Zu anderen erforderlichen Eigenschaften der vliesartigen faserigen Bahn gehören eine gute Zähigkeit und Zerreißfestigkeit (eine Zerreißfestigkeit von mindestens 1,8 kg oder höher ist erwünscht), die Fähigkeit, sauber geschnitten werden zu können ohne Bildung vorstehender Fasern sowie ein geringes Absorptionsvermögen für Feuchtigkeit, das zur Blasenbildung der Metallschicht fort von der vliesartigen faserigen Bahn führen kann, wenn die mit Metall beschichtete Folie auf einem Lötmittelbad erwärmt wird.

Eine andere mit Metall beschichtete vliesartige faserige Bahn, die im allgemeinen ziemlich brauchbare Eigenschaften für gedruckte Schaltungen hat, aber nicht immer einen äußersten Grad der erwähnten Dimensionsstabilität aufweist, ist in der US-Patentschrift 38 55 047 beschrieben. Die vliesartigen faserigen Bahnen in der dortigen mit Metall beschichteten Folie enthält wärmeerweichbare Fasern, die während des Herstellungsverfahrens der Bahn erwärmt werden, um die Fasern der vliesartigen Bahn zu einem einheitlichen Ganzen zu binden. (Ein in dieser Patentschrift beschriebenes beispielhaftes Fasergemisch enthält 50 Gew.-% nicht gezogene wärmeerweichbare Polyesterfasern, 25 Gew.-% gezogene Polyesterfasern und 25 Gew.-% hochtemperaturbeständige aromatische Polyamidfasern.) Trotz der vielen brauchbaren Eigenschaften einer vliesartigen faserigen Bahn, wie sie in der betreffenden Patentschrift beschrieben ist, weisen derartige Bahnen noch nicht die obenerwähnte äußerste Dimensionsstabilität auf. Es zeigt auch keine andere bekannte vliesartige faserige Bahn eine solche Stabilität.

Es ist daher die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine mit Metall beschichtete, dielektrische Folie der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Beibehaltung der sonstigen obengenannten Eigenschaften eine besonders hohe Dimensionsstabilität während der Herstellung der gedruckten Schaltungen zeigt.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.

Danach enthält eine mit Metall beschichtete dielektrische Folie der Erfindung eine elektrisch leitende