WO2015062760A1 - Method for pressing or laminating at least two substrates, as well as release film and press insert for a corresponding method - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for
- the pressing or lamination of a plurality of substrates under heat in a press is basically known in order to heat the substrates together
- Such substrates may be, for example, a structured printed circuit board on the one hand and a cover film for protecting the conductor tracks on the other hand, wherein it is the circuit board itself, for example, a
- multilayer board can act.
- Base materials in printed circuit boards those with a very good damping behavior - e.g. Fiberglass Reinforced PTFE Laminates - to avoid skipping signals from a trace to an adjacent trace or from one trace to the next.
- metallized polyimide (PI) films which, after patterning with a PI cover film, are provided over the conductive (copper) traces to protect the latter.
- PI cover film As an adhesive on the underside of the PI cover film, so that it can be connected in the course of a lamination with the circuit board, were previously used adhesives based on epoxy or acrylic, which were laminated in heating presses at temperatures of ⁇ 200 ° C.
- the lamination of the cover sheet also takes place on non-adhesive, metallized PI films.
- PTFE adhesives require a significantly higher melting temperature of more than 280 ° C, as a rule. At these temperatures, however, commonly used release films based on release-coated films fail
- PET Polyethylene terephthalate
- PEN polyethylene naphthalates
- PA polyamides
- fluorinated polymers such as ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) or polyvinyl fluoride (PVF)
- ETFE ethylene-tetrafluoroethylene
- PVF polyvinyl fluoride
- Foil materials a high cost.
- the invention relates to a
- Method for pressing or laminating at least second substrates comprising the following steps:
- the substrates to be pressed or laminated in a press with at least one heatable press plate providing a preferably single-layer release film between the substrates on the one hand and the press plate on the other hand, wherein the release film is made of a material, preferably a thermosetting polymer such as polyimide, which - preferably
- the release film used is made of a polyimide.
- thermosetting polymer such as in particular polyimides
- a decomposition temperature of> 470 ° C
- Dimensional stability is therefore characterized by the ability of a material to change its shape and shape under changing or different conditions - in this case especially the temperature - not or only insignificantly.
- the release film at the same time sufficient flexibility for the embedding of the conductor tracks with a height of, for example, -S 35 ⁇ to be covered, metallized circuit board surface.
- Adhesive layer based on PTFE but also for other substrates based on
- Substrates preferably 2-dimensional surface but can also be formed 3-dimensional surface.
- Adhesive layer preferably based on PTFE, be provided, which is melted during the lamination process, that the two substrates over the adhesive layer
- At least one of the substrates on the surface facing the other substrate may be the one
- the release film used in the method further comprises an anti-adhesive surface at least on the side facing the substrates, wherein the anti-adhesive surface
- Coating method is formed.
- Such an anti-adhesive surface or coating can be created in particular by means of a plasma process.
- a plasma process for example, in a plasma
- Vacuum chamber preferably two gases ionized, wherein the atoms of the gases finally on the release film
- the surface / coating preferably has an application thickness of ⁇ , so that due to the very thin coating in the context of the invention, there is also talk of a change in the surface.
- a treated release film surface is / is consequently placed in an anti-adhesive state and has the advantage that it does not leave any residues in contact with the laminated product (for example printed circuit board).
- Openings / holes in the substrates for example.
- between the release film and the press plate at least one preferably to at least 300 ° C, more preferably to at least 350 ° C and most preferably to at least 400 ° C temperature resistant buffer layer
- This buffer layer may preferably comprise aramid fibers and further preferably comprises inorganic fillers and preferably high temperature resistant
- the buffer layer preferably has a thickness of ⁇ 1mm.
- the press itself can be at least two
- the respective Press plate may further include the substrates and the
- the method is a high-temperature method in which the process temperature (ie the injection or
- the release film preferably has a thickness of ⁇ 200 ⁇ m, particularly preferably ⁇ 25 ⁇ m.
- the release film is also preferably two- or three-dimensionally flat. According to a further aspect, the invention relates to a
- Release film for a process for high-temperature compression or high-temperature lamination of at least two substrates for insertion between the substrates on the one hand and a preferably heatable pressure plate on the other hand, wherein the release film of a thermosetting polymer,
- the release film is preferably made of a polyimide, and wherein the release film on at least one of its two sides an anti-adhesive surface (for example, preferably applied by a plasma method anti-adhesive
- the anti-adhesive surface or coating preferably has a thickness of ⁇ , particularly preferably -S 50nm, most preferably of ⁇ 20nm.
- the invention relates to a press insert for a method for high-temperature compression or high-temperature lamination of at least two substrates, comprising (at least) one release film, which is produced from a thermosetting polymer, preferably from a polyimide, as well as (at least) a buffer layer preferably lying flat against the release film, which has aramid fibers and preferably also inorganic filler materials and preferably
- the single buffer layer may preferably have a thickness of ⁇ 1 mm, wherein the buffer layer also several
- Buffer layer components may comprise, which then each have a thickness of preferably -S 1mm.
- the release film may preferably have the aforementioned anti-adhesive surface or coating at least on the
- the buffer layer preferably provided in the press insert according to the invention is particularly good at very high
- the buffer layer is preferably free of silicone or other volatiles and may
- Coating can be further improved.
- FIG. 1 shows schematically a structure for a method according to the invention for pressing or laminating at least two substrates 10, 20.
- the substrates may comprise, for example, a (multilayer) printed circuit board 10 on the one hand and a cover foil 20 on the other hand.
- a (multilayer) printed circuit board 10 on the one hand
- a cover foil 20 on the other hand.
- Austresform can hereby be used as a base material for a corresponding flexible or rigid-flexible
- Circuit board u.a. metallized polyimide films serve, whereby the circuit board with (copper)
- Conductor tracks can be structured.
- a cover sheet 20 may preferably be a polyimide cover sheet for the protection of
- the cover film 20 can be connected to the printed circuit board 10
- the cover film 20 preferably has an adhesive 21 (on the side facing the printed circuit board 10), which is particularly preferably made on the basis of PTFE.
- adhesives based on PTFE require high process or laminating temperatures of over 280 ° C in order to produce a secure connection between cover sheet 20 and circuit board 10.
- laminating substrates For example, substrates based on liquid crystal polymers (LCP) or other laminates,
- LCP liquid crystal polymers
- the substrates 10, 20 are formed two- or three-dimensionally flat. Furthermore, more than two substrates 10, 20 may be provided. In order to press or laminate the substrates 10, 20, they are provided in a press P.
- the press P has at least one heatable press plate 30, 32. According to the preferred embodiment shown, however, the press P has at least two
- opposite pressing plates 30, 32 of which at least one, but preferably both are heatable. Due to the heat energy emitted by the heated press plates, the pressing or lamination of the
- printed circuit board 10 melts and thus a thermal connection between the at least two substrates 10, 20 is produced.
- an adhesive layer preferably based on PTFE, be provided which is melted during the lamination process such that the two substrates 10th , 20 are interconnected via the adhesive layer / are.
- Printed circuit board 10 already introduced holes - for example, for vias - emerging from multilayer printed circuit boards during the pressing or laminating on the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid,
- Press plate (s) 30, 32 provided on the other hand. So, as shown in Fig. 1, two opposing pressure plates 30, 32 are provided, it is between the
- the release film 40, 41 is made of a polyimide.
- Polyimides have that
- thermoset polymers have a very high dimensional stability as thermoset polymers.
- Polyimides even at particularly high process temperatures (ie in the present pressing or laminating temperatures) of above 300 ° C up to 400 ° C are used, since they themselves have a decomposition temperature of about 470 ° C.
- the release film 40, 41 is made of a material which is up to at least 300 ° C, preferably to at least 350 ° C, and especially
- thermosetting polymers are suitable, such as the aforementioned polyimides.
- release film 40, 41 it can also be made possible that it is preferably single-layered since it is dimensionally stable even at process temperatures of up to 400 ° C. and does not become "spongy.” Therefore, additional stabilizing films can be used
- Soldering processes on the circuit board 10 would complicate the release film 40, 41 may have an anti-adhesive surface or coating B at least on the substrates 10, 20 facing side 45, 46.
- This anti-adhesive surface or coating B is preferably applied to the release film 40, 41 by means of a plasma process
- the anti-adhesive surface or coating 45, 46 preferably has a thickness of ⁇ 1 ⁇ m, particularly preferably less than 50 nm, very particularly preferably less than 20 nm. As can be seen from Fig. 1, between the
- Press plate 30, 32 each have a buffer layer 50, 51st
- the buffer layer 50, 51 has the task, process-related surface fluctuations and
- the buffer layer 50, 51 is for this purpose
- the buffer layer 50, 51 has aramid fibers.
- Such a buffer layer may further comprise inorganic fillers and preferably high temperature resistant polymer binders.
- the buffer layer 50, 51 is particularly well suited for pressing or laminating prepregs or PTFE and polyimide / glass laminates at very high temperatures of over 300 ° C, as they are also at correspondingly high Temperatures over several hours provides a good balance, for example, due to mechanical processes caused by unevenness or unevenness; for example, even if it is provided in several layers.
- Unevenness can, for example, by a
- a buffer layer 50, 51 provided according to the preferred embodiment is free of silicone or other volatile constituents and can in particular be provided with a homogeneous, flat,
- the single buffer layer 50, 51 preferably has a thickness (ie thickness) of less than 1mm and especially
- the density of the buffer material is preferably 0.86 +/- 0.05 g / cm 3 and has
- the above-described buffer layer 50, 51 also has a particularly high breaking strength, for example in the longitudinal direction of more than 4.0 MPa and in the transverse direction of more than 3.0 MPa. As shown in FIG. 1 also can be seen, the
- Pressing device P further each press plate 30, 32 a the substrates 10, 20 and the release film 40, 41 and, if present, also the buffer layer 50, 51 facing Press plate 31, 33 which is adapted to be pressed or laminated substrates 10, 20 and for a uniform heat and
- a method for pressing or laminating at least two substrates 10, 20 is thus provided according to the invention, which comprises the following steps:
- Step is between the substrates 10, 20 on the one hand and the / the press plate (s) 30, 32 on the other hand a
- release film 40, 41 is provided, which is preferably single-layered and more preferably made of a polyimide or at least one material which is temperature resistant and dimensionally stable up to at least 300 ° C, preferably to at least 350 ° C, more preferably to at least 400 ° C; such as a thermoset polymer such as polyimides.
- the substrates 10, 20 are pressed or laminated with the introduction of heat by means of the press plate (s) 30, 32.
- the method may preferably be described as
- High-temperature process can be performed, in which the process temperature (ie in this case Verpress- or
- Laminating up to 280 ° C, preferably up to 320 ° C and particularly preferably up to 380 ° C, for example, in a Verpress- or Laminating process to fuse a PTFE-based adhesive accordingly and thus to allow a thermal connection of this adhesive can be used only at correspondingly high process temperatures.
- an adhesive layer preferably based on PTFE, which in the
- the present invention is also directed to the release film 40, 41 itself, which is for a method for high temperature lamination or
- a release film 40, 41 is in this case made of a thermosetting polymer, preferably made of a polyimide.
- Release film 40, 41 also has an anti-adhesive surface or coating B on at least one of its two sides / surfaces 45, 46.
- the anti-adhesive surface or coating B is an anti-adhesive surface or coating B on at least one of its two sides / surfaces 45, 46.
- Surface / coating B particularly preferably has a thickness of ⁇ 1 ⁇ m, particularly preferably of ⁇ 50 ⁇ m, very particularly preferably of ⁇ 20 ⁇ m.
- the present invention is also applicable to a
- High temperature compression or high temperature lamination at least two substrates 10, 20 directed.
- corresponding press inlay E has for this purpose a release film 40, 41 produced from a thermosetting polymer, preferably from a polyimide, and also a buffer layer 50, 51 which preferably bears flat on the release film 40, 41 and which has aramid fibers and preferably also inorganic filler materials and preferably high-temperature-resistant polymer binders having.
- the buffer layer 50, 51 of the press inlay E preferably has a thickness of ⁇ 1 mm, particularly preferably ⁇ 0.9 mm. Furthermore, the buffer layer can be multi-layered
- layered buffer layer components each preferably having a thickness of less than 1mm, more preferably less than 0.9mm.
- Release film 40, 41 may further include an anti-adhesive
- the invention is not limited to the preceding ones
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Abstract
Description
Verfahren zum Verpressen oder Laminieren wenigstens zweier Substrate sowie Trennfolie und Presseinlage für ein entsprechendes Verfahren Process for pressing or laminating at least two substrates and release film and press inlay for a corresponding process
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum The present invention relates to a method for
Verpressen oder Laminieren wenigstens zweier Substrate in einer Presse mit wenigstens einer beheizbaren Pressplatte unter Wärmezufuhr mittels dieser Pressplatte, sowie eine Trennfolie für ein entsprechendes Verfahren zum Pressing or laminating at least two substrates in a press with at least one heatable press plate under heat by means of this press plate, and a release film for a corresponding method for
Hochtemperatur-Verpressen bzw. Hochtemperatur-Laminieren und auch eine Presseinlage für besagtes Verfahren High-temperature compression or high-temperature lamination and also a press inlay for said process
aufweisend eine Trennfolie und eine Pufferlage. comprising a release film and a buffer layer.
Das Verpressen bzw. Laminieren von mehreren Substraten unter Wärmezufuhr in einer Presse ist grundsätzlich bekannt, um die Substrate thermisch miteinander zu The pressing or lamination of a plurality of substrates under heat in a press is basically known in order to heat the substrates together
verbinden. Derartige Substrate können beispielsweise eine strukturierte Leiterplatte einerseits sowie eine Deckfolie zum Schutz der Leiterzüge andererseits sein, wobei es sich bei der Leiterplatte selbst beispielsweise um eine connect. Such substrates may be, for example, a structured printed circuit board on the one hand and a cover film for protecting the conductor tracks on the other hand, wherein it is the circuit board itself, for example, a
mehrlagige Platine handeln kann. multilayer board can act.
Bei hochfrequenten Anwendungen in der Elektronik For high-frequency applications in electronics
(beispielsweise in der Radartechnik) dienen als (for example in radar technology) serve as
Basismaterialien in Leiterplatten solche mit einem sehr guten Dämpfungsverhalten - z.B. mit Glasfasern verstärkte PTFE-Laminate - um ein Überspringen der Signale von einer Leiterbahn auf eine danebenliegende Leiterbahn bzw. von einer Leitungsebene zur nächsten zu vermeiden. Base materials in printed circuit boards those with a very good damping behavior - e.g. Fiberglass Reinforced PTFE Laminates - to avoid skipping signals from a trace to an adjacent trace or from one trace to the next.
Der Trend zu immer mehr Anwendungen auf mobilen The trend towards more and more applications on mobile
Kommunikationsgeräten bedingt die Anforderung an eine Erhöhung der Taktfrequenzen auf weit über 10GHz für die verwendeten Leiterplatten. Eine besondere Herausforderung stellt vor diesem Hintergrund die Verdrahtung in den Communication devices requires the requirement for a Increasing the clock frequencies to well over 10GHz for the PCBs used. A particular challenge in this context is the wiring in the
Geräten dar; insbesondere dann, wenn es sich bei diesen um sehr dünne Leiterplatten handelt, welche oft zugleich in Feinstleiter- und Mehrlagentechnik ausgeführt sind. Devices; In particular, when these are very thin circuit boards, which are often performed at the same time in Feinstleiter- and multi-layer technology.
Als Basismaterialien sowohl in flexiblen als auch in starr-flexiblen Leiterplatten dienen u.a. metallisierte Polyimidfolien (PI-Folien) , die nach ihrer Strukturierung mit einer PI-Deckfolie über den leitenden (Kupfer- ) Leiterzügen zum Schutz der letztgenannten vorgesehen werden. Als Kleber auf der Unterseite der PI-Deckfolie, damit diese im Zuge einer Lamination mit der Leiterplatte verbunden werden kann, kamen bisher Kleber auf Basis von Epoxid oder Acryl zum Einsatz, die in Heizpressen bei Temperaturen von < 200 °C laminiert wurden. Alternativ erfolgt das Laminieren der Deckfolie auch auf kleberlosen, metallisierten PI-Folien. As base materials in both flexible and rigid-flexible circuit boards u.a. metallized polyimide (PI) films which, after patterning with a PI cover film, are provided over the conductive (copper) traces to protect the latter. As an adhesive on the underside of the PI cover film, so that it can be connected in the course of a lamination with the circuit board, were previously used adhesives based on epoxy or acrylic, which were laminated in heating presses at temperatures of <200 ° C. Alternatively, the lamination of the cover sheet also takes place on non-adhesive, metallized PI films.
Aufgrund der zuvor beschriebenen Tendenz zu höheren Due to the previously described tendency to higher
Signalfrequenzen und damit die Signale nicht über die Leiterbahnzüge „springen", dienen im Stand der Technik als Deckfolien vermehrt solche, bei denen ein Kleber auf Basis von PTFE verwendet wird. Auch gibt es sogenannte Signal frequencies and thus the signals do not "jump" over the traces, are used in the art as cover films increasingly those in which a cement based on PTFE is used
Verbundfolien aus Polyimid, die beidseitig mit einem PTFE Kleber beschichtet sind und zum Aufbau mehrlagiger Polyimide composite films coated on both sides with a PTFE adhesive and used for multilayer construction
flexibler Leiterplatten dienen. PTFE Kleber erfordern jedoch eine deutlich höhere AufSchmelztemperatur von - in der Regel - mehr als 280 °C. Bei diesen Temperaturen versagen jedoch üblicherweise verwendete Trennfolien auf Basis von mit Trennmitteln beschichteten Folien aus serve flexible printed circuit boards. However, PTFE adhesives require a significantly higher melting temperature of more than 280 ° C, as a rule. At these temperatures, however, commonly used release films based on release-coated films fail
Polyethylenterephthalat (PET) , Polyethylennaphtalaten (PEN) oder auch aus Polyamiden (PA) . Ebenso kommen Polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalates (PEN) or polyamides (PA). Likewise come
herkömmliche Beschichtungen (z.B. Silikone) bei diesen Temperaturen nicht mehr in Frage. Auch Folien aus conventional coatings (e.g., silicones) at these temperatures are out of the question. Also slides out
fluorisierten Polymeren, wie Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) oder Polyvinylfluorid (PVF) , haben sich als nicht ausreichend thermisch beständig erwiesen, können also bei Temperaturen von ca. 300°C nicht sinnvoll eingesetzt werden, und haben zudem eine zu hohe Bruchdehnung. Auch laden sich entsprechende Werkstoffe auf besonders starke Weise statisch auf. Selbst Folien aus gesintertem PTFE erweisen sich als wenig dienlich, da sie während des fluorinated polymers, such as ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) or polyvinyl fluoride (PVF), have not proven to be sufficiently thermally stable, so they can not be used sensibly at temperatures of about 300 ° C, and also have too high elongation at break. Also, corresponding materials load up in a particularly strong way statically. Even sheets of sintered PTFE prove to be of little use, since they are during the
Laminierprozesses bei Temperaturen von über 280°C zu stark erweichen und es somit zu einem Abscheren am Rand von (Kupfer- ) Leiterbahnen kommen kann. Laminating process at temperatures above 280 ° C to soften too much and thus it can lead to a shearing on the edge of (copper) conductor tracks.
Im Stand der Technik versucht man sich bisher dadurch zu helfen, dass mehrere Lagen solcher PTFE-Folien verwendet werden. Damit das Paket aufgrund der starken Erweichung der PTFE-Folien nicht zu „schwammig" wird, werden zur Stabilisierung des Trennfolien-Pakets zusätzlich In the prior art, attempts have hitherto been made to help by using several layers of such PTFE films. So that the package does not become too "spongy" due to the strong softening of the PTFE films, the release film package is additionally stabilized
Metallfolien aus Kupfer und/oder Aluminium eingelegt. Ein Verfahren mit entsprechenden Trennfolien ist aufgrund des Zuschnittaufwandes für die vielen verwendeten Folien in Verbindung mit einem hohen Verlegeaufwand im Preßraum technisch und kommerziell aufwändig. Zudem erfordert die Bereitstellung der unterschiedlichen Folien und Metal foils of copper and / or aluminum inserted. A method with appropriate release films is technically and commercially complex due to the cutting costs for the many films used in conjunction with a high installation costs in the baling chamber. In addition, the provision of different films and requires
Folienmaterialien einen hohen Kostenaufwand. Foil materials a high cost.
Es ist somit eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Verpressen oder Laminieren wenigstens zweier Substrate bereitzustellen, welches auch bei hohen It is therefore an object of the present invention to provide a method for pressing or laminating at least two substrates, which also at high
Prozesstemperaturen von über 280°C stabil und sicher durchgeführt werden kann, sowie eine Trennfolie und eine Presseinlage aufweisend eine Trennfolie bereitzustellen, die einfach und effektiv in besagtem Verfahren eingesetzt werden können. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der Erfindung in besonders Process temperatures of over 280 ° C stable and safe can be performed, and a release film and a Press inlay to provide a release film that can be easily and effectively used in said process. This object is solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims form the central idea of the invention in particular
vorteilhafter Weise weiter. Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein advantageously continue. According to a first aspect, the invention relates to a
Verfahren zum Verpressen oder Laminieren wenigstens zweiter Substrate, aufweisend die folgenden Schritte: Method for pressing or laminating at least second substrates, comprising the following steps:
Bereitstellen der zu verpressenden oder zu laminierenden Substrate in einer Presse mit wenigstens einer beheizbaren Pressplatte, Bereitstellen einer vorzugsweise einlagigen Trennfolie zwischen den Substraten einerseits und der Pressplatte andererseits, wobei die Trennfolie aus einem Material, vorzugsweise einem duroplastischem Polymer wie Polyimid hergestellt ist, welches - vorzugsweise Providing the substrates to be pressed or laminated in a press with at least one heatable press plate, providing a preferably single-layer release film between the substrates on the one hand and the press plate on the other hand, wherein the release film is made of a material, preferably a thermosetting polymer such as polyimide, which - preferably
wenigstens während der Dauer des Prozesszyklus - bis wenigstens 300°C, vorzugsweise bis wenigstens 350°C, besonders vorzugsweise bis wenigstens 400°C at least for the duration of the process cycle - to at least 300 ° C, preferably to at least 350 ° C, more preferably to at least 400 ° C
temperaturbeständig und dimensionsstabil ist, und is temperature resistant and dimensionally stable, and
schließlich Verpressen bzw. Laminieren der Substrate unter Wärmezufuhr mittels der Pressplatte. Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist die verwendete Trennfolie aus einem Polyimid hergestellt. Finally, pressing or laminating the substrates under heat by means of the pressing plate. According to another aspect of the invention, the release film used is made of a polyimide.
Es hat sich herausgestellt, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, beispielsweise bei Einsatz einer Trennfolie aus einem duroplastischem Polymer wie insbesondere Polyimide, die beispielsweise eine Zersetzungstemperatur von > 470°C haben, die Trennfolie auch noch unter dem prozesstypischen Verpress- bzw. Laminierdruck eine hervorragende It has been found that with the inventive method, for example when using a release film of a thermosetting polymer such as in particular polyimides, for example, have a decomposition temperature of> 470 ° C, the release film even under the process typical Pressing or laminating a great
Dimensionsstabilität aufweist. Unter Dimensionsstabilität wird gemäß der vorliegenden Erfindung das Verhalten des Trennfolien-Materials bezüglich der Konstanz seiner Having dimensional stability. Under dimensional stability according to the present invention, the behavior of the release film material with respect to the constancy of his
Ausdehnung in Länge, Breite und Dicke unter Einfluss der Temperatur verstanden. Eine (hohe bzw. gute) Expansion in length, width and thickness under the influence of temperature understood. One (high or good)
Dimensionsstabilität zeichnet sich folglich durch die Fähigkeit eines Materials aus, seine Form und Gestalt unter wechselnden bzw. unterschiedlichen Bedingungen - vorliegend insbesondere der Temperatur - nicht oder nur unwesentlich zu verändern. Dimensional stability is therefore characterized by the ability of a material to change its shape and shape under changing or different conditions - in this case especially the temperature - not or only insignificantly.
Zudem kann ein Abscheren am Rand von (Kupfer- ) Leiterbahnen vermieden werden, da die erfindungsgemäße Trennfolie auch bei Prozesstemperaturen von über 300°C nicht erweicht.In addition, a shearing on the edge of (copper) conductor tracks can be avoided because the release film according to the invention does not soften even at process temperatures of above 300 ° C.
Insbesondere bei der Verwendung von Polyimiden weist die Trennfolie gleichzeitig eine ausreichende Flexibilität für die Einbettung von den Leiterzügen mit einer Höhe von beispielsweise -S 35μηι der abzudeckenden, metallisierten Leiterplattenoberfläche auf. Neben vorbeschriebenen In particular, when using polyimides, the release film at the same time sufficient flexibility for the embedding of the conductor tracks with a height of, for example, -S 35μηι to be covered, metallized circuit board surface. In addition to the above
(Laminier- ) Prozessen kann das Verfahren mit der (Laminating) processes, the process with the
beschriebenen Trennfolie nicht nur für Substrate described release film not only for substrates
aufweisend eine Leiterplatte und eine Deckfolie comprising a circuit board and a cover sheet
(vorzugsweise mit einer der Leiterplatte zugewandten (Preferably facing one of the circuit board
Kleberschicht auf PTFE-Basis) eingesetzt werden, sondern auch für andere Substrate auf Basis von Adhesive layer based on PTFE), but also for other substrates based on
Flüssigkristallpolymeren oder anderen Schichtpresstoffen, Elektroisoliermaterialien und dergleichen, wobei die Liquid crystal polymers or other Schichtpresstoffen, Elektroisoliermaterialien and the like, wherein the
Substrate vorzugsweise 2-dimensional flächig aber auch 3- dimensional flächig ausgebildet sein können. Substrates preferably 2-dimensional surface but can also be formed 3-dimensional surface.
Beispielsweise kann zwischen den Substraten eine For example, between the substrates a
Kleberschicht, vorzugsweise auf PTFE Basis, vorgesehen sein, die beim Laminierprozess derart aufgeschmolzen wird, dass die beiden Substrate über die Kleberschicht Adhesive layer, preferably based on PTFE, be provided, which is melted during the lamination process, that the two substrates over the adhesive layer
miteinander verbunden werden bzw. sind. Vorzugsweise kann in diesem Zusammenhang wenigstens eines der Substrate auf der dem anderen Substrat zugewandten Oberfläche die are connected to each other or are. Preferably, in this connection, at least one of the substrates on the surface facing the other substrate may be the one
Kleberschicht aufweisen. Have adhesive layer.
Zusammenfassend ist es somit mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass insbesondere aufgrund des In summary, it is thus possible with the method according to the invention that in particular due to the
Einsatzes des neuen Trennfolienmaterials und -aufbaus das Presspaket insgesamt mit weniger Lagen auskommt und besonders vorzugsweise einlagig ausgebildet sein kann (ob mit oder ohne Beschichtung, wie im weiteren noch Use of the new release film material and construction the press package altogether manages with fewer layers and particularly preferably can be formed single-layered (whether with or without coating, as in further
beschrieben wird) . Aufgrund der geringeren Stärke des Presspaketes insgesamt sowie einer starken Reduzierung der Anzahl von Hilfsmaterialien (keine zusätzlichen will be described). Due to the lower thickness of the press package as a whole and a strong reduction in the number of auxiliary materials (no additional
Metallfolien aus Kupfer und/oder Aluminium erforderlich) kann der aufzubringende Energieaufwand für das Verfahren deutlich reduziert werden, da die von den beheizten Metal foils made of copper and / or aluminum required), the energy expenditure to be applied for the process can be significantly reduced because of the heated
Pressplatten ausgehende Temperatur weniger Press plates outgoing temperature less
Hilfsmaterialien durchdringen muss. Es ergeben sich somit erhebliche wirtschaftliche und technische Vorteile Must penetrate auxiliary materials. This results in considerable economic and technical advantages
gegenüber dem bisherigen Aufbau des für entsprechende Temperaturen ausgelegten, bekannten Presspaketes. compared to the previous design of the designed for appropriate temperatures, known press pack.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform weist die in dem Verfahren verwendete Trennfolie ferner wenigstens auf der den Substraten zugewandten Seite eine anti-adhäsive Oberflächeauf, wobei die antiadhäsive Oberfläche According to a preferred embodiment, the release film used in the method further comprises an anti-adhesive surface at least on the side facing the substrates, wherein the anti-adhesive surface
vorzugsweise als Beschichtung bspw. mittels eines preferably as a coating, for example. By means of a
Beschichtungsverfahrens gebildet ist. Eine solche anti- adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung kann insbesondere mittels eines Plasmaverfahrens geschaffen werden. Bei einem Plasmaverfahren werden beispielsweise in einer Coating method is formed. Such an anti-adhesive surface or coating can be created in particular by means of a plasma process. In a plasma process, for example, in a
Vakuumkammer vorzugsweise zwei Gase ionisiert, wobei sich die Atome der Gase schließlich auf der Trennfolie Vacuum chamber preferably two gases ionized, wherein the atoms of the gases finally on the release film
niederlegen und die anti-adhäsive Oberfläche bzw. lay down and the anti-adhesive surface or
Beschichtung bilden. Die anti-adhäsive Form coating. The anti-adhesive
Oberfläche/Beschichtung weist hierzu vorzugsweise eine Auftragsstärke von < Ιμιη auf, so dass aufgrund der sehr dünnen Beschichtung im Rahmen der Erfindung auch von einer Veränderung der Oberfläche gesprochen wird. Eine derart behandelte bzw. veränderte Trennfolienoberfläche wird/ist folglich in einen antiadhäsiven Zustand versetzt und hat den Vorteil, dass sie keine Rückstände im Kontakt auf dem laminierten Produkt (beispielsweise Leiterplatte) For this purpose, the surface / coating preferably has an application thickness of <Ιμιη, so that due to the very thin coating in the context of the invention, there is also talk of a change in the surface. Such a treated release film surface is / is consequently placed in an anti-adhesive state and has the advantage that it does not leave any residues in contact with the laminated product (for example printed circuit board).
hinterlässt, welche geeignet wären, anschließende leaves, which would be suitable, subsequent
galvanische Abscheidungen oder Lötprozesse auf der galvanic deposits or soldering processes on the
Leiterplatte zu erschweren. Eine anschließende chemische Reinigung der Leiterplattenoberfläche ist für das Complicate circuit board. A subsequent dry cleaning of the PCB surface is for the
erfindungsgemäße Verfahren somit nicht mehr erforderlich; jedenfalls nicht aufgrund der Verwendung der inventive method thus no longer required; at least not because of the use of
beschriebenen, neuen Trennfolie im erfindungsgemäßen described, new release film in the invention
Prozess zum Verpressen/Laminieren der Substrate (bspw. Laminierprozess einer Deckfolie auf einer Leiterplatte) . Des Weiteren kann es mittels der derartig beschriebenen Trennfolie mit anti-adhäsiver Beschichtung/Oberfläche vermieden werden, dass die Pressplatte durch eventuell beim Pressvorgang austretende Klebermaterialien (bspw. am Rand der Substrate oder über bereits vorgesehene Process for pressing / laminating the substrates (eg lamination process of a cover film on a printed circuit board). Furthermore, it can be avoided by means of the thus described release film with anti-adhesive coating / surface that the pressing plate by any emerging during the pressing process adhesive materials (eg. At the edge of the substrates or already provided
Öffnungen/Bohrungen in den Substraten bspw. für Openings / holes in the substrates, for example. For
Durchkontaktierungen) mit den zu verpressenden Substraten versehentlich verklebt. Auf diese Weise kann die Anzahl von Ausschuss des verpressten/laminierten Produktes sicher und deutlich reduziert werden. Vias) accidentally bonded to the substrates to be pressed. In this way, the number of broke of the pressed / laminated product can be safely and significantly reduced.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform kann zwischen der Trennfolie und der Pressplatte jeweils wenigstens eine vorzugsweise bis wenigstens 300°C, besonders vorzugsweise bis wenigstens 350°C und ganz besonders vorzugsweise bis wenigstens 400°C temperaturbeständige Pufferlage According to a preferred embodiment, between the release film and the press plate at least one preferably to at least 300 ° C, more preferably to at least 350 ° C and most preferably to at least 400 ° C temperature resistant buffer layer
bereitgestellt werden, um prozessbedingte be provided to process-related
Oberflächenschwankungen und Unebenheiten auszugleichen. Diese Pufferlage kann vorzugsweise Aramidfasern aufweisen und weist ferner vorzugsweise anorganische Füllmaterialien sowie vorzugsweise hochtemperaturbeständige Compensate for surface fluctuations and bumps. This buffer layer may preferably comprise aramid fibers and further preferably comprises inorganic fillers and preferably high temperature resistant
Polymerbindemittel auf. Unter temperaturbeständig wird im Rahmen der Erfindung verstanden, dass die Materialien wenigstens den gegebenen Temperaturen bzw. Polymer binder on. Under temperature resistant is understood in the context of the invention that the materials at least the given temperatures or
Prozesstemperaturen unter Beibehaltung ihrer (chemischen und/oder physikalischen) Eigenschaften standhalten bzw. bis zu diesen eingesetzt werden können, vorliegend also vorzugsweise Temperaturen von über 280°C, vorzugsweise von über 320°C und besonders vorzugsweise von über 380°C, also insbesondere im Hochtemperaturbereich. In diesem Fall kann auch von hochtemperaturbeständig gesprochen werden. Die Pufferlage hat vorzugsweise eine Stärke von < 1mm. Process temperatures while maintaining their (chemical and / or physical) properties withstand or can be used up to these, in the present case preferably temperatures above 280 ° C, preferably above 320 ° C and more preferably above 380 ° C, ie in particular high temperature range. In this case can also be spoken of high temperature resistant. The buffer layer preferably has a thickness of <1mm.
Hierdurch lässt sich die Pufferlage auch beim This also allows the buffer layer during the
Aufeinanderlegen mehrerer Lagen sehr gut an die Placing several layers very well on the
unterschiedlichen Oberflächenstrukturen der Leiterplatten anpassen. Gleiches gilt für unterschiedliche adapt to different surface structures of the printed circuit boards. The same applies to different ones
Prozesszyklen, bei denen man folglich entsprechend der Anforderungen mehrere Pufferlagen geschichtet vorsehen kann . Process cycles, in which one can therefore provide stratified according to the requirements of multiple buffer layers.
Die Presse selbst kann wenigstens zwei sich The press itself can be at least two
gegenüberliegende Pressplatten aufweisen, von denen wenigstens eine, vorzugsweise beide beheizbar sind. In diesem Fall wird zwischen den Substraten einerseits und der jeweiligen Pressplatte andererseits jeweils eine der vorgenannten Trennfolien vorgesehen. Die jeweilige Pressplatte kann ferner ein den Substraten und der have opposite pressing plates, of which at least one, preferably both are heated. In this case, one of the aforementioned release films is provided between the substrates on the one hand and the respective press plate on the other. The respective Press plate may further include the substrates and the
Trennfolie sowie, wenn vorhanden, auch der Pufferlage zugewandtes Pressblech aufweisen. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform ist das Verfahren ein Hochtemperatur-Verfahren, bei dem die Prozesstemperatur (also die Verpress- bzw. Separation film and, if available, also have the buffer layer facing press plate. According to a particularly preferred embodiment, the method is a high-temperature method in which the process temperature (ie the injection or
Laminiertemperatur) bis zu 280°C, vorzugsweise bis zu 320°C und besonders vorzugsweise bis zu 380°C beträgt. Vorzugsweise hat die Trennfolie eine Stärke von < 200ym, besonders vorzugsweise von < 25ym. Die Trennfolie ist ferner vorzugsweise zwei- oder dreidimensional flächig ausgebildet . Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eineLaminating temperature) up to 280 ° C, preferably up to 320 ° C and particularly preferably up to 380 ° C. The release film preferably has a thickness of <200 μm, particularly preferably <25 μm. The release film is also preferably two- or three-dimensionally flat. According to a further aspect, the invention relates to a
Trennfolie für ein Verfahren zum Hochtemperatur-Verpressen bzw. Hochtemperatur-Laminieren wenigstens zweier Substrate zur Einlage zwischen den Substraten einerseits und einer vorzugsweise beheizbaren Pressplatte andererseits, wobei die Trennfolie aus einem duroplastischem Polymer, Release film for a process for high-temperature compression or high-temperature lamination of at least two substrates for insertion between the substrates on the one hand and a preferably heatable pressure plate on the other hand, wherein the release film of a thermosetting polymer,
vorzugsweise aus einem Polyimid hergestellt ist, und wobei die Trennfolie wenigstens auf einer ihrer beiden Seiten eine anti-adhäsive Oberfläche (bspw. eine vorzugsweise mittels Plasmaverfahren aufgebrachte antiadhäsive is preferably made of a polyimide, and wherein the release film on at least one of its two sides an anti-adhesive surface (for example, preferably applied by a plasma method anti-adhesive
Beschichtung) aufweist. Die anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung weist vorzugsweise eine Stärke von < Ιμιη, besonders vorzugsweise -S 50nm, ganz besonders vorzugsweise von < 20nm auf. Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Presseinlage für ein Verfahren zum Hochtemperatur- Verpressen oder Hochtemperatur-Laminieren wenigstens zweier Substrate, aufweisend (wenigstens) eine Trennfolie, die aus einem duroplastischem Polymer, vorzugsweise aus einem Polyimid hergestellt ist, sowie (wenigstens) eine an der Trennfolie vorzugsweise flächig anliegende Pufferlage, welche Aramidfasern aufweist und vorzugsweise ferner anorganische Füllmaterialien sowie vorzugsweise Coating). The anti-adhesive surface or coating preferably has a thickness of <Ιμιη, particularly preferably -S 50nm, most preferably of <20nm. According to a further aspect, the invention relates to a press insert for a method for high-temperature compression or high-temperature lamination of at least two substrates, comprising (at least) one release film, which is produced from a thermosetting polymer, preferably from a polyimide, as well as (at least) a buffer layer preferably lying flat against the release film, which has aramid fibers and preferably also inorganic filler materials and preferably
hochtemperaturbeständige Polymerbindemittel aufweist. Die einzelne Pufferlage kann vorzugsweise eine Stärke von < 1mm aufweisen, wobei die Pufferlage auch mehrere having high temperature resistant polymer binder. The single buffer layer may preferably have a thickness of <1 mm, wherein the buffer layer also several
Pufferlagenkomponenten umfassen kann, die dann jeweils eine Stärke von vorzugsweise -S 1mm haben. Ebenso kann die Trennfolie vorzugsweise die vorbezeichnete anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung wenigstens auf der der Buffer layer components may comprise, which then each have a thickness of preferably -S 1mm. Likewise, the release film may preferably have the aforementioned anti-adhesive surface or coating at least on the
Pufferlage abgewandten Seite aufweisen. Mittels der Have buffer layer facing away from side. By means of
Presseinlage werden die Vorteile der Trennfolie mit den Vorteilen der Pufferlage kombiniert, welche sich u.a. Press insert, the advantages of the release film combined with the advantages of the buffer layer, which u.a.
dadurch auszeichnet, dass sie prozessbedingte characterized by being process-related
Oberflächenschwankungen und Unebenheiten beim Surface fluctuations and bumps in the
Pressverfahren bzw. Laminierverfahren ausgleicht. Die in der erfindungsgemäßen Presseinlage bevorzugt vorgesehene Pufferlage ist besonders gut bei sehr hohen Balancing process balances. The buffer layer preferably provided in the press insert according to the invention is particularly good at very high
Prozesstemperaturen von über 300 °C geeignet, da sie auch bei entsprechend hohen Temperaturen über mehrere Stunden einen guten Ausgleich beispielsweise für durch mechanische Prozesse bedingte Ungleichmäßigkeiten bzw. Unebenheiten bietet. Die Pufferlage ist vorzugsweise frei von Silikon oder anderen flüchtigen Bestandteilen und kann Process temperatures of over 300 ° C suitable, as it provides even at correspondingly high temperatures over several hours a good balance, for example, due to mechanical processes unevenness or unevenness. The buffer layer is preferably free of silicone or other volatiles and may
insbesondere mit einer homogenen, flachen, geschlossenen sowie frei von losen Partikeln ausgebildeten Oberfläche bereitgestellt werden, sodass es durch ein solches be provided in particular with a homogeneous, flat, closed and free of loose particles formed surface, so that it by such
Puffermaterial vermieden wird, dass Rückstände auf demBuffer material is avoided that residues on the
Produkt bzw. Material (beispielsweise der Pressplatte oder der Trennfolie) zurückbleiben. Zusammenfassend sei darauf hingewiesen, dass es sowohl das vorrangige Ziel des erfindungsgemäßen Verfahrens als auch der Trennfolie sowie der Pressanlage ist, eine Product or material (for example, the pressure plate or the release film) remain behind. In summary, it should be noted that it is both the primary objective of the method according to the invention as well as the release film and the pressing system, a
entsprechend temperaturbeständige und dimensionsstabile Trennfolie in/für dem/den entsprechenden Zusammenhang einzusetzen/bereitzustellen, die aufgrund ihrer appropriate / temperature-resistant and dimensionally stable release film in / for the corresponding context to use / provide due to their
Temperaturbeständigkeit und Dimensionsstabilität schon zu einem sicheren und stabilen Prozess führt und aufgrund ihrer inhärenten Eigenschaft das Hinterlassen von Temperature stability and dimensional stability already leads to a safe and stable process and the inheritance of leaving behind
Rückständen in Kontakt auf den verpressten bzw. Residues in contact with the pressed or
laminierten Substraten weitgehend verhindert. laminated substrates largely prevented.
Letztgenannter Effekt kann zusätzlich durch das Vorsehen einer entsprechenden anti-adhäsiven Oberfläche bzw. The last-mentioned effect can additionally be achieved by the provision of a corresponding anti-adhesive surface or
Beschichtung weiter verbessert werden. Coating can be further improved.
Weitere Vorteile, Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung der begleitenden Figur beschrieben. Die einzige Fig. 1 zeigt schematisch einen Aufbau für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Verpressen oder Laminieren wenigstens zweier Substrate 10, 20. Further advantages, refinements and developments of the invention will be described below with reference to the drawing of the accompanying figure. The only FIG. 1 shows schematically a structure for a method according to the invention for pressing or laminating at least two substrates 10, 20.
Gemäß Fig. 1 können die Substrate beispielsweise eine (mehrlagige) Leiterplatte 10 einerseits und eine Deckfolie 20 andererseits umfassen. Gemäß einer bevorzugten According to FIG. 1, the substrates may comprise, for example, a (multilayer) printed circuit board 10 on the one hand and a cover foil 20 on the other hand. According to a preferred
Ausgestaltungsform können hierbei als Basismaterial für eine entsprechende flexible oder starr-flexible Ausgestaltungsform can hereby be used as a base material for a corresponding flexible or rigid-flexible
Leiterplatte u.a. metallisierte Polyimidfolien dienen, wobei die Leiterplatte entsprechend mit (Kupfer-Circuit board u.a. metallized polyimide films serve, whereby the circuit board with (copper)
) Leiterzügen strukturiert sein kann. Als Deckfolie 20 kann vorzugsweise eine Polyimid-Deckfolie zum Schutz der ) Conductor tracks can be structured. As a cover sheet 20 may preferably be a polyimide cover sheet for the protection of
(Kupfer- ) Leiterzüge der Leiterplatte 10 verwendet werden. Damit die Deckfolie 20 mit der Leiterplatte 10 verbunden werden kann, weist die Deckfolie 20 vorzugsweise einen Kleber 21 (auf der der Leiterplatte 10 zugewandten Seite) auf, welcher besonders vorzugsweise auf Basis von PTFE hergestellt ist. Insbesondere Kleber auf Basis von PTFE erfordern hohe Prozess- bzw. Laminiertemperaturen von über 280°C, um eine sichere Verbindung zwischen Deckfolie 20 und Leiterplatte 10 herzustellen. Es ist jedoch grundsätzlich auch denkbar, dass die (Copper) conductor tracks of the printed circuit board 10 are used. So that the cover film 20 can be connected to the printed circuit board 10, the cover film 20 preferably has an adhesive 21 (on the side facing the printed circuit board 10), which is particularly preferably made on the basis of PTFE. In particular adhesives based on PTFE require high process or laminating temperatures of over 280 ° C in order to produce a secure connection between cover sheet 20 and circuit board 10. However, it is also conceivable that the
Substrate 10, 20 andere zu verpressende bzw. zu Substrates 10, 20 others to be pressed or closed
laminierende Substrate umfassen; beispielsweise Substrate auf Basis von Flüssigkristallpolymeren (Liquid Crystal Polymer; LCP) oder anderen Schichtpressstoffen, laminating substrates; For example, substrates based on liquid crystal polymers (LCP) or other laminates,
Elektroisoliermaterialen und dergleichen. Vorzugsweise sind die Substrate 10, 20 zwei- oder dreidimensional flächig ausgebildet. Des Weiteren können auch mehr als zwei Substrate 10, 20 vorgesehen sein. Um die Substrate 10, 20 zu verpressen bzw. zu laminieren, werden diese in einer Presse P bereitgestellt. Die Presse P weist hierzu wenigstens eine beheizbare Pressplatte 30, 32 auf. Gemäß der gezeigten bevorzugten Ausgestaltungsform weist die Presse P jedoch wenigstens zwei sich Electrical insulating materials and the like. Preferably, the substrates 10, 20 are formed two- or three-dimensionally flat. Furthermore, more than two substrates 10, 20 may be provided. In order to press or laminate the substrates 10, 20, they are provided in a press P. For this purpose, the press P has at least one heatable press plate 30, 32. According to the preferred embodiment shown, however, the press P has at least two
gegenüberstehende Pressplatten 30, 32 auf, von denen wenigstens eine, vorzugsweise jedoch beide beheizbar sind. Durch die von den beheizbaren Pressplatten abgegebene Wärmeenergie wird das Verpressen bzw. Laminieren der opposite pressing plates 30, 32, of which at least one, but preferably both are heatable. Due to the heat energy emitted by the heated press plates, the pressing or lamination of the
Substrate 10, 20 unterstützt, indem beispielsweise der auf einem Substrat 10, 20 (beispielsweise Deckfolie 20) vorgesehene Kleber 21 durch die Wärmezufuhr mittels der Pressplatten 30, 32 mit dem anderen Substrat Supported substrates 10, 20, for example, by the adhesive 21 provided on a substrate 10, 20 (for example, cover film 20) by the heat supply by means of the press plates 30, 32 with the other substrate
(beispielsweise Leiterplatte 10) verschmilzt und somit eine thermische Verbindung zwischen den wenigstens zwei Substraten 10, 20 hergestellt wird. Beispielsweise kann zwischen den Substraten 10, 20 - vorzugsweise wenigstens auf der einem der Substrate 10 zugewandten Oberfläche 45, 46 eines anderen Substrats 20 - eine Kleberschicht, vorzugsweise auf PTFE Basis, vorgesehen sein, die beim Laminierprozess derart aufgeschmolzen wird, dass die beiden Substrate 10, 20 über die Kleberschicht miteinander verbunden werden/sind. (For example, printed circuit board 10) melts and thus a thermal connection between the at least two substrates 10, 20 is produced. For example, between the substrates 10, 20 - preferably at least on one of the substrates 10 facing surface 45, 46 of another substrate 20 - an adhesive layer, preferably based on PTFE, be provided which is melted during the lamination process such that the two substrates 10th , 20 are interconnected via the adhesive layer / are.
Um beispielsweise an den Rändern des zu verpressenden bzw. zu laminierenden Substratpaketes oder über in die For example, at the edges of the substrate package to be pressed or laminated or over into the
Leiterplatte 10 bereits eingebrachte Bohrungen - beispielsweise für Durchkontaktierungen - von mehrlagigen Leiterplatten austretende Klebermaterialien während des Press- bzw. Laminierverfahrens auf die Pressenbauteile (beispielsweise die Pressplatten 30, 32) zu vermeiden, wird erfindungsgemäß eine Trennfolie 40, 41 zwischen den Substraten 10, 20 einerseits und der bzw. den Printed circuit board 10 already introduced holes - for example, for vias - emerging from multilayer printed circuit boards during the pressing or laminating on the press components (for example, the press plates 30, 32) to avoid, according to the invention a release film 40, 41 between the substrates 10, 20 on the one hand and the one or the
Pressplatte (n) 30, 32 andererseits bereitgestellt. Sind also, wie in Fig. 1 gezeigt, zwei sich gegenüberstehende Pressplatten 30, 32 vorgesehen, so wird zwischen den Press plate (s) 30, 32 provided on the other hand. So, as shown in Fig. 1, two opposing pressure plates 30, 32 are provided, it is between the
Substraten 10, 20 einerseits und der jeweiligen Substrates 10, 20 on the one hand and the respective
Pressplatte 30, 32 andererseits jeweils eine Trennfolie 40, 41 vorgesehen. Press plate 30, 32 on the other hand each a release film 40, 41 are provided.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist die Trennfolie 40, 41 aus einem Polyimid hergestellt. Polyimide haben den According to one aspect of the invention, the release film 40, 41 is made of a polyimide. Polyimides have that
Vorteil, dass sie als duroplastische Polymere eine sehr hohe Dimensionsstabilität aufweisen. Zudem können Advantage that they have a very high dimensional stability as thermoset polymers. In addition, you can
Polyimide auch bei besonders hohen Prozesstemperaturen (also vorliegend Verpress- bzw. Laminiertemperaturen) von über 300 °C bis zu 400 °C eingesetzt werden, da sie selbst eine Zersetzungstemperatur von über 470 °C haben. Polyimides even at particularly high process temperatures (ie in the present pressing or laminating temperatures) of above 300 ° C up to 400 ° C are used, since they themselves have a decomposition temperature of about 470 ° C.
Gemäß einem anderen Aspekt ist die Trennfolie 40, 41 aus einem Material hergestellt, welches bis wenigstens 300°C, vorzugsweise bis wenigstens 350°C und besonders According to another aspect, the release film 40, 41 is made of a material which is up to at least 300 ° C, preferably to at least 350 ° C, and especially
vorzugsweise bis wenigstens 400°C - wenigstens über den bzw. während des Prozesszyklus - temperaturbeständig und dimensionsstabil ist. Als solche Materialien kommen insbesondere duroplastische Polymere in Betracht, wie beispielsweise die vorgenannten Polyimide. Mittels einer solchen Trennfolie 40, 41 kann es zudem ermöglicht werden, dass diese vorzugsweise lediglich einlagig ausgebildet ist, da sie auch bei Prozesstemperaturen von bis zu 400°C dimensionsstabil sind und eben nicht „schwammig" werden. Daher kann auf zusätzliche Stabilisierungsfolien preferably to at least 400 ° C - at least over the or during the process cycle - temperature resistant and dimensionally stable. As such materials, especially thermosetting polymers are suitable, such as the aforementioned polyimides. By means of such a release film 40, 41 it can also be made possible that it is preferably single-layered since it is dimensionally stable even at process temperatures of up to 400 ° C. and does not become "spongy." Therefore, additional stabilizing films can be used
beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium verzichtet werden. Des Weiteren kann der Energieaufwand für das For example, be dispensed copper or aluminum. Furthermore, the energy expenditure for the
Verfahren bei Verwendung einer entsprechenden Trennfolie 40, 41 insofern reduziert werden, als dass die von den beheizbaren Pressplatten 30, 32 ausgehende Temperatur weniger Hilfsmaterialien und insgesamt nur eine (einzige) Trennfolie 40, 41 mit einer geringeren Stärke (also Dicke) durchdringen muss. Die in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Trennfolie 40, 41 kann aufgrund ihrer Method when using a corresponding release film 40, 41 are reduced insofar as that of the heated press plates 30, 32 outgoing temperature less auxiliary materials and a total of only (single) release film 40, 41 with a lower thickness (ie thickness) must penetrate. The release film 40, 41 used in the method according to the invention can, due to their
besonderen Eigenschaften eine Stärke von nur < 200ym, vorzugsweise sogar eine Stärke von nur < 25ym haben, während sie gleichzeitig noch die erforderliche special properties have a thickness of only <200 microns, preferably even a thickness of only <25 microns, while still the required
Temperaturbeständigkeit und Dimensionsstabilität aufweist. Temperature resistance and dimensional stability has.
Um überdies zu verhindern, dass eine Trennfolienoberfläche bzw. Seite 45, 46 der Trennfolie 40, 41 Rückstände in Kontakt auf dem laminierten Substratpaket S hinterlässt, die anschließende galvanische Abscheidungen oder Moreover, in order to prevent a release film surface or side 45, 46 of the release film 40, 41 leaving residues in contact with the laminated substrate package S, the subsequent galvanic deposits or
Lötprozesse auf der Leiterplatte 10 erschweren würden, kann die Trennfolie 40, 41 eine anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung B wenigstens auf der den Substraten 10, 20 zugewandten Seite 45, 46 aufweisen. Diese anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung B wird vorzugsweise mittels eines Plasmaverfahrens auf die Trennfolie 40, 41 Soldering processes on the circuit board 10 would complicate the release film 40, 41 may have an anti-adhesive surface or coating B at least on the substrates 10, 20 facing side 45, 46. This anti-adhesive surface or coating B is preferably applied to the release film 40, 41 by means of a plasma process
aufgebracht bzw. auf der Trennfolienoberfläche 45, 46 geschaffen und kann somit besonders dünn vorgesehen sein. Die anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung 45, 46 hat hierbei vorzugsweise eine Stärke von < lym, besonders vorzugsweise weniger als 50nm, ganz besonders vorzugsweise von weniger als 20nm. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, kann zwischen der applied or created on the release film surface 45, 46 and can thus be provided particularly thin. The anti-adhesive surface or coating 45, 46 preferably has a thickness of <1 μm, particularly preferably less than 50 nm, very particularly preferably less than 20 nm. As can be seen from Fig. 1, between the
jeweiligen Trennfolie 40, 41 und der entsprechenden respective release film 40, 41 and the corresponding
Pressplatte 30, 32 jeweils eine Pufferlage 50, 51 Press plate 30, 32 each have a buffer layer 50, 51st
vorgesehen sein. Der Pufferlage 50, 51 kommt die Aufgabe zu, prozessbedingte Oberflächenschwankungen und be provided. The buffer layer 50, 51 has the task, process-related surface fluctuations and
Unebenheiten beim Pressverfahren bzw. Laminierverfahren auszugleichen. Die Pufferlage 50, 51 ist hierzu To compensate for unevenness in the pressing process or lamination process. The buffer layer 50, 51 is for this purpose
vorzugsweise temperaturbeständig bis wenigstens 300°C, besonders vorzugsweise bis wenigstens 350°C und ganz besonders vorzugsweise bis wenigstens 400°C. preferably temperature resistant to at least 300 ° C, more preferably to at least 350 ° C and most preferably to at least 400 ° C.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltungsform weist die Pufferlage 50, 51 Aramidfasern auf. Eine derartige Pufferlage kann ferner anorganische Füllmaterialien sowie vorzugsweise hochtemperaturbeständige Polymerbindemittel aufweisen. Die Pufferlage 50, 51 ist besonders gut zum Verpressen bzw. Laminieren von Prepregs oder PTFE- und Polyimid/Glas-Laminaten bei sehr hohen Temperaturen von über 300°C geeignet, da sie auch bei entsprechend hohen Temperaturen über mehrere Stunden einen guten Ausgleich beispielsweise für durch mechanische Prozesse bedingte Ungleichmäßigkeiten bzw. Unebenheiten bietet; bspw. auch dann, wenn sie mehrlagig vorgesehen ist. Diese According to a particularly preferred embodiment, the buffer layer 50, 51 has aramid fibers. Such a buffer layer may further comprise inorganic fillers and preferably high temperature resistant polymer binders. The buffer layer 50, 51 is particularly well suited for pressing or laminating prepregs or PTFE and polyimide / glass laminates at very high temperatures of over 300 ° C, as they are also at correspondingly high Temperatures over several hours provides a good balance, for example, due to mechanical processes caused by unevenness or unevenness; for example, even if it is provided in several layers. These
Ungleichmäßigkeiten können beispielsweise durch eine Unevenness can, for example, by a
Summation von Toleranzen durch die Presse P, die Summation of tolerances by the press P, the
Pressplatten 30, 32, sowie das zu verpressende bzw. zu laminierende Material (beispielsweise Substrate 10, 20) bedingt sein. Eine entsprechend gemäß der bevorzugten Ausgestaltungsform bereitgestellte Pufferlage 50, 51 ist frei von Silikon oder anderen flüchtigen Bestandteilen und kann insbesondere mit einer homogenen, flachen, Press plates 30, 32, as well as the material to be pressed or laminated (for example, substrates 10, 20) be conditional. A buffer layer 50, 51 provided according to the preferred embodiment is free of silicone or other volatile constituents and can in particular be provided with a homogeneous, flat,
geschlossenen sowie frei von losen Partikeln ausgebildeten Oberfläche bereitgestellt werden, sodass es durch ein solches Puffermaterial vermieden wird, dass Rückstände auf dem Produkt bzw. Material (beispielsweise der Pressplatte 30, 32 oder der Trennfolie 40, 41) zurückbleiben. Die einzelne Pufferlage 50, 51 hat vorzugsweise eine Stärke (also Dicke) von weniger als 1mm und besonders be provided closed and free of loose particles formed surface, so that it is avoided by such a buffer material that residues on the product or material (for example, the pressure plate 30, 32 or the release film 40, 41) remain. The single buffer layer 50, 51 preferably has a thickness (ie thickness) of less than 1mm and especially
vorzugsweise eine Stärke von weniger als 0,9mm oder sogar weniger als 0,8mm und kann gemäß den Kundenwünschen in beliebiger geometrischer Form und Größe (Dimensionen) bereitgestellt werden. Die Dichte des Puffermaterials beträgt vorzugsweise 0,86 +/- 0,05g/cm3 und hat preferably a thickness of less than 0.9mm or even less than 0.8mm, and may be provided in any geometric shape and size (dimensions) according to the customer's requirements. The density of the buffer material is preferably 0.86 +/- 0.05 g / cm 3 and has
vorzugsweise ein Flächengewicht von 740 +/- 10g/m2. Die vorbeschriebene Pufferlage 50, 51 hat zudem eine besonders hohe Bruchfestigkeit beispielsweise in Längsrichtung von über 4,0 MPa und in Querrichtung von über 3,0 MPa. Wie Fig. 1 ferner zu entnehmen ist, kann die preferably a basis weight of 740 +/- 10g / m 2 . The above-described buffer layer 50, 51 also has a particularly high breaking strength, for example in the longitudinal direction of more than 4.0 MPa and in the transverse direction of more than 3.0 MPa. As shown in FIG. 1 also can be seen, the
Pressvorrichtung P ferner je Pressplatte 30, 32 ein den Substraten 10, 20 und der Trennfolie 40, 41 sowie, wenn vorhanden, auch der Pufferlage 50, 51 zugewandtes Pressblech 31, 33 aufweisen, welches den zu verpressenden bzw. zu laminierenden Substraten 10, 20 entsprechend angepasst ist und für eine gleichmäßige Wärme- und Pressing device P further each press plate 30, 32 a the substrates 10, 20 and the release film 40, 41 and, if present, also the buffer layer 50, 51 facing Press plate 31, 33 which is adapted to be pressed or laminated substrates 10, 20 and for a uniform heat and
Druckverteilung sorgt. Pressure distribution ensures.
Zusammengefasst wird somit erfindungsgemäß ein Verfahren zum Verpressen oder Laminieren wenigstens zweier Substrate 10, 20 bereitgestellt, welches die folgenden Schritte aufweist : In summary, a method for pressing or laminating at least two substrates 10, 20 is thus provided according to the invention, which comprises the following steps:
In einem ersten bevorzugten Schritt werden die zu In a first preferred step, the
verpressenden oder zu laminierenden Substrate 10, 20 in einer Presse P mit wenigstens einer beheizbaren pressing or to be laminated substrates 10, 20 in a press P with at least one heatable
Pressplatte 30, 32 bereitgestellt. In einem weiteren Press plate 30, 32 provided. In another
Schritt wird zwischen den Substraten 10, 20 einerseits und der/den Pressplatte (n) 30, 32 andererseits eine Step is between the substrates 10, 20 on the one hand and the / the press plate (s) 30, 32 on the other hand a
vorbeschriebene Trennfolie 40, 41 bereitgestellt, welche vorzugsweise einlagig ausgebildet ist und zudem besonders vorzugsweise aus einem Polyimid oder wenigstens einem Material, welches bis wenigstens 300°C, vorzugsweise bis wenigstens 350°C, besonders vorzugsweise bis mindestens 400°C temperaturbeständig und dimensionsstabil ist; wie beispielsweise ein duroplastisches Polymer wie Polyimide. In einem letzten Schritt werden die Substrate 10, 20 unter Wärmezufuhr mittels der Pressplatte (n) 30, 32 verpresst bzw. laminiert. above-described release film 40, 41 is provided, which is preferably single-layered and more preferably made of a polyimide or at least one material which is temperature resistant and dimensionally stable up to at least 300 ° C, preferably to at least 350 ° C, more preferably to at least 400 ° C; such as a thermoset polymer such as polyimides. In a final step, the substrates 10, 20 are pressed or laminated with the introduction of heat by means of the press plate (s) 30, 32.
Das Verfahren kann hierbei vorzugsweise als The method may preferably be described as
Hochtemperatur-Verfahren durchgeführt werden, bei dem die Prozesstemperatur (also vorliegend Verpress- bzw. High-temperature process can be performed, in which the process temperature (ie in this case Verpress- or
Laminiertemperatur) bis zu 280°C, vorzugsweise bis zum 320°C und besonders vorzugsweise bis zu 380°C betragen, um beispielsweise auch in einem Verpress- bzw. Laminierprozess einen Kleber auf PTFE-Basis entsprechend zu verschmelzen und somit eine thermische Verbindung dieses nur unter entsprechend hohen Prozesstemperaturen einsetzbaren Klebers zu ermöglichen. Laminating) up to 280 ° C, preferably up to 320 ° C and particularly preferably up to 380 ° C, for example, in a Verpress- or Laminating process to fuse a PTFE-based adhesive accordingly and thus to allow a thermal connection of this adhesive can be used only at correspondingly high process temperatures.
Grundsätzlich ist es gemäß einem Ausführungsbeispiel denkbar, dass zwischen den Substraten 10, 20, vorzugsweise wenigstens auf einer einem der Substrate 20 zugewandten Oberfläche eines anderen Substrats 10, eine Kleberschicht, vorzugsweise auf PTFE Basis, aufweist, die beim Basically, it is conceivable according to an embodiment that between the substrates 10, 20, preferably at least on one of the substrates 20 facing surface of another substrate 10, an adhesive layer, preferably based on PTFE, which in the
Laminierprozess derart aufgeschmolzen wird, dass die beiden Substrate 10, 20 (unlösbar) über die Kleberschicht miteinander verbunden werden/sind. Wie zuvor bereits erwähnt, ist die vorliegende Erfindung auch auf die Trennfolie 40, 41 selbst gerichtet, welche für ein Verfahren zum Hochtemperatur-Laminieren bzw. Laminating process is melted so that the two substrates 10, 20 (insoluble) are connected to each other via the adhesive layer / are. As already mentioned above, the present invention is also directed to the release film 40, 41 itself, which is for a method for high temperature lamination or
Hochtemperatur-Verpressen wenigstens zweier Substrate 10, 20 zur Einlage zwischen den Substraten 10, 20 einerseits und einer vorzugsweise beheizbaren Pressplatte 30, 32 andererseits geeignet ist. Eine derartige Trennfolie 40, 41 ist in diesem Fall aus einem duroplastischem Polymer, vorzugsweise aus einem Polyimid hergestellt. Die High-temperature compression of at least two substrates 10, 20 for insertion between the substrates 10, 20 on the one hand and a preferably heatable press plate 30, 32 on the other hand is suitable. Such a release film 40, 41 is in this case made of a thermosetting polymer, preferably made of a polyimide. The
Trennfolie 40, 41 hat ferner eine anti-adhäsive Oberfläche bzw. Beschichtung B wenigstens auf einer ihrer beiden Seiten/Oberflächen 45, 46. Die anti-adhäsive Release film 40, 41 also has an anti-adhesive surface or coating B on at least one of its two sides / surfaces 45, 46. The anti-adhesive
Oberfläche/Beschichtung B weist besonders vorzugsweise eine Stärke von < lym, besonders vorzugsweise von < 50μιη, ganz besonders vorzugsweise von < 20μηι auf. Surface / coating B particularly preferably has a thickness of <1 μm, particularly preferably of <50 μm, very particularly preferably of <20 μm.
Ferner ist die vorliegende Erfindung auch auf eine Furthermore, the present invention is also applicable to a
Presseinlage E für ein entsprechendes Verfahren zum Press deposit E for a corresponding procedure for
Hochtemperatur-Verpressen oder Hochtemperatur-Laminieren wenigstens zweier Substrate 10, 20 gerichtet. Die High temperature compression or high temperature lamination at least two substrates 10, 20 directed. The
entsprechende Presseinlage E weist hierzu eine aus einem duroplastischen Polymer, vorzugsweise aus einem Polyimid hergestellte Trennfolie 40, 41 auf sowie ferner eine an der Trennfolie 40, 41 vorzugsweise flächig anliegende Pufferlage 50, 51, welche Aramidfasern aufweist und vorzugsweise ferner anorganische Füllmaterialien sowie vorzugsweise hochtemperaturbeständige Polymerbindemittel aufweist. Die Pufferlage 50, 51 der Presseinlage E hat vorzugsweise eine Stärke von < 1mm, besonders vorzugsweise von < 0,9mm. Ferner kann die Pufferlage mehrlagig corresponding press inlay E has for this purpose a release film 40, 41 produced from a thermosetting polymer, preferably from a polyimide, and also a buffer layer 50, 51 which preferably bears flat on the release film 40, 41 and which has aramid fibers and preferably also inorganic filler materials and preferably high-temperature-resistant polymer binders having. The buffer layer 50, 51 of the press inlay E preferably has a thickness of <1 mm, particularly preferably <0.9 mm. Furthermore, the buffer layer can be multi-layered
ausgebildet sein und mehrere vorzugsweise flächig be formed and several preferably flat
geschichtete Pufferlagenkomponenten aufweisen, welche jeweils vorzugsweise eine Stärke von weniger als 1mm, besonders vorzugsweise weniger als 0,9mm haben. layered buffer layer components, each preferably having a thickness of less than 1mm, more preferably less than 0.9mm.
Die in der vorgenannten Presseinlage E verwendete The used in the aforementioned press inlay E
Trennfolie 40, 41 kann ferner eine anti-adhäsive Release film 40, 41 may further include an anti-adhesive
Oberfläche bzw. Beschichtung der vorbeschriebenen Art wenigstens auf der der Pufferlage 50, 51 abgewandten Seite/Oberfläche 45, 46 aufweisen und besonders Surface or coating of the type described above at least on the buffer layer 50, 51 facing away from side / surface 45, 46 and particularly
vorzugsweise ebenfalls eine Stärke von < ^maufweisen . preferably also have a thickness of <.
Die Erfindung ist nicht auf die vorgehenden The invention is not limited to the preceding ones
Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Embodiments limited as long as they are from
Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst sind. Ferner sind die vorgehenden Ausführungsbeispiele in beliebiger Weise mit- und untereinander kombinierbar. Subject of the following claims are included. Furthermore, the preceding embodiments in any way with each other and can be combined.
Claims
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| IL245419A0 (en) | 2016-06-30 |
| DE102013222297A1 (en) | 2015-05-07 |
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