DE1465571B1 - Process for the production of printed circuits - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- Verfahren zum Herstellen gedruckter Schaltungen zuThe invention relates to a method for manufacturing a method for manufacturing printed circuits

lung gedruckter Schaltungen in Form einer bieg- finden, bei denen elektrische Leitungszüge aus einemdevelopment of printed circuits in the form of a bend- able, in which electrical cable runs from a

samen, einheitlichen, flachen Bahn, die eine Anzahl Material mit hervorragenden elektrischen Eigenschaf-seed, uniform, flat sheet, which contains a number of materials with excellent electrical properties.

von in einem Kunststoff eingebetteten elektrischen ten zwischen Kunststoffolien eingebettet sind, dieof electrical th embedded in a plastic are embedded between plastic films, the

Leitungszügen aufweist. 5 ihrerseits hervorragende mechanische und elektrischeHas cable runs. 5, for their part, excellent mechanical and electrical

Es sind eine Vielzahl von Verfahren zum Herstel- Eigenschaften aufweisen, wie dies beispielsweise beiThere are a variety of methods of manufacturing properties, such as in

len von gedruckten Schaltungen bekannt, in denen einem Kopolymerisat aus Hexafluorpropylen und Te-len of printed circuits known in which a copolymer of hexafluoropropylene and Te-

elektrische Leitungszüge, die aus einer elektrisch lei- trafluoraethylen bekannt ist.electrical cable runs, which is known from an electrically lei- trafluoraethylene.

tenden Metallfolie, beispielsweise einer Kupferfolie, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gein bekannter Weise geätzt sind und die vollständig io löst, daß eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem, zwischen isolierenden Kunststoffolien, die beispiels- nicht oxydiertem und nicht behandeltem Kupfer auf weise aus Phenol- oder Epoxydharz bestehen, ein- eine Folie aus einem Kopolymerisat aus 5 bis 50 Gegeschlossen sind. Nach diesen Verfahren wird eine wichtsprozent Hexafluorpropylen und 95 bis 50 Ge-Metallfolie durch Wärme- und Druckanwendung wichtsprozent Tetrafluoraethylen aufgebracht und unter Verwendung eines Bindemittels auf eine Kunst- 15 durch Anwendung von Wärme und Druck damit verstoffolie aufgebracht, die elektrische Schaltung so- bunden wird, sodann Teile des Kupfers zur Bildung dann geätzt und eine weitere isolierende Kunststoff- der Leitungszüge in an sich bekannter Weise entfernt folie durch Wärme- und Druckanwendung oder unter werden und nachfolgend ein zwischen die Flächen Verwendung eines Bindemittels mit der ersten Folie des biegsamen Materials eindringender und sich mit verbunden. ao den nicht gedruckten Stellen verbindender Überzugtend metal foil, for example a copper foil. This object is achieved according to the invention are etched in a known way and the completely io solves that a foil of electrodeposited, between insulating plastic films, for example unoxidized and untreated copper consist of phenolic or epoxy resin, a film made of a copolymer of 5 to 50 closed are. Following this procedure, one weight percent is hexafluoropropylene and 95 to 50 Ge metal foil applied by the application of heat and pressure weight percent tetrafluoroethylene and using a binder on a plastic film by applying heat and pressure to it applied, the electrical circuit is connected, then parts of the copper to form then etched and another insulating plastic strip of the lines removed in a manner known per se foil through the application of heat and pressure or under and then between the surfaces Use a binder to penetrate the first sheet of pliable material and get along with it tied together. ao coating connecting the non-printed areas

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß diese bekann- aus dem genannten Kopolymerisat unter Anwendung ten Kunststoffolien mangelhafte elektrische Eigen- von Wärme und Druck aufgebracht wird,
schäften aufweisen. Derartige Kunststoffe haben einen Bei diesem Verfahren ist es von Vorteil, als Folien ziemlich geringen Widerstand gegen Funkenüber- vorgefertigte, frei biegsame, zusammenhängende Platschlag, so daß verhältnismäßig kleine Spannungs- 35 ten zu verwenden, deren Breite und Länge ein Vielunterschiede zwischen den verschiedenen Teilen der faches der Dicke beträgt.It has been found, however, that this known - from the above-mentioned copolymer using plastic films, insufficient electrical properties - is applied by heat and pressure,
have shafts. Such plastics have a relatively low resistance to sparks, so that relatively small voltages can be used as foils, the width and length of which differ greatly between the various parts of the times the thickness.

Leitungszüge einen Überschlagsfunken verursachen. Zur weiteren Erläuterung des erfindungsgemäßen Da der Funkenüberschlag in der Kunststoffolie eine Verfahrens wird auf ein in den beigefügten Zeichverkohlte Strecke hinterläßt, können dadurch die nungen schematisch dargestelltes Ausführungsbei-Leitungszüge kurzgeschlossen werden. 30 spiel einer Vorrichtung zur Ausführung des Verf ah-Cable runs cause a sparkover. To further explain the invention Since the arcing in the plastic film is a process, it is charred in the attached drawing Leaves route, thereby the openings schematically shown execution case-cable runs be short-circuited. 30 game of a device for executing the method

Die bekannten Kunststoffe haben ferner den Nach- rens und der gedruckten Schaltungen in den verschie-The known plastics also have the news and printed circuits in the various

teil, daß sie verhältnismäßig viel Feuchtigkeit aufneh- denen Stadien ihrer Herstellung verwiesen. Es zeigt
men können. Dadurch ist eine Kondensation von F i g. 1 die schematische Darstellung einer Vorrich-in part that they took up a relatively large amount of moisture in the stages of their production. It shows
men can. This results in a condensation of F i g. 1 the schematic representation of a device

Wasserdampf in den Zwischenräumen des Folien- tung,Water vapor in the interstices of the foil,

materials möglich, wodurch unkontrollierbare Ver- 35 F i g. 2 einen Schnitt durch eine Kunststoffolie, aufmaterials possible, which leads to uncontrollable 35 F i g. 2 shows a section through a plastic film

änderungen im Widerstand entstehen können. die eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem KupferChanges in resistance can arise. one foil made of electrodeposited copper

Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 2 997 521 aufgebracht ist,It is also applied from US Pat. No. 2,997,521,

bekannt, an Stelle von Kunststoffolien aus Phenol- F i g. 3 einen Schnitt wie in F i g. 2 dargestellt nachknown, instead of plastic films made of phenol F i g. 3 shows a section as in FIG. 2 shown after

oder Epoxydharz, die die oben beschriebenen Nach- dem Ausbilden der Leitungszüge,
teile aufweisen, aus einer Metallfolie geätzte Lei- 40 F i g. 4 einen Schnitt durch die fertige gedruckteor epoxy resin, which does the following after the formation of the cable runs,
have parts, lines etched from a metal foil 40 F i g. 4 a section through the finished printed one

tungszüge zwischen Folien aus Polytetrafluoraethylen Schaltung.tation cables between foils made of polytetrafluoroethylene circuit.

oder Polymonochlortrifluoraethylen einzubetten. Bei Wie aus F i g. 1 ersichtlich, wird zunächst eine diesem Verfahren hat sich jedoch herausgestellt, daß Folie des Kopolymerisates, die von einer Rolle 10 sich auf Grund der diese Kunststoffe charakterisie- durch eine Heizvorrichtung 11 läuft, mit einer Folie renden, außerordentlich geringen Haftfähigkeit die 45 aus galvanisch abgeschiedenem Kupfer, die von einer Flächen der Metallfolie mit den Flächen der Kunst- Rolle 20 abgezogen wird, zusammengeführt,
stoffolien nur dann in befriedigendem Maße verbin- Die galvanisch abgeschiedene Kupferfolie hat eine den lassen, wenn die Oberfläche der Metallfolie durch glatte und eine rauhe Oberfläche, die dadurch entstarke Oxydation so ausgebildet wird, daß eine rauhe, stehen, daß das Kupfer aus einer Lösung in bekannvergrößerte Haftfläche entsteht. 50 ter Weise auf eine rotierende, glatte Trommel abge-or to embed polymonochlorotrifluoroethylene. As shown in FIG. 1 can be seen, first one of these processes, however, it has been found that the film of the copolymer, which runs from a roll 10 due to the characteristics of these plastics through a heating device 11, results in an extremely low adhesive strength 45 made of electrodeposited Copper, which is removed from one surface of the metal foil with the surfaces of the artificial roller 20, brought together,
The electrodeposited copper foil has a let when the surface of the metal foil is formed by smooth and a rough surface, the oxidation is so strong that a rough, that the copper from a solution in known enlarged adhesive surface is created. 50th way on a rotating, smooth drum

Es ist ferner aus der USA.-Patentschrift 2 549 935 schieden wird. Dadurch erhält die entstehende Kup-It is also divorced from U.S. Patent 2,549,935. As a result, the resulting copper

bekannt, an Stelle von Tetrafluoraethylen ein Kopoly- ferfolie eine glatte, glänzende und eine körnige oderknown, instead of tetrafluoroethylene a Kopoly- fer film a smooth, glossy and a granular or

merisat aus 5 bis 50 Gewichtsprozent Hexafluorpro- rauhe Oberflächenstruktur, letztere auf der der Trom-merisate of 5 to 50 percent by weight hexafluoropro- rough surface structure, the latter on the drum

pylen und 95 bis 50 Gewichtsprozent Tetrafluor- mel abgewandten Seite.pylene and 95 to 50 percent by weight tetrafluoro- mel facing away from the side.

aethylen zu verwenden. Es hat sich jedoch heraus- 55 Die Kupferfolie wird mit der Folie aus dem Ko-to use ethylene. However, it turned out- 55 The copper foil is combined with the foil from the

gestellt, daß auch dieses Material nur dann in befrie- polymerisat so zusammengeführt, daß die rauheput that this material only then merged in freezing polymer in such a way that the rough

digender Weise mit einer Metallfolie, beispielsweise Oberfläche 21 der Kopolymerisatfolie zugewandt ist.
einer Kupferfolie, verbunden werden kann, wenn die Die Folie aus dem Kopolymerisat wird in demdigender way is facing with a metal foil, for example surface 21 of the copolymer film.
a copper foil, can be connected if the The foil from the copolymer is in the

Kupferfolie mit einer starken Schicht aus Kupferoxyd Heiztunnel 11, der eine Temperatur von etwa 205 bisCopper foil with a strong layer of copper oxide heating tunnel 11, which has a temperature of about 205 to

bedeckt ist. 60 235° C aufweist, auf eine Temperatur aufgeheizt, dieis covered. 60 235 ° C, heated to a temperature that

Die bekannten Verfahren, elektrische Leitungs- unter ihrem Schmelzpunkt liegt, da die Folie nicht züge, deren Oberflächen stark oxydiert sind, zwischen schmelzen soll, bevor sie die Verbindungsstelle mit Kunststoffolien der genannten Art einzubetten, haben der Kupferfolie unter der Rolle 30 erreicht,
trotz der guten elektrischen Eigenschaften der Kunst- Die Folien werden sodann zwischen dem Rollenstoffe den Nachteil, daß die elektrischen Leitungszüge 65 paar 30, 33 zusammengeführt. Die obere Rolle 30 ist selbst durch die Oxydation der Oberflächen in ihren auf eine konstant bleibende Temperatur von 270 bis elektrischen Eigenschaften stark beeinträchtigt werden. 295° C aufgeheizt, während die untere Rolle 33 nichtThe known method, electrical conduction is below its melting point, because the foil should not melt, the surfaces of which are heavily oxidized, before they embed the connection point with plastic foils of the type mentioned, have reached the copper foil under the roll 30,
Despite the good electrical properties of the plastic, the foils then have the disadvantage that the electrical lines 65 pairs 30, 33 are brought together between the roll materials. The upper roller 30 is itself severely impaired by the oxidation of the surfaces in their electrical properties, which remain constant at a temperature of 270 to. 295 ° C, while the lower roller 33 is not

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders ausgebildet ist. Die Rollen 30, 33 sind vor-The invention is based on the object of a specially designed. The rollers 30, 33 are

zugsweise so ausgebildet, daß sie gegeneinander einen Druck von mehr als 0,35 kg/cm-' ausüben. Die Kunststoffolie und die Kupferfolie werden dadurch unter gleichzeitiger Anwendung von Wärme und Druck miteinander verbunden. Es ist in diesem Zusammenhang zu erwähnen, daß die Kupferfolie ohne gleichzeitige Druckanwendung nicht erwärmt werden darf, um eine Oxydation der Kupferfolie auf ein Minimum zu beschränken. Der Grad der Oxydation des Kupfers während dem Zuführen und nach dem Zusammenführen der Folie kann durch die Farbe des Kupfers bestimmt werden. Das Kupfer hat am Anfang eine leicht rosa Farbe, die nach dem Zusammenführen in einen rötlichen Farbton wechselt. Weist das Kupfer jedoch nach dem Zusammenführen einen rötlich-braunen Farbton auf, so ist dieser Teil zu stark oxydiert und die Verbindung verhältnismäßig wirkungslos. preferably designed so that they exert a pressure of more than 0.35 kg / cm- 'against one another. The plastic film and the copper foil is thereby made with simultaneous application of heat and pressure connected with each other. It should be mentioned in this context that the copper foil without simultaneous The application of pressure must not be heated in order to minimize oxidation of the copper foil to restrict. The degree of oxidation of the copper during feeding and after merging the foil can be determined by the color of the copper. The copper has at the beginning a light pink color that changes to a reddish hue after merging. Know that However, copper turns reddish-brown after merging Color, then this part is too strongly oxidized and the connection is relatively ineffective.

Nachdem die miteinander verbundenen Folien das Rollenpaar 30, 33 passiert haben, werden sie durch das wassergekühlte Rollenpaar 31, 34 geführt und stark abgekühlt und schließlich zwischen dem Rollenpaar 32, 35 wieder auf Raumtemperatur gebracht. Die Rollenpaare sind in bekannter Weise gleichmäßig angetrieben und erreichen vorzugsweise eine Bahngeschwindigkeit von beispielsweise 25 cm/min.After the interconnected foils have passed the pair of rollers 30, 33, they are through the water-cooled pair of rollers 31, 34 guided and cooled down greatly and finally between the pair of rollers 32, 35 brought back to room temperature. The pairs of rollers are uniform in a known manner driven and preferably achieve a web speed of, for example, 25 cm / min.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, entsteht durch diesen ersten Verfahrensschritt ein Schichtmaterial, bei dem die Kopolimerisatfolie mit der rauhen Oberfläche der Kupferfolie verschmolzen ist.As shown in FIG. 2, a layer material is produced by this first process step in which the copolymers with the rough surface of the Copper foil is fused.

Anschließend werden die elektrischen Leitungszüge aus der Kunststoffolie in bekannter Weise, beispielsweise durch Ätzen, gebildet. Daran anschließend wird unter Verwendung gleicher Temperaturen und gleicher Drücke eine weitere Kunststoffolie 25 mit der Kunststoffolie 10 verschmolzen, wodurch die nach dem Ätzen verbliebenen Teile der Metallfolie 20 vollständig zwischen den Kunststoffolien eingebettet sind.The electrical lines are then made from the plastic film in a known manner, for example by etching. This is followed by using the same temperatures and the same pressures another plastic film 25 fused to the plastic film 10, whereby the parts of the metal foil 20 remaining after the etching are completely embedded between the plastic foils are.

Das Verfahren läßt sich auch schrittweise zum Herstellen einzelner Platten durch Pressen zwischen Walzen oder Platten einer Presse herstellen, wobei es je doch vorteilhaft ist, zur Vermeidung einer Haftum der Kopolymerisatfolie an den Walzen oder Platter diese mit einer Schicht aus einem Material zu schützen, die unter der Bezeichnung »Armalon Fabric« irr Handel ist. Es ist ferner vorteilhaft, die Kupferfolie gegen die Schicht aus »Armalon Fabric« durch Auflage einer Folie aus rostfreiem Stahl zu schützen. Bei diesem schrittweisen Verfahren wird bei einer Temperatur von 275° C der Pressendruck innerhalb einei Behandlungszeit von drei Minuten allmählich auf kg/cm² gebracht.The method can also be produced step by step for the production of individual plates by pressing between rollers or plates of a press, although it is always advantageous to protect them with a layer of a material to avoid adhesion of the copolymer to the rollers or platters the name "Armalon Fabric" is mistaken for trade. It is also advantageous to protect the copper foil against the layer of "Armalon Fabric" by covering it with a foil made of stainless steel. In this step-by-step process, at a temperature of 275 ° C, the press pressure is gradually brought to kg / cm ² within a treatment time of three minutes.

Die angegebenen Drücke und Temperaturen sind entsprechend der Dicke der Folie zu verändern.The specified pressures and temperatures must be changed according to the thickness of the film.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen in Form einer biegsamen, einheitlichen, flachen Bahn, die eine Anzahl von in einem Kunststoff eingebetteten elektrischen Leitungszügen aufweist, dadurchgekennzeichnet, daß eine Folie aus galvanisch abgeschiedenem, nicht oxydiertem und nicht behandeltem Kupfer auf ein an sich bekanntes biegsames Material, bestehend aus einem Kopolymerisat aus 5 bis 90 Gewichtsprozent Hexafluorprophylen und 95 bis 50 Gewichtsprozent Tetrafluoraethylen, aufgebracht und durch Anwendung von Wärme und Druck damit verbunden wird, Teile des Kupfers in an sich bekannter Weise entfernt werden und nachfolgend ein zwischen die Flächen des biegsamen Materials eindringender und sich mit den nicht gedruckten Stellen verbindender Überzug aus dem genannten Kopolymerisat unter Anwendung von Wärme und Druck aufgebracht wird.1. Process for the production of printed circuits in the form of a flexible, uniform, flat track that has a number of electrical lines embedded in a plastic, characterized in that a sheet of electrodeposited, non-oxidized and untreated copper on a pliable material known per se, consisting of a copolymer of 5 to 90 percent by weight of hexafluoropropylene and 95 to 50 percent by weight Tetrafluoroethylene, applied and bonded to it by the application of heat and pressure is, parts of the copper are removed in a known manner and subsequently one penetrating between the surfaces of the flexible material and engaging with the unprinted Establish connecting coating from the above-mentioned copolymer using heat and Pressure is applied. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie die Form einer vorgefertigten, frei biegsamen, zusammenhängenden Platte aufweist, deren Breite und Länge ein Vielfaches der Dicke beträgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the film is in the form of a prefabricated, has freely flexible, coherent plate, the width and length of which is a multiple the thickness is. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings COPYCOPY