DE2612438A1 - Haftvermittlerschicht auf einem basismaterial fuer gedruckte schaltungen - Google Patents

Haftvermittlerschicht auf einem basismaterial fuer gedruckte schaltungen

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Description

Liceatia Patent-Terwaltwnge-Ge*H.
6 Frenkfurt/fe. 70, Tbeodor-Ster»-Eai 1
AKG Isolier- «ad Kwutstoff GMbIi.
35 Kassel-Valdan, ralderbaaaetraBe 15
Ka/«chc JS 76/205
lS. 1.1976
Haftrerai tiler schicht «of tinte Basismaterial für «•druckt« Schaltang—
Di· Erfindung besieht eich auf eine Haftiered ttiereenicht, die •uf «inen al· Basismaterial für gedruckte Schaltaacen dienenden Isolierstoff, Insbesondere Schichtpreßstoff, aufgebracht 1st und sowohl für die Addlti^technik ale each für die Subtraktivtechnik Anwendung finden kann.
Bs ist bereite bekannt, haftvenaittelade Schichten for diesen Zweck herzustellen, welche einen «it Hars versetzten Kautschuk enthalten.
Insbesondere enthalten diese Sobetannen Acrylnitril/eutadien-Keutsohuk (NBR), welcher lsi wesentlichen «it Phenol/TorMldehydharsen In der VKrm bot Reaktion gebracht wird. Weitere geeignete Harse sowie Pttllstoffe und andere Kantechnke als MBR können dabei aur ModlflBlerung der Schicht dienen.
Weiterhin lit es bekannt, MBR sowie aehrfunktlonelle nodlfialerte Polyols ausasMsn alt eehrfunktionellen leocyanaten tu verwenden, IM eine hsftrerelttelnde Schicht au erhalten.
- a 701841/003.
KS 76/205
Die bekannten Verfahren brinnen in mancher Hinsicht Probleme mit eich. Beispielsweise verläuft die Reaktion zwischen Kautschuk und Phenolharz nicht in der gewünschten Geschwindigkeit; es ist bekannt, daß die llarzvulkanisation von Kautschuken langsam vor aich geht. Die prinzipiell mögliche Beschleunigung dieser Reaktion kann Jedoch dann nicht angewandt werden, wenn die beschleunigenden Additive negative Auswirkungen auf die weiteren Verfahrensechritte bei dar Additivtechnik haben, z.B. eine Vergiftung der Bäder,oder wenn sie pich aus elektrischen Gründen verbietet.
Andererseits darf bei der Härtung mit Phenolharz der Prozeß nicht lu weit geführt werden, da aonat die nachfolgende Oberflächen-a-f rauhung mittels Belzba'dern nicht mehr ausreichend ist mit der Folge einer unvollständigen Metallisierung oder schlechten Haftfestigkeit das Metalles auf dem Substrat.
Im Fall« von Kompositionen, welch« zu einem Polyurethan führen, muß besonder« auf deren Beständigkeit gegenüber den diversen sauren bzw. basischen Behandlungabädern geachtet werden. Außerdeei besteht bei manchen Stoffen au« dieser Subatanzklasse die Gefahr einer zu starken Erweichung beim LötprozeO.
Insbesondere aber «nt«tehen alt den vorgenannten Haftvermittlerschichten erhebliche Nachteile in den Füllen, in denen daa Basismaterial ein vtfllig ander·«, alt d«r Haftveraiittlerachicht nicht verträglich·· Vernetaungaayatem aufw«l«t. So zeigt z.B. eine Kupferfolie, dl« ait ·1η·Γ Haftvereiittl«r«chlcht au« Nitrilkautschuk/ Phenolharz v«r«ch«n let, nach dem V«rpr««««n von alt ungesättigten Polyeeterharaen imprägnierten Verstärkungslagen häufig «ine un-■ur«ich«nd« Haftfestigkeit. Di·«·!· Nachteil tritt vor alle« dann zutage, wenn dl· Haftver«)lttl«r«chleht und da« Basismaterial in •in·« V«rfahr«n«gang zu «in·· fehlehtpreBstoff verarbeitet werden. Der Qrund hierfür ist darin au suchen, daQ bei dieser Verarbeiten phenolische Komponenten enthaltend· Haftvermittler «ich inhibierend «uf dl· V«rn«tsung das Peroxid· enthaltenden ungesättigten Polyecterharses auswirken·
KS 76/2Ü5
ter variierenden Erfindung, liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine flexible Haftvermittlerschicht lierzustellen, welche iber die gesagte Fläche des Basismaterial« in einer Rlcich-•äfligeii Schicht vorhanden ist, eine ausreichende Vernetzungs-Ceactraindigkeit erlaubt und in ihren chemiechen Eigenschaften luf die technoIonischen Folgeachritte abgestimmt werden kann, insbesondere hinsichtlich der Harte und Aufschließbarkeit, and vor all·* «it deai Vernetzungssystom des Basismaterials vertraglich ist.
Seiest irird die Aufgabe dadurch, daß die Haftvermittlerschicht aus eine· mit eine« organischen Peroxid vernetzten Elastomer aus Acrylnitril/Butadien-Copolyner besteht.
lsi Gegensatz zu den bekannten Haftvermittlern aus her/modifixierten Kautschuken besteht die erfindungsg^mtiße Schicht ausschließlich aus einem Bindemittel aus nichtmodifixiertem Elastomer.
Da die Haftvermittlerschicht ausschließlich aus einem einheitlichen Elastomeren besteht und nicht in Mischung mit einer anderen Bindemittelkomponente in der Haftvermittlerschicht verteilt ist, entfallen dadurch viele Probleme, wie sie bei den bekannten Haftvermittlern aus Harz-Kautschuk-Mischungen auftreten können. Die bekannten Haftvermittlerschichten neigen dazu, Zonen inhomogener Mischungen zu bilden, die eine gleichmäßige Haftung über die gesamte Oberfläche infra,<e stellen. Ui es ist insbesondere dann der Fall, wenn die verwendeten Mischunjcskomponenten teilweise Unverträglichkeiten oder MiechungslUcken aufweisen.
Die Erfindung erlaib t die Einstellung einer ausreichenden Hnrtungsgevchwindlgkeit bei dem VerneteungflproeeR der Haftvermittlerschicht. Ferner kann eine ÜberhKrtung der Haftvermittlerschicht durch geeignete Auswahl und Htihe des zugesetzten Vernetzungsmittel vermieden werden.
KS 76/205
Es war auch schon bekannt, als Haftvereittierschichten thermoplastische AUS—Polyeere zn verwenden. Derartige thermoplastische Haftvermittler sind Tür die Leiterplattenfertigung ungeeignet, weil die Haftung auf de» üblichen Basismaterial meist zu wünschen übrig läßt, und weil sie bei erhöhter Wärmebeanspruchung, z.U. boim Löten, zu sehr erweichen. Uemjies;enüber gewährleistet die Erfindung eine vernetzte und damit wärmestabile llaftvermittlcrschicht.
Eine vorteilhafte Herstellung der erfindungsgemäßen llaf tvermit tlerecliicht auf dee Basismaterial kann dadurch erfolgen, dan in an sich bekannter »»eise die Haftvereittlerschicht auf eine Transferfolie aufrcliracht wird und dann zusammen mit einem Stapel von l.aftcn, «lic nit einem härtbaren Harz imprägniert sind, zu einem Schichtpreßstoff verpreßt wird. Ue i diesem Verfahren wir ti im wesentlichen vermieden, daß Luftsauerstoff in die Haftvermittlerschicht cimlrinRcn und c*fs. die peroxidische Vernetzung nachteilig beeinflussen kann.
Der llaftvermittlerschiclit können auch mineralische Füllstoffe zugesetzt werden, wobei jedoch zweckmäßig darauf zu achten iat, daß ■lie Füllstoffe nicht die Vernetzung beeinträchtigen, was bei sauren Füllstoffen evtl. zu beachten ist.
Die haftvermitteln-le Schicht nach der Beschreibung ist nicht nur tür die Additivtechnik von Hedeuttinir, sondern auch für die Herstellung von kupferbeschichteten Uaei smatcrial i en, welche nach der öubtra ti vteclmik zu I-ei t erp lftt ten vorarbeitet werden. Die bekannten, meist einseitig oxidierten Kupferfolien, welche für die Ka^chicrunK verwendet werden und mit Haftvermittler nach dar KrfinduiiR beschichtet sind, können auf verschiedene, als Hnsiamaterial dienende Substrate onfneprol\t werden und ergeben eine hervorragende Haftfestigkeit, wie die Versuche sezeigt haben.
Als Hai" tvermi t ti cr^chicht hat sich folgende Zusammensetzung als
:oelinet erwiesen:
10Π (Jewichtst ei Ie Acry 1 ni tr i I - Hu tadi ctilcau t schuk mit
3H:,\crylnitrl I ,
?. CipwI rht « t nl Ic 1.3-nis(t-biitylporoxlisopr«)pyl )bnnzn I .
KS 70/205
Der Anteil an Acrylnitril im Copolytneren kann in weiten Grenzen schwanken, zweckmäßig in den Grenzen von ca. iQ bi· k1 %; vorteilhaft findet ein Anteil von 38 S Acrylnitril Anwendung, tun eine ausreichende Aufrauhung in der Haftvenaitti erschient mit Deizmitteln zu gewährleisten.
Die Vernetzungegeschwindigkeit ist bei der erfindungsgemüßen Zusammensetzung erheblich größer als bei eine« Vernetzungsprozeß, bei den statt eines Peroxide ein Phenolherz zur Anwendung kommt. So ist die llaftvermittlerschicht mit 2 % Peroxidgehalt nach ca. 10 Min. bei einer llärtungstemperatur von IbO0C bereits 2 1 50 % vernetzt, während dagegen eine alt Phenolbarz zu härtende Haftvermittlerschicht auf der gleichen Kautschukbasis noch keine erkennbare Vernetzung zeigt.
Parallel zur erhöhten Vernetzungsgeschwindigkeit entsteht auch eine größere Vernetzungedichte, die sich in einer verbesserten Haftfestigkeit des Metalles auf des Basismaterial bemerkbar macht.
Diese Zusammensetzung wird aus einem geeigneten Lösungsmittel auf eine als Transferfolie dienende Unterlage aufgebracht, z.B. auf eine Aluminiumfolie. Nach Abdunsten des Lösungsmittels wird die Haftvermittlerschicht zusammen mit der Transferfolie auf einen Stapel von Papier- oder Glasgewebelsgen, die mit einem Kpoxidharc oder einem Phenolharz zu einem sogenannten Prepreg imprägniert sind, aufgebracht und in an sich bekannter Weise zu einem Schichtpreßstoff verpreßt.
E* hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei Verwendung von phenolischen Bindemitteln im Basismaterial die Vernetzung der Haftvermittlerschicht praktisch nicht beeinflußt wird, was vermutlich auf die Anwendung von Alkyl-, Cycloalkyl- oder AralkyIperoxiden EurUcksufUhren ist.
Eine besondere vorteilhafte Kombination für die Haftvermittlerschicht und das Basismaterial besteht darin, daß beide angrenzenden Schichten mit Peroxid gehärtet werden.
709841/0039
KS 76/205
iine gute Haftung dar aufgebrachten Metallisierung wird z.B. >ei Anwendung einer peroxidiach vernetzbaren lieftvermittlerichicht aua Nitrilkautechuk erzielt, welche mit peroxidiach verletzbaren ungeaüttigten Polyestern Im Dasismaterial verpreßt #ird.
Ein mit der arfindungagemäften Zusammensetzung als Haftvermittler-■ r.hicht hargaatalltaa Baaiamaterial auf Epoxidharzbaaie erbrachte nach einem Deizaufachluß mit oxidierender Säure nach einer atromloaen Kupferbeachichtung eine Haftfestigkeit des
Kupiere von 60 - 150 N/25 ntm. Die Anforderung an die Lötbadbeatändigkait wurde vollständig erfüllt, d.h., ea traten bei einer Beanspruchung von 26O°C keine Ablösungen dur-.h Erweichen oder Abplatzen ein.
6 Saiten Beachreibung
5 Patentansprüche

Claims (5)

  1. Licentla Patent-VerwaIt unjrs-G-^bH. 6 Frankfurt/M., Theodor-Stern-Kai t
    AEG Isolier- and Kan·tetoff-GmbH.
    35 Kaesel-Valdau, Falderbaumetraße
    KS 76/2C-18.3.1976
    Patentananruch«
    Aof elnea al* Basismaterial zur Herstellung von Leiterplatten dienenden Isolierstoff, ins. esondere Schichtpreßsioff aufgebrachte Haftvermittlerschicht, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus eiaesi eit einest organischen Peroxid vernetzten Elastomer mis Aerylnltril-Outadien-CopolyBeren besteht.
  2. 2) Haftveraittlerscbicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB sie als organische l'eroxide Alkyl-, Cycloalkyl- oder Arulkylperoxide enthalt.
  3. 3) Haftversjittlerschlcht nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Peroxid l-3-Bie(t-butylperoxii«opropyl)ben>ol enthält.
  4. 4) Haftversjlttlerseiaicht nach Anspruch 1 - 3 * dadurch gekennzeichnet, daB sie ein vernetmtee Klastosier aus Acrylnitrll-Dutadien-Copalyswr atLt 38 % Acrylnitril enthält.
  5. 5) Haftveralttierschicht nach Anspruch 1 bis H, dadurch gekennzeichnet, daB sie aus peroxidlach vernetzt*« Nitrllkautsehuk besteht, welche alt perojddlech vernetsten ungesättigten Polyesterharzen la Dasisaaterial verpreBt ist.
    70M41/003I
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