METHOD OF PRODUCING LOW DIELECTRIC CONSTANT LAMINATES

Abstract: 1. A method of producing laminates from cross-linkable, thermoplastic polyethylene (PE), in particular as the starting material for electrical circuit boards of low dielectric constant, a film of polymer material being pressed between glass fabrics, wherein the PE is provided with an antioxidant and a copper deactivator and with peroxide and the films used are between 60 mu m and 200 mu m, wherein the glass fabrics used are of a fabric type having a basis weight between 35 and 200 g/m**2 wherein the films are pressed to form a prepreg in two steps under pressure at temperatures from 150 degrees C to 180 degrees C, and wherein, furthermore, a 35 mu m thick copper foil provided with an adhesive coating is used for lamination of the prepreg.

Description: Verfahren zur Herstellung von Laminaten mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Laminaten, vorzugsweise aus vernetzbarem, thermoplastischen Polymermaterial, zum Beispiel Polyethylen (PE), insbesondere als Ausgangsmaterial für elektrische Leiterplatten mit niedriger Dielektrizitätskonstante. Leiterbahnen mit hohen Wellenwiderständen sind auf gedruckten Schaltungen leichter herzustellen, wenn das Dielektrikum eine niedrigere Dielektrizitätskonstante als das meist verwendete Epoxid-Prepreg aufweist. Laminate auf der Basis von Kohlenwasserstoffharzen (Polyethylen, DK = 2,2 - 2,3) bieten sich auch als günstiges Dielektrikum für gedruckte Schaltungen an, die für hohe Frequenzen bestimmt sind. Zur Herstellung von Leiterplatten sind zahlreiche Verfahren bekannt. So sind zum Beispiel in dem. Buch nGe- druckt Schaltungen von Seidel, 1959, die grundlegenden Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen mit dem gebräuchlichsten Epoxid-Prepreg beschrieben. Üblicherweise wird das Epoxid-Prepreg durch Tränken von Glasgewebe in gelöstem Epoxidsystem und Verdampfen des Lösungsmittels hergestellt. Das Herstellverfahren für Epoxid Prepreg ist sehr aufwendig. Als Ausgangsmaterial für die Herstellung elektrischer Leiterplatten ist es auch bekannt, eine Glasfaserschicht zu verwenden, auf der eine Polyethylenschicht aufgebracht ist (US-PS 4 292 106). Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ausgangsmaterial für elektrische Leiterplatten zu schaffen, das eine möglichst niedrige Dielektrizitätskonstante aufweist und dessen Herstellung einfach und dessen Verarbeitungsparameter problemlos in engen Grenzen konstant gehalten werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zwischen Glasgewebe eine Folie aus Polymermaterial verpresst wird. Mit einem derartigen Ausgangsstoff lassen sich elektrische Leiterplatten im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren einfach herstellen, weil durch die Verwendung einer Folie, die gleichmässig hergestellt wird, die Beschaffenheit des Endproduktes positiv zu beeinflussen ist. Ausserdem sind damit die Herstellungs- und Verarbeitungsparameter konstant zu halten. Durch die niedrigere Dielektrizitätskonstante können für den gleichen Wellenwiderstand dünnere Leiterplatten hergestellt werden, als es mit den herkömmlichen dielektrischen Isoliermaterialien möglich ist. Nach einer Weiterbildung der Erfindung sind mehrere Glasgewebe lagen abwechselnd mit mehreren Folien aus Polymermaterial verpresst. Durch diese Anordnung ist die gleichmässige Verteilung des Polymermaterials während des Verpressens gewährleistet. Bisher wurde das Glasgewebe immer mit einem Polymer vorimprägniert. Nach der Erfindung kann man Glasgewebe auch unbeschichtet bzw. mit Folien aus vernetzbarem Polyethylen extrusionsbeschichtet verpressen. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird das Glasgewebe mit einem Silanhaftvermittler versehen. Dadurch wird eine Bindung zwischen dem Glasgewebe und dem Polyethlyen hergestellt. Im Rahmen der Erfindung erfolgt der Pressvorgang Yorzugs- weise bei Temperaturen von 1500C und 180 0C in zwei Stufen unter Druck. Nach der Erfindung können vor dem Verpressen zwischen die Glasgewebelagen und das Polymermaterial Folien aus einem Copolymer aus Polyethylen und Epoxid- bzw. Anhydridgruppen, vorzugsweise die unter den Handelsnamen bekannten Folien "Igetabond" gelegt werden. Durch die Verwendung von Folien aus Copolymer, insbesondere Igetabond, wird die Haftung zwischen Verbundstoffen wesentlich verbessert. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Polyethylen mit Peroxid versehen werden. Durch die Verwendung. von Peroxid wird die Vernetzung im Pressvorgang ausgelöst und vollzogen. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, dass das Polyethylen mit einem Antioxidans versehen wird. Das Antioxidans wi#rkt dem oxidativen Abbau entgegen. Für die Durchführung der Erfindung wurden Folien und Prepregs aus vernetzbarem Polyethylen nach dem Extrusionsverfahren hergestellt. Die Dicken der einzelnen Sorten können zwischen 60 pm und 200 Rm betragen. Das Verstärkungsmaterial für die Laminate, das heisst, das Glasgewebe ist mit Epoxi-Silan-Haftvermittler versehen. Als Glasgewebe kann zum Beispiel ein Gewebe typ mit einem Flächengewicht zwischen 35 und 200 g/m2 Verwendung finden. Mehrere Lagen von Polyethylen-Folien und Glasgewebe werden bei Temperaturen von 1500C und 180 C in zwei Stufen unter Druck verpresst. Um die Haftung zwischen dem Glasgewebe und dem Polyethylen zu verbessern, können vor dem Verpressen dünne Folien Igetabondn zwischen das Glasge webe und die vernetzbare Polyethylenfolie gelegt werden. Die Vernetzung von Polyethylen wird durch das Peroxid, das neben dem Antioxidans in kleinen Mengen in Polyethylen vorhanden ist, beim Verpressen ausgelöst. Für die Kaschierung des Prepregs kann zum Beispiel eine 35 pm starke und mit einer Haftschicht, zum Beispiel TC-Treatment, verse hene Kupferfolie benutzt werden. Laminate nach der Erfindung haben die für die herkömmlichen Leiterplatten erforderlichen Tests gut bestanden. 8 Patentansprüche

Claims: Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von Laminaten, vorzugsweise aus vernetzbarem, thermoplastischen Polymermaterial, zum Beispiel Polyethylen (PE), insbesondere als Ausgangsmaterial für elektrische Leiterplatten mit niedriger Dielektrizitätskonstante, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen Glasgewebe eine Folie aus Polymermaterial verpresst wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere Glasgewebelagen abwechselnd mit mehreren Folien aus Polymermaterial verpresst werden. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Glasgewebe#agen unbeschichtet bzw. mit Folien aus vernetzbarem PE extrusionsbeschichtet werden. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Glasgewebe mit einem Silanhaftvermittler versehen wird. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Pressvorgang vorzugsweise bei Temperaturen von 1500C und 1800C in zwei Stufen unter Druck erfolgt. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass vor dem Verpressen zwischen die Glasgewebelagen und das Polymermaterial Folien aus einem Copolymer aus PE und Epoxid- bzw. Anhydridgruppen, vorzugsweise die unter den Handelsnamen bekannten Folien fligetabondfl, gelegt werden. 7. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das PE mit Peroxid versehen wird. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das PE mit einem Antioxidans und Kupfer-Desaktivator versehen wird.

Inventors: HUSSAIN, AMIR, DIPL.-CHEM., DR. RER. NAT., PFLUGBEIL, CHRISTA, DIPL.-ING., SCHLITTER, HANS, V. STEIN, CHRISTIAN, DIPL.-ING.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT BERLIN UND MUNCHEN
Application year: 1983
Main classification: H05K1
IPC codes: H05K1, B32B27, H05K3, B29C70