Спосіб виготовлення композитної шаруватої конструкції, підкладка для плати з печатним монтажем та багатошарова плата з печатним монтажем на її основі
Формула / Реферат
1. Способ изготовления композитной слоистой конструкции, включающий этап снабжения однонаправленно ориентированных параллельных волокон (ОН-волокон) матрицей из смолы для образования композитного ОН-слоя и этап наслаивания множества композитных ОН-слоев для образования ОН-перекрестно-армированной слоистой конструкции, отличающийся тем, что на первом этапе ОН-волокна пропитывают смолой, которая затвердевает при температуре ниже определенной температуры (Tm), причем пропитку проводят при температуре выше Tm, после чего смолу, содержащую ОН-волокна, охлаждают до температуры ниже Tm, чтобы получить упомянутый композитный ОН-слой, причем полученный композитный ОН-слой необратимо отверждают во время или после этапа наслаивания, которое проводят в условиях отсутствия текучести основной массы смолы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ОН-волокна пропитывают неотвержденной смолой.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что ОН-волокна пропитывают смолой, которую нагревают до температуры выше Tm с помощью неконтактных средств нагревания.
4. Способ по п.3, отличающийся тем, что в качестве неконтактного средства нагревания используют источник ИК-излучения.
5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что при проведении упомянутой пропитки ОН-волокон смолой наносят покрытие из твердой смолы на технологическую ленту или металлическую фольгу, укладывают ОН-волокна на смолу и нагревают смолу до температуры выше Tm.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что используют латентно отверждающуюся смолу.
7. Способ по пп.5 и 6, отличающийся тем, что нагревают смолу до температуры выше Tm неконтактными средствами нагревания.
8. Способ по пп.6 или 7, отличающийся тем, что в качестве неконтактного средства нагревания используют источник ИК-излучения.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что на этапе наслаивания полученные на первом этапе композитные ОН-слои пропускают через зону наслаивания вместе с предварительно полученной композитной слоисной конструкцией.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что сначала формируют композитную слоистую конструкцию посредством пропускания ОН-волокон, снабженных матрицей из еще неотвержденного материала, через дублировочный пресс и охлаждения материала матрицы до нетекучего состояния, а затем в дублировочный пресс вводят фрагмент предварительно полученной композитной слоистой конструкции заданного размера, и сослаивают его с еще не отвержденным, содержащим ОН-волокна материалом матрицы.
11. Способ по п.10, отличающийся тем, что в дублировочный пресс вводят фрагмент предварительно полученной композитной конструкции так, что направление ориентации ОН-волокон в нем перпендикулярно направлению ориентации ОН-волокон в неотвержденном материале матрицы, накладывающемся вдоль двух наружных поверхностей упомянутого фрагмента предварительно полученной слоистой конструкции.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что подготавливают по меньшей мере одну наружную поверхность пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции для нанесения дорожек из токопроводящего материала, т.е. создают подложку для платы с печатным монтажом.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что на наружные поверхности пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции, подготовленные для нанесения дорожек из токопроводящего материала, наносят слой фольги или металла, пригодных для изготовления на упомянутой композитной слоистой конструкции, т.е. на подложке для платы с печатным монтажом, проводящих дорожек.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что после прохождения зоны наслаивания на наружные стороны композитной слоистой конструкции наносят вспомогательный слой, усиливающий адгезию слоя электролитически осажденной меди, предназначенного для изготовления проводящих дорожек.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что отверждение выполняют во время или после наслаивания, причем отверждение ведет к возрастанию температуры размягчения (Ts) смолы, причем отверждение проводят при постепенном возрастании температуры, которую постоянно поддерживают на 5 - 10К ниже Ts, пока не достигнут точки гелеобразования.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что композитную слоистую конструкцию делают пригодной для изготовлениямногослойных плат с печатным монтажом (ML PWB), обеспечивая на ее наружных сторонах, не предназначенных для нанесения токопроводящих дорожек, после прохождения зоны наслаивания адгезивный слой, который может быть переведен в текучее состояние.
17. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB), содержащая композитную слоистую конструкцию из композитных ОН-слоев, состоящих из матричного материала, армированного однонаправленно ориентированными (ОН-)волокнами так, что армирующие ОН-волокна, присутствующие в различных композитных ОН-слоях, ориентированы в перекрестных направлениях, причем упомянутые композитные ОН-слои расположены симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через середину композитной слоистой конструкции параллельно ее наружным поверхностям, отличающаяся тем, что композитная слоистая конструкция изготовлена способом по пп.12 - 15 и материал ее матрицы представляет собой необратимо отвержденную термореактивную смолу такого типа, которая в неотвержденной форме является твердой при температуре окружающей среды и способна течь при нагревании.
18. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB) по п.17, отличaющаяся тем, что упомянутая смола содержит высокомолекулярный полимер и агент латентного отверждения.
19. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB) по п.17, отличaющаяся тем, что смола содержит жесткоцепной полимер и агент латентного отверждения.
20. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB), содержащая по крайней мере три слоя проводящего материала и по крайней мере два слоя изолирующего материала, отличающаяся тем, что каждый слой изолирующего материала представляет собой композитную слоистую конструкцию, изготовленную способом по п.16.
21. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) по п.20, отличающаяся тем, что изолирующий материал содержит наполнитель, повышающий диэлектрическую постоянную.
22. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) по п.21, отличающаяся тем, что наполнителем являются частицы BaTiO3.
23. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) по п.20, отличающаяся тем, что содержит слои изолирующего материала, покрытые адгезивным слоем, который еще может быть переведен в текучее состояние, и в адгезивный слой введены частицы BaTiO3.
Текст
1. Способ изготовлений композитной слоистой конструкции, включающий этап снабжения однонаправленно ориентированных параллельных волокон (ОНволокон) матрицей из смолы для образования композитного ОН-слоя и этап наслаивания множества композитных ОНслоеа для образования ОН-перекрестноармированной слоистой конструкции, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что на первом этапе ОН-волокна пропитывают смолой, которая затвердевает при температуре ниже определенной температуры (Т т ), причем пропитку проводят при температуре выше Т т , после 'ІЄГО смолу, содержащую ОН-волокна, охлаждают до температуры ниже Т т , чтобы получить упомянутый композитный ОН-слой, причем полученный композитный ОН-слой необратимо отверждают во время или после этапа наслаивания, которое проводят в условиях отсутствия текучести основной массы смолы. 2. Способ по п. 1, о т л и щ и й с я тем, что ОН-волокна тывают неотвержденной смолой. 3. Способ по п. 1, о т л и щ и й с я тем, что ОН-волокна ч а юпропич а юпропи тывают смолой, которую нагревают до температуры выше Т т с помощью неконтактных средств нагревания. 4. Способ по п. 3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве неконтактного средства нагревания используют источник ИК-излучения. 5. Способ по пп. 1-4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что при проведении упомянутой пропитки ОН-волокон смолой наносят покрытие из твердой смолы на технологическую ленту или металлическую фольгу, укладывают ОН-волокна на смолу и нагревают смолу до температуры выше Т т . 6. Способ по любому из предшествующих пунктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что используют латентно отверждающуюся смолу. 7. Способ по пп. 5 и 6, о т л и ч а гащ и й с я тем, что нагревают смолу до температуры выше Т т неконтактными средствами нагревания. 8. Способ по пп. 6 или 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что в качестве неконтактного средства нагревания используют источник ИК-излучения. 9. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ » й с я тем, что на этапе наслаивания полученные на первом этапе композитные ОН-слои пропускают через зону наслаивания вместе с предварительно полученной композитной слоисной конструкцией. 10. Способ по п. 9, о т л и ч а ющ и й с я тем, что сначала формируют композитную слоистую конструкцию посредством пропускания ОН-волокон, снабженных матрицей из еще неотвержденного материала, через дублировочный пресс О 26362 и охлаждения материала матрицы до нетекучего состояния, а затем в дублировочный пресс вводят фрагмент предварительно полученной композитной слоистой конструкции заданного размера, и сослаивают его с еще не отвержденным, содержащим ОН-волокна материалом матрицы. 11. Способ по п. 10, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в дублировочный пресс вводят фрагмент предварительно полученной композитной конструкции так, что направление ориентации ОН-волокон в нем перпендикулярно направлению ориентации ОН-волокон в неотвержденном материале матрицы, накладывающемся вдоль двух наружных поверхностей упомянутого фрагмента предварительно полученной слоистой конструкции.12. Способ по любому из предшествующих пунктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что подготавливают по меньшей мере одну наружную поверхность пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции для нанесения дорожек из то ко про водя ще го материала, т.е. создают подложку для платы с печатным монтажом. 13. Способ по п. 12, о т л и ч а гащ и й с я тем, что на наружные поверхности пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции, подготовленные для нанесения дорожек из токопр о водящего материала, наносят слой фольги или металла, пригодных для изготовления на упомянутой композитной слоистой конструкции, т.е. на подложке для платы с печатным монтажом, проводящих дорожек. 14. Способ по п. 12, о т л и ч а ющ и й с я тем, что после прохождения зоны наслаивания на наружные стороны композитной слоистой конструкции наносят вспомогательный слой, усиливающий адгезию слоя электролитически осажденной меди, предназначенного для изготовления проводящих дорожек. 15. Способ по любому из предшествующих пунктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что отверждение выполняют во время или после наслаивания, причем отверждение ведет к возрастанию температуры размягчения (Та) смолы, причем отверждение проводят при постепенном возрастании температуры, которую постоянно поддерживают на 5-Ю К ниже Ts, пока не достигнут точки гелеобразования. 16. Способ по любому из предшествующих пунктов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что композитную слоистую конструкцию делают пригодной для изготовления многослойных плат с печатным монтажом (ML PWB), обеспечивая на ее наружных сторонах, не предназначенных для нанесения токопроводящих дорожек, после прохождения зоны наслаивания адгезивный слой, который может быть переведен в текучее состояние. 17. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB), содержащая композитную слоистую конструкцию из композитных ОН-слоев, состоящих из матричного материала; армированного однонаправленно ориентированными (ОН-) волокнами так, что армирующие ОН-волокна, присутствующие в различных композитных ОН-слоях, ориентированы в перекрестных направлениях, причем упомянутые композитные ОН-слои расположены симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через середину ком- • позитной слоистой конструкции параллельно ее наружным поверхностям, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что композитная слоистая конструкция изготовлена способом по пп. 12-15 и материал ее матрицы представляет собой необратимо отвержденную термореактивную смолу такого типа, которая в неотвержденной форме является твердой при температуре окружающей среды и способна течь при нагревании. 18. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB) по п. 17, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упомянутая смола содержит высокомолекулярный полимер и агент латентного отверждения. 19. Подложка для платы с печатным монтажом (PWB) по п. ^ . о т л и ч а ю щ а я с я тем, что смола содержит жесткоцепной полимер и агент латентного отверждения. 20. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB), содержащая по крайней мере три слоя проводящего материала и по крайней мере два слоя изолирующего материала, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что каждый слой изолирующего материала представляет собой композитную слоистую конструкцию, изготовленную способом по п. 16. 21. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) no п. 20, о т л и чающаяся тем, что изолирующий материал содержит наполнитель, повышающий диэлектрическую постоянную. 22. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) по п, 21, о т л ич а ю щ а я с я тем, что наполнителем являются частицы ВаТЮ3 26362 23. Многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) по п. 20, о т л ич а ю щ а я с я тем, что содержит слои изолирующего материала, покрытые ад гезивным слоем, который еще может быть переведен в текучее состояние, и в адгезивный слой введены частицы ВаТЮ3. Настоящее изобретение относится к области слоистых конструкций для печатных плат и относится к способу изготовления такой слоистой конструкции, включающему стадии обработки ориентированных в одном направлении (ОН) параллельных волокон (ОН-волокон) связующим с образованием композитного ОН-слоя ламинирования множества ОН-слоев с образованием перекрестно-армированного слоистого пластика. Настоящее изобретение также относится к получающемуся в результате ОН-перекрестно-армированному слоистому пластику для печатных плат (PWB). Термин ОН-перекрестно-армированный слоистый пластик используется для обозначения слоистых конструкций известного типа со множеством слоев из ориентированных в одном направлении параллельных волокон (ОН-волокон), размещенных в отверждающемся связующем, причем ОН-волокна располагаются в различных слоях в перекрещивающихся направлениях, причем упомянутые слои располагаются симметрично по отношению к плоскости симметрии, которая проходит через середину слоистого пластика параллельно его наружным поверхностям. ОН-перекрестно-армированные слоистые пластики обладают существенными преимуществами, такими как улучшенное качество поверхности, сравнительно низкий коэффициент линейного термического расширения (КТР) в х- и у-направлениях, возможность включения в состав высокого содержания волокон и подходящая устойчивость размеров. С учетом этих обстоятельств, ОН-перекрестно-армированные пластики являются исключительно подходящими материалами для подложек печатных плат, Такие ОН-перекрестно-армированные слоистые пластики известны, например, из патента США 5037691 (Medney). Описываются PWB, которые изготовляют посредством намотки на квадратную плоскую оправку нитей в несколько слоев, пересе кающихся под углом 90°, причем нити обрабатывают отвергающимся связующим посредством инжекции и/или пропитывания Затем связующее, которое в результате содержит слои, наложенные крест-накрест, отверждают. По экономическим и другим причинам желательно, вообще, чтобы ОН-перекрестно-армированные пластики можно было получать быстрым способом, В то же время, такой способ должен быть достаточно медленным, чтобы была возможность для осуществления должной пропитки, и смола должна быть достаточно отверждена, чтобы сборка слоистого пластика происходила при отсутствии текучести. Известно, что для этой цели нужно использовать быстроотверждающиеся смолы, которые обнаруживают свойства хорошей текучести до отверждения. Такие смолы обычно являются низковязкими смолами с высокой реакционной способностью. В то время, как применение таких смол может привести к более быстрому процессу, чем применение обычных смол, высокая реакционная способность и, следовательно, малая жизнеспособность, легко могут привести к отверждению на тех стадиях процесса, когда это нежелательно. Например, отверждение может происходить в установке нанесения, в которой смола сохраняется перед ее подачей на технологическую ленту, или существует опасность отверждения, протекающего задолго до ламинирования, что является недостатком, так как наиболее сильные адгезионные связи между двумя ОН-слоями образуются во время ламинирования, когда по крайней мере один из слоев не отверждается полностью. В качестве первоисточника, относящегося к смолам, не имеющим отношения к производству слоистых пластиков для печатных плат, можно упомянуть, налример, европейский патент ЕР 530450. Это описание относится к непрерывному производству пропитываемых смолой материалов с помощью дубли ров оч ного прес 5 10 15 20 25 30 35 40 45 26362 са. Смолу наносят либо посредством экструдера, либо, в случае твердых чешуек, с помощью спринклера. Другим первоисточником является патент Японии 63/ 117053, который относится к композиции термоотверждающейся смолы для слоистых пластиков для печатных плат, которая дает нелипкие препреги благодаря своей температуре плавления, превышающей комнатную температуру. Способы производства ОН-перекрестно-армированных слоистых пластиков описываются, например, в европейском патенте ЕР 478051 и в WO 92/22191. В патенте ЕР 478051 описывается непрерывное производство подложек из армированного волокном связующего, и упомянутый способ включает применение по крайней мере двух перемещающихся слоев параллельных, тянущихся в прямом направлении армирующих волокон, не связанных в виде ткани (ОН-волокна), обработку упомянутых ОН-волокон, которые располагаются по крайней мере в двух пересекающихся направлениях, связующим, и пропускание их через зону ламинирования, например, через дублировочный пресс, для образования перекрестноармированного слоистого пластика. В WO 92/22191 описывается способ производства слоистого пластика для PWB, включающий стадии изготовления нетекучих ОН-слоев, нанесение по крайней мере на часть ОН-слоев покрытия из адгезива на одну или обе стороны, укладку в штабель крест-накрест ОН-слоев таким образом, чтобы между каждой парой ОНслоев, имеющих различное направление ориентации, имелся по крайней мере один слой адгезива, и склеивание собранных в штабель ОН-слоев пластика путем активации слоев адгезива. Наиболее близким по совокупности признаков к заявляемому изобретению является способ изготовления композитной слоистой конструкции, включающий этап снабжения однонаправленно ориентированных параллельных волокон (ОН-волокон) матрицей из смолы для образования композитного ОН-слоя и этап наслаивания множества композитных ОН-слоев для образования ОН-перекрестно-армированной слоистой конструкции, описанный в патенте США № 4814945, кл. Н 05 К 1/ 03, 1989, прототип. Этот способ относится к изготовлению слоистых пластиков для PWB, содержащих связующее, армированное параллельными волокнами из ароматического полиамида. Слоистый пластик создают из слоев располагаю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 8 щейся в одном направлении тесьмы из ароматического полиамида, наматываемых один поверх другого крест-накрест. Тесьму из ароматического полиамида получают путем расположения в один слой волокон из ароматического полиамида с образованием полос из волокон смолой и нагревания их до полуотверждеиного состояния или "В"-стадии. Общая проблема для всех известных способов изготовления ОН-перекрестноармированного пластика, в том числе и для прототипа, возникает на стадии обра-. ботки ОН-волокон смолой-связующим. Чтобы полностью извлечь выгоду из преимуществ ОН-перекрестно-армиоованных слоистых пластиков, ОН-волокна должны располагаться над каждым ОН-слоем должным образом. Проблемы возникают, если часть волокон не покроется связующим или если большие участки смолы окажутся лишенными армирования. К таким проблемам относится появление вмятин (весьма нежелательная неплоскостность частей слоистого пластика, содержащих разные объемы волоконной фракции) и, в случае PWB, изготовляемых аддитивным электроосаждением, появление коротких замыканий благодаря пустотам, в которых происходит осаждение. Это вызывает необходимость улучшения техники пропитывания. Другой проблемой, которая относится к производству ОН-перекрестно-армированных слоистых пластиков, в частности способом согласно прототипу, является нарушение ориентации ОН-волокон. Чтобы получить слоистый пластик, имеющий достаточную плоскостность, которая является особенно важным свойством слоистого пластика для PWB, необходимо сохранять правильную ориентацию. Особую опасность для ОН-ориентации представляет текучесть смолы в условиях ламинирования. Вследствие текучести, которая имеет место во время формирования слоистого пластика; натяжение, а следовательно, и ориентацию ОН-слоев, нельзя регулировать адекватно. Известна подложка для платы с печатным монтажом (PWB), содержащая композитную слоистую конструкцию из композитных ОН-слоев, состоящих из матричного материала, армированного однонаправленно ориентированными (ОН-) волокнами так, что армирующие ОН-волокна, присутствующие в различных композитных ОН-сяоях, ориентированы в перекрестных направлениях, причем упомянутые композитные ОН-слои расположены 9 26362 симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через середину композитной слоистой конструкции параллельно ее наружным поверхностям (Патент США № 4814945, кл. Н 05 К 1/03, 1989, прототип). Такая ее конструкция обеспечивает получение плат с сравнительно лучшей механической прочностью и изотропными характеристиками в X и Y направлениях. Однако ей присущи недостатки, обусловленные способом ее изготовления. В ней возможен сдвиг волокон в отдельных слоях, обусловленный наложением вязкой смолы на слой волокон при их пропитке, а также деформация пакета в целом и сдвиг слоев волокон при дублировании в прессе. Известна также многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB), содержащая по крайней мере три слоя проводящего материала и по крайней мере два слоя изолирующего материала (Патент США № 4814945, кл. Н 05 К 1/03, 1989, прототип). Ей также присущи недостатки, обусловленные способом изготовления изолирующего материала. В ней возможен сдвиг волокон в отдельных слоях, обусловленный наложением вязкой смолы на слой волокон при их пропитке, а также деформация пакета в целом и сдвиг слоев волокон при дублировании в прессе. Это в свою очередь может вызвать значительные, причем неоднородные остаточные напряжения в материале, а также неоднородность физико-механических и электротехнических характеристик, что может привести к растрескиванию изоляционного материала и, соответственно, токопроводящих дорожек в процессе эксплуатации, а также к возникновению наведенных помех в электросхемах, смонтированных на таких платах. 5 10 15 20 25 30 35 40 В основу настоящего изобретения пос- 45 тавлена задача усовершенствовать способ изготовления композитной слоистой конструкции путем изменения технологии выполнения отдельных операций процесса изготовления с тем, чтобы обеспечить 50 равномерное распределение слоев ОНволокон в связующем при сохранении строгой ОН-ориентации волокон в слоях и ускорить процесс получения ОН-перекрестно-армированных пластиков в сравнении 55 с предшествующим уровнем техники. Поставленная задача решена тем, что предложен способ изготовления композитной слоистой конструкции, включающий этап снабжения однонаправленно 10 ориентированных параллельных волокон (ОН-волокон) матрицей из смолы для образования композитного ОН-слоя и этап наслаивания множества композитных ОНслоев для образования ОН-перекрестноармированной слоистой конструкции, в котором, согласно изобретению, на первом этапе ОН-волокна пропитывают смолой, которая затвердевает при температуре ниже определенной температуры (Т т ), причем пропитку проводят при температуре выше Т т , после чего смолу, содержащую ОН-волокна, охлаждают до температуры ниже Т т , чтобы получить упомянутый композитный ОН-слой, причем полученный композитный ОН-слой необратимо отверждают во время или после этапа наслаивания, которое проводят в условиях отсутствия текучести основной массы смолы. Такое решение исключает возможность смещения нитей и смолы в плоскости х-у, так как ламинирование проводят при таких условиях, когда любая текучесть, которая имеет место, не имеет такой степени, которая может привести к указанным последствиям. Чрезмерная текучесть массы или макротекучесть привела бы к нежелательной дезориентации ОНволокон. Необходимо отметить, что микротекучесть, т.е. локальное небольшое течение смолы на поверхности ОН-слоя в плоскости у-2, или x-z, как правило, будет иметь место и фактически желательна для получения хорошей адгезии во время ламинирования. Предпочтительно ОН-волокна пропитывать неотвержденной смолой, причем нагревать ее до температуры выше Т т с помощью неконтактных средств нагревания, в качестве которых целесообразно использовать источник ИК-излучения. Такое решение создает возможность для более быстрого нагревания поверхности, на которую наносят смолу (технологическая лента), так как только смола и объем, занятый волокнами, нуждаются в поглощении и выделении тепла, соответственно. Таким образом, быстрое нагревание смолы означает, что пропитывание ОН-волокон может быть проведено на относительно кратковременной производственной стадии (например, менее чем за 1 с), в то время как пропитанные ОНволокна будут иметь возможность охлаждаться до температуры ниже Т т смолы, образуя, таким образом, ОН-слой. Кроме того, такой способ нагревания ведет к меньшему расходу энергии в процессе. 11 26362 Целесообразно при проведении упомянутой пропитки ОН-волокон смолой наносить покрытие из твердой смолы на технологическую ленту или металлическую фольгу, укладывать ОН-волокна на смолу и нагревать смолу до температуры выше Т т , используя при этом латентно отвергающуюся смолу, нагреваемую до температуры выше Т т неконтактными средствами нагревания, в качестве которых использовать источник ИК-излучения. Такое решение также способствует сохранению строгой ОН-ориентации волокон в слоях. В принципе желательно, чтобы Т т соответствовало температуре окружающей среды (комнатной температуре). Подходящими смолами, которые являются твердыми при температуре окружающей среды, и которые отверждаются при температуре выше температуры пропитки, но ниже температуры размягчения, являются латентно отверждающиеся смолы. Такие смолы известны в технике, и обычно являются смолами большой молекулярной массы и/или жесткоцепными полимерами, и содержат агент скрытого отверждения, который может быть активирован на нужной стадии, например, посредством нагревания. В последнем случае активация будет, как правило, происходить при температуре около Тв. Чтобы избежать нагревания выше Ts, приводящего к дезориентации ОН-волокон, активация такого отвердителя и отверждение будут производиться на отдельной стадии после ламинирования. Ламинирование, которое является критическим в отношении сохранения правильной ориентации, выполняется при температуре ниже Ts. Нанесение на поверхность технологической ленты или на медную фольгу слоя твердой смолы является предпочтительным. Такое нанесение слоя твердой смолы может быть выполнено путем нанесения смолы при температуре ниже Т т (в виде, например, порошка или чешуек), или ее наносят в виде расплава (например, так, как наносят покрытия методом экструзии) и затем охлаждают до температуры ниже Т т . После того как нанесен таким образом слой твердой смолы, на него укладывают ОН-волокна и смолу нагревают до температуры выше Т т , чтобы получить расплав смолы, которая пропитывает ОНволокна. Кроме того, что способ является быстрым и удобным способом пропитывания, этот способ имеет то преимущество, что между технологической лентой и ОН-волокнами существует тонкий слой твердой смолы, так как в получающихся 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 12 в результате PWB не будет какого-либо непосредственного контакта между схемой (медь) и волокнами, предотвращается электромиграция. Кроме того, тонкая пленка твердой смолы служит для преодоления проблемы прилипания части волокон к технологической ленте (типичная проблема неотверждения при формировании ОН-композитов, так как в отличие от тканых изделий, в которых волокна основы и утка удерживают друг друга на месте, отдельные ОН-волокна не удерживаются друг другом). Предпочтительно на этапе наслаивания полученные на первом этапе композитные ОН-слои пропускать через зону наслаивания вместе с предварительно полученной композитной слоистой конструкцией, при этом сначала формировать композитную слоистую конструкцию посредством пропускания ОН-волокон, снабженных матрицей из еще неотвержденного материала, через дублировочный пресс и охлаждения материала матрицы до нетекучего состояния, а затем в дублировочный пресс вводить фрагмент предварительно полученной композитной слоистой конструкции заданного размера, и сослаивать его с еще не отвержденным, содержащим ОН-волокна материалом матрицы. При этом целесообразно в дублировочный пресс вводить фрагмент предварительно полученной композитной конструкции так, что направление ориентации ОН-волокон в нем перпендикулярно направлению ориентации ОН-волокон в неотвержденном материале матрицы, накладывающемся вдоль двух наружных поверхностей упомянутого фрагмента предварительно полученной слоистой конструкции. Такое решение обеспечивает формирование в идентичных условиях композитной слоистой конструкции с перекрестным расположением слоев ОН-волокон, в которой все слои ОН-волокон находятся на заданном расстоянии друг от друга и в заданной последовательности, при этом сохраняется параллельная ориентация волокон в каждом отдельном слое. При этом внутренние напряжения в продукте являются меньшими и распределяются более равномерно, чем в продуктах, с которыми их можно сравнивать, так как релаксация напряжений в предыдущих слоях происходит до присоединения последующих слоев. Целесообразно подготавливать по меньшей мере одну наружную поверхность пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции для нане 13 26362 сения дорожек из то копр о водящего материала, в частности тем, что на наружные поверхности пропущенной через зону наслаивания композитной слоистой конструкции, подготовленные для нанесения дорожек из токопроводящего материала, наносить слой фольги или металла, пригодных для изготовления на упомянутой композитной слоистой конструкции проводящих дорожек, при этом после прохождения зоны наслаивания на наружные стороны композитной слоистой конструкции наносить вспомогательный слой, усиливающий адгезию слоя электролитически осажденной меди, предназначенного для изготовления проводящих дорожек. Такое решение обеспечивает получение в едином процессе высококачественной подложки для платы с печатным монтажом, что делает создание такой подложки более экономичным. Целесообразно отверждение выполнять во время или после наслаивания, причем, поскольку отверждение ведет к возрастанию температуры размягчения (Ts) смолы, отверждение проводить при постепенном возрастании температуры, которую постоянно поддерживают на 5-10 К ниже Ts, пока не достигнут точки гелеобразования. Необратимым отверждением полученного композитного ОН-слоя способ настоящего изобретения отличается от способов, использующих термопластичные смолы, при этом последние имеют тот недостаток, что нагревание может привести к текучести, и должны быть приняты дополнительные меры, чтобы избежать дезориентации ОН-волокон. Если необратимое отверждение получаемых композитных ОН-слоев не осуществляется до стадии ламинирования, отверждение должно быть выполнено при температуре, которая не поднимается выше температуры размягчения (Ts) смолы, ч^обы сохранить условия отсутствия текучести массы. В неотвержденном состоянии Тв идентична Т т . Когда происходит отверждение увеличение связывания молекулярных цепей, происходящее через стадию гелеобразования, будет приводить к постепенному возрастанию Т8. Это означает, что в случае отверждения во время ламинирования, ламинирование может проводиться при постепенном увеличении температуры, причем предпочтительно, чтобы постепенно возрастающая температура постоянно поддерживалась ниже Ts, скажем, ниже на 5-10 К, пока не будет достигнута температура гелеобразования. Выше тем 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 14 пературы гелеобразования, когда фактически наступает стадия необратимого отверждения, дальнейшее отверждение может проводиться при любой температуре, которая ниже температуры разложения смолы. Такой же температурный режим может быть использован, если отверждение проводят после ламинирования. Целесообразно композитную слоистую конструкцию делать пригодной для изготовления многослойных плат с печатным монтажом (ML PWB), обеспечивая на ее наружных сторонах, не предназначенных для нанесения токопроводящих дорожек, после прохождения зоны наслаивания адгезивный слой, который может быть переведен в текучее состояние. Такой подход обеспечивает наиболее быстрый и экономический способ изготовления высококачественных подложек для многослойных плат с печатным монтажом, отвечающих современным требованиям, предъявляемым к качеству изоляционного материала. В основу настоящего изобретения поставлена также задача создания подложки для платы с печатным монтажом, изолирующий материал которой по своим физико-механическим и электротехническим характеристикам удовлетворяет всем условиям, необходимым для изготовления современных плат печатных схем с прецизионным высоко плотным монтажом. Поставленная задача решена тем, что предложена подложка для платы с печатным монтажом (PWB), содержащая композитную слоистую конструкцию из композитных ОН-слоев, состоящих из матричного материала, армированного однонаправленно ориентированными (ОН-) волокнами так, что армирующие ОН-волокна, присутствующие в различных композитных ОН-слоях, ориентированы в перекрестных направлениях, причем упомянутые композитные ОН-слои расположены симметрично относительно плоскости симметрии, проходящей через середину композитной слоистой конструкции параллельно ее наружным поверхностям, в которой, согласно изобретению, композитная слоистая конструкция изготовлена описанным выше способом и материал ее матрицы представляет собой необратимо отвержденную термореактивную смолу такого типа, которая в неотвержденной форме является твердой при температуре окружающей среды и способна течь при нагревании. Предпочтительно, чтобы упомянутая смола содержала высокомолекулярный полимер и агент латентного от 15 26362 верждения, в частности жесткоцепной полимер и агент латентного отверждения. Такая подложка обладает всеми теми преимуществами, которые обеспечивает композитный слоистый пластик, из которого она изготовлена. Внутренние напряжения в продукте являются меньшими и распределяются более равномерно, чем в продуктах, с которыми их можно сравнивать, так как релаксация напряжений в отдельных слоях происходит до присоединения последующих слоев. Кроме того, изолирующий материал подложки по своим физико-механическим и электротехническим характеристикам и их постоянству в любой точке подложки удовлетворяет всем условиям, необходимым для изготовления современных плат печатных схем с прецизионным высокоплотным монтажом. В основу изобретения поставлена также задача создания многослойной платы с печатным монтажом, в которой используется композитная слоистая конструкция, изготовленная описанным выше способом, обеспечивающая незначительные, причем однородные остаточные напряжения в материале, а также однородность физикомеханических и электротехнических характеристик, что исключает самопроизвольное растрескивание изоляционного материала и, соответственно, токопроводящих дорожек в процессе эксплуатации, а также к возникновению наведенных помех в электросхемах, смонтированных на таких платах. Поставленная задача решена тем, что предложена многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB}, содержащая по крайней мере три слоя проводящего материала и по крайней мере два слоя изолирующего материала, в которой, согласно изобретению, каждый слой изолирующего материала представляют собой композитную слоистую конструкцию, изготовленную описанным выше способом. Такое решение обеспечивает получение многослойной платы, изолирующий материал которой обладает заранее заданными физико-механическими и электротехническими характеристиками, изотропными во всех направлениях, и пригоден для монтажа прецизионных высокоплотных электрических схем, включая объемные компоненты. Предпочтительно, чтобы в такой многослойной плате с печатным монтажом (ML PWB) изолирующий материал содержал наполнитель, повышающий диэлектрическую постоянную, в частности части 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 16 цы ВаТЮ3. В частности, целесообразно, чтобы указанная многослойная плата с печатным монтажом (ML PWB) сидержала спои изолирующего материала, покрытые адгезивным слоем, который еще может быть переведен в текучее состояние, и в адгезивный слой были введены частицы г ВаТЮ3. ' Повышение диэлектрической постоянной изолирующего материала позволяет осуществлять более плотный печатный монтаж, т.е. снижать размер печатных' схем, что является одним из важных тре- . бований в современной технике. Следует отметить, что другим практическим преимуществом способа настоящего изобретения является то, что скорость обработки не зависит от реакционной способности смолы, ибо скорость обработки-не достигается путем более быстрого отверждения, но определяется скоростью пропитывания, в частности, скоростью охлаждения ОН-волокон. Как правило, скорости нагревания и охлаждения легче регулировать, чем скорость химической реакции, такой как реакция отверждения. Далее приводится объяснение способа, в котором предпочтительно используется вышеупомянутый способ формирования композитных ОН-слоев и ОН-лерекрестно-армированных слоистых пластиков, а именно, способа производства композитной слоистой конструкции, в которой ОН-волокна присутствуют, но еще не образовали монолит со связующим, и проходят через зону ламинирования в слоях по крайней мере двух различных направлений ориентации, и связующее отверждают, причем еще не отвержденное связующее с ОН-волокнами пропускают через зону ламинирования вместе с предварительно сформированным нетекучим композитом. В соответствии с настоящим изобретением, предварительно сформованный текучий композит получают, используя вышеописанный способ. Предпочтительно, ОН-волокна обрабатывают связующим посредством вышеописанной техники пропитки. Термин "еще неотвержденное связующее" относится также к вышеупомянутой смоле при температуре пропитки т . Направление ориентации армирующих волокон в предварительно сформированном иетекучем ОН-композите отличается от направления ориентации волокон, обрабатываемых связующим, с которыми проводят ламинирование. Для получения ОН-армированного слоистого пластика, об 17 26362 ладающего нужными ортотропными свойствами, предпочтительно иметь два направления ориентации, взаимно перпендикулярных друг другу. С точки зрения осуществимости, предпочтительно, чтобы направление ориентации волокон, которые обрабатывают связующим, было одинаковым с машинным направлением во время ламинирования. Как уже давно известно, ОН-перекрестно-армированные слоистые пластики являются, предпочтительно, сбалансированными и симметричными. Термин "сбалансированные" указывает на одинаковые свойства в перпендикулярных направлениях (например, одинаковое число волокон в х- и у-направлениях), термин "симметричные" указывает на зеркальную симметрию по толщине слоистого пластика, т.е. слоистый пластик является симметричным относительно средней плоскости. Чтобы получить такой сбалансированный и симметричный слоистый пластик, способ настоящего изобретения можно осуществить по образу симметрии, т.е. подавать ОН-волокна с еще неотвержденным связующим таким образом, чтобы они располагались по обе стороны нетекучего ОН-композита, причем термин "стороны" указывает на разные поверхности нетекучего ОН-композита (который обычно имеет форму тонкой плоской панели). 5 10 15 20 25 30 Особое предпочтение отдается слоистому пластику, который составляется та- 35 ким образом, что ОН-армированные слои ориентируются так, как определяет одна из следующих моделей, причем 0° и 90° устанавливаются для направлений ортогональной ориентации, и относительная 40 толщина слоев указывается, при необходимости, повторением заданной ориентации: о 0790°90 /0° o 0°/90 90Q/0o0790°90o/0o. 45 Вообще, для использования для PWB, в слоистом пластике по настоящему изобретению каждый из ОН-армированных слоев слой будет иметь толщину в интервале от 6 до 800 мкм, предпочтительно - 50 от 12,5 до 40 мкм. Кроме того, способ по настоящему изобретению может быть повторен многократно. В таком случае вместо нетекучего ОН-композита, который применяют, 55 на каждой последующей стадии ламинирования используют нетекучий материал, обычно - перекрестно-армированный слоистый пластик, который производят по описанному здесь способу. В способе по 18 настоящему изобретению нетекучий перекрестно-армированный слоистый пластик необходимо пропустить через зону ламинирования в таком направлении, которое будет давать сбалансированный и симметричный относительно средней плоскости слоистый пластик. Также возможно в качестве нетекучего материала, который пропускают через зону ламинирования, использовать слой металла, например, медную фольгу, толщиной 18-210 мкм. Это дает в результате слоистый пластик для PWB, имеющий внутренний слой металла, который может служить для подводки мощности или для заземления, или для отвода тепла. Вообще, целесообразно после конечной стадии ламинирования доотверждать слоистую композицию, полученную по способу настоящего изобретения, чтобы быть уверенными в полной конверсии в слоях. Доотверждение предпочтительно проводить в изобарных условиях или при температуре отверждения, которая остается постоянно ниже Ts. Основным преимуществом изготовления на первой стадии панели из нетекучего композита, армированного ОН-волокнами, является отсутствие необходимости держать ОН-волокна в натянутом состоянии в течение всего процесса производства, так как нетекучее связующее сохраняет требуемую ориентацию. По сравнению с известным уровнем техники, способ по настоящему изобретению обеспечивает, таким образом, более легкое и совершенное сохранение ориентации, которая является столь жизненно важной для производства плоских армированных ОН-аолокнами композитов. В соответствии с настоящим изобретением, для получения ОН-композита предпочтительно применение дублировочного пресса для производства конвейерных лент. На технологическую ленту (ленты) наносят покрытие из смолы и нагревают, используя, предпочтительно, неконтактные способы нагревания, с образованием расплава смолы. На смолу укладывают ОН-волокна, возможно, после образования расплава смолы, но, предпочтительно, до стадии нагревания. За этой стадией пропитки может следовать стадия ламинирования, на которой два слоя ОНволокон, пропитанных смолой (подаваемой каждой из двух технологических лент дублировочного пресса), соединяют в той части машины, которую можно определить как зону ламинирования. После этого обработанные смолой ОН-волокна нап 19 26362 равляют по зоне охлаждения, которую может составлять просто участок технологической ленты, достаточный для создания возможности для смолы отдать достаточное количество тепла для достижения температуры ниже Т т . В частности, в случае стадии нагревания, включающей применение неконтактных средств нагрева, гребуемая длина технологической ленты может быть весьма небольшой (например, около 3 м при рабочей длине около 1 м). После прохождения зоны охлаждения ОНволокна закрепляются в нетекучей смоле, т.е. образуется нетекучий ОН-композит. Если желательно, процесс можно повторить и получить ОН-композит большей толщины, и в этом случае ОН-композит, полученный ранее, вводят в дублировочный пресс и ламинируют с содержанием ОНволокна, но еще неотвержденных связующим таким образом, чтобы ориентация ОН-волокон в ранее сформированном ОНкомпозите была одинаковой с направлением машины. Для образования конечной слоистой конструкции один или несколько слоев предварительно полученного нетекучего ОН-композита должны быть переслоены с армированным ОН-волокнами связующим таким образом, чтобы направление ориентации волокон в уже предварительно сформированном ОН-композите отличалось от направления ориентации волокон, обработанных связующим, которые переслаиваются ОН-композитом. Предпочтительно, направления ориентации являются перпендикулярными друг другу, как упоминалось выше, чтобы получить сбалансированный и симметричный относительно средней плоскости слоистый пластик. В зависимости от числа и расположения ОН-слоев по толщине слоистого пластика плоскость симметрии, которая проходит через середину слоистого пластика и является параллельной наружным поверхностям слоистого пластика либо является границей раздела между двумя ОН-слоями, либо она является воображаемой плоскостью, проходящей через один ОН-слой. Сбалансированный и симметричный относительно средней плоскости слоистый пластик, в котором армированные ОН-слои располагаются крест-накрест, известен как ОН-перекрестно-армированный слоистый пластик. Основное преимущество такого ОН-перекрестно-армированного слоистого пластика состоит в изоморфизме его свойств по х- и у-направлениям (т.е. по двум направлениям волокон, перпендикулярным друг другу). 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 20 Для дальнейшего уменьшения количества каких-либо отходов материала, образовавшихся на краях, для способа по настоящему изобретению может быть полезно использование дублировочного пресса, работающего в изобарном режиме, чтобы иметь термопластичный полимер, который будет также деформироваться в условиях изобарного процесса, осуществляемого и по краям материала, пропускаемого через дублировочный пресс (например, путем экструзии). Предпочтительно, термопластичный полимер имеет толщину, равную толщине изготовляемого продукта. Положительный эффект такой технологии состоит в том, что любой прогиб лент пресса, который может иметь место на их краях (дающий более тонкую полосу продукта, которая должна быть отсечена), будет усиливаться на краях в полимерном материале, таким образом существенно уменьшая количество, которое требуется отрезать от материала, сходящего с дублировочного пресса. Дополнительным преимуществом является то, что существует возможность производства продуктов различной ширины в одном дублировочном прессе без образования большого количества отходов по краям, чем когда пресс устанавливается только для получения продукта одной ширины. Кроме того, в вариантах осуществления способа по настоящему изобретению, в которых используют медную фольгу, нет необходимости в том, чтобы медная фольга выступала на несколько сантиметров по ширине, как это требуется в известных способах. При таком подходе достигают значительных сбережений стоимости материалов. Более того, недостатком обычных способов является то, что связующее, выходящее по краям, может захватить медную фольгу и ламинирующие ленты. Адгезия связующего к меди и/или лентам, которая имеет место в таком случае, будет вредно влиять на качество поверхности материала, производимого в такой загрязненной зоне ламинирования. Следовательно, предпочтительно, в соответствии с изобретением, переносить по краям плохо прилипающий полимер. Как упоминалось ранее, способ по настоящему изобретению предназначен, в особенности, для изготовления подложек для PWB. На такие подложки наносят подводящий материал, обычно в форме дорожек из меди. Вообще, нанесение таких дорожек может осуществляться процессами на подложке или аддитивными способами. При использовании первый 21 26362 слой металлической фольги наносят по крайней мере на одну из наружных поверхностей подложки для PWB. Далее, используя известные технологии, удаляют металлическую фольгу посредством травления таким образом, чтобы получить нужную картину дорожек. Фольга, которая подходит для использования, в особенности, при формировании проводящих дорожек, состоит из меди, никеля или золота. Когда используют аддитивные способы, слоистый пластик погружают в ванну для электрохимического осаждения меди. В помощь таким техническим приемам слоистый пластик должен быть обработан катализатором для {окислительно-восстановительной) реакции в такой ванне в местах, где должна быть наращена медь. На практике фактически обрабатывают катализатором весь слоистый пластик, по крайней мере на поверхности и в отверстиях, где осаждается медь, в то время как на участки, на которых медь не должна осаждаться, наносят покрытие, например, из светочувствительной смолы. Проводящий материал, или слой катализатора, можно нанести на слоистые пластики по настоящему изобретению любым подходящим способом, например, путем обработки слоистого пластика клеем и приклеиванием к нему медной фольги. В этом смысле настоящее изобретение также относится к применению слоистой конструкции, изготовленной каким-либо способом в соответствии с приведенным выше описанием, для изготовления печатных плат. Однако, предпочтительно получать непосредственно слоистый пластик, приспособленный для применения в качестве PWB, и такую выгодную возможность дает способ по настоящему изобретению. Таким образом, изобретение создает возможность для изготовления слоистых пластиков для обоих типов металлизации - либо с помощью стадии соламинирования, либо посредством добавления к связующему добавки, которая катализирует осаждение меди методом химического восстановления. Кроме того, покрытие, которое является катализатором химического меднения, может быть нанесено либо по ходу процесса, либо автономно. Такие обычно модифицированные эластомерами покрытия известны рядовым специалистам в этой области техники, и обычно называются "аддитивными адгезивами", даже когда не стоит вопрос о подлинном адгезиве, именно усиливающем прочность грунтовки на отрыв. Способ по настоящему изобретению может 5 10 15 20 25 30 35 -40 45 50 22 включать самостоятельный барабан для прикатывания адгезивного покрытия, но также допускает преимущественное нанесение такой грунтовки вместе с конечной стадией ламинирования. В вариантах осуществления изобретения, которые включают применение дублировочного пресса с пассивированными стальными лентами, стальные ленты можно снабдить медью, например, гальваническим способом, которая, после ламинирования, будет отставать от лент и приклеиваться к поверхности слоистого пластика, которая предпочтительно подверглась обработке промотором адгезии. Может быть полезным создание действительного адгезивного слоя на композитных материалах, таких как материалы, к которым относится настоящее изобретение. Один из способов нанесения такого слоя относится к производству многослойных PWB (MLB). MLB содержат по крайней мере три слоя проводящего материала (медные дорожки). Как правило, два слоя из этих проводящих слоев должны находиться на наружных поверхностях MLB, причем по крайней мере один проводящий слой, в результате, присутствует на внутренней плоскости. Все слои схемы в MLB необходимо отделить друг от друга диэлектриком (т.е. электроизоляционным слоем). В то время как в распространенных MLB таким диэлектриком является текстолитовый препрег (эпоксидный препрег, армированный стеклотканью), слоистые конструкции, полученные по настоящему изобретению, весьма подходят для использования в качестве изолирующих перегородок, которые могут служить в MLB в качестве диэлектриков. Изготовление MLB, для которых композитные материалы по настоящему изобретению являются особенно подходящими, может включать PWB и любые промежуточные подложки для покрытия, которые скрепляют одну поверх другой. К тому же, последние слои адгезива могут быть нанесены либо на изолирующие перегородки, либо на PWB, либо на те и другие. Предпочтительно наличие адгезива на изолирующих панелях. На слоистые пластики, покрытые медью, так же, как и на слоистые пластики 55 для аддитивной металлизации, может быть нанесено - путем покрытия или ламинирования, в общем цикле или автономно слой светочувствительного материала (фоторезиста), который обычно применяют для формирования на подложке изображения схемы. 23 26362 24 Когда получают композитные материарованным в одном направлении армируюлы с адгезивным слоем на каждой нащим материалом, так что в нескольких ружной поверхности, преимущественный слоях с ориентацией в перекрещиваювариант способа по настоящему изобрещихся направлениях присутствует ОН-артению состоит в том, что дублировочный 5 мированный материал, и слои располапресс устанавливают таким образом, чтогаются симметрично по отношению к плосбы волокна и связующее находились в кости симметрии, проходящей через сегоризонтальной плоскости во время старедину слоистого пластика параллельно дий, предшествующих ламинированию, чтоего наружным поверхностям. Подложки для бы предотвратить опасность различного 10 PWB по настоящему изобретению отливлияния на две стороны продукта. Дополчаются тем, что связующее представляет нительное преимущество состоит в том, собой необратимо отвержденную термочто при такой установке возможно сохрареактивную смолу такого типа, которая в нять в машине заданное направление, так иеотвержденнои форме является твердой что вышеупомянутое необязательное пок- 15 при температуре окружающей среды и рытие на продукте, когда он удаляется из способна течь при нагревании зоны ламинирования, занимает вертикальПродукты, изготовленные по способу ное положение, причем направление в манастоящего изобретения, имеют то преишине является одинаковым с гравитационмущество, что внутренние напряжения в ным направлением. 20 продукте являются меньшими и распредеАльтернативно, продукт, полученный по ляются более равномерно, чем в продукспособу настоящего изобретения (ОН-комтах, с которыми их можно сравнивать, позит, перекрестно-армированный слоисизвестными по описаниям ЕР 478051 и тый пластик), может быть подвергнут обпатента США 4943334. Известные продукработке для улучшения адгезии. Такие спо- 25 ты получают, используя способы, требуюсобы обработки, например, в коронном щие поддержания натяжения ОН-волокон разряде или в плазме низкого давления, по крайней мере в двух направлениях являются известными способами. Лучше ориентации. Это приводит к увеличению всего такую обработку осуществлять по напряжения до более высокого уровня, ходу ниже зоны ламинирования и перед 30 чем в способе по настоящему изобрететем, как будет наноситься какое-либо покнию, в котором всякий раз натяжение в рытие. одном направлении фиксируется отверждением связующего до такой степени, что Может быть выгодной предварительоно не будет снова течь. Важно, чтобы в ная обработка антиадгезивом лент в зоне ламинирования. Антиадгезивы являются из- 35 слоистом пластике внутреннее напряжевестными материалами и создаются, главние было небольшим. Излишне упоминать ным образом, в двух формах, т.е. как о необходимом условии, что все это нападгезивы, которые переходят на материал, ряжение не должно превышать предела прошедший через зону ламинирования, и изгиба по Эйлеру (Euler). Однако, также такие, которые не переходят. Последние 40 важно, чтобы внутреннее напряжение не являются предпочтительными, хотя можно слишком приближалось к этому пределу, получить выгоду при применении первых, так как дополнительное напряжение, пояесли должна последовать обработка повившееся в ходе дальнейшей переработки верхности, какая описана выше, так как слоистого пластика, может сделать мателюбой перешедший антиадгезив может 45 риал неустойчивым, увеличивая, таким оббыть удален во время такой обработки. С разом, риск изгибания. Другое преимущестдругой стороны, для предотвращения адво продуктов по настоящему изобретению гезии к лентам в зоне ламинирования, состоит в присущем им однородном распантиадгезив может оставаться на фольге, ределении внутреннего напряжения и его или в связующее может быть введен внут- 50 релаксации. Последнее имеет место искренний антиадгезив. лючительно вследствие того факта, что внутренние слои способны релаксировать Настоящее изобретение также отнодо присоединения внешних слоев. сится к подложке для PWB, которая может быть получена при использовании опиКроме ранее упомянутых требований санного выше способа. Иными словами, 55 к смоле, материалы, используемые при дело касается подложки, созданной из осуществлении настоящего изобретения, слоистой конструкции, у которой по крайне являются особенно критическими. Свяней мере одна поверхность приспособлезующее представляет собой термоотвержна для производства PWB, содержащей дающийся полимер, относящийся к эпоксвязующее с внедренным в него ориентисидным смолам. Преимуществом являет 25 26362 26 тей {отдельных некрученых нитей), также ся включение в связующее соединений, можно использовать волокно, не являюкоторые будут придавать ему огнестойщееся непрерывным. Согласно изобретекость, таких как фосфор- или галоген {в нию, армирующие нити выбирают, предособенности б ром содержащих соединений). 5 почтительно, из группы, состоящей из стекла, например, Е-стекла, А-стекла, СПримером подходящей эпоксидной стекла, Д-стекла, AR-стекла, R-стекла, S1смолы является смола, составленная из стекла и 52-стекла, а также из различных 36,5 мае. частей эпоксидированного теткерамических материалов, таких как окрабром-бисфенола-А, 33,5 мае. частей эпоксидированного крезольного новолака 10 сид алюминия и карбид кремния. Также подходящими для применения являются (эпикот 164), 30,5 мае. частей твердого волокна на основе полимеров, конкретдиэпоксида бисфенола А и 3 мае. частей нее, так называемых жидкокристалличесMDA (метилендиамин) в качестве отверких полимеров, таких как ларафенилентедителя, в сочетании с 0,5 мае. частями комплекса BF3~MEA (моноэтиламин). В 15 рефталамид (PPDT), полибензобисоксазол (РВО), полибензобистиазол (РВТ) и полинеотвержденном состоянии эта смола , бензоимидазол (РВ\), как и волокна на имеет Tg=Tm=Ts порядка 35°С-45°С. Слеоснове полиэтиленнафталата (РЕП), довательно, волокна могут пропитываться полиэтилентерефталата (РЕТР) и полифетакой смолой при температуре около 50°С, и, предпочтительно, пр\л температуре на 20 ниленсульфида (PPS). несколько десятков градусов выше в слуВообще, содержание волокна в свячае быстрого пропитывания, т.е. при темзующем составляет 10-90 об.%, предпочпературе 100°С, и нетекучий композит мотительно - в интервале от 40 до 70 об.%. жет быть получен путем охлаждения до Весьма удовлетворительным является •комнатной температуры. Отверждение мо- 25 объем фракции волокна 50 об.%. жет быть инициировано путем активации Кроме того, способ по настоящему отвердителя, которое осуществляется нагизобретению допускает изготовление PWB реванием до температуры выше 170°С в сравнительно недорогим путем с тонким условиях отсутствия текучести массы (в серединным слоем. На практике являетавтоклаве, в изобарном процессе). 30 ся обычным применять для этой цели подложки, армированные тонкой тканью. Что касается добавления соединений, Например, тонкая серединная подложка, придающих огнестойкость, в особенности имеющая толщину порядка 100 мкм, бром содержащих соединений, следует отобычно изготавливается из смолы, армиметить, что, принимая во внимание их вредное воздействие на окружающую ере- 35 рованной двумя слоями стеклоткани "Style 108", имеющей поверхностную массу 1,4 ду, такие соединения следует использоунции/кв. ярд (- 0,05 кг/м 2 ). Такая тонкая вать в минимальных количествах. Способ ткань делается из текстильной стеклянпо настоящему изобретению имеет преиной пряжи 5,5 текс, которая, как правимущество в этом отношении, так как позволяет скомпоновать множество слоев та- 40 ло, стоит примерно в 10 раз дороже, чем ровница 136 текс. В соответствии с изоб•ким образом, что по существу огнестойкиретением, можно использовать такую ми являются только наружные слои, что сравнительно недорогую ровницу 136 текс является достаточным для предохранения для получения тонкого слоистого пласслоистого пластика от воспламенения. Такая же стадия может быть также осуществ- 45 тика для середины. В связи с этим следует отметить, что армированные волена в случае многослойных PWB. локном подложки для PWB могут разлиК связующему обычными способами чаться по их показателям толщины (Тмогут быть добавлены наполнители, наппоказатель), причем Т определяется как ример, кварцевая мука и толченое стекло, такое как порошок боросиликатного стек- 50 отношение толщины подложки в мкм к средней линейной плотности нитей (в ла, или полые сферы, полученные из потекс). Изобретение относится к слоислимера, стекла или керамических матетым пластикам, имеющим Т-локазатель риалов. Кроме того, связующему можно менее 5,5. Это преимущество связано с придать свойства катализатора для химического меднения, например, путем до- 55 описанным здесь способом, так как использование предварительно сформиробавления благородного металла или соеванного нетекучего композита делает динений благородного металла, в особенвозможным сохранить высокую степень ности палладия. растекания, например, такую, как досХотя предпочтительные армирующие тигается с помощью выпуклой зоны пиматериалы состоят из филаментных ни 27 26362 тания как результата по крайней мере частичного отверждения. Изобретение также относится к многослойным PWB (MLB). В частности, слоистые конструкции по настоящему изобретению являются весьма подходящими для использования в способе, описанном в предварительно неопубликованной заявке на международный патент РСТ /ЕР92/01133 (WO 92/22192/, которую следует рассматривать как включаемую в настоящее в качестве ссылки. В соответствии с этим способом твердая основа подложки с дорожками на обеих сторонах ламинируется с промежуточной подложкой, и эта промежуточная подложка состоит из серединного твердого слоя с еще способным к пластической деформации адгезивным слоем по крайней- мере со стороны, обращенной к проводящим дорожкам основной подложки, и на слоистый пластик воздействуют давлением, которое будет приводить упомянутый твердый серединный слой промежуточной подложки в контакт, или фактически в контакт, с проводящими дорожками на основной подложке, и заполнять пустоты между этими дорожками адгезивным материалом, который связывает вместе основную подложку и промежуточную подложку. Композитные материалы по настоящему изобретению являются весьма подходящими для использования в основной подложке, как и в качестве промежуточной подложки. Таким образом, изобретение также относится к применению слоистой конструкции, изготовленной по способу в соответствии с приведенным выше описанием, для производства покрытых адгезивом изолирующих панелей. 5 10 15 20 25 30 35 40 Конечно, заполняющий пустоты текучий слой адгезива может быть, нанесен, при желании, на существующие пластики. Однако, способ, описанный здесь, по которому слой адгезива с выгодой может 45 быть нанесен на слоистую конструкцию, является преимущественно подходящим для применения для производства промежуточных подложек с заполняющим пустоты адгезивом. Предпочтение отдается 50 основной подложке с разводкой, представляющей собой PWB, которую также делают по способу настоящего изобретения. Для применения в качестве заполняющего пустоты клея подходит большое 55 число полимеров, в особенности, термоотверждающиеся полимеры, такие как эпоксидные смолы (ЕР), полиуретаны (PU), виниловый эфир (VE), полиимиды (PI), бисмалеимиды (BMI), бисцитраконимиды 28 (ВСІ), цианаты, триазины, акрилаты и их смеси. Многие добавки можно добавлять к клею перед его нанесением, например, катализаторы, ингибиторы, пенообразователи, поверхностно-активные вещества, загустители и, в особенности, наполнители. Упомянутые наполнители выбирают, предпочтительно, из группы материалов, в которую входят кварцевая мука, стеклянный порошок, керамические порошки, такие как оксид алюминия. Предпочтительно, наполнители, которые используют, должны иметь низкий коэффициент термического расширения и высокую диэлектрическую постоянную. Удовлетворительных результатов можно достигнуть при использовнии в качестве наполнителя полых сфер, которые могут представлять собой либо полимерный, либо керамический материал или стекло. В частности, подходящими для применения в качестве наполнителя являются порошки полимеров, способных набухать. В отличие от слоистых пластиков, армированных тканью, слоистые конструкции, изготовленные с использованием способа по настоящему изобретению, также пригодны для применения в эластичных панелях на слоистом пластике и в гибкожестких слоистых пластиках. Ткани при использовании в гибкой панели растрескиваются по сочленениям основы и утка волокон вследствие того, что волокна, ориентированные в направлении изгиба, переплетены с волокнами, перпендикулярными направлению изгиба, причем это неблагоприятное действие усиливается высокой концентрацей волокон в таких узлах, что ведет к растрескиванию при относительно невысокой степени изгиба. Такие трещины вызывают высокую концентрацию напряжения в проводящих дорожках, присутствующих на гибком слоистом пластике и впоследствии высокий риск растрескивания, которое ведет к разрушению схемы. В гибком слоистом пластике (или в гибкой части гибко-жесткого слоистого пластика) ориентация наружных ОН-слоев предпочтительно является параллельной направлению нужного изгиба. Способ изобретения отлично подходит для применения для производства такого гибкого слоистого пластика, так как он легко позволяет еще неотвержденное связующее, содержащее волокна, наносимое позднее, сориентировать в нужном для изгиба направлении (иными словами, предпочтительно, чтобы, при нанесении наружных слоев волокон, направление при производстве было бы таким же, что и нужное направление изгиба). 29 26362 Кроме того, слоистые конструкции, изготовленные с применением способа настоящего изобретения, являются особенно подходящими для использования в качестве несущего материала в приборах с различными интегральными схемами, размещенными в них (большие гибридные интегральные схемы). Это имеет место вследствие благоприятных КТР, которые, по большей части, являются результатом высокого объема волоконной фракции, который может быть получен при применении перекрестно-армированных слоистых пластиков, в которой могут быть ближе к КТР электронных компонентов (кристаллов), применяемых в сочетании с PWB, конкретнее - с MLB, чем в случае слоистых пластиков, армированных тканью. Такие компоненты могут размещаться на поверхности MLB (перевернутый кристалл на плате), или могут быть внедрены в подложку, такую как промежуточная подложка, в соответствии с WO 92/01133 (кристалл в плате). Кроме того, способ по настоящему изобретению и слоистые конструкции, изготовленные с его применением, могут использоваться в так называемом массированном (mass lamination - massiam) ламинировании. Этот способ, как правило, включает формирование слоев на обеих сторонах, причем токоведущие дорожки ламинируют с препрегом медной фольгой на сторонах, имеющих дорожки. В соответствии с изобретением, можно выгодно осуществить массированное ламинирование, в непрерывном процессе или нет, когда слой с токоведущими дорожками на обеих сторонах пропускают через зону ламинирования вместо предварительно сформированного нетекучего композита» или в сочетании с ним, и со слоем содержащего ОН-волокна связующего, на любой стороне, особенно, при использовании дублировочного пресса. На стадии последующего ламинирования PWB с полученными таким образом ОН-слоями может быть снова ламинирована с ОН-слоями, на этот раз противоположной ориентации, по существу, так, как описано выше. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 В многослойных PWB, которые скомбинированы с интегральными схемами, может быть желательным включение конденсаторов. Иными словами, интегральные микросхемы, которые постоянно вклю- 55 чаются и отключаются, требуют связующего конденсатора между своими выводами для подачи мощности и заземления, чтобы уменьшить коммутационные помехи. Такие связывающие конденсаторы ЗО имеют типичную емкость от 10 до 100 нФ и обычно размещаются вблизи кристаллов. Введение их в PWB имеет такие преимущества, как снижение стоимости вследствие удаления всех компонентов на нижнюю сторону, причем вследствие индуктивности на выводах конденсатора достигается увеличенная производительность, и меньше электромагнитные помехи. Чтобы достичь высокой емкости, например в 1 нФ/д 2 (-22,5 пФ/см 2 ) при использовании диэлектрика толщиной 4 мил (-100 мкм), требуется диэлектрическая постоянная 20 или выше. Чтобы достичь такой диэлектрической постоянной, в соответствии с настоящим изобретением, в связующее или в слой адгезива MLB могут быть включены частицы соединений, имеющих высокое емкостное сопротивление, таких как BaTiO3- Следует отметить, что для таких частиц, которые добавляют в большом объеме (например, 50%), необходимо образование полунепрерывной среды. В то время как в слоистых пластиках, армированных тканью, для этого нет хорошей возможности, это можно выгодно реализовать в слоистых пластиках, армированных ОН-волокнами. Далее изобретение будет поясняться со ссылкой на пример. Пример является пояснительным, но не ограничивающим. П р и м е р . Получают ОН-перекрестно-армированный слоистый пластик для PWB, используя оборудование, изображенное на схематическом чертеже. Чертеж изображает поперечный разрез, параллельный машинному направлению устройства, с помощью которого можно осуществить настоящее изобретение. Описание изображенного варианта применения и составляющих частей устройства приводится ниже. Работу осуществляют симметрично, в вертикально установленном дублировочном прессе. Смолу готовят, вводя в ее состав 36,5 мае. ч. эпоксидированного тетрабромбисфенола-А, 33,5 мае. ч. эпоксидированного крезольного новолака и 3,5 мае. частей твердого диэлоксида бисфенола~А, все это смешивают и нагревают до 120°С, чтобы получить однородную смесь. Затем с нагретой однородной массой смешивают 0,5 мас.ч. комплекса BF3 с МЕА (моноэтиламин), и затем добавляют 36,0 мае. ч. DDS (диаминодифенилсульфон). Составляющая смолу смесь имеет Tm (T ) порядка 35-40°С. Выше 70°С смола становится отчетливо текучей. Разматывают с двух шпулярников 1 паковки 2, предпочтительно путем враще 31 26362 ния, и таким образом формируют однонаправленный слой пучков волокон 3, которые с помощью жгуторасправителя нитей 4 превращают в однородный однонаправленный слой волокон 5. В узле для нанесения покрытия 6 наносят пленку 7 нагретой смеси, составляющей смолу, на технологическую ленту 8 дублировочного пресса. Смола на упомянутой ленте твердеет. Смолу можно наносить не непосредственно на технологическую ленту, а на слой медной фольги 9, разматываемой с подающей станины 10. Затем слой ОН-волокон размещают на покрытии из затвердевшей смолы 7. Затем технологическую ленту с покрытием из затвердевшей смолы 7 и слой ОН-волокон пропускают через ИК-печь 11. Смолу и ОН-волокна нагревают до 150°С в результате ИК-облучения, и происходит быстрое пропитывание ОН-волокон смолой. При таком способе косвенного нагрева, хотя смола и волокна облучаются, лента, по существую, не нагревается. Через 5 секунд слой ОН-волокон лропитывается полностью. Два сформированных таким образом нагретых слоя 12 ОН-волокон, пропитанных смолой, совмещают и затем пропускают через зону ламинирования 13, где приводят в тесный контакт и сплавляют с образованием одного слоя. За счет поддержания с самого начала натяжения (обычными способами) ОНволокна не теряют своей параллельно направленной ориентации. В зоне ламинирования 13 горячий слоистый материал непосредственно охлаждается до комнатной температуры, и, вследствие этого, смола затвердевает. Сформированный таким образом нетекучий ОН-композит выходит из дублировочного пресса в виде непрерывной вертикальной полосы 15. Эту полосу разрезают 16 и хранят, например, в ящике или на поддоне 17 в виде панелей 18. 5 10 15 20 25 30 35 40 Из ящика 19 панели нетекучего ОН- 45 композита 20, повернутые на 90° по отношению к направлению машины, ведут через зону ламинирования 13, и таким об 32 разом панели с любой стороны снабжаются пропитанными ОН-волокнами 12, причем направление ориентации ОН-волокон в панелях 18 является, таким образом, перпендикулярным ориентации пропитанных ОН-волокон. Параллельная ориентация ОН-волокон в нетекучем ОН-композите 20 сохраняется вследствие того факта, что нагреваются только вновь добавляемые слои, и охлаждение происходит сразу же, как только эти слои соединяются с нетекучим композитом. Иными словами, нетекучий композит в целом не нагревается до температуры выше Т т смолы (условия отсутствия текучести массы). Таким образом, получают плакированный медью нетекучий перекрестно-армированный слоистый пластик толщиной 270 мкм. Благодаря выбору смолы, получающийся в результате слоистый пластик является нетекучим вледствие того, что смола затвердевает. Конверсия смолы происходит между 0 и температурой гелеобразования. Полную конверсию получают следующим образом. Сформированный бесконечный плакированный медью перекрестно-армированный слоистый пластик нарезают и складывают в стопку около 25 мм. Этот штабель помещают в вакуумный мешок с плоскими стальными пластинами наверху и на дне. После создания вакуума температуру медленно поднимают до 200°С со скоростью 10°С/мин. После выдержки при 200°С в течение 10 минут штабель охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5°С/мин. Нагревание приводит к тому, что смола становится необратимо отвержденной (сшитой). И вновь, применяют условия отсутствия текучести массы (здесь даже как результат двух предпринятых мер, каждая из которых была бы достаточной сама по себе), а именно, медленное нагревание, чтобы постоянно поддерживать температуру ниже Т т (которая возрастает с возрастанием конверсии) и использование условий изобарного процесса в печи. 26362 OOOOO OOOOO с м ooooo ooooo ooooo ooooo ooooo ooooo ooooo S9P22. .V ? о ooooo ooooo ooooo ooooo ^ooooo ooooo ooooo ooooo ooooo \ Упорядник Техред М. Келемеш Коректор О. Обручар Замовлення 503 Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Киів-53, Львівська пл., 8 ' ' j Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101
ДивитисяДодаткова інформація
Автори англійськоюMiddelman Eric
Автори російськоюМидделман Эрик
МПК / Мітки
МПК: B29B 15/10, H05K 3/02, B29C 70/04
Мітки: плати, шаруватої, композитної, основі, багатошарова, печатним, виготовлення, плата, конструкції, спосіб, підкладка, монтажем
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/18-26362-sposib-vigotovlennya-kompozitno-sharuvato-konstrukci-pidkladka-dlya-plati-z-pechatnim-montazhem-ta-bagatosharova-plata-z-pechatnim-montazhem-na-osnovi.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення композитної шаруватої конструкції, підкладка для плати з печатним монтажем та багатошарова плата з печатним монтажем на її основі</a>
Попередній патент: Будівельний розчин для оздоблювальних робіт
Наступний патент: Ручна мішалка для розчину
Випадковий патент: Культиватор паровий напівпричіпний "вакула"