DE3919564C2

DE3919564C2 - Process for producing conductor tracks on a polyimide film

Info

Publication number: DE3919564C2
Application number: DE19893919564
Authority: DE
Inventors: Frank-Dieter Dipl In Hauschild; Werner Dipl Phys Dr Gruenwald; Kurt Schmid; Horst Haug
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1989-06-15
Filing date: 1989-06-15
Publication date: 1993-10-07
Anticipated expiration: 2009-06-16
Also published as: DE3919564A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Leiterbahnen auf einer Polyimidfolie nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a method for producing conductor tracks on a polyimide film according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges Verfahren ist aus Leiterplatte 86, Band 1, Leiter plattenfertigung heute, Karlsruhe 5/6 Mai 1986, VDI/VDE-Gesellschaft Feinwerktechnik, Düsseldorf, Seiten 97 bis 102 bekannt. In dieser Druckschrift werden Leiter aus Carbon-Leitlack beschrieben, welche beispielsweise im Siebdruckverfahren auf Kunststoffolien, zum Bei spiel auf Polyimidfolien aufgetragen werden. Die genannten Carbon-Leitlacke werden zur Substitution von Gold eingesetzt, so daß auf teure Edelmetallauflagen verzichtet werden kann. Sie werden bei ca. 130°C thermisch getrocknet und anschließend eingebrannt.Such a method is made of printed circuit board 86, volume 1, conductor plate production today, Karlsruhe 5/6 May 1986, VDI / VDE company Feinwerktechnik, Düsseldorf, pages 97 to 102 known. In this The publication describes conductors made of carbon conductive varnish, which for example, in the screen printing process on plastic films, for the can be applied to polyimide films. The above Carbon conductive varnishes are used for the substitution of gold, so that expensive precious metal pads can be dispensed with. You will at approx 130 ° C thermally dried and then baked.

Für die Herstellung von Leiterbahnen gibt es weitere Möglichkeiten. Erwähnt sei hier nur als Beispiel die sogenannte gedruckte Schaltung. Zur Herstellung einer gedruckten Schaltung wird meist eine kupfer kaschierte, dünne Isolierstoffplatte aus Schichtpreßstoff (zum Bei spiel Hartpapier auf Epoxidharzbasis) entsprechend den Leiterzügen mit einem säurefesten Lack bedruckt (meist nach dem Siebdruckver fahren). Die nicht bedruckten Teile der Kupferschicht werden mit Säure weggeätzt. There are other options for the production of conductor tracks. The so-called printed circuit is just one example. A copper is usually used to produce a printed circuit laminated, thin insulating material plate made of laminated material (for game hard paper based on epoxy resin) according to the wiring printed with an acid-resistant varnish (mostly after screen printing drive). The unprinted parts of the copper layer are included Acid etched away.

Bei einem anderen Verfahren wird eine Isolierstoffplatte entsprechend den Leiterzügen mit einem leitenden Lack bedruckt und die Leiterzüge werden galvanisch verstärkt.In another method, an insulating plate is used accordingly printed on the conductor lines with a conductive varnish and the conductor lines are galvanically reinforced.

Der Herstellungsprozeß dieser Schaltungen ist in der Regel nicht sehr umweltfreundlich, da Stoffe wie zum Beispiel Säuren Anwendung finden. Ferner benötigt die Grundplatte in der Regel relativ viel Platz, da ihre Dicke beträchtlich ist.The manufacturing process of these circuits is usually not very much environmentally friendly, since substances such as acids are used. Furthermore, the base plate usually requires a lot of space because their thickness is considerable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Leiterbahnen auf einer Polyimidfolie anzugeben, welches eine umweltfreundliche Möglichkeit zur weitestgehend störungs- und fehlerfreien Herstellung von Leiterbahnen eröffnet. Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.The invention has for its object a method for manufacturing of conductor tracks on a polyimide film to indicate which an environmentally friendly way to largely disrupt and faultless production of conductor tracks opened. This task is solved by the characterizing features of claim 1.

Advantages of the invention

Bei einer Erfindung, wie sie in Anspruch 1 dargelegt ist, wird eine Kunststoff-Folie gespannt und darauf die Leiterbahnen in Dickschicht technik aufgebracht. Eine Kunststoff-Folie benötigt infolge ihrer äußerst geringen Dicke wenig Platz und ist sehr flexibel einsetzbar.In an invention as set out in claim 1, a Plastic film stretched and then the conductor tracks in thick film technology applied. As a result, a plastic film is required extremely small thickness, little space and can be used very flexibly.

Als Kunststoff-Folie wird eine Polyimid-Folie, insbesondere eine Kapton-Folie, verwendet. Für die Leiterbahnen findet eine Resinat paste Anwendung, wie sie zum Beispiel unter der Bezeichnung W.C. Heraeus Au-20 003-15 bekannt ist. Das Aufbringen der Leiterbahnen erfolgt bevorzugt im Siebdruck. A polyimide film, in particular a film, is used as the plastic film Kapton film used. A resinate is found for the conductor tracks paste application, as for example under the name W.C. Heraeus Au-20 003-15 is known. The application of the conductor tracks is preferably done by screen printing.

Nach dem Aufbringen der Leiterbahnen wird die beschichtete Folie vorzugsweise bei etwa 100°C über einen Zeitraum von etwa 15 Min. lang getrocknet. Da sich die Folie erfindungsgemäß in der Spannvorrichtung befindet, welche bevorzugt in der Art eines Stopfstrumpfes ausge bildet ist, wird ein Wellen oder Verbiegen der Folie beim Trockenvor gang vermieden. Dies ist ein ganz erheblicher Vorteil der vorliegen den Erfindung.After the conductor tracks have been applied, the coated film preferably at about 100 ° C for about 15 minutes dried. Since the film according to the invention in the clamping device is located, which preferably in the manner of a stocking forms, there is an undulation or bending of the film when dry avoided. This is a very significant advantage of the present the invention.

Nach dem Trocknen wird die beschichtete Folie bei etwa 300°C bis 350°C etwa 15-60 Min., vorzugsweise 30 Min., lang gebrannt. Auch beim Brennen ist die Folie noch gespannt, so daß auch dort wiederum kein Wellen oder Verbiegen stattfinden kann.After drying, the coated film is at about 300 ° C to Baked at 350 ° C for about 15-60 minutes, preferably 30 minutes. Also at Burning the film is still stretched, so that there is again none Waves or bending can take place.

Beim Brennen zersetzt sich dann das Edelmetall-Resinat zu einem Metall film, der eine bestimmte Dicke und einen bestimmten Quadratwiderstand aufweist. Auf diese Weise werden gut haftende, gut leitende und korrosionsfeste Leiterbahnen auf der Folie erstellt, wobei diese Herstellung in Additivtechnik erfolgt, die im Gegensatz zu kupferkaschierten Folien wesentlich sparsamer ist. Hervorzuheben ist vor allem der umweltfreundliche Herstellungsprozeß, der ohne eine zusätzliche Fotomaskierung und einen Ätzvorgang erfolgt.When fired, the precious metal resinate then decomposes into a metal film that has a certain thickness and a certain square resistance having. In this way, well-adhering, highly conductive and corrosion-resistant conductor tracks created on the film, this Manufacture using additive technology in contrast to copper-clad foils is much more economical. Above all, it should be emphasized the environmentally friendly manufacturing process that without one additional photo masking and an etching process are carried out.

An den Leiterbahnen müssen dann noch lötfähige Anschlüsse hergestellt werden, was bevorzugt aus einer Polymerpaste geschieht, die im Siebdruckverfahren aufgebracht wird (z. B. ESL 19610 oder WCH 86006).Then solderable connections still have to be made on the conductor tracks be produced, which is preferably made of a polymer paste happens, which is applied by screen printing (e.g. ESL 19610 or WCH 86006).

Als mögliche Anwendungsbereiche sollen nur beispielhaft schnelle Temperaturfühler, flexible Heizleiter und sonstige flexible Verbindungen genannt sein.As possible areas of application are intended only as examples fast temperature sensors, flexible heating conductors and others be called flexible connections.

drawing

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in ihrer einzigen Figur einen Aluminiumrahmen 1, welcher aus einem Außenrahmen 2 und einem nur gestrichelt angedeuteten Innenrahmen 3 besteht. Außenrahmen 2 und Innenrahmen 3 bilden einen Ringschlitz 4 aus, welcher der Aufnahme einer Polyimid-Folie, insbesondere einer Kapton-Folie, dient. Diese Folie 5 wird zwischen Außen rahmen 2 und und Innenrahmen 3 nach Art eines Stopfstrumpfes verspannt, so daß sie faltenfrei ist.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. In its single figure, this shows an aluminum frame 1 , which consists of an outer frame 2 and an inner frame 3 , which is only indicated by dashed lines. Outer frame 2 and inner frame 3 form an annular slot 4 which serves to accommodate a polyimide film, in particular a Kapton film. This film 5 is clamped between the outer frame 2 and the inner frame 3 in the manner of a stocking so that it is wrinkle-free.

Auf die Folie 5 werden Leiterbahnen 6 in Dickschichttechnik, vorzugsweise im Siebdruck, aufgebracht. Dabei bestehen die Leiterbahnen 6 aus einer entsprechenden Edelmetall-Resinatpaste (z. B. W.C. Heraeus Au-20 003-15).Conductor tracks 6 are applied to the film 5 using thick-film technology, preferably by screen printing. The conductor tracks 6 consist of a corresponding noble metal resinate paste (e.g. BWC Heraeus Au-20 003-15).

Nach dem Aufbringen werden die Leiterbahnen 6 bei etwa 100°C über einen Zeitraum von 15 Min. getrocknet. Die Schichtdicke der getrockneten Leiterbahnen 6 liegt bei etwa 10-20 µm. Nach dem Trocknen wird die Folie 5 mit der aufgebrachten Leiterbahn 6 Temperaturen von 300°C bis 350°C über eine Zeitdauer von 15-60 Min., vorzugsweise 30 Min., ausgesetzt und damit die Leiterbahnen 6 einge brannt. Dabei zersetzt sich das Resinat. Es entsteht ein gut haftender, glänzender, gut leitender Metallfilm, dessen Quadratwiderstand bei ca. 1 Ohm liegt. Allerdings hat sich in der Praxis erwiesen, daß andere Resinatpasten unterschiedliche Ergebnisse er zielen.After the application, the conductor tracks 6 are dried at about 100 ° C. for a period of 15 minutes. The layer thickness of the dried conductor tracks 6 is approximately 10-20 μm. After drying, the film 5 with the applied conductor track 6 is exposed to temperatures of 300 ° C. to 350 ° C. over a period of 15-60 minutes, preferably 30 minutes, and the conductor tracks 6 are thus burned in. The resinate decomposes. The result is a well adhering, shiny, highly conductive metal film, the square resistance of which is approx. 1 ohm. However, it has been shown in practice that other resinate pastes achieve different results.

Um die Leitfähigkeit der Leiterbahnen 6 zu verbessern, kann die Schichtdicke durch Wiederholung des beschriebenen Dickschichtprozesses verstärkt werden.In order to improve the conductivity of the conductor tracks 6 , the layer thickness can be increased by repeating the thick-film process described.

Schlußendlich müssen dann noch lötfähige Anschlüsse 7 und 8 hergestellt werden. Dies geschieht bevorzugt durch das Aufbringen einer Polymerpaste (z. B. W.C. Heraeus 86006) im Siebdruckverfahren.Finally, solderable connections 7 and 8 must then be made. This is preferably done by applying a polymer paste (e.g. BWC Heraeus 86006) using the screen printing process.

Claims

1. A method for producing conductor tracks on a polyimide film, a paste being printed and baked in thick-film technology to form the conductor tracks, characterized in that a noble metal resinate paste is used for printing the conductor tracks ( 6 ), and that the film ( 5 ) printed in the stretched state, dried and then fired at 300 ° C to 400 ° C for about 15 to 60 minutes.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Film at about 100 ° C for 15 min is drying.