DD280293A5

DD280293A5 - Neuartiger schichtpressstoff zur verwendung bei der herstellung gedruckter schaltungen

Info

Publication number: DD280293A5
Application number: DD32691487A
Authority: DD
Inventors: Peter Peckham
Original assignee: Gould Inc.,Us
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1987-06-19
Publication date: 1990-07-04
Also published as: JPH0149794B2; DD273862A5; JPS6324088A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Schichtpressstoff zur Verwendung bei der Herstellung gedruckter Schaltungen. Erfindungsgemaess umfassen die Schichtpressstoffe eine Vielzahl isolierter Leiterplattensubstrate, die jeweils eine obere und eine untere Oberflaeche aufweisen und jeweils oberhalb und unterhalb von dem Substrat durch eine Kupferfolienschicht getrennt sind. Die Kupferfolie mit einer ersten matten Oberflaeche ist fest mit der oberen Oberflaeche des darunterliegenden Substrats verbunden. Eine zweite matte Oberflaeche ist fest mit der unteren Oberflaeche des darueberliegenden Substrats verbunden.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen neuartigen Schichtpreßstoff zur Verwendung bei der Herstellung gedruckter Schaltungen.

Charakteristik das bekannten Standes der Technik

Eine herkömmliche e'ektrolytisch abgeschiedene Kupferfolie wies bisher auf der Seite der Folie eine glatte Oberfläche, die mit der Galvanisierungstrommel in Berührung kam, und auf der anderen Seite eine rauhe oder „matte" Endoberfläche auf. In typischer Weise hat dia matte Seite eine mittlere Rauhigkeit von ungefähr 5 bis 10 Mikrometer, es können immerhin 15 bis 20 Mikrometer ader r lehr oder, umgekehrt, 2 bis 3 Mikrometer oder weniger sein. Es ist bekannt, daß bei der Herstellung der Leite.'plattonlai ni^a' j fur die gedruckte Schaltung ein im wesentlichen verbessertes Haftvermögen zwischen der Kupferfolie und dem Leiterplatte jubstrat durch Bonden der „matten" Oberfläche der Kupferfolie an das Substrat erreicht werden kann. Mit dem Aufkommen der Mbhrschichtenbildung, das sind die soger.annen Laminate oder Mehrschichtstrukturei· einer Vielzahl von wechselnden "chichten der Kupferfolie und des Substrates, ist es erforderlich, die Kupferfolie nicht nur mit einem einzigen Substrat zu verbinden, sondern mit zwei Substraten, eines oberhalb und eines unterhalb jeder Schicht der Kupferfolie. Auf diese Weise wird ein Substrat an die matte Oberfläche gebondet, während das zweite Substrat an die sogenannte glatte Folienoberfläche gebondet wird. Wie zu erwarten war, sind bei der Haftung zwischen der glatten Oberfläche und ihrem benachbarten Subs<^rat viele Probleme aufgetreten. Wenn beispielsweise durch Standardzugversuche für eine 35-Mikron-(1 oz).-Folie eine Haftfähigkeit von 5,9kp gemessen wird, die zwischen dem Substrat und der matten Oberfläche typisch ist, werden sogar erst nach einer Spezialbehandlung nur ungefähr 2,73kp des Haftvermögens zwischen dem zweitt.i Substrat und der glatten Kupferfolienoberfläche erreicht. Dies wiederum hat ein nicht zu akzeptierendes hohes Vorkommen der Schichtentrennung bei fertiggestellten Mehrlagenleiterpla'.ten bewirkt.

Probleme der Schichtentrennung sind von der Leiterplattenindustrie („PCB") seit langem erkannt worden, wie es zahlreiche Zeitschriftenartikel bewiesen haben. Beispiele derartiger Artikel sind enthalten in „Beratungsstelle zur Verhinderung von Mehrschichtenstrukturproblemen" in Elektronisches Packen und Herstellen, Juli 1982, S.211; „Gedruckte Schaltungstechniken", Isolierung/Schaltungen, Mai 1981, S.25, und „Versuche zum Schichtablösungswiderstand von Mehrfachschichten", Isolierung/Schaltungen, Juli 1980.

Bis heute schließen die vorgeschlagenen Lösungen zu Mehrschichtenhaftungsproblemen irgendeine Art eines Bearbeitungssrhrittes nach der Abscheidung ein, bei welchem die glatte Oberfläche der Kupferfolie chemisch oder elektrochemisch oxidiert oder nvt einem die Haftung beschleunigenden Zusatzmittel überzogen wurde. Eine solche Bearbeitung ist ein nachträgliches Abscheidungsverfahren von der Art, wie es von Luce und anderen in dem US-Patent 3 293109 gelehrt wird, bei dem eine bedeckende Pulverschicht der Kupfer-Kupferoxid-T teilchen in zufälligen Anhäufungen abgeschieden wird, um eine Vielzahl von Vorsprüngen zu bilden, die an der Kupferfolie haften bleiben. Während diese Techniken tatsächlich einige Verbesserungen das Haftvermögens brachten, lieferten sie noch nicht das Haftungsäquivalent gegenüber dem, das auf der matten Seite der Folie erreicht wird, und/oder der oft erzeugten neuen Probleme bei den folgenden . Leiterplattenherstellungsschritten, beispielsweise Bohren, Löten und dergleichen.

Ein Fehler der Kupferfolie, welcher bei der Herstellung von Mehrlagenleiterplatten wesentlich ernsthafter ist, ist der sogenannte Nadelstich und/oder das Porositätsproblem. Es ist seit langem bekannt, daß eine elektrolytisch abgeschiedene Kupferfolie dazu neigt, daß sie eine Porosität oder winzige Nadelstiche, sehr kleine Öffnungen haben, die bei gründlicher Prüfung mit dem bloßen Auge im allgemeinen einen Durchmesser von ungefähr '0 Mikrometer (Porosität) bis zu 100 Mikrometer (Nadelstiche) aufweisen. Während diese Nadelstiche bei der Hersteilung herkömmlicher einzelner Schichtleiterplatten ein Problem waren, sind sie bei Mehrlagenleiterplatten ein weit ernsteres Problem.

Es hat viele Vorschläge gegeben, die auf die Herstellung von nadelstichfreien Kupferfolien gerichtet waren, aber bis heute haben diese Vorschläge, da sie eine praktische Angelegenheit sind, nur zur Verringerung der Anzahl der Nadelstiche geführt, und zwar viel mehr als ihre wirkliche Ausschaltung, welche genau das ist, was die PCB-Industrie wünscht, und die Mehrschichtenstrukturen sind nun dringender erforderlich.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen kostengünstigen Schichtpreßstoff zu schaffen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuartigen Schichtpreßstoff zur Verwendung bei der Herstellung gedruckter Schaltungen zur Verfügung zu stellen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schichtpreßstoffe eine Vielzahl isolierter Leiterplattensubstrate umfassen, die jeweils eine obeie und eine untere Oberfläche aufweisen und jeweils oberhalb und unterhalb von dem Substrat durch eine Kupferfolienschicht getrennt sind.

Die Kupferfolie mit einer ersten matten Oberfläche ist permanent mit der oberen Oberfläche des darunterliegenden Substrats verbunden. Eine zweüe matte Oberfläche ist permanent mit der unteren Oberfläche des darüberliegenden Substrats verbunden.

Nach einem anderen Merkmal weisen die obersten und die untersten isolierten Substrate in dem Schichtpreßstoff eine zusätzliche Kupferfolienschicht auf, die mit ihren entsprechenden freiliegenden Oberflächen permanent verbunden sind.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispie! näher erläutert.

Die erf indungsgemäßon Schichtpreßstoffe umfassen eine Vielzahl isolierter Leiterplattensubstrate mit jeweils einer oberen und einer unteren Oberfläche, die von dem darüber- und dem darunterliegenden Substrat durch eine Kupferfolienschicht getrennt ist. Die genannte Kupferfolie weist eine erste matte Oberfläche auf, die mit der oberen Fläche des Substrats unter 'hr festgebondet ist; sie weist eine zweite matte Oberfläche auf, die mit der unteren Fläche des Substrats üi'er ihr festgebondet ist. Üblicherweise, jedoch nicht notwendigerweise, können die obersten und untersten isolierten Substrate in dem Schichtpreßstoff eine zusätzliche Kupferfolienschicht (einzelne oder doppelte matte Oberfläche) aufweisen, die fest an ihre entsprechenden freiliegenden Oberflächen gebondet sind. Die Schichtung der Substratschichten und die Kupferfolienschicht können durch verschiedene Mittel ausgebildet sein, die dem Fachmann auf diesem Gebiet gut bekannt sind.

Eine nach einem geeigneten Verfahren hergestellte Metallfolie kann mn einem bestimmten Substrat beschichtet sein. Es wird verständlich sein, daß das einzelne verwendete SubiOrat in dem Schichtpreßstoff in Abhängigkeit von der Verwendung, zu der der Schichtpreßstoff bestimmt itt, und der Einsatzbedingungen, unter welchen der Schichtpreßstoff verwendet werden wird, verschieden sein wird.

Besonders geeignete Substrate enthalten polytetrafluoräthylenimprägnierte Glasfaserpolyimide, wobei die Glasfaser, die mit bestimmten Fluorkohlenwasserstoffprodukten imprägniert ist, aus Trifluordelorüthylen und bestimmten Kopolymeren und dergleichen besteht. Dort, wo die Folie an ein Epoxidsubstrat zu bonden ist, ist es, wie schon früher festgestellt, in hohem Maße wünschenswert, eine Schwellenbeschichtung auf der Kupferfolie vorzunehmen, wie es das frühere US-Patent 3585010 lehrt. Wenn es no., ,idig ist, kam ein Bindemittel verwendet werden, um die behandelte Folie an das Substrat zu bonden. Dabei kann eine beliebige, geeignete, herkömmliche Verfahrenstechnik, wie sie allgemein bekannt ist, verwendet werden, um die behandelte Folie an das Substrat zu bonden.

Claims

1. Neuartiger Schichtpreßstoff zur /erwendung bei der Herstellung gedruckter Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichtpreßstoffe eine Vielzahl isolierter Leiterplattensubstrate umfassen, die jeweils eine obere und eine untere Oberfläche aufweisen und jeweils oberhalb und unterhalb von dem Substrat durch eine Kupferfolienschicht getrennt sind, wobei die Kupferfolie mit einer ersten matten Oberfläche permanent mit der oberen Oberfläche des darunterliegenden Substrats verbunden ist und eine zweite matte Oberfläche permanent mit Jer unteren Oberfläche des darüberiiegenden Substrats verbunden ist.

2. Schichtpreßstoff räch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die obersten und die untersten isolierten Substrat«} in dem Schichtpreßstoff eine zusätzliche Kupferfolienschicht aufweisen, die mit ihren entsprechenden freiliegenden Oberflächen permanent verbunden sind.