DE10042344A1 - Gedruckte Schaltungsplatine und Verfahren zur Herstellung derselben - Google Patents
Gedruckte Schaltungsplatine und Verfahren zur Herstellung derselbenInfo
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Abstract
Eine gedruckte Schaltungsplatine enthält: eine isolierende Schicht, die aus einem thermoplastischen Harz hergestellt ist und wenigstens ein Durchgangsloch aufweist; ein leitendes Teil, welches ein kugelförmiges Metallteil enthält, ist in das Durchgangsloch eingeführt und besitzt eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht; und es sind Elektrodenschichten auf der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet; bei der in dem oberen und dem unteren Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches das leitende Teil und die Elektrodenschichten durch eine Metalldiffusionsverbindung aneinander gekoppelt sind. Ferner besitzt der Durchmesser des kugelförmigen Metallteiles eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht, der Durchmesser eines kleineren Öffnungsabschnitts in dem oberen und unteren Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches besitzt eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht, und der Schmelzpunkt des leitenden Teiles liegt in dem Bereich von 200 bis 500 C.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltungsplatine und ein
Verfahren zur Herstellung derselben. Speziell betrifft die Erfindung die sogenannte MEBIT
(metal Ball or Balk Interconnection Technology = Metallkugel- oder Balkenver
bindungstechnologie), die für Durchgangslöcher in einer gedruckten Schaltungsplatine
vorgesehen ist.
Im allgemeinen sind viele Durchgangslöcher in einer gedruckten Schaltungs
platine vorgesehen, um eine elektrische Leitung zwischen den Substratschichten zu
erzielen. Als ein Verfahren zur Ausbildung einer Leitfähigkeit bei Durchgangslöchern ist
ein Verfahren bekannt, um eine Metall-Elektroplattierung an einer Innenfläche von jedem
Durchgangsloch auszubilden.
Es gibt ein bekanntes Verfahren zur Ausbildung der beschriebenen Metall-
Elektroplattierung in Durchgangslöchern beispielsweise gemäß der ungeprüften
Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 58-121698, um eine Verdrahtung gemäß einer
hohen dichte an dem Substrat zu realisieren. Ferner gibt es ein anderes bekanntes
Verfahren, um unter Verwendung einer leitenden Paste das Durchgangsloch einzuebnen,
wobei Elektrodenschichten auf oberen und unteren Substraten ausgebildet werden und eine
Verbindung zwischen den oberen und unteren Substraten vermittels Hitze-Druck-
Behandlung hergestellt wird, beispielsweise bekannt aus der ungeprüften Japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 7-176846.
Jedoch wird bei dem letzteren herkömmlichen Verfahren, d. h. dem Verfahren
zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem oberen und unteren Substrat unter
Verwendung der leitenden Paste, die Verbindung zwischen Elektrodenschichten (d. h.
Kupferfilmen) und der leitenden Paste dadurch geschaffen, indem dazwischen lediglich
eine Kunststoffkomponente geklebt wird, die selbst in der leitenden Paste enthalten ist. Als
ein Ergebnis ist die Zuverlässigkeit der Verbindung sehr niedrig.
Ferner gibt es Probleme, die durch Unebenheit einer Oberfläche der leitenden
Paste hervorgerufen werden, und die durch eine Dispersion in der Füllungsdichte der
leitenden Paste in dem Durchgangsloch verursacht werden. Als ein Ergebnis wird die
Zuverlässigkeit der Verbindung gering.
Wenn demzufolge eine Biegespannung und ein thermischer Schock auf dem
Verbindungsabschnitt zwischen der leitenden Paste und den Elektrodenschichten
aufgebracht wird, ergibt sich eine Möglichkeit, daß der angeschlossene Abschnitt zerstört
werden kann und sich leicht abtrennt verglichen mit dem früheren herkömmlichen
Verfahren, d. h. dem Verfahren gemäß der Ausbildung einer Metall-Elektroplattierung in
dem Durchgangsloch.
Darüber hinaus wird bei dem letztgenannten Verfahren zum Eingraben des
Durchgangsloches unter Verwendung der leitenden Paste, d. h. bei einem Druckverfahren,
die Rate der Ausbeute des Materials, welches effektiv für ein Produkt verwendet werden
kann, bei einem Herstellungsprozeß schlecht, so daß es sehr schwierig ist Materialkosten in
dem Herstellungsprozeß zu reduzieren. Wenn ferner die Nivellierbehandlung erforderlich
ist, um die Unebenheit der Oberfläche der leitenden Paste zu beseitigen, ist es erforderlich
einen Polierprozeß zu dem Herstellungsprozeß hinzuzufügen.
Andererseits ist ein Verteilungs- oder Ausgabe-Verfahren als ein anderes
Verfahren bekannt, um die Durchgangslöcher unter Verwendung der leitenden Pasten
einzuebnen. Bei diesem Verfahren ist es jedoch, obwohl die Rate der Ausbeute des
Materials verbessert werden kann, sehr schwierig das Durchgangsloch unter Verwendung
der leitenden Paste bei lediglich einem Herstellungsprozeß einzuebnen. Wenn demzufolge
viele Durchgangslöcher an dem Substrat vorhanden sind, und wenn eine Größe des
Substrats sehr groß ist, wird eine große Ladung benötigt, um die Durchgangslöcher bei
dem Herstellungsprozeß zu verschließen oder einzugraben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine gedruckte
Schaltungsplatine mit Durchgangslöchern zu schaffen, die eine hohe Zuverlässigkeit
hinsichtlich der elektrischen Verbindung zwischen den Elektrodenschichten bietet, und ein
Verfahren zur Herstellung derselben anzugeben.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine gedruckte
Schaltungsplatine geschaffen, die folgendes enthält: eine Isolierschicht mit wenigstens
einem Durchgangsloch; ein leitendes Teil, welches in das Durchgangsloch eingeführt wird
und eine Größe besitzt, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht; und
Elektrodenschichten, die an der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht
ausgebildet sind; bei der in den oberen und unteren Öffnungsabschnitten des Durchgangs
loches das leitende Teil und die Elektrodenschichten durch eine Metalldiffusionsver
bindung aneinander gekoppelt sind.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die isolierende Schicht durch ein
thermoplastisches Harz oder Kunststoff gebildet.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind eine Vielzahl von
Isolierschichten auflaminiert und wenigstens ein Durchgangsloch ist in jeder der Vielzahl
der Isolierschichten ausgebildet.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform ist das leitende Teil durch
ein kugelförmiges Metallteil gebildet.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform besitzt ein Durchmesser des
kugelförmigen Metallteiles eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden
Schicht.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform besitzt ein Durchmesser
eines kleineren Öffnungsabschnitts in dem oberen und dem unteren Öffnungsabschnitten
des Durchgangsloches eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform liegt der Schmelzpunkt des
leitenden Teiles in dem Bereich von 200 bis 500°C.
Bei einer noch anderen bevorzugten Ausführungsform ist das leitende Teil durch
ein erstes Metall und ein zweites Metall gebildet, welches auf einer Oberfläche des ersten
Metalls aufgeschichtet ist, wobei ein Schmelzpunkt des ersten Metalls 500°C oder mehr
beträgt und wobei der Schmelzpunkt des zweiten Metalls niedriger ist als der Schmelzpunkt
des ersten Metalls.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatine geschaffen, welches die folgenden Prozesse
umfaßt:
Ausbilden einer Vielzahl von Durchgangslöchern in einer isolierenden Schicht;
Anordnen eines leitenden Teiles mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht, in jedem der Vielzahl der Durchgangslöcher; Ausbilden von Elektrodenschichten auf den oberen und unteren Oberflächen der isolierenden Schicht; und Erhitzen und unter Druck setzen der Elektrodenschichten und Ausbilden einer Metalldiffusions-Verbindung für das leitende Teil und die Elektrodenschichten an den oberen und unteren Öffnungsabschnitten von jedem der Durchgangslöcher.
Ausbilden einer Vielzahl von Durchgangslöchern in einer isolierenden Schicht;
Anordnen eines leitenden Teiles mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht, in jedem der Vielzahl der Durchgangslöcher; Ausbilden von Elektrodenschichten auf den oberen und unteren Oberflächen der isolierenden Schicht; und Erhitzen und unter Druck setzen der Elektrodenschichten und Ausbilden einer Metalldiffusions-Verbindung für das leitende Teil und die Elektrodenschichten an den oberen und unteren Öffnungsabschnitten von jedem der Durchgangslöcher.
Fig. 1A und 1B sind Ansichten zur Erläuterung der Größen von sowohl dem
Durchgangsloch als auch dem kugelförmigen Metallteil in einer gedruckten
Schaltungsplatine nach der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ist eine Ansicht zur Erläuterung der Beziehungen zwischen einer
Durchgangsloch-Gestalt und einem Durchmesser des kugelförmigen Metallteiles;
Fig. 3A ist eine Querschnittsansicht der gedruckten Schaltungsplatine gemäß
einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3B ist eine Querschnittsansicht der gedruckten Schaltungsplatine gemäß
einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4A zeigt einen ersten Prozeß S1 der gedruckten Schaltungsplatine gemäß der
ersten Ausführungsform;
Fig. 4B zeigt einen zweiten Prozeß S2 der gedruckten Schaltungsplatine gemäß
der ersten AusfVährungsform;
Fig. 4C zeigt einen dritten und einen vierten Prozeß S3 und S4 der gedruckten
Schaltungsplatine gemäß der ersten Ausführungsform;
Fig. 5A zeigt einen fünften Prozeß S5 der gedruckten Schaltungsplatine gemäß
der ersten Ausführungsform;
Fig. 5B zeigt einen sechsten Prozeß S6 der gedruckten Schaltungsplatine gemäß
der ersten Ausführungsform;
Fig. 6A bis 6C zeigen detaillierte Strukturen nach der Hitze-und Druck-
Behandlung bei dem sechsten Prozeß S6;
Fig. 7A und 7B zeigen die Herstellungsprozesse der gedruckten
Schaltungsplatine gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
Fig. 8A, 8B und 9 zeigen Herstellungsprozesse der gedruckten Schaltungsplatine
gemäß einer dritten Ausführungsform.
Bevor die bevorzugte Ausführungsform erläutert wird, wird die Grundkonstruktion
und werden die Effekte der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten unter Hinweis auf die
Fig. 1 und 2 im folgenden erklärt.
Die Fig. 1A und 1B sind Ansichten zur Erläuterung der Größen von sowohl
einem Durchgangsloch als auch einem kugelförmigen Metallteil bei einer gedruckten
Schaltungsplatine gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 2 ist eine Ansicht zur
Erläuterung der Beziehungen zwischen der Durchgangslochgestalt und einem Durchmesser
der kugelförmigen Metallteiles.
Erstens enthält die Erfindung, wie sie im Anspruch 1 definiert ist, eine isolierende
Schicht mit wenigstens einem Durchgangsloch. (via hole), einem leitenden Teil, welches in
das Durchgangsloch eingeführt ist und eine Größe besitzt, die wenigstens größer ist als eine
Dicke der isolierenden Schicht, und Elektrodenschichten, die auf den oberen und unteren
Oberflächen der isolierenden Schicht ausgebildet sind. In den oberen und unteren
Öffnungsabschnitten des Durchgangsloches sind das leitende Teil und die Elektroden
schichten durch eine Metalldiffusionsverbindung aneinander gekoppelt.
Wie oben dargelegt wurde, besteht das Merkmal der vorliegenden Erfindung darin,
daß das leitende Teil mit einer Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht,
in das Durchgangsloch eingeschoben wird und eine Metalldiffusionsverbindung vorgesehen
wird, um die Elektrodenschicht und das leitende Teil aneinander zu koppeln, die an den
oberen und unteren Öffnungsabschnitten des Durchgangsloches aufgeschichtet sind.
Da das leitende Teil, welches in dem Durchgangsloch vorgesehen ist, durch die
Metalldiffusionsverbindung mit den Elektrodenschichten gekoppelt ist, die auf die oberen
und unteren Öffnungsabschnitte des Durchgangsloches aufgeschichtet sind, wird die
Metallkomponente des leitenden Teiles zu der Elektrodenschicht hin diffundiert, so daß es
möglich ist, eine starke Metallkopplung auszubilden. Als ein Ergebnis wird es möglich, in
beträchtlicher Weise die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektrodenschichten
und dem Durchgangsloch zu verbessern.
Ferner besitzt das leitende Teil, welches in das Durchgangsloch eingeschoben
wird, eine Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht. Als Ergebnis wird,
wenn das leitende Teil in das Durchgangsloch eingeschoben wird, das leitende Teil
entweder an der gleichen Fläche wie der obere und der untere Öffnungsabschnitt
positioniert oder ragt geringfügig aus der Oberfläche vor. Es ist demzufolge möglich, eine
komplette Metalldiffusionsverbindung zwischen dem leitenden Teil und der
Elektrodenschicht in dem oberen und unteren Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches zu
realisieren.
Da ferner das leitende Teil mit der oberen und der unteren Elektrodenschicht durch
die Metalldiffusionsverbindung gekoppelt ist, wird es möglich die Zuverlässigkeit der
Verbindung sicher zu stellen selbst wenn eine Biegespannung auf die gedruckte
Schaltungsplatine aufgebracht wird.
Da darüber hinaus das leitende Teil ein kompaktes Material ist, welches an
früherer Stelle in einer vorbestimmten Gestalt ausgebildet wurde, ist es möglich in
einheitlicher Weise das leitende Teil in das Durchgangsloch einzuschieben, und einen in
bevorzugter Weise niedrigen Widerstand zu erhalten, da kein Kunststoffisolierteil
vorhanden ist wie beispielsweise eine leitende Paste der herkömmlichen Art.
Wie oben dargelegt wurde, wird es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich
eine gedruckte Schaltungsplatine mit Durchgangslöchern zu schaffen, die eine hoch
zuverlässige Verbindung zwischen den Elektrodenschichten besitzt.
Obwohl zweitens nicht nur ein thermoplastisches Harz oder Kunststoff, sondern
auch ein thermoaushärtendes Harz oder Kunststoff als isolierende Schicht verwendet
werden kann, wird das thermoplastische Harz oder Kunststoff in bevorzugter Weise für die
isolierende Schicht verwendet, wie dies gemäß der Erfindung im Anspruch 2 definiert ist.
Da die isolierende Schicht, die aus dem thermoplastischen Harz oder Kunststoff besteht,
leicht weich gemacht werden kann und flüssig wird, wenn das leitende Teil und die
Elektrodenschicht durch die Metalldiffusionsverbindung aneinander gekoppelt werden, ist
es möglich eine starke Verbindung zwischen der Elektrodenschicht und dem leitenden Teil
zu realisieren. Indem ferner eine Hitze-und-Druck-Behandlung in einem Vakuum
angewendet wird, wird ein peripherer Rand des Durchgangsloches geschaffen, um einen
Spalt zwischen dem Durchgangsloch und dem leitenden Teil zuzuschütten oder
einzugraben, so daß das Durchgangsloch eng mit dem leitenden Teil kontaktiert werden
kann. Es ist demzufolge möglich, das auftreten von Hohlräumen in den Durchgangslöchern
zu unterdrücken.
Andererseits wird die isolierende Schicht durch die Hitzebehandlung im Falle des
thermoaushärtenden Harzes oder Kunststoffes starr oder steif. Demzufolge ergibt sich
aufgrund der Dispersion der Größe des leitenden Teiles für den Fall, daß die Größe des
leitenden Teiles geringfügig kleiner ist als die Dicke der isolierenden Schicht, die Gefahr
einer unzureichenden Metalldiffusionsverbindung zwischen dem leitenden Teil und der
Elektrodenschicht.
In diesem Fall ist es möglich, die folgenden Materialien zu verwenden
beispielsweise PEEK (Poly Ether Ether Keton), PEI (Poly Ether linide), SPS
(Syndiotaktisches Polystyren), oder ein Material, welches diese Harze oder Kunststoffe
enthält wie das thermoplastische Harz, welches als die isolierende Schicht verwendet wird.
Auf der anderen Seite ist es möglich, ein Epoxydharz, ein Phenolaldehydharz usw. als
thermoaushärtendes Harz zu verwenden.
Die isolierende Schicht kann nicht nur aus dem Harz hergestellt werden, sondern
auch aus einem Mischmaterial aus Harz und einem verstärkenden Material wie
beispielsweise einem Glastextilmaterial, Glasfasern usw.
Es ist ferner möglich, ein flexibles Substrat, ein starres oder steifes Substrat, ein
Vielfachschicht-Substrat oder ein Substrat vom Übergangstyp als gedruckte Schaltungs
platine zu verwenden.
Die isolierende Schicht kann nicht nur auf der gedruckten Schaltungsplatine mit
lediglich einer Schicht aufgebracht werden, sondern auch auf eine vielschichtige gedruckte
Schaltungsplatine.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Fig. 3 definiert ist, ist die isolierende Schicht
durch Auflaminieren einer Vielzahl von isolierenden Schichten ausgebildet und es ist dabei
zu bevorzugen, das Durchgangsloch in jeder isolierenden Schicht auszubilden. Als ein
Ergebnis wird es möglich, die Montage der gedruckten Schaltungsplatine in einer sehr
hohen Dichte oder gedrängten Bauweise zu realisieren. Wenn die gedruckte Schaltungs
platine durch die Vielfachisolierschicht gebildet ist, indem das Durchgangsloch an der
gleichen Position an den benachbarten Isolierschichten ausgebildet wird, wird es möglich
eine via-on-via Struktur auszubilden, bei der eine Vielzahl von Durchgangslöchern
sequentiell vorgesehen sind.
Jeder der Durchmesser der oberen und der unteren Öffnungsabschnitte des
Durchgangsloches, welches in der Isolierschicht ausgebildet ist, ist gleich groß. In diesem
Fall ist die Gestalt des Durchgangsloches zylinderförmig. Wenn andererseits einer der
Durchmesser der oberen und der unteren Öffnungsabschnitte größer ist als ein anderer
Durchmesser, verläuft die Innenfläche des Durchgangsloches konisch oder verjüngt sich.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Anspruch 4 definiert ist, ist es zu bevorzugen,
daß das leitende Teil durch ein kugelförmiges Metallteil gebildet wird. Dies ist deshalb der
Fall, da es möglich ist auf einfache Weise das leitende Teil (d. h. ein kugelförmiges
Metallteil) in das Durchgangsloch einzuführen, ohne dabei die Richtung des leitendes
Teiles in Betracht ziehen zu müssen. Ferner kann das leitende Teil in einer eiförmigen
Gestalt ausgeführt sein, ebenso einer zylinderförmigen Gestalt oder einer säulenförmigen
Gestalt.
Gemäß der Erfindung, wie sie in Fig. 5 definiert ist, ist es zu bevorzugen, daß der
Durchmesser des kugelförmigen Metallteiles größer ist als die Dicke der isolierenden
Schicht. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist, wird dann, wenn der Durchmesser "b" des
kugelförmigen Metallteiles 1 gleich ist mit oder größer ist als die Dicke T1 der isolierenden
Schicht 5 (d. h. b ≧ T1), das kugelförmige Metallteil 1 an der gleichen Fläche wie der obere
oder der untere Öffnungsabschnitt positioniert oder ragt von dem Öffnungsabschnitt vor. Es
ist demzufolge möglich, das kugelförmige Metallteil 1 in sicherer Weise mit der
Elektrodenschicht in Kontakt zu bringen und die Metalldiffusionsverbindung zu realisieren.
Als ein Ergebnis wird es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den
Elektrodenschichten zu verbessern.
Wenn auf der anderen Seite der Durchmesser "b" des kugelförmigen Metallteiles 1
kleiner ist als die Dicke T1 der isolierenden Schicht 5 (d. h. b < T1, siehe Nr. 1 bis 4 von
Fig. 2), so ragt das kugelförmige Metallteil 1 nicht aus den oberen und unteren
Öffnungsabschnitten vor. Als ein Ergebnis wird die Metalldiffusionsverbindung zu der
Elektrodenschicht unzureichend, so daß eine Gefahr besteht, daß die Zuverlässigkeit der
Verbindung vermindert wird.
Es ist ferner zu bevorzugen, daß der Durchmesser "b" des kugelförmigen Metall
teiles 1 gleich ist mit oder kleiner ist als der Durchmesser L1 des unteren Öffnungs
abschnittes 31 (d. h. b ≦ 1). Dies ist deshalb der Fall, weil es dann, wenn der Durchmesser
"b" des kugelförmigen Metallteiles 1 größer ist als der Durchmesser L1 des unteren
Öffnungsabschnitts 31 (d. h. b < L1, siehe die Nr. 8 bis 10 in Fig. 2) es schwierig wird das
kugelförmige Metallteil 1 in das Durchgangsloch 3 einzuführen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist,
wird von der Annahme ausgegangen, daß der Durchmesser L1 des unteren Öffnungs
abschnitts 31 größer ist als der Durchmesser L2 des oberen Öffnungsabschnitts 32 bei
dieser Ausführungsform. Darüber hinaus ist es zu bevorzugen, daß der Durchmesser L1 des
unteren Öffnungsabschnitts gleich ist mit oder größer ist als die Dicke T1 der isolierenden
Schicht 5. Dies ist deshalb der Fall, da dann, wenn der Durchmesser L1 kleiner ist als die
dicke T1 (d. h. T1 < L1 siehe Nr. 1 von Fig. 2), der Durchmesser "b" des kugelförmigen
Metallteiles 1 immer kleiner ist als die Dicke der isolierenden Schicht 5, so daß die
Zuverlässigkeit der Metalldiffusionsverbindung zwischen dem kugelförmigen Metallteil 1
und der Elektrodenschicht schlecht wird.
Ferner ist es nach der Erfindung, wie sie im Anspruch 6 definiert ist, zu
bevorzugen, daß der Durchmesser L2 des oberen Öffnungsabschnitts 32 größer ist als die
Dicke T1 der isolierenden Schicht 5 (d. h. L2 ≧ T1). Dies ist deshalb der Fall, da dann,
wenn der Durchmesser L2 kleiner ist als die Dicke T1 (d. h. L2 < T1, siehe Nr. 7 von Fig.
2) es sehr schwierig ist, das kugelförmige Metallteil 1 in das Durchgangsloch 3
einzuführen, so daß dabei eine Gefahr einer fehlerhaften Metalldiffusionsverbindung
zwischen dem kugelförmigen Metallteil 1 und den Elektrodenschichten besteht, die auf die
oberen und unteren Abschnitte aufgeschichtet sind.
Es ist zu bevorzugen, daß der Durchmesser "b" des kugelförmigen Metallteiles 1
kleiner ist als der Durchmesser L1 des unteren Öffnungsabschnitts, daß die Dicke T1 der
isolierenden Schicht kleiner ist als der Durchmesser L2 des oberen Öffnungsabschnitts (d. h.
b ≦ L1 und T1 ≦ L2, siehe die Nr. 5 und 6 von Fig. 2).
Gemäß der Definition der Erfindung nach Anspruch 6 ist es zu bevorzugen, daß
der Schmelzpunkt des leitenden Teiles in dem Bereich von 200 bis 500°C liegt. Wenn der
Schmelzpunkt bei 200°C oder weniger liegt, besteht die Gefahr, daß das leitende Teil
geschmolzen wird, wenn Teile beim "Rückfluß" ("reflow") auf der gedruckten
Schaltungsplatine montiert werden. Wenn auf der anderen Seite der Schmelzpunkt 500°C
oder mehr beträgt, besteht die Gefahr einer Reduzierung der Metalldiffusionsverbindung in
der Elektrodenschicht.
Die leitende Schicht kann aus einem ersten Metall und einem zweiten Metall
gebildet sein, welches auf einer Oberfläche des ersten Metalls aufgeschichtet ist und einen
Schmelzpunkt besitzt, der niedriger ist als derjenige des ersten Metalls.
Gemäß der Definition der Erfindung nach Anspruch 8 besteht das leitende Teil,
welches aus zwei Arten von Metallen gebildet ist, aus dem ersten Metall und dem zweiten
Metall, welche auf die Oberfläche des ersten Metalls aufgeschichtet ist. Es ist ferner zu
bevorzugen, daß der Schmelzpunkt des ersten Metalls bei 500°C oder höher liegt, und daß
der Schmelzpunkt des zweiten Metalls niedriger ist als derjenige des ersten Metalls. Als ein
Ergebnis ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektroden
schichten des Durchgangsloches zu verbessern.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein normales Sn-Pb-Lötmaterial als das
leitende Teil verwendet. Es ist ferner mciglich andere Materialien zu verwenden,
beispielsweise Sn, Sn-Cu, Sn-Ag, Sn-Au, Sn-Sb, Zn, Sn-Zn, Sn-Cu-Ni, Sn-Cu-Ag usw. und
zwar als leitendes Teil.
Die gedruckte Schaltungsplatine kann beispielsweise auf ein flexibles Substrat
aufgebracht werden, welches für ein Fahrzeug verwendet wird, auf ein Aufbau-Substrat und
auf ein Substrat für ein tragbares Terminal.
Gemäß der Definition der Erfindung im Anspruch 9 umfaßt ein Verfahren zur
Herstellung der gedruckten Schaltungsplatine einen Prozeß, bei dem Durchgangslöcher in
der Isolierschicht ausgebildet werden; einen Prozeß, bei dem ein leitendes Teil mit einer
Größe, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht, in jedes Durchgangsloch
eingebracht wird; einen Prozeß, bei dem die Elektrodenschichten auf der oben und der
unteren Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet werden; und einen Prozeß, bei dem
die Metalldiffusionsverbindung für das leitende Teil und die Elektrodenschicht in den
oberen und unteren Öffnungsabschnitten der Durchgangslöcher durch Erhitzen und durch
unter Druck setzen der Elektrodenschicht hergestellt wird.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden die Elektroden
schichten, die auf den oberen und unteren Abschnitten des Durchgangsloches aufge
schichtet sind, nach der Einführung des leitenden Teiles in das Durchgangsloch erhitzt und
unter Druck gesetzt. Da demzufolge die Metallkomponente des leitenden Teiles in die
Elektrodenschichten eindiffundieren kann und sich ausbreiten kann, ist es möglich eine
starke Metallverbindung dazwischen herzustellen und die Zuverlässigkeit der Verbindung
zwischen den Elektrodenschichten zu verbessern.
Da ferner das leitende Teil, welches in das Durchgangsloch eingeführt wird, eine
Größe besitzt, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht, wenn das leitende Teil
in das Durchgangsloch eingeführt wird, wird das obere und das untere Ende des leitenden
Teiles an der gleichen Fläche des oberen und des unteren Öffnungsabschnitts positioniert
oder ragen von der Oberfläche des oberen und des unteren Öffnungsabschnittes vor. Wenn
demzufolge die Elektrodenschichten erhitzt werden und unter Druck gesetzt werden, ist es
möglich eine starke Metalldiffusionsverbindung zwischen dem leitenden Teil und den
Elektrodenschichten zu realisieren und einen niedrigen Verbindungswiderstand zu erzielen.
Als ein Ergebnis wird es möglich, die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den
Elektrodenschichten zu verbessern.
Da ferner die Metalldiffusionsverbindung an der oberen und der unteren
Elektrodenschicht und dem einen leitenden Teil erzeugt wird, wird es möglich die
Zuverlässigkeit der Verbindung selbst dann sicher zu stellen, wenn eine Biegespannung auf
die gedruckte Schaltungsplatine aufgebracht wird. Da ferner das leitende Teil aus einem
zusammengesetzten Material besteht, welches an früherer Stelle in eine vorbestimmte Form
gebracht worden ist, ist es möglich das Durchgangsloch in einer einheitlichen Fülldichte
auszustatten. Ferner ist es nicht erforderlich, eine Nivellierbehandlung der Oberfläche
durchzuführen.
Darüber hinaus sind die folgenden drei Verfahren möglich, wenn das leitende Teil
in das Durchgangsloch eingeführt wird. D. h. es ist möglich, die folgenden dret Verfahren
anzuwenden, d. h. ein Verfahren zum Saugen des leitenden Teiles in das Durchgangsloch,
ein Verfahren zum Vibrieren der isolierenden Schicht mit dem leitenden Teil und
Einbringen des leitenden Teiles in das Durchgangsloch, und ein Verfahren zum Quetschen
der Oberfläche der isolierenden Schicht und damit Einbringen des leitenden Teiles in das
Durchgangsloch.
Nach der Einführung des leitenden Teiles werden der obere und der untere
Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches mit der Elektrodenschicht beschichtet und
werden erhitzt/unter Druck gesetzt und zwar von oben und von unten her. Es ist zu
bevorzugen, daß die Erhitzungstemperatur in dem Bereich von 200 bis 300°C liegt. Wenn
die Temperatur 200°C oder weniger beträgt, wird die Metalldiffusionsverbindung zwischen
dem leitenden Teil und den Elektrodenschichten schlecht. Wenn auf der anderen Seite die
Temperatur 300°C oder mehr beträgt, ergibt sich die Gefahr, daß die isolierende Schicht
schmilzt, wenn die isolierende Schicht aus einem thermoplastischen Harz besteht.
Es ist ferner zu bevorzugen, daß der auf die Elektrodenschicht aufgebrachte Druck
sich in dem Bereich von 10 bis 100 kg/cm2 bewegt. Wenn der Druck 10 kg/cm2 oder weniger
beträgt, wird die Verbindungsintensität zwischen dem leitenden Teil und der
Elektrodenschicht schwach. Wenn auf der anderen Seite der Druck bei 100 kg/cm2 oder
mehr beträgt, ergibt sich die Gefahr, daß entweder die plastische Verformbarkeit des
leitenden Teiles und der isolierenden Schicht überschritten wird oder ein Überlaufen des
Materials aus einer Kunststofform bewirkt wird.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in
Einzelheiten unter Hinweis auf die Fig. 3 bis 8 im folgenden beschrieben.
Die erste Ausführungsform wird in Einzelheiten unter Hinweis auf die Fig. 3
bis 6 im folgenden erläutert. Bei dieser Ausführungsform, wie sie in Fig. 3A gezeigt ist,
enthält die gedruckte Schaltungsplatine 7 eine isolierende Schicht 5 mit einer Vielzahl von
Durchgangslöchern 3, kugelförmige Metallteile 1, von denen jedes in jedes Durchgangs
loch 3 eingeführt ist, und Elektrodenschichten 2, von denen jede auf der oberen und der
unteren Oberfläche der isolierenden Schicht 5 ausgebildet ist. Das kugelförmige Metallteil
1 besteht aus einem leitenden Teil mit einem Durchmesser von 0,5 mm und besteht aus
einem Material, welches enthält Sn-Ag-In-Bi mit einem Schmelzpunkt 200° bis 300°C und
einer Härte von 50 MPa.
Die Elektrodenschicht 2 bedeckt den oberen und den unteren Öffnungsabschnitt
des Durchgangsloches 3. Das kugelförmige Metallteil 1 und die Elektrodenschicht 2 sind
durch die Metalldiffusionsverbindung in dem oberen und dem unteren Öffnungsabschnitt
des Durchgangsloches 3 aneinander gekoppelt.
Wie in Fig. 3A dargestellt ist, ist die gedruckte Schaltungsplatine 7 durch ein
doppelflächiges flexibles Substrat gebildet mit lediglich einer Isolierschicht 5 bei der ersten
Ausführungsform. In diesem Fall ist die isolierende Schicht 5 aus einem thermoplastischen
Harz gebildet mit einer Dicke von 0,4 mm.
Das Verfahren zur Herstellung dieser gedruckten Schaltungsplatine wird in
Einzelheiten im folgenden erläutert.
Fig. 4A zeigt einen ersten Prozeß S1. Zuerst wird bei diesem Prozeß das flexible
Substrat mit der Dicke von 0,4 mm als die isolierende Schicht 5 hergestellt. Dieses Substrat
wird beispielsweise aus einem thermoplastischen Harz, welches durch PEEK und PEI
gebondet ist, ausgebildet. Als nächstes werden eine Vielzahl von Durchgangslöchern
ausgebildet unter Verwendung eines NC-Bohrers oder eines Lasers, um in die isolierende
Schicht 5 einzudringen. Eine innere Oberfläche von jedem Durchgangsloch wird konisch
verlaufend oder sich verjüngend ausgebildet. Bei dieser Ausführungsform ist ein
Durchmesser von einem Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches so eingestellt, daß dieser
0,6 mm beträgt, und der Durchmesser des anderen Öffnungsabschnitts ist auf 0,45 mm
eingestellt.
Fig. 4B zeigt einen zweiten Prozeß S2. In dieser Zeichnung ist mit 61 ein
Sauggerät bezeichnet, 60 bezeichnet einen Saugmund des Sauggerätes und 62 bezeichnet
eine poröse Keramik. Bei dem zweiten Prozeß S2 wird die isolierende Schicht 5 durch das
Sauggerät 61 über den Saugmund und die poröse Keramik 62 angesaugt. In diesem Fall ist
der kleine Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches auf einer Seite der porösen Keramik 62
gelegen. D. h. der große Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches zeigt nach unten.
Fig. 4C zeigt einen dritten und einen vierten Prozeß S3 und S4. In dieser
Darstellung bezeichnet das Bezugszeichen 19 ein Gehäuse. Eine Vielzahl von kugel
förmigen Metallteilen 1 sind bereits an früherer Stelle in dem Gehäuse 19 enthalten. Bei
dem dritten Schritt S3 wird die isolierende Schicht 5 bei der Situation von Fig. 4C über
die Vielzahl der kugelförmigen Metallteile 1 bewegt. Als ein Ergebnis werden die Vielzahl
der kugelförmigen Metallteile 1 in die Durchgangslöcher 3 eingesaugt, wie dies in dem
Prozeß S3 veranschaulicht ist. In diesem Fall wird das Sauggerät 32 derart betrieben, um
die kugelförmigen Metallteile in alle Durchgangslöcher 3 zu saugen und wird in Vibration
versetzt, um jegliche nicht mehr erforderlichen kugelförmigen Metallteile, die an der
isolierenden Schicht 5 anhaften, herunter zu schütteln.
Ferner wird bei dem vierten Prozeß S4 ein Prüfprozeß durchgeführt, um zu
bestätigen, ob die kugelförmigen Metallteile in alle Durchgangslöcher 3 eingeführt worden
sind. Der Prüfprozeß wird automatisch durchgeführt und zwar in einer solchen Weise, daß
ein Bild der Isolierschicht 5 mit einem Bild eines normalen Anordnungsmusters der
normalen leitenden Teile verglichen wird (d. h. den kugelförmigen Metallteilen), um die
Einführung der kugelförmigen Metallteile in alle Durchgangslöcher zu bestätigen. In
diesem Fall ist es möglich, eine Sichtprüfung der Einführung der kugelförmigen Metallteile
in alle Durchgangslöcher vorzunehmen.
Fig. 5A zeigt einen fünften Prozeß S5. Nachdem alle Durchgangslöcher 3 durch
kugelförmige Metallteile 1 in der isolierenden Schicht 5 aufgefüllt worden sind, werden
Kupferfilme 2 an der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht 5
angeordnet und werden zeitweilig aufgedrückt (d. h. es handelt sich hierbei nicht um die
Hauptdruckerzeugung), um die Filme an beide Oberflächen zu binden. Als ein Ergebnis ist
es möglich die Elektrodenschichten 2 auf beiden Oberflächen der isolierenden Schicht 5
auszubilden.
Fig. 5B zeigt einen sechsten Prozeß S6. In der Zeichnung sind mit 81 und 82
Druckerzeugungsgeräte bezeichnet und mit 84 ist eine Vakuumpumpe bezeichnet. Bei dem
sechsten Prozeß S6 wird die isolierende Schicht 5 aufgeheizt und unter Druck gesetzt (d. h.
dies ist der Hauptpreßvorgang) und zwar von oben und von unten her unter einem Vakuum,
wie dies durch Pfeile angezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Erwärmungs
temperatur auf 240°C eingestellt und der Druck wird auf 50 kg/cm2 eingestellt.
Wenn bei diesem Prozeß die Druckerzeugungsgeräte 81 und 82 auf die isolierende
Schicht einwirken, wird die Beziehung zwischen der Aufheiztemperatur und dem
Schmelzpunkt so betrachtet, daß kein Schmelzvorgang der leitenden Schicht (d. h. des
Kugelmetalls) durch Überhitzung stattfindet.
Die Fig. 6A bis 6C zeigen detaillierte Strukturen nach der Hitze-und-Druck-
Behandlung bei dem sechsten Prozeß S6. Wie in Fig. 6A dargestellt ist, ist, da der
Durchmesser des kugelförmigen Metallteiles 1 größer ist als die Dicke der isolierenden
Schicht 5, nach der Hitze-und-Druck-Behandlung das kugelförmige Metallteil 1 an die
obere und die untere Elektrodenschicht 2 über die Metalldiffusionsverbindung gekoppelt.
Wenn ferner, wie dies in Fig. 6B gezeigt ist, die Hitze- und Druck-Behandlung
fortgesetzt werden, werden die inneren Ränder des Durchgangsloches 3 aufgeweicht und
verformen sich (s. die Pfeile), so daß es möglich ist, das kugelförmige Metallteil 1 in
sicherer Weise mit den Elektrodenschichten 2 zu kontaktieren. Da darüber hinaus wie dies
in Fig. 6C gezeigt ist, die isolierende Schicht 5 an den Rändern des Durchgangsloches zu
einem Raum hin zwischen dem kugelförmigen Metallteil 1 und dem Durchgangsloch 3
vorgesehen ist und zwar aufgrund der Hitze- und Druck-Behandlung, können das
kugelförmige Metallteil 1 und das Durchgangsloch 3 eng miteinander kontaktiert werden,
so daß es möglich ist, das Auftreten von Hohlräumen in dem Durchgangsloch zu
unterdrücken.
Schließlich wird eine Musterformungs-Behandlung der Elektrodenschichten 2 in
Form eines siebten Prozesses 57 durchgeführt. Als ein Ergebnis wird es möglich, die
gedruckte Schaltungsplatine 7, wie sie in Fig. 3A gezeigt ist, zu realisieren.
Die Betriebsweise und Wirkung dieser Ausführungsform werden im folgenden in
Einzelheiten erläutert.
Wie in den Fig. 3A und 6C gezeigt ist, wird das kugelförmige Metallteil 1 in
dem Durchgangsloch 3 über die Metalldiffusionsverbindung an die Elektrodenschichten 2
gekoppelt, die auf dem oberen und dem unteren Öffnungsabschnitt aufgeschichtet sind.
Demzufolge wird die Metallkomponente des kugelförmigen Metallteiles 1 in die
Elektrodenschichten 5 eindiffundiert, so daß es möglich wird, eine starke Metallkopplung
(siehe Bezugszeichen 10) auszubilden. Als ein Ergebnis wird es möglich, die
Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektrodenschichten an dem Durchgangsloch
3 zu verbessern.
Wie oben dargelegt wurde, besitzt das kugelförmige Metallteil 1, welches in das
Durchgangsloch 3 eingeführt wurde, eine Größe, die größer ist als die Dicke der
isolierenden Schicht 5. Wenn demzufolge das kugelförmige Metallteil 1 in das
Durchgangsloch 3 eingeführt wird, wird das kugelförmige Metallteil 1 entweder an der
gleichen Fläche bzw. Oberfläche des oberen und des unteren Öffnungsabschnitts
positioniert oder ragt aus der Oberfläche vor. Es wird demzufolge möglich, in sicherer
Weise das kugelförmige Metallteil 1 und die Elektrodenschichten 2 über die
Metalldiffusionsverbindung aneinander zu koppeln.
Da ferner das kugelförmige Metallteil 1 mit der oberen und der unteren
Elektrodenschicht 5 über die Metalldiffusionsverbindung kontaktiert ist, wird es möglich
die Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektrodenschichten selbst dann sicher zu
stellen, wenn eine Biegespannung auf die gedruckte Schaltungsplatine aufgebracht wird.
Darüber hinaus beseht das leitende Teil (d. h. das kugelförmige Metallteil) aus einem
zusammengesetzten Material, welches an einem früheren Zeitpunkt in eine vorbestimmte
Gestalt geformt worden ist, so daß es möglich wird, in einheitlicher Weise die Fülldichte in
dem Durchgangsloch zu gestalten.
Diese Ausführungsform ist in den Fig. 3B, 7A und 7B gezeigt. Wie in Fig.
3B dargestellt ist, umfaßt die gedruckte Schaltungsplatine 7 ein flexibles Vielfachschicht
substrat, welches aus drei isolierenden Schichten 5 gebildet ist. Eine Vielzahl von
Durchgangslöchern 3, von den jedes ein kugelförmiges Metallteil 1 aufweist, sind in jeder
isolierenden Schicht 5 vorgesehen. Jedes kugelförmige Metallteil 1 ist an die obere und die
untere Elektrodenschicht 2 vermittels der Metalldiffusionsverbindung gekoppelt.
Wenn das flexible Vielfachschichtsubstrat durch die drei isolierenden Schichten 5
hergestellt wird, werden zuerst die oben erläuterten Prozesse S1 bis S5 (s. Fig. 4A bis
5A) auf jede Schicht angewendet, so daß die leitenden Teile in die Durchgangslöcher
eingeführt werden und die oberen und unteren Elektrodenschichten ausgebildet werden.
Als nächstes wird, wie in Fig. 7A dargestellt ist, die Musteraus
bildungsbehandlung an der oberen und der unteren Elektrodenschicht 2 ausgeführt. In
diesem Fall wird die Musterausbildungsbehandlung nicht an den äußersten Schichten
vorgenommen.
Als nächstes werden, wie in Fig. 7B gezeigt ist, drei isolierende Schichten 5 eine
über die andere auflaminiert und werden durch die druckerzeugenden Geräte 81 und 82
erhitzt und unter Druck gesetzt und zwar von oben und von unten her wie dies durch die
Pfeile angezeigt ist. Bei dieser Ausführungsform liegt die Erhitzungstemperatur bei 240°C
und der aufgebrachte Druck wird auf 50 kg/cm2 eingestellt. Als ein Ergebnis wird es
möglich, die kugelförmigen Metallteile 1 und die Elektrodenschichten 2 über die
Metalldiffusionsverbindung aneinander zu koppeln.
Ferner wird die Musterausbildungsbehandlung der äußersten Schichten, die noch
nicht in eine Form bzw. Muster gebracht worden sind, durchgeführt. Als ein Ergebnis wird
es möglich, die gedruckte Schaltungsplatine 7, die in Fig. 3B dargestellt ist, zu realisieren.
Wie bei der ersten Ausführungsform ist es möglich die Durchgangslöcher so zu realisieren,
daß sie eine hohe Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektrodenschichten
liefern.
Diese Ausführungsform ist in den Fig. 8A, 8B und 9 gezeigt. Wie in Fig. 8A
gezeigt ist, umfaßt die gedruckte Schaltungsplatine 7 ein flexibles Vielfachschichtsubstrat,
welches aus fünf isolierenden Schichten 5 und 50 gebildet ist. Die Zentrumsisolierschicht
50 besteht aus einem steifen Substrat, in welches ein Epoxydharz (beispielsweise ein
thermoaushärtendes Harz) in ein Glasgewebe 509 eingebracht ist. Auf der anderen Seite
sind andere isolierenden Schichten 5 durch ein flexibles Substrat gebildet. Gemäß dieser
Struktur kann ein starkes Substrat aufgrund des steifen Zentrumssubstrats sicher gestellt
werden.
Wie in Fig. 8A dargestellt ist, sind eine Vielzahl von Durchgangslöchern 39, von
denen jedes mit der leitenden Paste 9 aus beispielsweise Kupfer (Cu) gefüllt ist, in der
Zentrumsisolierschicht 50 vorgesehen. Als ein anderes Beispiel ist es, wie in Fig. 8B
dargestellt ist, möglich, einen Metallplattierungsfilm 98 an der Innenwand des
Durchgangsloches 39 vorzusehen. Gemäß einem noch weiteren Beispiel ist es möglich,
eine Metallplatte 97 innerhalb des Loches des Innenraumes des Durchgangsloches 39
vorzusehen, wie dies in Fig. 9 veranschaulicht ist.
Wie in den Zeichnungen dargestellt ist, sind zwei isolierende Schichten 5 auf beide
Oberflächen der Zentrumsisolierschicht 50 auflaminiert. Ferner sind eine Vielzahl von
kugelförmigen Metallteilen 1 in jedem Durchgangsloch 3 wie bei der ersten Ausführungs
form vorgesehen. Jedes kugelförmige Metallteil 1 ist an die Elektrodenschichten 2 über die
Metalldiffusionsverbindung gekoppelt. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, eine
hohe Zuverlässigkeit der Verbindung zwischen den Elektrodenschichten zu realisieren.
Claims (9)
1. Gedruckte Schaltungsplatine mit:
einer isolierenden Schicht mit wenigstens einem Durchgangsloch;
einem in das Durchgangsloch eingeführten leitenden Teil mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht; und
Elektrodenschichten, die auf der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet sind;
wobei im oberen und im unteren Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches das leitende Teil und die Elektrodenschichten durch eine Metalldiffusionsverbindung aneinander gekoppelt sind.
einer isolierenden Schicht mit wenigstens einem Durchgangsloch;
einem in das Durchgangsloch eingeführten leitenden Teil mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht; und
Elektrodenschichten, die auf der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht ausgebildet sind;
wobei im oberen und im unteren Öffnungsabschnitt des Durchgangsloches das leitende Teil und die Elektrodenschichten durch eine Metalldiffusionsverbindung aneinander gekoppelt sind.
2. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei der die isolierende Schicht aus
einem thermoplastischen Harz gebildet ist.
3. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von
isolierenden Schichten als Laminat vorgesehen sind und bei der wenigstens ein
Durchgangsloch in jeder der Vielzahl der isolierenden Schichten ausgebildet ist.
4. Gedruckte Schaltungsplatin nach Anspruch 1, bei der das leitende Teil aus einem
kugelförmigen Metallteil gebildet ist.
5. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 4, bei der ein Durchmesser des
kugelförmigen Metallteiles eine Größe besitzt, die größer ist als die Dicke der isolierenden
Schicht.
6. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei der ein Durchmesser eines
kleineren Öffnungsabschnitts in dem oberen und dem unteren Öffnungsabschnitt des
Durchgangsloches eine Größe besitzt, die größer ist als die Dicke der isolierenden Schicht.
7. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei der der Schmelzpunkt des
leitenden Teiles im Bereich von 200 bis 500°C liegt.
8. Gedruckte Schaltungsplatine nach Anspruch 1, bei der das leitende Teil aus einem
ersten Metall und aus einem zweiten Metall gebildet ist, wobei das zweite Metall auf eine
Oberfläche des ersten Metalls aufgeschichtet ist, wobei der Schmelzpunkt des ersten
Metalls bei 500°C oder höher liegt und der Schmelzpunkt des zweiten Metalls niedriger
liegt als der Schmelzpunkt des ersten Metalls.
9. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltungsplatine, mit den folgenden
Prozessen:
Ausbilden einer Vielzahl von Durchgangslöchern in einer isolierenden Schicht;
Anordnen eines leitenden Teiles mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht, in jedem der Vielzahl der Durchgangslöcher;
Ausbilden von Elektrodenschichten an der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht; und
Erhitzen und unter Druck setzen der Elektrodenschichten und Herstellen einer Metalldiffusionsverbindung für das leitende Teil und die Elektrodenschichten an den oberen und unteren Öffnungsabschnitten von jedem der Durchgangslöcher.
Ausbilden einer Vielzahl von Durchgangslöchern in einer isolierenden Schicht;
Anordnen eines leitenden Teiles mit einer Größe, die größer ist als eine Dicke der isolierenden Schicht, in jedem der Vielzahl der Durchgangslöcher;
Ausbilden von Elektrodenschichten an der oberen und der unteren Oberfläche der isolierenden Schicht; und
Erhitzen und unter Druck setzen der Elektrodenschichten und Herstellen einer Metalldiffusionsverbindung für das leitende Teil und die Elektrodenschichten an den oberen und unteren Öffnungsabschnitten von jedem der Durchgangslöcher.
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DE (1) | DE10042344A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1711041A2 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-11 | Fujikura Ltd. | Leiterplatte, mehrschichtige Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4609072B2 (ja) * | 2005-01-12 | 2011-01-12 | デジタルパウダー株式会社 | 基板両面の導通方法及び配線基板 |
US7834273B2 (en) | 2005-07-07 | 2010-11-16 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed wiring board |
US7759582B2 (en) * | 2005-07-07 | 2010-07-20 | Ibiden Co., Ltd. | Multilayer printed wiring board |
JP2007027504A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Sony Corp | 多層配線基板の製造方法及び製造装置並びに多層配線基板 |
JP2007157620A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | D D K Ltd | 電気接点構造 |
JP2007201204A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | Sony Corp | 多層配線基板の製造方法及び製造装置並びに多層配線基板 |
JP4791244B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2011-10-12 | 新光電気工業株式会社 | 電子部品内蔵基板及びその製造方法 |
JP4893688B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2012-03-07 | 株式会社デンソー | シート材に形成された有底孔への接続導体の充填方法および充填装置 |
JP4561891B2 (ja) * | 2008-07-09 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 層間接続用導電体の製造方法 |
TWI392424B (zh) * | 2008-05-23 | 2013-04-01 | Denso Corp | And a method for manufacturing a conductor for interlayer connection |
JP2010016301A (ja) * | 2008-07-07 | 2010-01-21 | Sony Chemical & Information Device Corp | 多層プリント配線板の層間接続部材とその製造方法並びに多層プリント配線板とその製造方法 |
JP2011014572A (ja) * | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 回路基板の製造方法及び半田塊 |
JP2011018727A (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-27 | Fujikura Ltd | 回路配線基板及びその製造方法 |
JP5479842B2 (ja) * | 2009-10-14 | 2014-04-23 | 住友ベークライト株式会社 | バンプ形成方法及び配線基板 |
JP5639356B2 (ja) * | 2009-11-18 | 2014-12-10 | 新光電気工業株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
JP2011165996A (ja) * | 2010-02-12 | 2011-08-25 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 半導体装置の製造方法 |
-
1999
- 1999-09-01 JP JP24779399A patent/JP2001077497A/ja active Pending
-
2000
- 2000-08-29 DE DE2000142344 patent/DE10042344A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1711041A2 (de) * | 2005-04-07 | 2006-10-11 | Fujikura Ltd. | Leiterplatte, mehrschichtige Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung |
EP1711041A3 (de) * | 2005-04-07 | 2008-05-21 | Fujikura Ltd. | Leiterplatte, mehrschichtige Leiterplatte und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US7926175B2 (en) | 2005-04-07 | 2011-04-19 | Fujikura Ltd. | Wiring board, multilayer wiring board, and method for manufacturing the same |
Also Published As
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