DE10081175B4

DE10081175B4 - Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte

Info

Publication number: DE10081175B4
Application number: DE10081175T
Authority: DE
Inventors: Shingetsu Yamada; Jun Takagi; Koichiro Taniguchi; Kaoru Okazaki Nomoto; Toshihiro Inuyama Miyake; Kazuya Kariya Sanda; Makoto Kariya Totani
Original assignee: Mitsubishi Plastics Inc; Denso Corp
Current assignee: Mitsubishi Plastics Inc; Denso Corp
Priority date: 1999-03-26
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2020-03-25
Also published as: DE10081175T1; JP3514731B2; WO2000059274A1; US6499217B1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) durch
Bereitstellen einer metallkaschierten Polymerfolie
Ausbilden der Leiterstrukturen durch Ätzen
und
Verformung der ebenen Leiterplatte zu einem dreidimensionalen Gebilde,
dadurch gekennzeichnet, dass
als metallkaschierte Polymerfolie
eine Polymerfolie aus
35 bis 65 Gew.-% eines Polyarylketons mit einer Kristallschmelztemperatur von 260°C oder darüber und
35 bis 65 Gew.-% eine Polyetherimides (amorph) mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 150 bi 230°C
verwendet wird, auf welche
ein- oder beidseitig eine leitfähige Folie durch Warmverschweißen aufgebracht wird, wobei die Polymerfolie nach dem Warmverschweißen folgende Bedingungen erfüllt: [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm] ≦ 0,5mit
Hm Kristallschmelzwärme
Hc Kristallisationswärme
und nach dem Warmverformen der ebenen Leiterplatte im Bereich der Kristallschmelz-Peaktemperatur folgende Bedingungen erfüllt werden: [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm] ≧ 0,7.

Description

Technisches Anwendungsgebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) und insbesondere auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung), die eine Isolierschicht aufweist, die aus einem thermoplastischen Harz hergestellt worden ist.
Stand der Technik
Als eine starre Platte, in der ein Leiterschaltkreis auf eine oder auf beiden Seiten eines Prepregs aufgebracht ist, das aus einem mit einem Epoxyharz imprägnierten Glasfasergewebe besteht, ist eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte bekannt, die mit einer Ausnehmung für die Aufnahme eines Stiftes und mit Kugelrastern und LEDs ausgestaltet ist. Solche dreidimensionalen gedruckten Leiterplatten werden gelegentlich als PGA(Stift-Raster-Anordnungen)-Platten oder BGA(Kugel-Raster-Anordnungen)-Platten bezeichnet.
Wie in der 5 dargestellt, wird zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte (Schaltung) durch Bildung einer Vertiefung (Ausnehmung) 11 in einer starren Platte 10 eine positive Form 13 mit einer vorgegebenen Gestalt in Form einer runden oder polygonalen Säule, als Stanzform bezeichnet, gegen eine gewünschte Fläche gepresst, um Teile auf der vorderen Oberfläche einer starren Platte 10 anzubringen, eine negative Form 14, als Matrize bzw. Gesenkform bezeichnet, wird gegen die Rückseite der starren Platte 10 gepresst, die starre Platte ist sandwichartig zwischen beiden Formen zum Warmpressen angeordnet für die Bildung von Vertiefungen 11 an den erforderlichen Stellen auf der starren Platte 10, um die gedruckte Schaltung dreidimensional zu machen.
Wie in 6 dargestellt, ist auch ein anderes Verfahren bereits bekannt, bei dem Schneidearbeiten, als Ausfräsen bezeichnet, auf der vorderen Oberfläche einer starren Platte 15 durchgeführt werden zur Herstellung einer Vertiefung (Ausnehmung) 16 in einem gewünschten Bereich, um Teile darin zu befestigen, um die gedruckte Leiterplatte dreidimensional zu machen.
Als Material für eine Isolierschicht einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte ist ein thermoplastisches gesättigtes Polyesterharz bereits bekannt. Ein Herstellungsverfahren, bei dem während der Stufe der Kristallisation eines solchen thermoplastischen Harzes eine isolierende Platte zu einer vorher festgelegten gebogenen oder gezogenen Gestalt warmgepresst wird, ist in den japanischen Patentpublikationen JP-A-6-93536 und JP-A-7-101772 beschrieben.
JP-A-3035584 offenbart die Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte durch Bereitstellen einer mit einer Kupferfolie kaschierten Polymerfolie, Ausbilden der Leiterstrukturen durch Ätzen, und Verformung der Leiterplatte zu einem dreidimensionalen Gebilde.
DE-A-4120670 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Schaltungssubstrats, das die folgenden Schritte umfasst:

– Bilden eines leitfähigen Bereichs auf einer Oberfläche eines Filmelements;
– Anordnen des Filmelements über einem Kunstharzelement, wobei der leitfähige Bereich am Kunstharz-Element anliegt;
– Anordnen des Filmelements und des Kunstharz-Elements in einer dreidimensionalen Form mit der gewünschten Gestalt für das dreidimensionale Schaltungssubstrat; und
– Simultanes Ausüben von Hitze und Luftdruck auf das Filmelement und das Kunstharzelement zum Formen, Überdecken und Heißverbinden des Filmelements und des Kunstharz-Elements zusammen als ein dreidimensionales Schaltungssubstrat.

EP-A-0163464 betrifft eine Zusammensetzung, umfassend

– eine erste Komponente, die ein Polyaryletherketon umfasst; und
– eine zweite Komponente, die ein Polyetherimid umfasst, wobei das Polyaryletherketon mindestens 40 Gew.-% des Gewichts von a) und b) umfasst.

JP-A-2273985 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Isolierträger von Verbundfolien nach einem Verformungsschritt.
Aus der nicht vorveröffentlichten WO 99 37 704 A1 ist eine Verbundfolie und deren Herstellungsverfahren bekannt, wie sie in der vorliegenden Erfindung Verwendung findet.
Bei der Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte unter Verwendung eines thermoplastischen gesättigten Polyesterharzes als Material für eine Isolierplatte tritt jedoch das Problem auf, dass die Isolierplatte sich um ein Leitermuster herum während des Warmpressens verformt und dass eine Kraft (eine innere Spannung), welche die Neigung hat, den verformten Körper wieder in den ursprünglichen Zustand zurückzuführen, auf den verformten Körper einwirkt. Im Extremfall wird dadurch lokal eine Verformung verursacht, die als ”Wellenbildung” bezeichnet wird.
Außerdem ist bei der Herstellung einer konventionellen dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte unter Verwendung eines Glasfaser-Epoxyharzes die Kontrolle (Steuerung) des Grades der Vernetzung des Epoxyharzes bis zur Stufe des Warmpressformens schwierig, sodass es unmöglich ist, auf wiederholbare Weise und im Rahmen einer Massenproduktion zufriedenstellende Produkte herzustellen. Außerdem ist bei einer gedruckten Leiterplatte, die durch ein Glasfasergewebe verstärkt ist, deren Verwendung wegen der geringen Flexibilität begrenzt.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass dann, wenn eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte zur Montage von Teilen, die gegen Lötwärme beständig sein müssen, oder eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte zur bloßen elektrischen Verdrahtung einer Biegebehandlung unterworfen wird, die Biegekraft (Biegespannung) auf einen Leiter aus Kupfer oder Aluminium einwirkt anstatt auf eine Isolierplatte, die aus einem Harz hergestellt ist, das eine geringe Elastizität aufweist, sodass der Leiter brechen kann.
Außerdem ist es bei einem konventionellen Plattenmaterial der Polyimid-Familie nicht leicht, eine Leiterfolie zuverlässig bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur einer Warmverschweißung zu unterwerfen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung
Ziel dieser Erfindung ist es, die oben genannten Probleme zu lösen und eine spannungsfreie dreidimensionale Leiterplatte (Formschaltung) zur Verfügung zu stellen durch Eliminieren der inneren Spannungen aus der Leiterplatte, die warmgepresst worden ist, um sie dreidimensional zu machen, bei der Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte unter Verwendung eines thermoplastischen Harzes, das eine gute Wärmebeständigkeit aufweist.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, ein zuverlässiges Warmverschweißen einer Leiterfolie mit einer Polyimidharz-Platte bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur zu ermöglichen und außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) anzugeben, bei dem eine gewünschte dreidimensionale Gestalt genau geformt werden kann durch Warmpressen bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, sowie eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte (Schaltung) zur Verfügung zu stellen, die außerdem eine Löt-Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit (Chemikalien-Beständigkeit) aufweist.
Ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung besteht darin, eine dreidimensionale Leiterplatte (Formschaltung) zur Verfügung z u stellen, in der die Leiter weni ger dazu neigen, zu brechen, selbst wenn nach der Herstellung eines Leiterschaltkreises ein Biegevorgang durchgeführt wird.
Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung
Um die oben genannten Ziele zu erreichen, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) durch
Bereitstellen einer metallkaschierten Polymerfolie
Ausbilden der Leiterstrukturen durch Ätzen
und
Verformung der ebenen Leiterplatte zu einem dreidimensionalen Gebilde,
dadurch gekennzeichnet, dass
als metallkaschierte Polymerfolie
eine Polymerfolie aus
35 bis 65 Gew.-% eines Polyarylketons mit einer Kristallschmelztemperatur von 260°C oder darüber und
35 bis 65 Gew.-% eine Polyetherimides (amorph) mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 150 bi 230°C
verwendet wird, auf welche
ein- oder beidseitig eine leitfähige Folie durch Warmverschweißen aufgebracht wird, wobei die Polymerfolie nach dem Warmverschweißen folgende Bedingungen erfüllt: [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm]j⌀0,5mit

Hm: Kristallschmelzwärme
Hc: Kristallisationswärme

[(ΔHm – ΔHc)/ΔHm]jÙ0,7.

Wenn ein Schutzfilm vorgesehen ist, um den Leiterschaltkreis vor dem dreidimensionalen Verformen einer solchen Leiterplatte (Formschaltung) zu bedecken, konzentriert sich die Biegespannung nicht auf den Leiterschaltkreis, sodass es möglich ist, eine dreidimensionale Leiterplatte (Formschaltung) mit einem Leiterschaltkreis herzustellen, der weniger dazu neigt, zu brechen.
Als Wärmebehandlung kann ein Warmpressformen angewendet werden.
Als Leiterfolie, die auf eine oder auf beide Seiten des Filmisolators auflaminiert wird, wird vorzugsweise eine Leiterfolie verwendet, deren Oberfläche aufgerauht ist. Als Polyarylketonharz ist ein Polyetheretherketonharz bevorzugt.
In dem Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) wird eine Isolierschicht hergestellt, die einen Filmisolator umfasst, der vorher festgelegte Mengen eines kristallinen Polyarylketonharzes und eines amorphen Polyetherimidharzes enthält. Aufgrund der ausgezeichneten Eigenschaften dieser Harze ist die Isolierschicht warmverschweißbar und lötwärmebeständig und sie weist auch die für eine Leiterplatte (Formschaltung) normalerweise erforderlichen Flexibilitäts-, mechanischen Festigkeits- und elektrischen Isolier-Eigenschaften auf.
Die thermoplastische Harzzusammensetzung genügt, nachdem eine Leiterfolie damit warmverschweißt worden ist, der durch die Formel (I) ausgedrückten Beziehung, sie weist eine Glasumwandlungstemperatur von 150 bis 230°C auf und die Kristallschmelzwärme ΔHm und die Kristallisationswärme ΔHc, die bei der Kristallisation entstehen, während die Temperatur erhöht wird, genügen der durch die Formel (I) ausgedrückten Beziehung. Das Fortschreiten der Kristallisation des Polyarylketonharzes durch Erhitzen wird innerhalb eines geeigneten Bereiches eingestellt.
Die durch Warmverschweißen auf eine oder auf beide Seiten des Filmisolators aufgebrachte Leiterfolie wird aufgrund der Warmverschweißbarkeit der thermoplastischen Harzzusammensetzung fest damit verbunden, sodass ein Präzisions-Leiterschaltkreis, der durch Ätzen der Leiterfolie hergestellt worden ist, ebenfalls fest damit verbunden wird und eine geringere Neigung hat, sich abzulösen. Die Verwendung einer Leiterfolie, deren Oberfläche aufgerauht worden ist, ist bevorzugt, weil die Bindungsfestigkeit zwischen dem Leiterschaltkreis und der Isolierschicht zunimmt.
Um die Leiterplatte (Formschaltung), auf der ein Leiterschaltkeis erzeugt worden ist, dreidimensional zu verformen, kann eine Biegebehandlung durch eine äußere Kraft oder durch Warmpressformen angewendet werden.
Wenn ein Warmpressformen durchgeführt wird, um sie dreidimensional zu machen, wobei eine Erhebung auf einen vorgegebenen Abschnitt der Oberfläche der mit einem Leiterschaltkreis versehenen gedruckten Leiterplatte (Schaltung) gepresst wird, kann eine verhältnismäßig niedrige Temperatur von 250°C oder darunter, in der Regel von etwa 230°C, zum Warmpressen angewendet werden. Wenn die durch die Formel (I) ausgedrückte Beziehung erfüllt ist, überschreitet zu diesem Zeitpunkt das thermoplastische Harz die Glasumwandlungstemperatur (Tg), sodass es möglich ist, Vertiefungen (Ausnehmungen) mit einer hohen Genauigkeit lokal zu formen.
Die thermoplastische Harzzusammensetzung der Isolierschicht der so hergestellten dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte weist eine Kristallisierbarkeit auf, die durch die oben genannte Formel (II) ausgedrückt wird. Diese Leiterplatte weist eine ausreichende Lötwärmebeständigkeit auf, um gegenüber 260°C beständig zu sein. Außerdem werden die Erhebungen (Vorsprünge) und Vertiefungen (Ausnehmungen) der Form genau wiedergegeben, sodass eine dreidimensionale gedruckte Schaltung erhalten wird, die zuverlässig darauf zu montierende Teile aufnehmen kann.
Was die Bindung zwischen dem Filmisolator und der Leiterfolie angeht, so werden verschiedene Eigenschaften, beispielsweise die Wärmebeständigkeit, die chemische Beständigkeit (Chemikalien-Beständigkeit) und die elektrischen Eigenschaften nicht durch die Eigenschaften eines Klebstoffs bestimmt, da sie ohne irgendeinen Klebstoff, beispielsweise ein Epoxyharz, zwischen den Schichten miteinander warmverschweißt werden. Es ist somit möglich, von den verschiedenen ausgezeichneten Eigenschaften der Isolierschicht besten Gebrauch zu machen.
Da das Auftragen eines Klebstoffs oder das Ausschneiden (Ausfräsen) zur Erzeugung von Vertiefungen (Ausnehmungen) während der Herstellungsstufe nicht erforderlich ist, ist das Herstellungsverfahren außerdem vereinfacht. Man erhält dadurch ein wirksames Herstellungsverfahren für eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte (Schaltung).
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 stellt eine schematische Ansicht dar, welche die Herstellungsstufen einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte (Schaltung) gemäß einer ersten Ausführungsform erläutert;
2 stellt eine erläuternde Ansicht des Biegevorgangs bei einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte (Schaltung) gemäß einer zweiten Ausführungsform dar;
3(a) stellt eine partielle Seitenansicht im Schnitt dar, die den schematischen Aufbau eines zellförmigen Telefons zeigt, auf das die dreidimensionale gedruckte Leiterplatte (Schaltung) gemäß dieser Ausführungsform montiert ist;
3(b) stellt eine partielle Seitenansicht im Schnitt dar, die den schematischen Aufbau eines zellförmigen Telefons zeigt, auf das eine konventionelle gedruckte Leiterplatte (Schaltung) montiert ist;
4 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen dem Biegewinkel der gedruckten Leiterplatten (Schaltungen) und der Drahtbruchrate zeigt;
5 stellt eine schematische Ansicht dar, die ein konventionelles Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte (Schaltung) zeigt; und
6 stellt eine schematische Ansicht dar, die ein anderes konventionelles Herstellungsverfahren zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) wird nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 beschrieben.
Die Isolierschicht (oder der Filmisolator) 1 der in 1(a) dargestellten gedruckten Leiterplatte wird hergestellt aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung, die 65 bis 35 Gew.-% eines Polyarylketonharzes mit einer Kristallschmelz-Peaktemperatur von 260°C oder darüber und 35 bis 65 Gew.-% eines amorphen Polyetherimidharzes enthält und eine Glasumwandlungstemperatur von 150 bis 230°C aufweist, die gemessen wird, wenn die Temperatur zur Durchführung einer Differetialscanningcalorimetrie-Messung erhöht wird.
Zur Herstellung einer solchen gedruckten Leiterplatte werden ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz in dem oben genannten Verhältnis zugegeben zur Herstellung eines vorher festgelegten kristallinen thermoplastischen Filmisolators, wie er nachstehend beschrieben wird.
Dann wird eine Kupferfolie auf eine oder auf beide Seiten des Filmisolators 1 aufgelegt und warmgepresst unter Verwendung beispielsweise einer Vakuumwarmpresse zur Herstellung einer beidseitig mit Kupfer plattierten Laminatplatte, mit der die Kupferfolien warmverschweißt werden.
In der Warmpressstufe wird sie so erhitzt, dass der Glasumwandlungspunkt der thermoplastischen Harzzusammensetzung überschritten wird, nicht jedoch die Kristallisationstemperatur des thermoplastischen Harzes. Während der amorphe Zustand der thermoplastischen Harzzusammensetzung aufrechterhalten wird, wird sie erhitzt, um die Kupferfolien mit beiden Seiten des Filmisolators 1 warmzuverschweißen. Auf diese Weise wird eine mit Kupfer plattierte Laminatplatte hergestellt, in der die thermoplastische Harzzusammensetzung der durch die folgende Formel (I) ausgedrückten Beziehung genügt. Der während des Pressens zum Verbinden mit den Kupferfolien angewendete Druck beträgt vorzugsweise 10 bis 100 kgf/cm², besonders bevorzugt 30 bis 50 kgf/cm². [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm]↘0,5 (I)
Danach werden Leiterschaltkreise 2 hergestellt durch Ätzen der Kupferfolien unter Anwendung des subtraktiven Verfahrens, wobei man eine gedruckte Leiterplatte 3 erhält, wie sie in 1(a) dargestellt ist.
Eine harte konvexe Platte 4 aus rostfreiem Stahl, die mit einer Erhebung (Vorsprung) ausgestattet ist, wird auf eine Seite (die Oberseite in der Figur) der gedruckten Leiterplatte 3 gelegt. Außerdem wird eine harte ebene Platte 5 aus rostfreiem Stahl auf die andere Seite (die Unterseite in der Figur) gelegt. In diesem Zustand wird sie warmgepresst. Die Formgebungsbedingungen sollten so sein, dass die thermoplastische Harzzusammensetzung, die den Filmisolator 1 bildet, der durch die nachstehend angegebe Formel (II) ausgedrückten Beziehung genügt. Auf diese Weise wird eine dreidimensionale Leiterplatte 7 erhalten, die mit einer Ausnehmung mit einer vorgegebenen Gestalt zum Einbau von Teilen ausgestattet ist, wie in 1(b) dargestellt.
Das Warmpressen zum Formen der Vertiefung (Ausnehmung) 6 an der geforderten Fläche der gedruckten Leiterplatte 7 wird durchgeführt durch Erhitzen derselben auf etwa die Kristallschmelz-Peaktemperatur (Tc) der thermoplastischen Harzzusammensetzung (beispielsweise 220 bis 250°C) und Beschleu nigen der Kristallisation zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte, die gegen Lötwärme beständig ist. Der während des Warmpressens angewendete Druck, um sie dreidimensional zu machen, beträgt vorzugsweise 10 bis 100 kgf/cm² und besonders bevorzugt 30 bis 50 kgf/cm².
Anstelle der harten ebenen Platte 5 ist es dann, wenn eine harte konvexe Platte (nicht dargestellt) mit einer Erhebung (Vorsprung) in dem erforderlichen Abschnitt verwendet wird, möglich, eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte herzustellen, die mit Vertiefungen (Ausnehmungen) 6 auf beiden Seiten der gedruckten Leiterplatte 3 ausgestattet ist.
Außerdem ist es dann, wenn anstelle der harten konvexen Platte 4 eine mit Vertiefungen und Vorsprüngen auf beiden Seiten versehene Platte verwendet wird, möglich, Vertiefungen und Vorsprünge auf beiden Seiten der gedruckten Leiterplatte zu erzeugen.
Für eine gedruckte Leiterplatte, die mit Leiterschaltkreisen ausgestattet ist, kann jedes andere Verfahren, als das Warmpressen angewendet werden, um sie dreidimensional zu machen, und später kann, wenn Lötwärmebeständigkeit erforderlich ist, eine Wärmebehandlung durchgeführt werden.
Die in der 2 dargestellte zweite Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte unter Anwendung eines bekannten Biegevorgangs als Mittel, um sie auf andere Weise als durch Warmpressen dreidimensional zu machen.
So wird beispielsweise bei einer gedruckten Leiterplatte 3, die auf einer oder auf beiden Seiten der Isolierschicht (Filmisolator) 1 mit Leiterschaltkreisen versehen ist, wie in 2 dargestellt, zuerst ein Biegevorgang 1 durchgeführt und dann wird ein Biegevorgang 2 durchgeführt, um die gebogenen Abschnitte zu vergrößern und außerdem wird ein weiterer Biegevorgang 3 durchgeführt, um sie in die endgültige Gestalt zu bringen. Dann wird sie, wenn Lötwärmebeständigkeit erforderlich ist, einer Wärmebehandlung unterworfen, sodass die thermoplastische Harzzusammensetzung der durch die Formel (II) ausge drückten Beziehung genügt. Wenn die Wärmebehandlung vor dem Biegevorgang 1 oder dem Biegevorgang 2 durchgeführt wird, ist die Kristallisierbarkeit der Isolierschicht 1 so hoch, dass es schwierig ist, danach einen Biegevorgang durchzuführen.
Wenn die Verwendung der dreidimensionalen Leiterplatte, die auf die endgültige Gestalt gebogen worden ist, darin besteht, Kabel oder eine bloße elektrische Verdrahtung anzuschließen und somit keine Lötwärmebeständigkeit erforderlich ist, kann die Wärmebehandlung, die der durch die Formel (II) ausgedrückten Beziehung genügt, weggelassen werden.
Bei einem konventionellen zellförmigen Telefon, wie es in 3(b) dargestellt ist, tritt das Problem auf, dass auf der Rückseite des Displays 8 ungenutzte Hohlräume verbleiben, da eine gedruckte Leiterplatte schwierig zu biegen ist. Wie in der 3(a) dargestellt, kann jedoch eine gebogene dreidimensionale gedruckte Leiterplatte entlang eines Displays 8, das in einem zellförmigen Telefon schräg angeordnet ist, und eines Batterie-Gehäuses 9 angeordnet werden. Eine solche gebogene dreidimensionale gedruckte Leiterplatte kann in einen Hohlraum mit einem kleinen Volumen eingesetzt werden, in dem selbst eine flexible gedruckte Leiterplatte nicht untergebracht werden kann.
Außerdem kann ein Schutzfilm, der hergestellt wird, bevor die gedruckte Leiterplatte dreidimensional verformt wird, aus der gleichen Harzzusammensetzung wie der Filmisolator hergestellt werden, in der ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz in einem vorgegebenen Verhältnis miteinander gemischt sind oder er kann aus dem gleichen Material wie ein üblicher Abdeckfilm für eine gedruckte Leiterplatte bestehen.
Bei einer gedruckten Leiterplatte, die mit einem Überzugsfilm ausgestattet ist, sind die Spannungen auf den Leiterschaltkreisen, wenn die gedruckte Leiterplatte im gebogenen Zustand vorliegt, gelöst. Somit besteht eine geringere Wahrscheinlichkeit, dass Drahtbrüche auftreten.
Die in der 4 dargestellten Testergebnisse zeigen die Drahtbruchraten für eine Platte ➀, die keinen Schutzfilm aufweist, der die Leiterschaltkreise (nur Kupfer-Muster) bedeckt, für eine Platte ➁, die mit einem üblichen Löt-Resistmaterial ausgestattet ist, und für eine Platte ➂, die einen Schutzfilm aus der gleichen Harzzusammensetzung wie die Isolierschicht (Abdeckfilm) aufweist, wenn Platten mit einer einzigen Oberfläche mit den gleichen Schaltmustern der gleichen Dicke um 30°, 60° und 90° gebogen werden unter Warmpress-Bedingungen für 10 min bei 240°C.
Wie aus der 4 hervorgeht, traten bei den meisten gedruckten Leiterplatten ➂, die einen Schutzfilm aufwiesen, beim Biegen bis zu 90° keine Drahtbrüche auf, während im Falle der Leiterplatten ➀ und ➁ bei 60% oder mehr der gedruckten Leiterplatten beim Biegen um 60° oder mehr Drähte brachen.
Aus diesen Ergebnissen ergibt sich, dass die gedruckten Leiterplatten, die mit einem Schutzfilm versehen sind, der die Leiterschaltkreise bedeckt, offensichtlich den Vorteil bieten, dass Drahtbrüche verhindert werden durch Herabsetzung der Spannungen in der Verdrahtung, die durch Biegen verformt wurde.
Nachstehend werden die thermischen Eigenschaften des Filmisolators nach dem Warmverschweißen mit der Leiterfolie beschrieben, die einen wichtigen Kontrollfaktor gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen. Diese thermischen Eigenschaften bestehen darin, dass die Beziehung zwischen der Kristallschmelzwärme ΔHm und der Kristallisationswärme ΔHc, die durch die Kristallisation während einer steigenden Temperatur entsteht, der durch die Formel (I) ausgedrückten Beziehung genügt.
Diese thermischen Eigenschaften können errechnet werden mit der oben genannten Formel aus den gemessenen Werten aus zwei Übergangswärmen, die auf DSC-Kurven erscheinen, wenn die Temperatur zur Durchführung einer Differentialscanningcalorimetrie-Messung gemäß JIS K7121 und K7122 erhöht wird, der Kristallschmelzwärme ΔHm (J/g) und der Kristallisationswärme ΔHc (J/g).
Obgleich der Wert der Formel (I) von der Art und dem Molekulargewicht der Polymermaterialien und dem Verhältnis der Komponenten der Zusammensetzung abhängt, haben die Form- und Bearbeitungs-Bedingungen des Filmisolators einen großen Einfluss darauf. Das heißt, es ist möglich, den Wert der oben angegebenen Formel zu verkleinern durch schnelles Abkühlen des Polymermaterials, nachdem das Polymer zur Bildung eines Films geschmolzen worden ist. Außerdem können diese Werte kontrolliert werden durch Einstellung der Wärmebehandlung, die während jeder Stufe angewendet wird. Unter dem hier verwendeten Ausdruck ”Wärmebehandlung” sind die Temperatur des Filmisolators und die Zeit zu verstehen, während der er diese Temperatur hatte. Je höher die Temperatur, um so höher ist der Wert.
Die durch die Formel (I) ausgedrückte Beziehung basiert auf einer Messung vor dem Warmpressen in Bezug auf die Rohplatte für die gedruckte Schaltung, nachdem ein Leiterfilm mit mindestens einer Seite des Filmisolators in den Stufen der Herstellung der gedruckten Leiterplatte warmverschweißt worden ist.
Wenn der durch die Formel (I) ausgedrückte Wert vor Durchführung der Wärmebehandlung, beispielsweise des Warmpressens höher als 0,5 ist, entsprechen die Formen (Gestalten) der Vertiefungen (Ausnehmungen), die durch Warmpressen erzeugt werden, nicht den Formgestalten, da die thermoplastische Harzzusammensetzung bereits kristallisiert ist. Es ist daher erforderlich, die Wärmebehandlung, beispielsweise das Warmpressen, bei einer Temperatur von über 250°C durchzuführen, wodurch die Herstellungsausbeute sinkt.
Die thermische Eigenschaft, wonach der Filmisolator Lötwärmebeständigkeit aufweist, dient dazu, die Beziehung der Formel (II) nach Bildung der Vertiefungen (Ausnehmungen) zu erfüllen. Dies ist deshalb so, weil angenommen wird, dass dann, wenn der Wert für die Formel (II) unter 0,7 liegt, die Kristallisation der Isolierschicht nicht ausreicht, um die Lötwärmebeständigkeit (in der Regel 260°C) aufrechtzuerhalten. [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm]←0,7 (II)
Der Filmisolator ist in der Regel ein solcher mit einer Dicke von 25 bis 300 μm, beispielsweise von 25 μm, 50 μm, 100 μm oder 200 μm. Als Verfahren zu seiner Herstellung kann ein bekanntes Filmbildungsverfahren, beispielsweise das Stranggießen unter Verwendung einer T-Düse, oder ein Kalandrier-Verfahren, angewendet werden. Das Verfahren ist darauf jedoch nicht beschränkt. Vom Standpunkt der Filmformbarkeit und der stabilen Produktivität aus betrachtet ist es bevorzugt, das Stranggießen unter Verwendung einer T-Düse anzuwenden. Die Formgebungstemperatur beim Stranggießen wird in Abhängigkeit von den Fließ- und Filmbildungs-Eigenschaften der Zusammensetzung eingestellt. Sie liegt jedoch oberhalb des Schmelzpunktes der Zusammensetzung und unterhalb 430°C.
Erfindungsgemäß ist das Polyarylketonharz, bei dem es sich um die erste Komponente handelt, die den Filmisolator bildet, ein thermoplastisches Harz, das in seinen Struktureinheiten eine aromatische Kern-Bindung, eine Etherbindung und eine Ketonbindung enthält. Das heißt, es handelt sich dabei um ein wärmebeständiges kristallines Polymer mit der kombinierten Struktur von Phenylketon und Phenylether.
Zu repräsentativen Beispielen für das Polyarylketonharz gehören ein Polyetherketon, ein Polyether-etherketon, ein Polyetherketon-keton und dgl. Erfindungsgemäß ist ein Polyether-etherketon, dargestellt durch die folgende chemische Formel (1) am meisten bevorzugt:
Das amorphe Polyetherimidharz, bei dem es sich um die zweite Komponente handelt, die den Filmisolator bildet, ist ein amorphes thermoplastisches Harz, das in seinen Struktur-Einheiten eine aromatische Kernbindung, eine Ether bindung und eine Imidbindung enthält. Erfindungsgemäß kann ein Polyetherimidharz verwendet werden, wie es durch die folgende chemische Formel (2) dargestellt wird:
Der erfindungsgemäß verwendete Filmisolator umfasst eine Zusammensetzung, in der die beiden oben genannten Arten von thermoplastischen Harzen in einem vorgegebenen Verhältnis miteinander gemischt sind. Die thermoplastische Harzzusammensetzung umfasst 65 bis 35 Gew.-% eines Polyarylketonharzes mit einer Kristallschmelz-Peaktemperatur von 260°C oder darüber und 35 bis 65 Gew.-% eines amorphen Polyetherimidharzes und sie weist eine Glasumwandlungstemperatur von 150 bis 230°C auf, die gemessen wird, wenn die Temperatur zur Durchführung einer Differentialscanningcalorimetrie-Messung erhöht wird.
Der Grund dafür, warum das Mischungsverhältnis auf den oben angegebenen Bereich beschränkt ist, ist der, dass dann, wenn das Polyarylketonharz in einer größeren Menge als 65 Gew.-% zugegeben wird, oder wenn der Gehalt an dem Polyetherimidharz weniger als 35 Gew.-% beträgt, die Kristallisationsgeschwindigkeit der Zusammensetzung zu hoch wird, sodass die Warmverschweißbarkeit mit der Leiterfolie abnimmt. Wenn der Gehalt an dem kristallinen Polyarylketonharz weniger als 35 Gew.-% beträgt oder wenn der Gehalt an amorphem Polyetherimidharz 65 Gew.-% übersteigt, nimmt die Kristallinität der Zusammensetzung ab, sodass die Lötwärmebeständigkeit auch dann abnimmt, wenn die Kristallschmelz-Peaktemperatur 260°C oder mehr beträgt.
Zu der Harzzusammensetzung für die Bildung des erfindungsgemäß verwendeten Filmisolators können auch andere (weitere) Zusätze wie Harze zugegeben werden. Zu spezifischen Beispielen dafür gehören Wärmestabilisatoren, Ultraviolettabsorptionsmittel, Lichtstabilisatoren, Färbemittel, Schmiermittel, flammwidrig machende Mittel, anorganische Füllstoffe und dgl. Zur Verbesserung der Handhabungs-Eigenschaften kann die Oberfläche des Filmisolators einer Präge- oder Corona-Behandlung unterworfen werden.
Als Leiterfolie, die erfindungsgemäß verwendet werden kann, kann eine Metallfolie mit einer Dicke von 8 bis 70 μm, beispielsweise aus Kupfer, Gold, Silber, Aluminium, Nickel und Zinn, genannt werden. Unter ihnen ist eine Kupferfolie, deren Oberfläche einer chemischen Umwandlungs-Beschichtung, beispielsweise einer Schwarzoxidation, unterzogen worden ist, bevorzugt. Als Leiterfolie ist es bevorzugt, eine solche zu verwenden, deren Oberfläche, die mit dem Filmisolator in Kontakt kommt (beschichtete Oberfläche), vorher chemisch oder mechanisch aufgerauht worden ist. Als Beispiel für eine Leiterfolie, deren Oberfläche aufgerauht worden ist, kann eine aufgerauhte Kupferfolie genannt werden, die bei der Herstellung einer elektrolytischen Kupferflolie elektrochemisch behandelt worden ist.
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Nachstehend werden für einen Filmisolator, der die Bedingungen für den erfindungsgemäßen Filmisolator erfüllt, Herstellungsbeispiele 1 bis 3 und im Vergleich dazu Vergleichsbeispiele 1 und 2 sowie ihre physikalischen Eigenschaften beschrieben.
Herstellungsbeispiel 1 für ein Filmisolierelement
60 Gew.-% eines Polyether-etherketonharzes (PEEK 381G, hergestellt von der Firma Victolex) (in der nachstehenden Beschreibung und in den Tabellen 1 und 2 abgekürzt als PEEK bezeichnet) und 40 Gew.-% eines Polyetherimidharzes (Ultem-1000, hergestellt von der Firma General Electric) (in der nachfolgenden Beschreibung und in den Tabellen 1 und 2 abgekürzt als PEI be zeichnet) wurden trocken miteinander gemischt. Diese gemischte Zusammensetzung wurde durch Extrusion zu einem Filmisolator mit einer Dicke von 25 μm geformt.
Herstellungsbeispiel 2
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Filmisolator hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Mischungsrate der gemischten Zusammensetzung 40 Gew.-% PEEK und 60 Gew.-% PEI betrug.
Herstellungsbeispiel 3
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Filmisolator hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Mischungsrate der gemischten Zusammensetzung 30 Gew.-% PEEK und 70 Gew.-% PEI betrug.
Bezugsbeispiele 1 und 2
Auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Filmisolator hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass das Mischungsverhältnis der gemischten Zusammensetzung 100 Gew.-% PEEK (Bezugsbeispiel 1) und 100 Gew.-% PEI (Bezugsbeispiel 2) betrug.
Um die physikalischen Eigenschaften des in den Herstellungsbeispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen Filmisolators in Bezug auf die nachstehend angegebenen Merkmale (1) und (2) zu prüfen, wurden Werte gemessen oder aus den gemessenen Werten errechnet. Diese Ergebnisse sind in der Tabelle 1 angegeben.
(1) Glasumwandlungstemperatur (°C), Kristallisationstemperatur (°C), Kristallschmelz-Peaktemperatur (°C)
Unter Verwendung von 10 mg der Proben und unter Anwendung von JIS K7121 wurden die oben genannten Temperaturen aus einem Thermogramm errechnet, wenn die Temperatur mit einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 10°C/min erhöht wurde, unter Verwendung eines DSC-7 der Firma Perkin Eimer.
(2) (ΔHm – ΔHc)/ΔHm
Unter Verwendung von 10 mg der Proben und unter Anwendung von JIS K7122 wurden die Kristallschmelzwärme ΔHm (J/g) und die Kristallisationswärme ΔHc (J/g) aus einem Thermogramm errechnet, wenn die Temperatur mit einer Erhitzungsgeschwindigkeit von 10°C/min erhöht wurde, unter Verwendung von DSC-7 der Firma Perkin Elmer. Dann wurde der Wert der oben genannten Formel errechnet.
Beispiel 1
Elektrolyt-Kupferfolien mit einer Dicke von 12 μm, deren Oberfläche elektrochemisch aufgerauht worden war, wurden auf beide Seiten des im Herstellungsbeispiel 1 erhaltenen Filmisolators mit einer Dicke von 25 μm aufgelegt und in einer Vakuumatmosphäre von 760 mmHg bei einer Presstemperatur von 220°C, einem Pressdruck von 30 kg/cm² und einer Pressdauer von 20 min damit warmverschweißt zur Herstellung einer doppelseitig mit Kupfer plattierten Laminatplatte.
Bei dem Filmisolator der so hergestellten Laminatplatte wurden Messungen in Bezug auf Merkmal (2) unter Anwendung des gleichen Verfahrens wie vorstehend beschrieben durchgeführt. Der Wert für die Formel ist in der Tabelle 2 angegeben.
Außerdem wurde bei der so hergestellten Laminatplatte die Bindungsfestigkeit unter Anwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens (3) gemessen. Das Ergebnis ist ebenfalls in der Tabelle 2 angegeben.
Danach wurde eine gedruckte Leiterplatte hergestellt, in der ein Schaltungsmuster unter Anwendung des subtraktiven Verfahrens auf der so erhaltenen, mit Kupfer plattierten Laminatplatte erzeugt und durch Ätzen Leiterschaltkreise hergestellt wurden.
Die Lötwärmebeständigkeit der erhaltenen gedruckten Leiterplatte wurde unter Anwendung des nachstehend beschriebenen Testverfahrens (4) gemessen. Das Ergebnis ist ebenfalls in der Tabelle 2 angegeben.
Außerdem wurde das Auftreten oder Nicht-Auftreten einer Schichttrennung unter Anwendung des nachstehend beschriebenen Verfahrens (5) bestimmt. Das Ergebnis ist in der Tabelle 2 angegeben.
(3) Bindungsfestigkeit
Gemäß JIS C6481 (Abziehfestigkeit im Normalzustand) wurde die Abziehfestigkeit der Kupferfolie der gedruckten Leiter-Rohplatte bestimmt und ihr Wert wurde ausgedrückt in kgf/10 cm.
(4) Lötwärmebeständigkeit
Gemäß JIS C6481 (Lötwärmebeständigkeit im Normalzustand) wurde ein Teststück der gedruckten Leiter-Rohplatte 10 s lang auf einem Lötbad von 260°C schwimmen gelassen, wobei die Kupferfolienseite der gedruckten Leiter-Rohplatte mit dem Lötbad in Kontakt stand, dann wurde es aus dem Bad herausgenommen und auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Es wurde visuell festgestellt, ob blasenhaltige oder abgelöste Abschnitte vorlagen oder nicht, um festzustellen, ob sie gut oder nicht gut war.
(5) Einbettung der gedruckten Schaltung (FPC) in ein Epoxyharz
Es wurden Proben für die Betrachtung ihrer Querschnitte hergestellt durch eine Präzisionsschneidevorrichtung und die geschnittenen Oberflächen wurden unter einem Scanning-Elektronenmikroskop (SEM) betrachtet, um das Vorliegen oder Nicht-Vorliegen einer Schichttrennung zwischen dem Filmisolator und dem Leiterschaltkreis der Kupferfolie festzustellen.
Eine konvexe Platte 4 aus rostfreiem Stahl, die mit einem scheibenförmigen Vorsprung mit einer Höhe von 25 μm versehen war, wie in 1(a) dargestellt, wurde auf die obere Oberfläche der so erhaltenen gedruckten Leiterplatte ge legt und eine ebene Oberfläche einer ebenen Platte 5 aus rostfreiem Stahl wurde auf die Unterseite der gedruckten Leiterplatte gepresst, dann wurde das Ganze bei etwa 230°C unter einem Druck von 30 kgf/cm² warmgepresst, sodass die Isolierschicht 1, die den Filmisolator umfasst, eine thermoplastische Harzzusammensetzung darstellt, die der durch die Formel (II) ausgedrückten Beziehung genügt, zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte.
Beispiel 2
Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass als Filmisolator derjenige des Herstellungsbeispiels 2 verwendet wurde und die Press-Temperatur bei der Herstellung der mit Kupfer plattierten Laminatplatte in 240°C geändert wurde und die Pressdauer in 30 min geändert wurde. Die Bewertungen der Tests (3)–(5) sind in der Tabelle 2 angegeben. Außerdem wurde eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt.
Vergleichsbeispiel 1
Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 2 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass die Press-Temperatur in 230°C geändert wurde und die Pressdauer in 10 min geändert wurde. Die Bewertungen der Tests (3)–(5) sind in der Tabelle 2 angegeben. Außerdem wurde auf ähnliche Weise wie Beispiel 1 eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte hergestellt.
Vergleichsbeispiel 2
Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt, jedoch mit der Ausnahme, dass als Filmisolator derjenige des Herstellungsbeispiels 3 verwendet wurde und die Press-Temperatur in 240°C geändert wurde und die Pressdauer in 20 min geändert wurde. Die Bewertungen der Tests (3)–(5) sind in der Tabelle 2 angegeben. Außerdem wurde auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte hergestellt.
Auf der dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte des Beispiels 1 war die vorspringende (konvexe) und zurückspringende (konkave) Gestalt der Form genau wiedergegeben, sodass die erhabenen Teile von den Vertiefungen zuverlässig aufgenommen werden konnten. Außerdem war die Bindungsfestigkeit der mit Kupfer plattierten Laminatplatte, wie aus den Ergebnissen der Tabelle 2 hervorgeht, gut mit 1,6 kgf/10 cm. Bezüglich der Ergebnisse des Lötwärmebeständigkeitstests wurden bei der Platte überhaupt keine Blasen und kein Ablösen festgestellt. Auch bei der SEM-Betrachtung der FPC nach der Herstellung der Leiterschaltkreise wurde überhaupt keine Schichttrennung festgestellt.
Auch bei der dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte des Beispiels 2 wurde die konvexe und konkave Gestalt der Form genau wiedergegeben und es wurde eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte erhalten, bei der die vorstehenden Teile zuverlässig von den Vertiefungen aufgenommen wurden. Auch die Bindungsfestigkeit der Laminatplatte, die auf beiden Seiten mit Kupfer plattiert war, war gut mit 1,4 kgf/10 cm und das Ergebnis des Lötwärmebeständigkeitstests war ebenfalls gut. Bei der SEM-Betrachtung nach der Herstellung der Leiterschaltkreise durch Ätzen wurde überhaupt keine Schichttrennung festgestellt.
Im Gegensatz dazu wurde bei den Vergleichsbeispielen 1 und 2 auf der dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte die konvexe und konkave Gestalt der Form fast genau wiedergegeben und im Vergleichsbeispiel 1 lag eine gute Haftung zwischen den Schichten bei der SEM-Betrachtung vor. Bezüglich der Lötwärmebeständigkeit wurden jedoch eine Blasenbildung und ein Ablösen von der Platte festgestellt und die Ergebnisse waren nicht gut.
Auch bezüglich der gedruckten Leiterplatte des Vergleichsbeispiels 2 war die Bindungsfestigkeit der Laminatplatte, die auf beiden Seiten mit Kupfer plattiert war, schlecht mit 0,2 kgf/10 cm. Nach der Herstellung der Leiterschaltkreise durch Ätzen löste sich die Kupferfolie an dem Schaltkreisabschnitt ab.
Erfindungsgemäßer Effekt
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte, wie es vorstehend beschrieben wurde, kann die Leiterfolie bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur mit der Platte aus der Polyimidharz-Familie zuverlässig warmverschweißt werden, weil eine Leiterfolie auf die Oberfläche eines Filmisolators gelegt wird, der eine vorgegebene thermoplastische Harzzusammensetzung umfasst und unter vorgegebenen Bedingungen warmverschweißt wird, um den Kristallzustand der thermoplastischen Harzzusammensetzung einzustellen. Außerdem verbleiben keine inneren Spannungen in der Leiterplatte zurück, die durch Biegen oder Warmpressen verformt worden ist, um sie dreidimensional zu machen. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass eine spannungsfreie dreidimensionale Leiterplatte hergestellt werden kann.
Insbesondere dann, wenn eine gedruckte Leiterplatte mit einer Form warmgepresst wird, die gegen den gewünschten Abschnitt gepresst wird, ist ein Warmpressformen möglich, bei dem die konvexe und konkave Gestalt der Form bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von weniger als 250°C, vorzugsweise von etwa 230°C, genau wiedergegeben wird. Es ist somit möglich, eine dreidimensionale gedruckte Leiterplatte herzustellen, in der die Bindungsfestigkeit zwischen der Isolierschicht und den Leiterschaltkreisen gut ist und in der Leiterplatte nach der Formgebung keine inneren Spannungen verbleiben, sodass die Platte spannungsfrei ist.
Für den Fall, dass eine gedruckte Leiterplatte, die mit Leiterschaltkreisen versehen ist, einer vorgegebenen Wärmebehandlung unterzogen wird, ist es möglich, auf wirksame Weise eine dreidimensionale Leiterplatte herzustellen, die eine ausreichende Lötwärmebeständigkeit aufweist, um gegen 260°C beständig zu sein, und die außerdem gute chemische Beständigkeits- und elektrische Eigenschaften aufweist.

In dem Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte, bei der ein Schutzfilm erzeugt wird, der die Leiterschaltkreise bedeckt, ist außerdem die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die Leiter brechen, auch wenn der Biegevorgang nach der Herstellung der Leiterschaltkreise durchgeführt wird. Tabelle 1

Anzahl	Bezugs beisp. 1	Hersellungsbeispiel			Bezugs beisp. 2
Eigenschaften		1	2	3
Gehalt PEKK	100	60	40	30	0
(Gew.-%) an PEI	0	40	60	70	100
(1) Glasumwandlungstemperatur (°C)	139	166	186	192	216
Kristall isationstemperatur (°C)	170	214	248	249	-
KristallschmelzPeaktemp. (°C)	343	342	341	340	-
(2) ΔHm (J/g)	48	30,4	15,7	14,4	-
ΔHc (J/g)	29	22,5	15,3	13,8	-
(ΔHm – ΔHc)/ΔHm	0,40	0,26	0,03	0,04	-

Tabelle 2

Anzahl	Beispiel		Vergleichsbeispiel
Eigenschaften	1	2	1	2
Gehalt PEEK	60	40	40	30
(Gew.-%) an PEI	40	60	60	70
Warmpress-Temp. (°C) Warmpresszeit (min)	220 20	240 30	230 10	240 20
(2) (ΔHm – ΔHc)/ΔHm	0,97	0,94	0,61	0,65
(3) Bindungsfestigkeit (kgf/10 cm)	1,6	1,4	0,8	0,2
(4) Lötwärmebeständigkeit	gut	gut	schlecht	schlecht
(5) Schichtablösung im SEM	nein	nein	nein	ja

Claims

Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen Leiterplatte (Formschaltung) durch Bereitstellen einer metallkaschierten Polymerfolie Ausbilden der Leiterstrukturen durch Ätzen und Verformung der ebenen Leiterplatte zu einem dreidimensionalen Gebilde, dadurch gekennzeichnet, dass als metallkaschierte Polymerfolie eine Polymerfolie aus 35 bis 65 Gew.-% eines Polyarylketons mit einer Kristallschmelztemperatur von 260°C oder darüber und 35 bis 65 Gew.-% eine Polyetherimides (amorph) mit einer Glasübergangstemperatur (Tg) von 150 bi 230°C verwendet wird, auf welche ein- oder beidseitig eine leitfähige Folie durch Warmverschweißen aufgebracht wird, wobei die Polymerfolie nach dem Warmverschweißen folgende Bedingungen erfüllt: [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm] ≦ 0,5mit Hm Kristallschmelzwärme Hc Kristallisationswärme und nach dem Warmverformen der ebenen Leiterplatte im Bereich der Kristallschmelz-Peaktemperatur folgende Bedingungen erfüllt werden: [(ΔHm – ΔHc)/ΔHm] ≧ 0,7.
Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1, bei dem ein Schutzfilm aufgebracht wird, um den genannten Leiterschaltkreis zu bedecken, bevor die genannte gedruckte Leiterplatte verformt wird, um sie dreidimensional zu machen.
Verfahren zur Herstellung einer dreidimensionalen gedruckten Leiterplatte nach Anspruch 1, worin die genannte Wärmebehandlung ein Warmpressformen ist.