DE102006034480A1 - Printed circuit board material for use as raw material for printed circuit board production, has carrier of plastic composite material, conductor surface of electrically conducting material and thermoplastic dielectric layer - Google Patents

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Abstract

The printing circuit board material (1) has a carrier (2) of a plastic composite material, a conductor surface of an electrically conducting material, a thermoplastic dielectric layer (7) is arranged between the carrier and the conductor surface. The material has two conductor surfaces, which are separated by a thermoplastic dielectric layer from the carrier. The carrier is arranged at another conductor plane. An independent claim is also included for the method for the production of printed circuit board material or printed circuit boards, in which a reinforcement material, a reaction resin system, a thermoplastic dielectric foil and the foil for metallization is provided with metal germs.

Description

Die Erfindung betrifft ein neuartiges Leiterplattenmaterial sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.The The invention relates to a novel printed circuit board material and a Process for its preparation.

Leiterplattenmaterialien bestehen in der Regel aus Platten aus glasfaserverstärktem Kunstharz, die zumindest auf einer Seite mit einer Kupferfolie kaschiert sind. Solches Leiterplattenmaterial bildet das Ausgangsmaterial zur Leiterplattenherstellung, bei der Teile der Kupferschicht entfernt werden, um Leiterbahnen zu bilden. Auf diese Weise werden Ein- und Zwei-Ebenen-Leiterplatten hergestellt. Außerdem sind Multilagenleiterplatten bekannt (Multilagers), die nicht nur an ihren beiden Flachseiten sondern auch innerhalb des plattenförmigen Trägerkörpers Leiterbahnen aufweisen.PCB materials usually consist of sheets of glass fiber reinforced resin, the laminated on at least one side with a copper foil. Such printed circuit board material forms the starting material for printed circuit board production, at the parts of the copper layer are removed to conductor tracks to build. In this way, one and two-level circuit boards produced. Furthermore multilayer printed circuit boards are known (multilayer) that not only on its two flat sides but also within the plate-shaped carrier body conductor tracks exhibit.

Das Trägermaterial hat definierte elektrische Eigenschaften, die sich aus seiner Materialzusammensetzung (Glasgewebe und Reaktionsharz) ergeben. Es ist elektrisch isolierend und hat eine gegebene Dielektrizitätskonstante Er sowie einen Verlustfaktor, der bei Hochfrequenzanwendungen eine Rolle spielt und nachteilig sein kann. Genügen die elektrischen Eigenschaften nicht, muss auf ein anderes Trägermaterial ausgewichen werden, wie es aus der DE 10 2004 011 567 A1 bekannt ist.The carrier material has defined electrical properties resulting from its material composition (glass cloth and reaction resin). It is electrically insulating and has a given dielectric constant Er as well as a loss factor that is important in high frequency applications and may be detrimental. If the electrical properties are not sufficient, it is necessary to resort to another carrier material, as is known from US Pat DE 10 2004 011 567 A1 is known.

Die mechanischen Eigenschaften glasfaserverstärkter Duromere und die geringen Kosten sowie der geringe Herstellungsaufwand empfehlen es als Trägermaterial für Leiterplatten.The mechanical properties of glass fiber reinforced duromers and the low Costs and the low production cost recommend it as a carrier material for printed circuit boards.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Weg zu finden, ein Leiterplattenmaterial bereitzustellen, das bei geringem technischen Aufwand verbesserte elektrische Eigenschaften aufweist.It It is therefore an object of the invention to find a way, a printed circuit board material to provide that improved with little technical effort having electrical properties.

Diese Aufgabe wird mit dem Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1 sowie mit dem Verfahren nach Anspruch 20 gelöst:
Das erfindungsgemäße Leiterplattenmaterial weist einen Träger aus einem Kunststoffverbundwerkstoff, beispielsweise einem mit einem Kunstharzsystem imprägnierten Glasfasergewebe auf. Dieser Träger hat vor allem mechanische Funktion. Zwischen ihm und den Leiterbahnen der Leiterplatte bzw. der Leiterfläche des Leiterplattenmaterials ist ein thermoplastisches Dielektrikum angeordnet, das die gewünschten elektrischen Eigenschaften, beispielsweise einen niedrigen Verlustwinkel bei Hochfrequenzanwendungen aufweist. Das thermoplastische Dielektrikum hat die Aufgabe, zumindest einen Teil des von den Leiterbahnen ausgehenden elektrischen Feldes von dem Träger fernzuhalten, so dass dessen elektrische Eigenschaften weniger Einfluss auf das elektrische Verhalten der Leiterplatte haben. Somit können die positiven mechanischen Eigenschaften des Trägers mit den positiven elektrischen Eigenschaften des thermoplastischen Dielektrikums kombiniert werden. Es entsteht ein hochwertiges Leiterplattenmaterial, das für anspruchsvolle Anwendungen geeignet, dabei aber mit geringem Aufwand herstellbar ist.This object is achieved with the printed circuit board material according to claim 1 and with the method according to claim 20:
The printed circuit board material according to the invention has a carrier made of a plastic composite material, for example a glass fiber fabric impregnated with a synthetic resin system. This carrier has mainly mechanical function. Between it and the conductor tracks of the printed circuit board or the conductor surface of the printed circuit board material, a thermoplastic dielectric is arranged, which has the desired electrical properties, for example a low loss angle in high-frequency applications. The purpose of the thermoplastic dielectric is to keep at least part of the electric field emanating from the strip conductors away from the carrier, so that its electrical properties have less influence on the electrical behavior of the printed circuit board. Thus, the positive mechanical properties of the carrier can be combined with the positive electrical properties of the thermoplastic dielectric. The result is a high-quality PCB material that is suitable for demanding applications, but it can be produced with little effort.

Das genannte Prinzip kann sowohl bei Einlagenleiterplatten wie auch bei Zweilagenleiterplatten als auch bei Mehr- oder Viellagenleiterplatten Anwendung finden. Zumindest eine der außen liegenden Leiterebenen ist von dem Träger durch das thermoplastische Dielektrikum getrennt. Bei Zwei- oder Mehrebenenleiterplatten sind vorzugsweise die beiden außen liegenden Leiterebenen durch thermoplastisches Dielektrikum von dem Träger getrennt. Innen liegende Leiterbahnen können in direktem Kontakt mit dem Träger stehen oder von diesem über ein oder mehrere Folien aus thermoplastischem Dielektrikum getrennt sein.The This principle can be used both with insert PCBs as well for two-layer circuit boards as well as for multi-layer or multi-layer circuit boards application Find. At least one of the outside lying conductor planes is from the carrier through the thermoplastic Dielectric separated. For two- or multi-level PCBs are preferably the two outside lying conductor levels by thermoplastic dielectric of the carrier separated. Internal tracks can be in direct contact with the carrier or above this one or several sheets of thermoplastic dielectric separated be.

Als thermoplastisches Dielektrikum wird vorzugsweise eine Folie angewandt, deren Dicke im Bereich von 10 μm bis 150 μm liegt. Typischerweise weist sie eine Dicke von etwa 50 μm auf. Sie ist vorzugsweise aus einem Fluorkunststoff ausgebildet, wodurch die guten elektrischen Eigenschaften des thermoplastischen Kunststoffs mit der hohen Temperaturbeständigkeit, d.h. den guten thermischen Eigenschaften kombiniert werden, die häufig bei Fluorpolymeren anzutreffen sind. Die Leiterplatte eignet sich somit für konventionelle Lötverfahren. Vorzugsweise ist das thermoplastische Dielektrikum ein Polytetrafluorethylen, Polyfluorethylenpropylen, Perfluoral koxy-Copolymer (PFA), Polyvinylidenfluorid (PVDF) oder dergleichen. Wenn vorauszusehen ist, dass die thermische Belastung des Leiterplattenmaterials gering sein wird, kann als thermoplastisches Dielektrikum auch ein nicht fluorfreier Kunststoff angewandt werden, wie beispielsweise Polyethylen.When Thermoplastic dielectric is preferably applied a film, its thickness in the range of 10 microns up to 150 μm lies. Typically, it has a thickness of about 50 microns. she is preferably formed of a fluoroplastic, whereby the good electrical properties of the thermoplastic with high temperature resistance, i.e. the good thermal properties are combined often can be found in fluoropolymers. The circuit board is suitable thus for conventional soldering methods. Preferably, the thermoplastic dielectric is a polytetrafluoroethylene, Polyfluoroethylene propylene, perfluoroalkoxy copolymer (PFA), polyvinylidene fluoride (PVDF) or similar. If you can foresee that the thermal load of the printed circuit board material may be low, as a thermoplastic dielectric also a non-fluorine-free plastic are used, such as Polyethylene.

Das thermoplastische Dielektrikum weist vorzugsweise einen Verlustfaktor auf, der geringer ist als derjenige des Trägers. Außerdem weist das thermoplastische Dielektrikum vorzugsweise eine Dielektrizitätskonstante ϵr auf, die ebenfalls geringer ist, als die des Trägers. Dadurch werden der Dämpfungsbelag und der Kapazitätsbelag von Leiterbahnen einer herzustellenden Leiterplatte erheblich reduziert. Der elektrische Einfluss des Trägers geht somit zurück oder wird gar vernachlässigbar.The thermoplastic dielectric preferably has a loss factor less than that of the carrier. In addition, the thermoplastic dielectric preferably has a dielectric constant ε r , which is also lower than that of the carrier. As a result, the damping lining and the capacitance of conductor tracks of a printed circuit board to be produced are considerably reduced. The electrical influence of the wearer thus goes back or becomes even negligible.

Der zumindest zweischichtige Aufbau des nichtleitenden Teils der Leiterplatte ermöglicht es, Biegelinien oder flexible Bereiche vorzugeben. Z.B. kann das Trägermaterial durch zwei oder mehrere durch mehr oder weniger breite Lücken getrennte Platten gebildet sein, während die thermoplastische leiterbahnentragende Folie durchgehend ausgebildet ist. Damit können flexible Leiterplatten ersetzt und Anwendungsbereiche erschlossen werden, die flexiblen Leiterplatten bislang nicht zugänglich waren.The at least two-layer structure of the non-conductive part of the circuit board makes it possible to specify bending lines or flexible areas. For example, the carrier material may be formed by two or more plates separated by more or less wide gaps, while the thermoplastic conductor track-carrying film is formed continuously. This allows flexible printed circuit boards replaced and Areas of application are opened up that were previously inaccessible to flexible printed circuit boards.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht in der Bereitstellung eines Verstärkungsmaterials als B-Stage-Prepreg und in der Bereitstellung einer Folie aus thermoplastischem Dielektrikum, die schon mit einer Metallisierung versehen sein kann. Die Folie wird an ihrer von der Metallschicht abgewandten Seite aufgeraut. Dies kann durch einen Corona-Prozess oder einen ähnlichen Prozess geschehen und wird in manchen Fällen als C-Treatment bezeichnet. Die thermoplastische Folie wird auf das B-Stage-Prepreg aufgebracht. Diese Anordnung wird einem Pressprozess unterworfen, wobei in der Regel eine Temperatur oberhalb 100°C und ein Druck größer 3 bar auf das aus dem Prepreg und der Folie bestehende Laminat einwirkt. Während das Kunstharzsystem des Prepregs aushärtet, verbindet es sich stoffschlüssig mit dem thermoplastischen Dielektrikum.The inventive method is to provide a reinforcing material as a B-stage prepreg and in providing a thermoplastic dielectric film, which can already be provided with a metallization. The slide will roughened on their side facing away from the metal layer. This can be done by a corona process or a similar process and in some cases referred to as C-treatment. The thermoplastic film is on applied the B-stage prepreg. This arrangement becomes a pressing process usually subjected to a temperature above 100 ° C and a Pressure greater than 3 bar acting on the consisting of the prepreg and the film laminate. While the resin system of the prepreg hardens, it connects cohesively with the thermoplastic dielectric.

Die weitere Leiterplattenfertigung kann auf gewohnte Weise durch Abtragen von Partien der Metallschicht, Bohren von Löchern, Durchkontaktieren von Löchern und so weiter erfolgen. Alternativ ist es möglich, die Leiterbahnen erst nach Herstellung des Verbunds aus dem Träger und dem thermoplastischen Dielektrikum auf die Außenseite desselben aufzubringen. Dies kann in bekannten Druck- oder Galvanisierungsprozessen erfolgen. Zur Schaffung einer ausreichenden Haftung zwischen Metall und Fluorkunststoff wird ausdrücklich auf die DE 10 2 004 011 567 A1 verwiesen.The further production of printed circuit boards can be carried out in the usual way by removing parts of the metal layer, drilling holes, piercing through holes and so on. Alternatively, it is possible to apply the conductor tracks to the outside only after the composite of the carrier and the thermoplastic dielectric has been produced. This can be done in known printing or electroplating processes. To create a sufficient adhesion between metal and fluoroplastic is expressly on the DE 10 2 004 011 567 A1 directed.

Einzelheiten vorteilhafter Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Ansprüchen, der Zeichnung oder der nachfolgenden Beschreibung.details advantageous embodiments The invention are the subject of claims, the drawing or the following description.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:In the drawing are embodiments of Invention illustrated. Show it:

1 Leiterplattenmaterial für eine Einlagenleiterplatte in, schematisierter Querschnittsdarstellung, 1 Printed circuit board material for a printed circuit board in, schematic cross-sectional representation,

2 Leiterplattenmaterial für eine Zweilagenleiterplatte, in schematisierter Querschnittsdarstellung, 2 Printed circuit board material for a two-layer printed circuit board, in a schematic cross-sectional representation,

3 Leiterplattenmaterial für eine Dreilagenleiterplatte, in schematisierter Querschnittsdarstellung, 3 Circuit board material for a three-layer printed circuit board, in a schematic cross-sectional representation,

4 Leiterplattenmaterial für eine Vierebenenleiterplatten, in schematisierter Querschnittsdarstellung, 4 Circuit board material for a four-level printed circuit board, in a schematic cross-sectional representation,

5 eine aus dem Leiterplattenmaterial nach 1 gefertigte Leiterplatte mit zwei Leiterbahnen, in schematisierter Querschnittsdarstellung, 5 one from the PCB material after 1 manufactured printed circuit board with two interconnects, in a schematic cross-sectional representation,

6 eine Leiterplatte mit flexiblen Abschnitten, in einer ersten Ausführungsform, und 6 a printed circuit board with flexible sections, in a first embodiment, and

7 eine Leiterplatte mit flexiblen Abschnitten, in einer zweiten Ausführungsform. 7 a printed circuit board with flexible sections, in a second embodiment.

In 1 ist ein Leiterplattenmaterial 1 veranschaulicht, das einen Träger 2 aus glasfaserverstärktem Kunststoff aufweist. Der Träger 2 ist ein plattenförmiges Element, das aus einem Verstärkungsmaterial 3, beispielsweise in Form eines Glasgewebes, und einem Reaktionsharzsystem 4 besteht, das das Verstärkungsmaterial 3 einhüllt. Das Reaktionsharzsystem ist beispielsweise ein Epoxidharzsystem, das unter Wärme und Druck aushärtet. Auf zumindest eine der Flachseiten 5, 6 des vorzugsweise ebenen plattenförmigen Trägers 2 ist eine Schicht 7 aufgebracht, die aus einem thermoplastischen Dielektrikum besteht. Sie weist hinsichtlich der geplanten Hochfrequenzanwendung, für die das Leiterplattenmaterial 1 besonders geeignet ist, verbesserte elektrische Eigenschaften auf. Ihre Dielektrizitätskonstante Er ist von der Dielektrizitätskonstante des Trägers 2 verschieden. Vorzugsweise ist die Dielektrizitätskonstante ϵr der Schicht 7 kleiner als die des Trägers 2. Insbesondere weist die Schicht 7 einen Verlustfaktor tan δ auf, der geringer ist als der Verlustfaktor des Trägers 2. Die Dicke der Schicht 7 beträgt beispielsweise 50 μm. Sie ist wenigstens so groß gewählt, dass das zwischen herzustellenden Leiterbahnen entstehende elektrische Feld zu einem wesentlichen Teil in der dielektrischen Schicht 7 bleibt.In 1 is a printed circuit board material 1 This illustrates a carrier 2 made of glass fiber reinforced plastic. The carrier 2 is a plate-shaped element made of a reinforcing material 3 , for example in the form of a glass fabric, and a reaction resin system 4 that is the reinforcing material 3 envelops. The reaction resin system is, for example, an epoxy resin system which cures under heat and pressure. On at least one of the flat sides 5 . 6 the preferably flat plate-shaped carrier 2 is a layer 7 applied, which consists of a thermoplastic dielectric. It points to the planned high-frequency application for which the circuit board material 1 is particularly suitable, improved electrical properties. Its dielectric constant Er is of the dielectric constant of the carrier 2 different. Preferably, the dielectric constant ε r of the layer 7 smaller than that of the wearer 2 , In particular, the layer has 7 a loss factor tan δ, which is less than the loss factor of the carrier 2 , The thickness of the layer 7 is for example 50 microns. It is chosen to be at least so large that the electric field produced between printed conductors to be an essential part in the dielectric layer 7 remains.

Auf der Schicht 7 befindet sich eine Metallisierung 8, die beispielsweise durch eine Kupferschicht 9 gebildet sein kann. Die Kupferschicht 9 kann über eine Nukleationsschicht 10 an die Schicht 7 angebunden sein. Zum Aufbringen der Metallisierung 8 wird ausdrücklich auf die DE 10 2004 011 567 A1 verwiesen.On the shift 7 there is a metallization 8th , for example, through a copper layer 9 can be formed. The copper layer 9 can via a nucleation layer 10 to the layer 7 be connected. For applying the metallization 8th is explicitly on the DE 10 2004 011 567 A1 directed.

Das Leiterplattenmaterial nach 1 wird wie folgt hergestellt. Es wird zunächst ein aus dem noch nicht ausge härteten Reaktionsharzsystem 4 und dem Verstärkungsmaterial 3 bestehendes B-Stage-Prepreg bereitgestellt. Außerdem wird die Schicht 7 in Form einer Folie bereitgestellt, die bereits die Metallisierung 8 in Form einer geschlossenen Schicht der gewünschten Dicke tragen kann. Anstatt dessen ist es auch möglich, bereits fertig ausgebildete Leiterbahnen auf die Schicht 7 aufzubringen, wenn nicht Leiterplattenmaterial sondern an Stelle dessen fertige oder vorgefertigte Leiterplatten herzustellen sind. Auch ist es möglich, an Stelle der vollständigen Metallisierung 8 lediglich die Nukleationsschicht 10 auf die Schicht 7 aufzubringen, um in einem späteren Schritt beispielsweise durch Galvanisieren die Kupferschicht 9 auszubilden. Beschränkt sich die Nukleationsschicht 10 auf die Partien, die später die Leiterbahnen bilden sollen, kann im nachfolgenden Galvanisierungsprozess das gewünschte Leitungsmuster direkt ausgebildet werden.The printed circuit board material after 1 is made as follows. It is first a from the not yet hardened reaction resin system 4 and the reinforcing material 3 existing B-stage prepreg provided. In addition, the layer becomes 7 provided in the form of a film that already has the metallization 8th in the form of a closed layer of the desired thickness can wear. Instead, it is also possible, already finished conductor tracks on the layer 7 apply, if not printed circuit board material but in place of which finished or prefabricated printed circuit boards are to be produced. Also, it is possible to replace the complete metallization 8th only the nucleation layer 10 on the layer 7 to apply, in a later step, for example, by electroplating the copper layer 9 train. The nucleus is limited ationsschicht 10 In the subsequent electroplating process, the desired line pattern can be formed directly on the parts which are to form the conductor tracks later.

Die die Schicht 7 bildende Folie besteht vorzugsweise aus einem Fluorkunststoff, wie beispielsweise PTFE, PFA, PFEP (Polyfluorethylenpropylen), FEP oder auch einem anderen Kunststoff, wie Polyethylen. Die Folie wird an ihrer mit dem Träger 2 in Verbindung zu bringenden Seite einem Aufrauprozess unterworfen. Dieser Prozess kann ein Korona-Prozess oder auch ein chemischer Prozess sein, bei dem die Oberfläche der Folie beispielsweise durch einen Laugeprozess angeraut wird. Dieser Vorgang wird C-Treatment genannt. Die so vorbehandelte Thermoplastfolie wird nun auf das B-Stage-Prepreg aufgebracht und einem spezifischen Druck von vorzugsweise größer 3 bar und einer Temperatur von vorzugsweise größer 100°C unterworfen. In diesem Pressprozess härtet das Reaktionsharzsystem des Trägers 2 aus und verbindet sich mit der Schicht 7.The the layer 7 forming film is preferably made of a fluoroplastic, such as PTFE, PFA, PFEP (polyfluoroethylene propylene), FEP or other plastic, such as polyethylene. The foil is attached to the carrier 2 subjected to a roughening process. This process can be a corona process or even a chemical process in which the surface of the film is roughened, for example by a lye process. This process is called C-treatment. The thus pretreated thermoplastic film is then applied to the B-stage prepreg and subjected to a specific pressure of preferably greater than 3 bar and a temperature of preferably greater than 100 ° C. In this pressing process, the reaction resin system of the carrier cures 2 and connects to the layer 7 ,

Das so hergestellte Leiterplattenmaterial kann zur Fertigung von Leiterplatten Anwendung finden. 5 veranschaulicht eine solche Leiterplatte, bei der durch Abtrag großer Teile der Metallisierung 8 Leiterbahnen 11, 12 erzeugt worden sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Leiterbahnen 11, 12 voneinander elektrisch isoliert und sie führen unterschiedliche hochfrequente elektrische Signale. 5 veranschaulicht die sich ausbildende elektrische Nahfeldzone. Diese beschränkt sich weitgehend auf die dielektrische Schicht 7. Aufgrund der niedrigen Dielektrizitätskonstante (ϵr = 2) und des niedrigen Verlustfaktors der Schicht 7 ergibt sich ein niedriger Kapazitätsbelag der Leitung und somit eine geringe kapazitive Signalverzerrung. Außerdem ist der Dämpfungsbelag und somit die Signaldämpfung gering. Dies ermöglicht höchste Betriebsfrequenzen.The printed circuit board material produced in this way can be used for the production of printed circuit boards. 5 illustrates such a circuit board, in which by removal of large parts of the metallization 8th conductor tracks 11 . 12 have been generated. In the present embodiment, the conductor tracks 11 . 12 electrically isolated from each other and they carry different high-frequency electrical signals. 5 illustrates the developing near-field electric zone. This is largely limited to the dielectric layer 7 , Due to the low dielectric constant (ε r = 2) and the low loss factor of the layer 7 results in a low capacitance of the line and thus a low capacitive signal distortion. In addition, the damping pad and thus the signal attenuation is low. This allows highest operating frequencies.

Die dielektrische Schicht 7 weist eine Dicke auf, die vorzugsweise größer ist als die Dicke der Leiterbahnen 11, 12. Beispielsweise beträgt die Dicke der Schicht 7 das Fünf- bis Fünfzehnfache der Dicke der Metallisierung. Im Ausführungsbeispiel beträgt die Dicke der Metallisierung 5 μm während die Dicke der Schicht 7 50 μm beträgt. Schon dadurch konzentriert sich das elektrische Feld auf die dielektrische Schicht 7, das somit die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte bestimmt. Die dielektrische Schicht 7 besteht insbesondere aus einem für Hochfrequenzanwendungen geeigneten Material, das geringe Polarisierungsverluste aufweist. Liegt an den Leiterbahnen 11, 12 eine hochfrequente Wechselspannung von beispielsweise mehreren 100 Megahertz oder auch in Gigahertzbereich an, führt der von der Schicht 7 vorgegebene geringe Verlustfaktor tan δ zu einer geringen Dämpfung der elektrischen Schwingungen auf den Leiterbahnen 11, 12 führt.The dielectric layer 7 has a thickness which is preferably greater than the thickness of the conductor tracks 11 . 12 , For example, the thickness of the layer 7 five to fifteen times the thickness of the metallization. In the exemplary embodiment, the thickness of the metallization is 5 μm while the thickness of the layer 7 50 microns. Even so, the electric field concentrates on the dielectric layer 7 , which thus determines the electrical properties of the circuit board. The dielectric layer 7 consists in particular of a suitable material for high frequency applications, which has low polarization losses. Lies on the tracks 11 . 12 a high-frequency alternating voltage of, for example, several hundred megahertz or in gigahertz range leads to that of the layer 7 given low loss factor tan δ to a low attenuation of the electrical vibrations on the tracks 11 . 12 leads.

Bevorzugterweise ist der Träger 2 hinsichtlich seiner mechanischen Eigenschaften optimiert während die Schicht 7 hinsichtlich ihrer elektrischen Eigenschaften optimiert ist. Besteht sie aus einem fluorhaltigen Kunststoff, z.B. Polyfluorethylenpropylen, werden optimale elektrische Eigenschaften mit optimaler Temperaturbeständigkeit verbunden, d.h. die Leiterbahnen 11, 12 sind lötfähig und überstehen Löttemperaturen zwischen 200°C und 250°C problemlos.Preferably, the carrier is 2 in terms of its mechanical properties optimized during the shift 7 is optimized in terms of their electrical properties. If it consists of a fluorine-containing plastic, for example polyfluoroethylene propylene, optimum electrical properties are combined with optimum temperature resistance, ie the printed conductors 11 . 12 are solderable and easily withstand soldering temperatures between 200 ° C and 250 ° C.

Die Erfindung ist nicht auf Einlagenleiterplatten beschränkt. 2 veranschaulicht eine Zweilagenleiterplatte mit einem Träger 2, dessen beide Flachseiten 5, 6 jeweils mit einer Schicht 7, 7a versehen sind, die aus gleichen oder unterschiedlichen thermoplastischen Dielektrika ausgebildet sein können. Die Schichten 7, 7a tragen wiederum Metallisierungen 8, 8a. Im Übrigen gilt die obige Beschreibung entsprechend für die Schicht 7a und die Metallisierung 8a.The invention is not limited to insert printed circuit boards. 2 illustrates a two-layer printed circuit board with a carrier 2 whose two flat sides 5 . 6 each with a layer 7 . 7a are provided, which may be formed of the same or different thermoplastic dielectrics. The layers 7 . 7a in turn carry metallizations 8th . 8a , Incidentally, the above description applies accordingly to the layer 7a and the metallization 8a ,

3 veranschaulicht eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Leiterplattenmaterials. Der Träger 2 ist zweigeteilt und besteht aus zwei Schichten 2a, 2b, zwischen denen eine innen liegende Leiterebene 7b angeordnet ist. Zu dieser gehört, zumindest optional, eine Schicht 7b aus einem dielektrischen thermoplastischen Material. Die Schicht 7b kann aus dem gleichen Material bzw. der gleichen Folie wie die Schicht 7 oder die Schicht 7a bestehen. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen entsprechend. 3 illustrates another embodiment of a printed circuit board material according to the invention. The carrier 2 is divided into two parts and consists of two layers 2a . 2 B , between which an internal conductor level 7b is arranged. To this belongs, at least optionally, a layer 7b made of a dielectric thermoplastic material. The layer 7b can be made from the same material or foil as the layer 7 or the layer 7a consist. In addition, the above statements apply accordingly.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf Zwei- oder Dreiebenenleiterplatten beschränkt. Sie kann auch bei Mehrebenenleiterplatten Anwendung finden, wie 4 zeigt. Das dort veranschaulichte Leiterplattenmaterial 1c weist einen Träger auf, der in mehrere Schichten 2a, 2b, 2c unterteilt ist, zwi schen denen Leiterebenen 8b, 8c angeordnet sind. Diese können, wie dargestellt, in direkter Berührung zu den Schichten 2a, 2b, 2c des Trägers stehen. Auf den beiden außen liegenden Flachseiten 5, 6 sind wiederum Schichten 7, 7a aus thermoplastischem dielektrischen Material aufgebracht, die Metallisierung 8, 8a tragen. Die vorige Beschreibung gilt entsprechend.The present invention is not limited to two or three-level printed circuit boards. It can also be used for multi-level PCBs, such as 4 shows. The printed circuit board material illustrated there 1c has a carrier which is divided into several layers 2a . 2 B . 2c is subdivided, between which ladder levels 8b . 8c are arranged. These can, as shown, in direct contact with the layers 2a . 2 B . 2c stand of the wearer. On the two outer flat sides 5 . 6 are in turn layers 7 . 7a made of thermoplastic dielectric material applied to the metallization 8th . 8a wear. The previous description applies accordingly.

Es sind weitere Abwandlungen möglich. Wie 6 veranschaulicht kann der Träger 2 an zumindest einer Stelle in zumindest zwei getrennte Abschnitte 2a, 2b unterteilt sein. Z.B. können die Abschnitte 2a, 2b durch Platten gebildet sein, die zwischen einander einen Spalt 13 festlegen. Der Spalt 13 kann als enge Fuge von weniger al 1 mm Breite oder auch als breiter Abstand von wenigen oder vielen Millimetern Breite ausgebildet sein. Die Schicht 7 überbrückt diesen Spalt und hält die beiden Abschnitte 2a, 2b flexibel und gegeneinander beweglich zusammen. Sie kann Leiterbahnen tragen, die sich über die Trennstelle hinweg erstrecken. An der Trennstelle kann zwischen den Abschnitten 2a, 2b, wie 7 zeigt, ein flexibles Material 14 angebracht sein. Dieses kann dazu dienen, die Flexibilität einzuschränken und die Leiterbahnen auf der Schicht 7 zu schonen. Das flexible Material kann ein Elastomer sein.There are further modifications possible. As 6 the carrier can be illustrated 2 at least one place in at least two separate sections 2a . 2 B be divided. For example, the sections 2a . 2 B be formed by plates between each other a gap 13 establish. The gap 13 can be designed as a narrow joint of less than 1 mm wide or as a wide distance of a few or many millimeters wide. The layer 7 bridge this gap and hold the two sections 2a . 2 B flexible and movable against each other. It can carry tracks that go over extend the separation point away. At the separation point can between the sections 2a . 2 B , as 7 shows a flexible material 14 to be appropriate. This can serve to limit the flexibility and the traces on the layer 7 to protect. The flexible material may be an elastomer.

Das neuartige Leiterplattenmaterial ist ein Basismaterial für die Leiterplattenfertigung und eignet sich insbesondere für Hochfrequenzanwendungen. Das Basismaterial besteht aus einem Träger im Verbund mit einer metallisierten Thermoplastfolie. Die Thermoplastfolie verbessert die dielektrischen Werte gegenüber herkömmlichen Basismaterialien und weist hydrophobe Eigenschaften auf. Die resultierende Materialkombina tion Metall-Thermoplastfolie-Trägermaterial ist mechanisch stabil und als Leiterplatte geeignet.The novel printed circuit board material is a basic material for printed circuit board production and is particularly suitable for High frequency applications. The base material consists of a carrier in the composite with a metallized thermoplastic film. The thermoplastic film improves the dielectric values over conventional base materials and has hydrophobic properties. The resulting material combination Metal-thermoplastic film support material is mechanically stable and suitable as a printed circuit board.

11
LeiterplattenmaterialPCB material
22
Trägercarrier
33
Verstärkungsmaterialreinforcing material
44
ReaktionsharzsystemReactive resin system
55
Flachseiteflat side
66
Flachseiteflat side
77
Schichtlayer
88th
Metallisierungmetallization
99
Kupferschichtcopper layer
1010
Nukleationsschichtnucleation
1111
Leiterbahnconductor path
1212
Leiterbahnconductor path
1313
Spaltgap
1414
Materialmaterial

Claims (24)

Leiterplattenmaterial (1) bestehend aus zumindest folgendem: – einem Träger (2) aus einem Kunststoff-Verbundwerkstoff, – eine Leiterfläche (8) aus einem elektrisch leitenden Material, – eine zwischen dem Träger (2) und der Leiterfläche (8) angeordnete Schicht (7) aus einem thermoplastischen Dielektrikum.PCB material ( 1 ) consisting of at least the following: - a support ( 2 ) made of a plastic composite material, - a conductor surface ( 8th ) of an electrically conductive material, - one between the carrier ( 2 ) and the conductor surface ( 8th ) layer ( 7 ) of a thermoplastic dielectric. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest zwei Leiterflächen (8, 8a) enthält, die jeweils durch zumindest eine Schicht (7, 7a) aus thermoplastischem Elektrikum von dem Träger (2) getrennt sind.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that it has at least two conductor surfaces ( 8th . 8a ), each by at least one layer ( 7 . 7a ) of thermoplastic electrical from the carrier ( 2 ) are separated. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Träger (2) zumindest eine weitere Leiterebene (8b) angeordnet ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that in the support ( 2 ) at least one further conductor level ( 8b ) is arranged. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Träger (2) angeordnete Leiterebene in direktem Kontakt mit dem Träger (2) steht.Printed circuit board material according to claim 3, characterized in that in the carrier ( 2 ) arranged conductor level in direct contact with the carrier ( 2 ) stands. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Träger (2) angeordnete Leiterebene (8b) an zumindest einer Seite mit einem thermoplastischem Dielektrikum (7b) versehen ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that in the carrier ( 2 ) arranged conductor level ( 8b ) on at least one side with a thermoplastic dielectric ( 7b ) is provided. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) ein mit einem Reaktionsharzsystem imprägniertes Verstärkungsmaterial aufweist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that the carrier ( 2 ) has a reinforcing material impregnated with a reaction resin system. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstärkungsmaterial durch Glasfasern gebildet ist.Printed circuit board material according to claim 6, characterized that the reinforcing material is formed by glass fibers. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Reaktionsharzsystem ein Epoxidharz enthält.Printed circuit board material according to claim 6, characterized the reaction resin system contains an epoxy resin. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum aus einem fluorhaltigen Kunststoff ausgebildet ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized that the thermoplastic dielectric of a fluorine-containing plastic is trained. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum eine Polyfluorethylenpropylen-Folie ist.Printed circuit board material according to claim 9, characterized in that the thermoplastic dielectric is a polyfluoroethylene-propylene film is. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum eine PFA-Folie ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized the thermoplastic dielectric is a PFA film. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum eine PTFE-Folie ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized that the thermoplastic dielectric is a PTFE film. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum eine Polyethylen-Folie ist.Printed circuit board material according to claim 1, characterized the thermoplastic dielectric is a polyethylene film. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke des thermoplastischen Dielektrikums im Bereich zwischen 10 μm und 150 μm liegt.Printed circuit board material according to claim 1, characterized that the layer thickness of the thermoplastic dielectric in the range between 10 μm and 150 μm lies. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtdicke des thermoplastischen Dielektrikums 50 μm beträgt.Printed circuit board material according to claim 1, characterized the layer thickness of the thermoplastic dielectric is 50 μm. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum einen elektrischen Verlustfaktor aufweist, der geringer ist als der Verlustfaktor des Trägers.Printed circuit board material according to claim 1, characterized that the thermoplastic dielectric has an electrical loss factor which is less than the loss factor of the carrier. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das thermoplastische Dielektrikum eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die größer ist als die Dielektrizitätskonstante des Trägers.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that the thermoplastic Dielectric has a dielectric constant which is greater than the dielectric constant of the carrier. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (2) an zumindest einer Stelle in zumindest zwei getrennte Abschnitte (2a, 2b) unterteilt ist, während die Schicht (7) zusammenhängend ausgebildet ist und die von dem Träger (2) ausgebildete Trennstelle überbrückt.Printed circuit board material according to claim 1, characterized in that the carrier ( 2 ) at least one place in at least two separate sections ( 2a . 2 B ), while the layer ( 7 ) is coherent and that of the carrier ( 2 ) bridged separating point bridged. Leiterplattenmaterial nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass an der Trennstelle zwischen den Abschnitten (2a, 2b) ein flexibles Material (14) angebracht ist.Printed circuit board material according to claim 18, characterized in that at the separation point between the sections ( 2a . 2 B ) a flexible material ( 14 ) is attached. Verfahren zur Herstellung von Leiterplattenmaterial oder Leiterplatten, bei dem: – ein B-Stage-Prepreg bereitgestellt wird, das ein Verstärkungsmaterial und ein Reaktionsharzsystem enthält, – eine Folie (7) aus einem thermoplastischen Dielektrikum bereitgestellt wird, – die Folie zur Metallisierung (8) wenigstens mit Metallkeimen (10) versehen wird und bei dem – die Folie mit der nach außen liegenden Metallschicht mit dem B-Stage-Prepreg verpresst wird, während das Reaktionsharzsystem aushärtet.Method for producing printed circuit board material or printed circuit boards, in which: - a B-stage prepreg is provided which contains a reinforcing material and a reaction resin system, - a film ( 7 ) is provided from a thermoplastic dielectric, - the film for metallization ( 8th ) at least with metal nuclei ( 10 ) and in which - the film with the outermost metal layer is pressed with the B-stage prepreg while the reaction resin system cures. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Folie vor ihrer Aufbringung auf das B-Stage-Prepreg eine Metallschicht aufgebracht wird, deren Dicke der Dicke der gewünschten Leiterschicht der herzustellenden Leiterplatte entspricht.Method according to claim 18, characterized that a metal layer is applied to the film prior to its application to the B-stage prepreg whose thickness is the thickness of the desired conductor layer to be produced PCB corresponds. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht eine zusammenhängende Fläche ist.Method according to claim 19, characterized that the metal layer is a continuous surface. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht aus einzelnen Leiterbahnen besteht.Method according to claim 19, characterized the metal layer consists of individual conductor tracks. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschicht lediglich eine Nukleationsschicht ist.Method according to claim 18, characterized the metal layer is only a nucleation layer.
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