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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung No.
2017-142018 , eingereicht am 21. Juli 2017, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit aufgenommen ist.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Leiterplatte, und einen planaren Transformator.
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BESCHREIBUNG DES VERWANDTEN STANDES DER TECHNIK
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Als ein Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte mit einer Mehrzahl von Isolierschichten und einer Mehrzahl von Leitungsschichten, die abwechselnd aufeinander laminiert sind, ist ein Verfahren zum Bilden der Leitungsschichten durch Ausführen eines Druckens auf die Isolierschichten unter Verwendung von a Metallpaste und nachfolgendem Brennen bekannt. Da bei diesem Verfahren jedoch ein Leitungsabschnitt nicht ausreichend dick gemacht werden kann, gibt es eine Grenze dafür, wie stark der Widerstand des Leitungsabschnitts reduziert werden kann.
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Auf der anderen Seite ist auch ein Verfahren zum Bilden einer Leitungsschicht durch Anhaften einer Metallfolie an eine Isolierschicht bekannt (siehe PTL 1).
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DOKUMENT DER VERWANDTEN TECHNIK
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PTL 1 ist die ungeprüfte japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 11-329842.
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Wie oben beschrieben, wird in einer Leiterplatte, in der eine Leitungsschicht mit einer Isolierschicht verbunden ist, wenn eine Verbindungsfläche zwischen der Leitungsschicht und der Isolierschicht vergrößert wird, eine Spannung aufgrund von Temperaturänderungen, die durch Unterschiede zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Isolierschicht und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leitungsschicht auftreten, erzeugt. Daher neigen Defekte, wie Risse oder Brüche, dazu, in einem Abschnitt der Isolierschicht aufzutreten, der mit der Leitungsschicht verbunden ist; und die Leitungsschicht neigt dazu, sich abzulösen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe eines Aspekts der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Leiterplatte bereitzustellen, die es ermöglicht, das Auftreten von Defekten in einer Isolierschicht, in der eine Leitungsschicht angeordnet ist, zu unterdrücken.
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Gemäß einer Form der vorliegenden Offenbarung wird eine Leiterplatte bereitgestellt, die mindestens eine Isolierschicht umfasst, die eine Vorderfläche und eine Rückfläche aufweist; eine erste Leitungsschicht, die auf (benachbart zu) einer Vorderflächenseite der mindestens eine Isolierschicht angeordnet Ist; eine zweite Leitungsschicht, die auf (benachbart zu) einer Rückflächenseite der Isolierschicht angeordnet ist, wo die erste Leitungsschicht angeordnet ist; und
einen Verbindungsleiter, der die erste Leitungsschicht und die zweite Leitungsschicht elektrisch miteinander verbindet. Zumindest die erste Leitungsschicht enthält einen Nichtbefestigungsbereich, der nicht an der Isolierschicht befestigt ist.
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Gemäß einer solchen Struktur, wenn sich die erste Leitungsschicht und die Isolierschicht aufgrund von Temperaturänderungen ausgedehnt oder zusammengezogen haben, können Unterschiede zwischen dem Verformungsbetrag der ersten Leitungsschicht und dem Verformungsbetrag der Isolierschicht verursacht durch Unterschiede zwischen der Wärmeausdehnungskoeffizient der ersten Leitungsschicht und der Wärmeausdehnungskoeffizient der Isolierschicht durch den Nichtbefestigungsbereich absorbiert werden, der nicht an der Isolierschicht befestigt ist. Daher wird die Spannung, die zwischen der Isolierschicht und der ersten Leitungsschicht erzeugt wird, verringert, und Defekte, wie Risse oder Brüche, in der Isolierschicht werden unterdrückt.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann die erste Leitungsschicht mindestens einen Befestigungsbereich enthalten, der an der Isolierschicht befestigt ist, und der mindestens ein Befestigungsbereich kann einen Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich aufweisen, der mittels des Verbindungsleiters an der Isolierschicht befestigt ist. Da gemäß einer solchen Struktur die zweite Leitungsschicht über den Verbindungsleiter mit einer relativ kleinen Fläche an der Isolierschicht befestigt werden kann, ist es möglich, die Leitungsschicht in Bezug auf die Isolierschicht zu halten, während die Erzeugung von Spannungen unterdrückt wird, die durch Unterschiede zwischen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten verursacht werden.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann der mindestens eine Befestigungsbereich ferner einen Hilfsbefestigungsbereich aufweisen, wo die erste Leitungsschicht an der Isolierschicht an einer anderen Stelle als der Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich befestigt ist. Gemäß einer solchen Struktur ist es möglich, die Leitungsschicht stabiler zu halten, während die Erzeugung von Spannungen, die durch Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht werden, unterdrückt wird.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann ein maximaler Abstand von einem Schwerpunkt des mindestens einen Befestigungsbereichs zu einer Außenkante des mindestens einen Befestigungsbereichs in der Dickenrichtung der ersten Leitungsschicht betrachtet, 7 mm oder weniger betragen. Nach einer solchen Struktur ist es möglich, das Auftreten von Defekten in der Isolierschicht zuverlässig zu unterdrücken.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann die Isolierschicht einen genuteten Abschnitt aufweisen, der dünner als andere Bereiche ist und zumindest ein Teil der ersten Leitungsschicht kann in einer Dickenrichtung in dem genuteten Abschnitt angeordnet sein. Gemäß einer solchen Struktur ist es möglich, die Dicke der Leiterplatte zu reduzieren, während die Erzeugung von Spannungen, die durch Unterschiede zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Isolierschicht und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leitungsschicht verursacht werden, unterdrückt wird.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann die Isolierschicht ein Durchgangsloch aufweisen, das sich durch die Isolierschicht in einer Dickenrichtung erstreckt, und der Verbindungsleiter kann in dem Durchgangsloch angeordnet sein. Gemäß einer solchen Struktur ist es in der Leiterplatte, die ein sogenanntes Via verwendet, möglich, das Auftreten von Defekten in der Isolierschicht zu unterdrücken.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung weist mindestens eine Leitungsschicht der ersten Leitungsschicht und der zweiten Leitungsschicht ein Hilfsdurchgangsloch an einer Stelle auf, die das Durchgangsloch überlappt. Mit anderen Worten definiert zumindest entweder die erste Leitungsschicht oder die zweite Leitungsschicht ein Hilfsdurchgangsloch an einer Stelle die das Durchgangsloch der mindestens einen Isolierschicht überlappt. Gemäß einer solchen Struktur kann Gas, das erzeugt wird, wenn der Verbindungsleiter gebildet wird, zu der Außenseite des Durchgangslochs der Isolierschicht entladen werden.
Folglich ist es möglich, eine Wölbung der Leitungsschicht zu unterdrücken, die auftritt, wenn die Isolierschicht angebunden wird.
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In der Form der vorliegenden Offenbarung kann die mindestens eine Isolierschicht eine erste Isolierschicht und eine zweite Isolierschicht aufweisen, wobei die erste Leitungsschicht auf einer Vorderflächenseite der ersten Isolierschicht angeordnet ist und die zweite Leitungsschicht auf einer Rückflächenseite der ersten Isolierschicht angeordnet ist, wobei die zweite Isolierschicht auf der Vorderflächenseite der ersten Isolierschicht angeordnet ist, mit der ersten Leitungsschicht zwischen der Vorderflächenseite der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht. Die Leiterplatte kann ferner ein Isolierschichtbefestigungselement umfassen, das die erste Isolierschicht und die zweite Isolierschicht in der Dickenrichtung aneinander befestigt. Das Isolierschichtbefestigungselement kann so angeordnet sein, dass es die erste Leitungsschicht umgibt, wenn es in der Dickenrichtung der ersten Isolierschicht aus betrachtet wird. Gemäß einer solchen Struktur wird die Leitungsschicht durch das Isolierschichtbefestigungselement und die Isolierschicht abgedichtet und eine Oxidation der Leitungsschicht und Kurzschlüsse zwischen Drähten verursacht durch Feuchtigkeit in der Luft werden unterdrückt.
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Infolgedessen ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Leiterplatte zu erhöhen.
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Figurenliste
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Veranschaulichende Aspekte der Erfindung werden im Detail unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben, in denen zeigen:
- 1 eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform.
- 2A eine schematische vergrößerte Teilschnittansicht der Umgebung von Verbindungsleitern in der Leiterplatte aus 1; und 2B eine schematische Schnittansicht entlang der Linie IIB-IIB von 2A.
- 3A eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform, die sich von der in 1 unterscheidet; und 3B eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform, die sich von den in den 1 und 3A gezeigten unterscheidet.
- 4 eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform, die sich von den in 1, 3A und 3B gezeigten unterscheidet.
- 5 eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform, die sich von den in 1, 3A, 3B und 4 gezeigten unterscheidet.
- 6 eine schematische Schnittansicht einer Leiterplatte einer Ausführungsform, die sich von den in 1, 3A, 3B, 4 und 5 gezeigten unterscheidet.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON BEISPIELHAFTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen, auf die die vorliegende Offenbarung angewendet wird, werden nachstehend unter Verwendung der Zeichnungen beschrieben.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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LEITERPLATTE
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Eine in 1 gezeigte Leiterplatte 1 umfasst eine Mehrzahl von Isolierschichten (eine erste Isolierschicht 2 und eine zweite Isolierschicht 3), eine Mehrzahl von Leitungsschichten (eine erste Leitungsschicht 4, eine zweite Leitungsschicht 5, und eine dritte Leitungsschicht 6), eine Mehrzahl von Verbindungsleitern 7, die jeweils die entsprechenden Leitungsschichten miteinander verbinden, und eine Mehrzahl von Leitungsschicht-Befestigungselementen 9.
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In der Ausführungsform wird als ein Beispiel der vorliegenden Offenbarung die Leiterplatte 1 als eine beschrieben, die eine Mehrschichtstruktur aufweist, mit zwei Isolierschichten und drei Leitungsschichten. Die Anzahl der Isolierschichten und die Anzahl der Leitungsschichten in der Leiterplatte der vorliegenden Offenbarung sind jedoch nicht darauf beschränkt.
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Aufgrund des Designs des Musters der Leitungsschichten wird die Leiterplatte 1 beispielsweise in einem Transformator, einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), einer Beleuchtungsvorrichtung für eine Leuchtdiode (LED), einer Leistungstransistor oder einem Motor verwendet. Die Leiterplatte 1 ist besonders geeignet für den Einsatz in Hochspannungs- und Starkstromanwendungen.
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ISOLIERSCHICHTEN
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Die erste Isolierschicht 2 und die zweite Isolierschicht 3 weisen jeweils eine Vorderfläche und eine Rückfläche auf. Der Hauptbestandteil von jeder der ersten Isolierschicht 2 und der zweiten Isolierschicht 3 ist Keramik. Da Keramik eine hohe Isolationseigenschaft besitzt, ist sie für den Einsatz in Hochstromanwendungen geeignet. Der Ausdruck „Hauptbestandteil“ bedeutet einen Bestandteil, der zu 80 Massen-% oder mehr enthalten ist.
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Beispiele für Keramik, aus denen die erste Isolierschicht 2 und die zweite Isolierschicht 3 hergestellt sind, umfassen Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Aluminiumnitrid, Bornitrid, Siliziumnitrid, Siliziumkarbid und LTCC (Niedertemperatur-Co-gebrannte-Keramik). Solche Keramiken können einzeln verwendet werden, oder Kombinationen von zwei oder mehr Arten solcher Keramiken können verwendet werden.
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Die erste Leitungsschicht 4, die benachbart zu der ersten Isolierschicht 2 ist, ist auf einer Vorderflächenseite der ersten Isolierschicht 2 angeordnet. Die zweite Leitungsschicht 5, die benachbart zu der ersten Isolierschicht 2 ist, ist auf einer Rückflächenseite der ersten Isolierschicht 2 angeordnet. Die zweite Isolierschicht 3 ist auf der Vorderflächenseite der ersten isolierenden Schicht 2 angeordnet, wobei die erste Leitungsschicht 4 dazwischen angeordnet ist. Die dritte Leitungsschicht 6, die benachbart zu der zweiten Isolierschicht 3 ist, ist auf einer Vorderflächenseite der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet.
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Die erste Isolierschicht 2 weist mindestens ein Durchgangsloch 2A auf, das sich durch die erste Isolierschicht 2 in einer Dickenrichtung erstreckt. Die zweite Isolierschicht 3 weist mindestens ein Durchgangsloch 3A auf, das sich durch die zweite Isolierschicht 3 in der Dickenrichtung erstreckt. Die Durchgangslöcher 2A und 3A sind sogenannte Durchkontaktierungslöcher, in denen Kontaktlöcher, die die Leitungsschichten elektrisch miteinander verbinden, ausgebildet sind. In der Ausführungsform sind das Durchgangsloch 2A in der ersten Isolierschicht 2 und das Durchgangsloch 3A in der zweiten Isolierschicht 3 in entsprechenden Positionen in der Dickenrichtung der Isolierschichten 2 und 3 (das heißt in der Draufsicht) vorgesehen, und haben den gleichen Durchmesser.
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LEITUNGSSCHICHTEN
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Die erste Leitungsschicht 4, die zweite Leitungsschicht 5 und die dritte Leitungsschicht 6 sind elektrisch leitend und enthalten jeweils ein Metall als Hauptbestandteil. Beispiele für Metall umfassen Kupfer, Aluminium, Silber, Gold, Platin, Nickel, Titan, Chrom, Molybdän, Wolfram und Legierungen davon. Unter diesen Metallen ist Kupfer unter den Gesichtspunkten der Kosten, der elektrischen Leitfähigkeit, der Wärmeleitfähigkeit und der mechanischen Festigkeit wünschenswert. Daher kann eine Kupferfolie oder eine Kupferplatte geeigneterweise als jede der Leitungsschichten 4, 5 und 6 verwendet werden.
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Die erste Leitungsschicht 4 ist auf der Vorderflächenseite der ersten Isolierschicht 2 angeordnet. Die erste Leitungsschicht 4 enthält Befestigungsbereiche A1 und A2, die an der ersten Isolierschicht 2 befestigt sind, und Nichtbefestigungsbereiche B, die nicht an der ersten Isolierschicht 2 befestigt sind.
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Die zweite Leitungsschicht 5 ist auf der Rückflächenseite der ersten Isolierschicht 2 angeordnet. Die dritte Leitungsschicht 6 ist auf der Vorderflächenseite der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet. Ähnlich wie die erste Leitungsschicht 4, enthalten die zweite Leitungsschicht 5 und die dritte Leitungsschicht 6 jeweils Befestigungsbereiche A1 und A2, die an der entsprechenden Isolierschicht befestigt sind, und Nichtbefestigungsbereiche B, die nicht an der entsprechenden Isolierschicht befestigt sind. Die Einzelheiten der Befestigungsbereiche A1 und A2 und der Nichtbefestigungsbereiche B werden später beschrieben.
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VERBINDUNGSLEITER
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Die Mehrzahl von Verbindungsleitern 7 ist jeweils in einem entsprechenden Durchgangsloch 2A in der ersten Isolierschicht 2 und bzw. Durchgangsloch 3A in der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet. Die Verbindungsleiter 7 sind jeweils sogenannte Durchkontaktierungen die jeweils die erste Leitungsschicht 4 mit der zweiten Leitungsschicht 5 oder mit der dritten Leitungsschicht 6 elektrisch verbinden. Die Verbindungsleiter 7 verbinden jeweils die erste Leitungsschicht 4 mit der zweiten Leitungsschicht 5 oder mit der dritten Leitungsschicht 6.
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Wie in 2A gezeigt, umfasst jeder Verbindungsleiter 7 eine metallisierte Schicht 7A und einen Verbindungsabschnitt 7B. Obwohl in der folgenden Beschreibung der Verbindungsleiter 7 beschrieben wird, der in dem Durchgangsloch 2A der ersten Isolierschicht 2 angeordnet ist, gilt die nachfolgende Beschreibung in gleicher Weise auch für den Verbindungsleiter 7, der in dem Durchgangsloch 3A der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet ist.
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Die metallisierte Schicht 7A umfasst Innenwände der ersten Isolierschicht 2, die das Durchgangsloch 2A bilden, die Vorderfläche und die Rückfläche der ersten Isolierschicht 2, und einen Umfangsbereich des Durchgangslochs 2A auf. Die metallisierte Schicht 7A enthält ein Metall als Hauptbestandteil. Als das Metall können die vorstehend erwähnten Metalle verwendet werden, die in den oben beschriebenen Leitungsschichten 4, 5 und 6 verwendbar sind.
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Der Verbindungsabschnitt 7B ist elektrisch leitend. Der Verbindungsabschnitt 7B ist mit der metallisierten Schicht 7A, der Rückfläche der ersten Leitungsschicht 4 (d. h. der der ersten Isolierschicht 2 zugewandten Oberfläche) und der Vorderfläche der zweiten Leitungsschicht 5 (d. h. der der ersten Isolierschicht 2 zugewandten Oberfläche) verbunden. Der Verbindungsabschnitt 7B kann beispielsweise ein Metallhartlötmaterial, wie beispielsweise eine Silber-Kupfer-Legierung, oder ein Lötmaterial, wie beispielsweise eine Zinn-Silber-Kupfer-Legierung sein.
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An einer Stelle, die das Durchgangsloch 2A umgibt, ist der Verbindungsabschnitt 7B zwischen der Vorderfläche der ersten Isolierschicht 2 und der Rückfläche der ersten Leitungsschicht 4 und zwischen der Rückfläche der ersten Isolierschicht 2 und der Vorderfläche der zweiten Leitungsschicht 5 vorgesehen, und diese sind miteinander verbunden. Ein hohler Abschnitt 7C, der die Form einer Lücke aufweist, ist in dem zentralen Abschnitt des Verbindungsabschnitts 7B ausgebildet. Der Verbindungsleiter 7 muss nicht den hohlen Abschnitt 7C aufweisen.
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LEITUNGSSCHICHTBEFESTIGUNGSELEMENTE
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Wie in 1 gezeigt, ist die Mehrzahl von Leitungsschicht-Befestigungselementen 9 jeweils zwischen der ersten Leitungsschicht 4 und der ersten Isolierschicht 2, zwischen der ersten Leitungsschicht 4 und der zweiten Isolierschicht 3, zwischen der zweiten Leitungsschicht 5 und der ersten Isolationsschicht 2, oder zwischen der dritten Leitungsschicht 6 und der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet.
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Zum Beispiel sind ähnlich zu den Verbindungsabschnitten 7B der Verbindungsleiter 7 die Mehrzahl von Leitungsschicht-Befestigungselementen 9 aus einem Metallhartlötmaterial oder einem Lötmaterial hergestellt. Die erste Leitungsschicht 4 ist mit der ersten Isolierschicht 2 und der zweiten Isolierschicht 3 durch die Leitungsschicht-Befestigungselementen 9 benachbart dazu verbunden.
Die Leitungsschicht-Befestigungselementen 9 und die Isolierschichten 2 und 3 können leicht aneinander befestigt werden, wenn metallisierte Schichten (nicht gezeigt) in einem Bereich gebildet werden, der den Hilfsbefestigungsbereichen A2 der Isolierschichten 2 und 3 entspricht.
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BEFESTIGUNGSBEREICHE UND NICHTBEFESTIGUNGSBEREICHE
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Wie oben beschrieben, umfasst die Mehrzahl von Leitungsschichten 4, 5 und 6 jeweils die Befestigungsbereiche A1 und A2 und die Nichtbefestigungsbereiche B. In der Ausführungsform sind die Befestigungsbereiche A1 und A2 und die Nichtbefestigungsbereiche B der Leitungsschicht 4, die Befestigungsbereiche A1 und A2 und die Nichtbefestigungsbereiche B der Leitungsschicht 5 und die Befestigungsbereiche A1 und A2 und die Nichtbefestigungsbereiche B der Leitungsschicht 6 an sich entsprechenden Stellen in der Draufsicht angeordnet. Obwohl in der folgenden Beschreibung jeder Bereich unter Verwendung der ersten Leitungsschicht 4 beschrieben wird, gilt die folgende Beschreibung in ähnlicher Weise auch für die anderen Leitungsschichten.
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Die Befestigungsbereiche A1 und A2 sind ein Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 und mehrere Hilfsbefestigungsbereiche A2.
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Wie in 2A gezeigt, Ist der Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 ein Bereich, in dem der Umfangsbereich des Durchgangslochs 2A der ersten Isolierschicht 2 und der ersten Leitungsschicht 4 in der Dickenrichtung mittel des Verbindungsleiters 7 aneinander befestigt sind.
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In dem Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 sind die erste Isolierschicht 2, die metallisierte Schicht 7A, der Verbindungsabschnitt 7B und die erste Leitungsschicht 4 in dieser Reihenfolge aufeinander laminiert. Wie in 2B in Draufsicht gezeigt, ist der Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 ein Bereich, wo die erste Leitungsschicht 4 und der Verbindungsabschnitt 7B einander überlappen, ein Bereich, der einen Bereich ausschließt, der den hohlen Abschnitt 7C überlappt. Wenn der hohle Abschnitt 7C nicht existiert (einschließlich beispielsweise eines Falls, in dem ein Metallelement in dem Verbindungsabschnitt 7B angeordnet ist), wird der Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich ein in 2A mit „A10“ bezeichneter Bereich. Wie in 1 gezeigt, ist der Bereich auf der Innenseite des Durchgangslochs 2A in dem Nichtbefestigungsbereich B enthalten.
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Jeder Hilfsbefestigungsbereich A2 ist ein anderer Bereich als der Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 und dort, wo die erste Leitungsschicht 4 an der ersten Isolierschicht 2 befestigt ist. Genauer gesagt, wie in 1 gezeigt, bilden die Bereiche in der ersten Leitungsschicht 4, in denen die Leitungsschicht-Befestigungselemente 9 verbunden sind, die Hilfsbefestigungsbereiche A2. Die planare Form jedes Hilfsbefestigungsbereichs A2 ist nicht besonders auf bestimmte Formen beschränkt. Bereiche, in denen die Leitungsschicht-Befestigungselemente 9 nicht verbunden sind, sind in den Nichtbefestigungsbereichen B enthalten.
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Der maximale Abstand vom Schwerpunkt des Verbindungsabschnittsbefestigungsbereichs A1 und vom Schwerpunkt jedes der Hilfsbefestigungsbereiche A2 zu einer Außenkante in der Dickenrichtung der ersten Leitungsschicht 4 gesehen beträgt vorzugsweise 7 mm oder weniger und besonders bevorzugt 5 mm oder weniger. Wenn der maximale Abstand zu groß ist, können Risse und Brüche, die durch Unterschiede zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Isolierschichten und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leitungsschichten verursacht werden, in der ersten Isolierschicht 2 und der zweiten Isolierschicht 3 auftreten.
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Der Ausdruck „der maximale Abstand vom Schwerpunkt eines Befestigungsbereichs zu einem Außenrand des Befestigungsbereichs“ bezieht sich auf die Längen von Liniensegmenten, die sich vom Schwerpunkt des Befestigungsbereichs zum Außenrand des Befestigungsbereichs erstrecken (im Folgenden auch als „ausgedehnte Liniensegmente“ bezeichnet), die Länge des längsten ausgedehnten Liniensegments. Wenn ein Nichtbefestigungsbereich in dem Befestigungsbereich enthalten ist (beispielsweise wenn der Befestigungsbereich eine Ringform aufweist), wird zuerst ein virtueller Schwerpunkt, der den Nichtbefestigungsbereich enthält, bestimmt, und das ausgedehnte Liniensegment wird erfasst. Als nächstes wird von der Länge des erlangten ausgedehnten Liniensegments die Länge eines Abschnitts, der durch den Nichtbefestigungsbereich verläuft, von der Länge ausgeschlossen. Das heißt, die Länge des ausgedehnten Liniensegments entspricht der Länge von nur dem Abschnitt, der in dem Befestigungsbereich enthalten ist.
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Wie in 2B gezeigt, ist daher in dem Fall des Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 ein maximaler Abstand D von einem Schwerpunkt O desselben zu einer Außenkante desselben die Breite der metallisierten Schicht 7A (die Differenz zwischen dem Außendurchmesser und dem Innendurchmesser in der Draufsicht).
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In den Nichtbefestigungsbereichen B ist in der Ausführungsform ist jede der Leitungsschichten 4, 5 und 6 beabstandet von der ersten Isolierschicht 2 oder der zweiten Isolierschicht 3 angeordnet. Jedoch kann jede der Leitungsschichten 4, 5 und 6 die erste Isolierschicht 2 oder die zweite Isolierschicht 3 kontaktieren. Das heißt, in den Nichtbefestigungsbereichen B, solange die Leitungsschichten und die Isolierschichten in einer planaren Richtung einzeln verschoben werden können, müssen die Leitungsschichten und die Isolierschichten nicht beabstandet voneinander angeordnet sein, wie sie in jeder Figur sind, und können einander berühren.
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VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG DER LEITERPLATTE
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Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen der Leiterplatte 1 beschrieben.
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Die Leiterplatte 1 wird durch Durchführen eines Herstellungsverfahrens erhalten, das z.B. einen Isolierschichtausbildungsschritt, einen Verbindungsmaterlalplatzierungsschritt und einen Laminierungsschritt aufweist. Hier wird die Leiterplatte 1, In der Leitungsschichten über Durchgangslöcher elektrisch miteinander verbunden sind, als ein Beispiel beschrieben.
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ISOLIERSCHICHTAUSBILDUNGSSCHRITT
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In diesem Schritt wird eine Mehrzahl von Isolierschichten mit Durchgangslöchern gebildet.
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In diesem Schritt wird zunächst ungesinterte Keramik in die Form eines Keramiksubstrats umgeformt. Genauer gesagt werden zunächst keramisches Pulver, ein organisches Bindemittel, ein Lösungsmittel und ein Weichmacher oder andere Additive miteinander vermischt, um eine Aufschlämmung zu erhalten. Als nächstes wird durch Formen der Aufschlämmung in die Form einer Folie durch ein allgemein bekanntes Verfahren die ungesinterte Keramik in Form eines Substrats erhalten (eine sogenannte keramische Grünfolie).
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Durchgangslöcher 2A und 3A sind in der erhaltenen keramischen Grünfolie ausgebildet. Danach werden ungesinterte Leiter, die zu metallisierten Schichten 7A werden, durch Drucken auf die Durchgangslöcher 2A und 3A aufgebracht. Jeder ungesinterte Leiter ist eine Paste, die durch Hinzufügen von beispielsweise einem Lösungsmittel zu einem Strukturmaterial der entsprechenden metallisierten Schicht 7A gebildet wird.
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Nachdem die ungesinterten Leiter gedruckt wurden, wird die keramische Grünfolie gesintert. Dies bildet keramische Isolierschichten 2 und 3. Die ungesinterten Leiter werden in demselben Schritt gesintert, um die metallisierten Schichten 7A zu bilden. Um die Verbindungsfähigkeit mit den Verbindungsabschnitten 7B zu erhöhen, können die metallisierten Schichten 7A nach dem Sintern zum Beispiel mit metallischen Überzügen aus beispielsweise Nickel plattiert werden.
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VERBINDUNGSMATERIALPLATZIERUNGSSCHRITT
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In diesem Schritt werden Verbindungsmaterialien zum Ausbilden der Verbindungsabschnitte 7B in den Durchgangslöchern 2A und 3A angeordnet. Insbesondere werden die Verbindungsmaterialien, die Metallhartlötmaterialien oder Lötmaterialien sind, in den Durchgangslöchern 2A und 3A angeordnet, um ein Aufschmelzen durch Erwärmen zu bewirken. Dies bildet die Verbindungsabschnitte 7B in den Durchgangslöchern 2A und 3A. Zum Beispiel können pastenartige Metallhartlötmaterialien oder kleine Stücke, die aus einer Vorform ausgeschnitten werden, wo beispielsweise Metallhartlötmaterialien zuvor geformt wurden, in den Durchgangslöchern 2A und 3A platziert werden.
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In diesem Schritt muss das Aufschmelzen nicht durchgeführt werden. Das Aufschmelzen der Verbindungsmaterialien kann durch Erwärmen in dem nächsten Laminierungsschritt durchgeführt werden. Unter dem Gesichtspunkt der Erhöhung der Zuverlässigkeit der Verbindung der Verbindungsabschnitte 7B ist es jedoch wünschenswert, das Aufschmelzen vor dem Laminierungsschritt durchzuführen.
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LAMINIERUNGSSCHRITT
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Mit einer Vielzahl von Leitungsschicht-Befestigungselementen 9, die jeweils zwischen der Isolierschicht und der korrespondierenden Leitungsschicht angeordnet sind, während die Mehrzahl von Isolierschichten 2 und 3, wo die Verbindungsmaterialien in den Durchgangslöchern 2A und 3A angeordnet sind, angeordnet ist, und die Mehrzahl von Leitungsschichten 4, 5 und 6, die abwechselnd übereinander in der Dickenrichtung angeordnet werden, wird ein mehrschichtiger Körper erwärmt. Dies verbindet die Isolierschicht 2 mit der Leitungsschicht 4 und der Leitungsschicht 5 durch den entsprechenden Verbindungsleiter 7 und die entsprechenden Leitungsschicht-Befestigungselemente 9 und die Isolierschicht 3 mit der Leitungsschicht 4 und der Leitungsschicht 6 durch die entsprechende Verbindungsleiter 7 und die entsprechenden Leitungsschicht-Befestigungselemente 9.
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EFFEKTE
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Die oben im Detail beschriebene Ausführungsform liefert die folgenden Effekte.
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(1a) Wenn sich die Leitungsschichten 4, 5 und 6 und die Isolierschichten 2 und 3 aufgrund von Temperaturänderungen ausgedehnt oder zusammengezogen haben, kann die Differenz zwischen dem Verformungsbetrag jeder der Leitungsschichten 4, 5 und 6 und der Verformungsbetrag jeder der Isolierschichten 2 und 3, der durch Unterschiede zwischen dem Wärmeausdehnungskoeffizienten jeder der Leitungsschichten 4, 5 und 6 und dem Wärmeausdehnungskoeffizienten jeder der Isolierschichten 2 und 3 verursacht wird, durch den Nichtbefestigungsbereichen B absorbiert werden, die nicht an der Isolierschicht 2 oder der Isolierschicht 3 fixiert sind. Daher wird Spannung, die zwischen der Isolierschicht 2 und der Leitungsschicht 4, zwischen der Isolierschicht 2 und der Leitungsschicht 5, zwischen der Isolierschicht 3 und die Leitungsschicht 4 und zwischen der Isolierschicht 3 und der Leitungsschicht 6 erzeugt wird, reduziert, und Defekte wie Risse oder Brüche in den Isolierschichten 2 und 3 werden unterdrückt.
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Daher kann beispielsweise, um zu bewirken, dass ein relativ großer Strom fließt, selbst wenn die Leitungsschichten 4, 5 und 6 Spulenmuster mit einer relativ großen Fläche sind, ein Bruch der Isolierschichten 2 und 3 durch Veränderungen der Temperatur verursacht werden, unterdrückt werden. Dadurch ist es möglich, einen qualitativ hochwertigen Transformator bereitzustellen, der mit einer hohen Spannung und einem großen Strom arbeitet.
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Daher ist es zum Beispiel möglich, Aluminiumoxid (mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 7,6 × 10-6 m/K) als Hauptbestandteil jeder Isolierschicht zu verwenden, und Kupfer mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit und einer hohen Wärmeleitfähigkeit (und mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten von 17 × 10-8 m/K) als Hauptbestandteil jeder Leitungsschicht zu verwenden. Da Aluminiumoxid eine hohe Spannungsfestigkeit aufweist, ist es wünschenswert, Aluminiumoxid für die Isolierschichten zu verwenden. Da Kupfer einen niedrigen spezifischen Widerstand aufweist, ist es wünschenswert, Kupfer für die Leitungsschichten zu verwenden.
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(1b) Die erste Leitungsschicht 4, die zweite Leitungsschicht 5 und die dritte Leitungsschicht 6 umfassen jeweils den Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 und sind an der ersten Isolierschicht 2 oder der zweiten Isolierschicht 3 mit dem entsprechende Verbindungsleiter 7 mit einer relativ kleinen Fläche befestigt. Als Ergebnis ist es möglich, jede der Leitungsschichten 4, 5 und 6 in Bezug auf die Isolierschicht 2 oder die Isolierschicht 3 zu halten, während die Erzeugung von Spannungen, die durch Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht werden, unterdrückt wird.
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(1c) Da die erste Leitungsschicht 4, die zweite Leitungsschicht 5 und die dritte Leitungsschicht 6 jeweils die Hilfsbefestigungsbereiche A2 enthalten, ist es möglich, die Leitungsschichten 4, 5 und 6 stabiler halten, während die Erzeugung von Spannungen unterdrückt wird, die durch Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten verursacht werden.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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LEITERPLATTE
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Eine in 3A gezeigte Leiterplatte 11 enthält eine Mehrzahl von Isolierschichten (eine erste Isolierschicht 12 und eine zweite Isolierschicht 13), eine Mehrzahl von Leitungsschichten (eine erste Leitungsschicht 4, eine zweite Leitungsschicht 5, und eine dritte Leitungsschicht 6) und eine Vielzahl von Verbindungsleitern 7, die jeweils die entsprechenden Leitungsschichten verbinden. Da die Mehrzahl von Leitungsschichten 4, 5 und 6 und die Mehrzahl von Verbindungsleitern 7 denen der Leiterplatte 1 von 1 ähnlich sind, haben sie die gleichen Bezugszeichen und werden nicht beschrieben.
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ISOLIERSCHICHTEN
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Die erste Isolierschicht 12 unterscheidet sich von der ersten Isolierschicht 2 von 1 darin, dass sie in ihrer Oberfläche einen mit Nuten versehenen Abschnitt 12A aufweist, der dünner als die anderen Abschnitte der ersten Isolierschicht 12 ist. Die zweite Isolierschicht 13 unterscheidet sich von der zweiten Isolierschicht 3 aus 1, indem sie in ihrer Oberfläche einen mit Nuten versehenen Abschnitt 13A aufweist, der dünner als die anderen Abschnitte der zweiten Isolierschicht 13 ist.
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Der genutete Abschnitt 12A ist so ausgebildet, dass die erste Leitungsschicht 4 darin angeordnet werden kann. Der genutete Abschnitt 13A ist so ausgebildet, dass die dritte Leitungsschicht 6 darin angeordnet werden kann. Zumindest ein Teil der ersten Leitungsschicht 4 in einer Dickenrichtung ist in dem genuteten Abschnitt 12A der ersten Isolierschicht 12 angeordnet. Wenigstens ein Teil der dritten Leitungsschicht 6 in der Dickenrichtung ist in dem genuteten Abschnitt 13A der zweiten Isolierschicht 13 angeordnet.
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Insbesondere ist die planare Form (die äußere Kante) des genuteten Abschnitts 12A ähnlich der planaren Form der ersten Leitungsschicht 4 und ist geringfügig größer als die erste Leitungsschicht 4. Die planare Form (die äußere Kante) des genuteten Abschnitts 13A ist ähnlich der planaren Form (der äußeren Kante) der dritten Leitungsschicht 6 und ist geringfügig größer als die dritte Leitungsschicht 6. Das heißt, durch eine Innenwand der ersten Isolierschicht 12, die den genuteten Abschnitt 12A der der ersten Isolierschicht 12 bildet, ist die erste Leitungsschicht 4 umgeben; und durch eine Innenwand der zweiten Isolierschicht 13, die den genuteten Abschnitt 13A in der zweiten Isolierschicht 13 bildet, ist die dritte Leitungsschicht 6 umgeben. Das heißt, wenn die erste Leitungsschicht 4 in dem genuteten Abschnitt 12A angeordnet ist oder die dritte Leitungsschicht 6 in dem genuteten Abschnitt 13A angeordnet ist, wird ein Spalt zwischen der Leitungsschicht und der Innenwand der entsprechenden Isolierschicht gebildet, die den genuteten Abschnitt bildet.
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Die Tiefen der genuteten Abschnitte 12A und 13A sind nicht besonders auf bestimmte Tiefen beschränkt. Die Tiefe des genuteten Abschnitts 12A und die Tiefe des genuteten Abschnitts 13A können kleiner als die Dicke der Leitungsschicht 4 bzw. der Dicke der Leitungsschicht 6 sein, wie in 3A gezeigt; oder kann größer als die Dicke der Leitungsschicht 4 bzw. der Dicke der Leitungsschicht 6 sein. Unter dem Gesichtspunkt der Verringerung der Höhe der Leiterplatte 1, wie in 3B gezeigt, können, wie in 3B gezeigt, die Tiefe des genuteten Abschnitts 12A und die Tiefe des genuteten Abschnitts 13A gleich der Dicke der Leitungsschicht 4 und der Dicke der Leitungsschicht 6 sein. Das heißt, Oberflächen von Bereichen der Isolierschichten 12 und 13, die sich von den entsprechenden genuteten Abschnitten 12A und 13A unterscheiden, können bündig mit den Oberflächen der entsprechenden Leitungsschichten 4 und 6 sein.
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EFFEKTE
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Die Ausführungsform, die im Detail oben beschrieben wurde, stellt die folgenden Effekte bereit.
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(2a) Während die Erzeugung von Spannungen, die durch Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Isolierschichten 12 und 13 und den Wärmeausdehnungskoeffizienten der Leitungsschichten 4, 5 und 6 verursacht werden, unterdrückt wird, ist es möglich, die Dicke der Leiterplatte 1 durch die genuteten Abschnitte 12A und 12B zu reduzieren. Da es ferner möglich ist, die Längen der Verbindungsleiter 7 zu verringern, die sich durch die entsprechenden Isolierschichten 12 und 13 erstrecken, ist es möglich, den Widerstand zu verringern.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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LEITERPLATTE
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Eine in 4 gezeigte Leiterplatte 21 enthält eine Vielzahl von Isolierschichten (eine erste Isolierschicht 2, eine zweite Isolierschicht 3, eine dritte Isolierschicht 22, eine vierte Isolierschicht 23 und eine fünfte Isolierschicht 24), eine Vielzahl von Leitungsschichten (eine erste Leitungsschicht 4, eine zweite Leitungsschicht 5, eine dritte Leitungsschicht 6, eine vierte Leitungsschicht 25, eine fünfte Leitungsschicht 26 und eine sechste Leitungsschicht 27), eine Vielzahl von Verbindungsleitern 7, wobei jede die entsprechend Leitungsschicht verbindet, und eine Vielzahl von Isolierschicht-Befestigungselementen 10.
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Da die Vielzahl von Isolierschichten 2 und 3, die Leitungsschichten 4, 5 und 6 und die Vielzahl von Verbindungsleitern 7 denen der Leiterplatte 1 in 1 ähnlich sind, werden ihnen dieselben Bezugszeichen gegeben und werden diese nicht beschrieben.
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Die dritte Isolierschicht 22, die vierte Isolierschicht 23 und die fünfte Isolierschicht 24 haben die gleiche Struktur wie die erste Isolierschicht 2. Die dritte Isolierschicht 22 ist auf einer Vorderfiächenseite der ersten Isolierschicht 2 angeordnet. Die vierte Isolierschicht 23 und die fünfte Isolierschicht 24 sind auf einer Rückflächenseite der zweiten Isolierschicht 3 in dieser Reihenfolge angeordnet.
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LEITUNGSSCHICHTEN
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Die vierte Leitungsschicht 25 ist zwischen der vierten Isolierschicht 23 und der fünften Isolierschicht 24 angeordnet. Die fünfte Leitungsschicht 26 ist auf einer Vorderflächenseite der dritten Isolierschicht 22 angeordnet. Die sechste Leitungsschicht 27 ist auf einer Rückflächenseite der fünften Isolierschicht 24 angeordnet.
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Die fünfte Leitungsschicht 26 umfasst Anschlüsse 26A und 26B, die elektrisch mit einem Äußeren verbunden sind. Die sechste Leitungsschicht 27 enthält Anschlüsse 27A und 27B, die elektrisch mit einem Äußeren verbunden sind. Jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B ist so gezeigt, dass er in seiner Gesamtheit mit seiner entsprechenden Isolierschicht verbunden ist. Da die Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B relativ kleine Flächen aufweisen, und Spannungen, die aufgrund von Unterschieden zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten erzeugt werden, selbst wenn jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B in seiner Gesamtheit mit der entsprechenden Isolierschicht verbunden ist, klein sind, kann jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B mit seiner entsprechenden Isolierschicht verbunden werden. Da jedoch jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B nur durch seinen entsprechenden Verbindungsleiter 7 mit seiner entsprechenden Leitungsschicht verbunden werden muss, ist es aus dem Grund nicht länger notwendig, die Belastung zu berücksichtigen, die aufgrund von Unterschiede zwischen den Wärmeausdehnungskoeffizienten entsteht, es ist wünschenswert, dass jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B nicht an seiner entsprechenden Isolierschicht befestigt ist. Jeder der Anschlüsse 26A, 26B, 27A und 27B kann nur an seiner entsprechenden Isolierschicht an seinem Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 befestigt sein, der in 1 für die Wärmeausdehnungskoeffizienten gezeigt ist.
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In der Ausführungsform enthält die erste Leitungsschicht 4 eine Hauptleitungsschicht 4A und eine Hilfsleitungsschicht 4B, die von der Hauptleitungsschicht 4A getrennt ist; die zweite Leitungsschicht 5 umfasst eine Hauptleitungsschicht 5A und eine Hilfsleitungsschicht 5B, die von der Hauptleitungsschicht 5A getrennt ist; die dritte Leitungsschicht 6 enthält eine Hauptleitungsschicht 6A und eine Hilfsleitungsschicht 6B, die von der Hauptleitungsschicht 6A getrennt ist; und die vierte Leitungsschicht 25 enthält eine Hauptleitungsschicht 25A und eine Hilfsleitungsschicht 25B, die von der Hauptleitungsschicht 25A getrennt ist.
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Die Hauptleitungsschichten 4A, 5A, 6A und 25A sind jeweils eine Leitungsschicht eines Leitungssmusters von beispielsweise einer Spule. Da jede der Hauptleitungsschichten 4A, 5A, 6A und 25A eine relativ große Fläche aufweist, umfassen sie jeweils die in 1 gezeigten Nichtbefestigungsbereiche B.
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Die Hilfsleitungsschichten 4B, 5B, 6B und 25B sind jeweils eine Leitungsschicht zum Verbinden entsprechender Hauptleitungsschichten miteinander in einer Dickenrichtung. Zum Beispiel verbindet die Hilfsleitungsschicht 4B der ersten Leitungsschicht 4 die Hauptleitungsschicht 5A der zweiten Leitungsschicht 5 und die Hauptleitungsschicht 6A der dritten Leitungsschicht 6 miteinander über den Verbindungsleiter 7.
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Ähnlich zu den Anschlüssen 26A, 26B, 27A und 27B haben die Hilfsleitungsschichten 4B, 5B, 6B und 25B jeweils eine relativ kleine Fläche mit einem maximalen Abstand von ihrem Schwerpunkt zu ihrer Außenkante in der Draufsicht von 7 mm oder weniger. Daher kann jede der Hilfsleitungsschichten 4B, 5B, 6B und 25B in ihrer Gesamtheit mit einer Isolierschicht auf einer Vorderflächenseite oder auf einer Rückflächenseite in Draufsicht verbunden werden, ohne die Nichtbefestigungsbereiche B zu enthalten. In diesem Fall enthält jede der Hilfsleitungsschichten 4B, 5B, 6B und 25B nur einen Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 oder Hilfsbefestigungsbereich A2. Jede Hilfsleitungsschicht kann aus der vorstehend erwähnten Kupferfolie oder Kupferplatte gebildet sein oder kann aus dem gleichen Material wie die metallisierten Schichten 7A gebildet sein.
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ISOLIERSCHICHT-BEFESTIGUNGSELEMENTE
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Die Isolierschichtbefestigungselemente 10 sind Elemente, die benachbarte Isolierschichten (beispielsweise die erste Isolierschicht 2 und die zweite Isolierschicht 3) in der Dickenrichtung miteinander verbinden. Jedes Isolierschichtbefestigungselement 10 ist zwischen entsprechenden Isolierschichten angeordnet. Jedes Isolierschichtbefestigungselement 10 ist so angeordnet, dass es eine entsprechende der ersten Leitungsschicht 4, der zweiten Leitungsschicht 5, der dritten Leitungsschicht 6 und der vierten Leitungsschicht 25 von der Dickenrichtung aus gesehen umgibt.
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Jedes Isolierschichtbefestigungselement 10 umfasst zwei metallisierte Schichten 10A und einen Verbindungsabschnitt 10B.
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Die zwei metallisierten Schichten 10A sind zwischen einer Rückfläche von einer von zwei Isolierschichte angeordnet, die miteinander verbunden sind (zum Beispiel eine Rückseitenfläche der ersten Isolierschichten 2) und einer Vorderfläche der anderen Isolierschicht (beispielsweise eine Vorderfläche der zweiten Isolierschicht 3).
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Jeder Verbindungsabschnitt 10B ist zwischen den zwei metallisierten Schichten 10A angeordnet und verbindet die zwei metallisierten Schichten 10A miteinander in der Dickenrichtung.
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Das Material jeder metallisierten Schicht 10A kann beispielsweise Wolfram oder Molybdän als Hauptbestandteil enthalten. Das Material jedes Verbindungsabschnitts 10B kann das gleiche wie das Material des Verbindungsabschnitts 7B jedes Verbindungsleiters 7 sein.
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Die Vielzahl von Isolierschichtbefestigungselementen 10 kann Isolierschichtbefestigungselemente 10 umfassen, die aus einem Harzklebstoff, wie einem Epoxidharzklebstoff oder einem Silikonharzklebstoff, gebildet sind. Jedes Isolierschichtbefestigungselement 10 kann unter Verwendung einer Keramik enthaltenden Paste ausgebildet werden. Wenn Harz oder Keramik verwendet wird, müssen die metallisierten Schichten 10A nicht gebildet werden.
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Um Abschnitte zwischen den Isolierschichten abzudichten und zu fixieren, kann zusätzlich zu den Isolierschichtbefestigungselementen 10, die zwischen entsprechenden Isolierschichten vorgesehen sind, ein Isolierschichtbefestigungselement 10 vorgesehen sein, das auf einmal einen Seitenabschnitt der Leiterplatte über der Vielzahl von Isolierschichten bedeckt. Alternativ ist es möglich, anstatt jedes Isolierschichtbefestigungselement 10 zwischen entsprechenden Isolierschichten anzuordnen, nur das Isolierschichtbefestigungselement 10 vorzusehen, das auf einmal einen Seitenabschnitt der Leiterplatte über die Vielzahl von Isolierschichten bedeckt.
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EFFEKTE
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Die Ausführungsform, die im Detail oben beschrieben wurde, stellt die folgenden Effekte bereit.
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(3a) Da jede der Leitungsschichten 4, 5, 6 und 25 durch ihr entsprechendes Isolierschichtbefestigungselement 10 abgedichtet ist, kann eine Oxidation der Leitungsschichten 4, 5, 6 und 25 und Kurzschlüsse zwischen den Leitungsschichten verursacht durch Feuchtigkeit in der Luft unterdrückt werden. Insbesondere ist es möglich, das Auftreten von Oberflächenentladungen, die durch das Anhaften von Feuchtigkeit verursacht werden, zu unterdrücken. Folglich ist es möglich, die Zuverlässigkeit der Leiterplatte 1 zu erhöhen.
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ANDERE AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Obwohl Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben sind, ist die vorliegende Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und kann offensichtlich verschiedene Formen annehmen.
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(4a) In der Leiterplatte 1 der oben beschriebenen Ausführungsform muss nicht jedes Leitungsschichtbefestigungselement 9 zwischen der entsprechenden Leitungsschicht und der entsprechenden Isolierschicht vorgesehen sein. Das heißt, jede Leitungsschicht kann nur die Verbindungsabschnittsbefestigungsbereiche A1 enthalten, ohne die Hilfsbefestigungsbereiche A2 zu enthalten. Wenn jedes Leitungsschichtbefestigungselement 9 bereitgestellt wird, kann jedes Leitungsschichtbefestigungselement 9 an der entsprechenden Isolierschicht unter Verwendung eines Klebstoffs an den Hilfsbefestigungsbereichen A2 angeklebt werden. Als der Klebstoff kann ein Harzklebstoff, wie ein Epoxidharzklebstoff oder ein Silikonharzklebstoff, ausgewählt werden.
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(4b) In der Leiterplatte 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen muss nicht jede Leitungsschicht den Verbindungsabschnittsbefestigungsbereich A1 und die Hilfsbefestigungsbereiche A2 enthalten. Das heißt, jede Leitungsschicht kann nur die Nichtbefestigungsbereiche B enthalten und muss überhaupt nicht an einer Isolierschicht befestigt sein.
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In diesem Fall enthält jeder Verbindungsleiter 7 nicht die metallisierte Schicht 7A, die an der Isolierschicht vorgesehen ist, und enthält nur den Verbindungsabschnitt 7B. Der Verbindungsabschnitt 7B jedes Verbindungsleiters 7 kann von einer entsprechenden der Isolierschichten getrennt sein und in einem entsprechenden des Durchgangslochs 2A und des Durchgangslochs 3A angeordnet sein.
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(4c) In der Leiterplatte 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen können die Befestigungsbereiche A1 der entsprechenden Leitungsschichten, die Befestigungsbereiche A2 der entsprechenden Leitungsschichten und die Nichtbefestigungsbereiche B der entsprechenden Leitungsschichten an Stellen angeordnet sein, die in der Draufsicht nicht übereinstimmen. Daher können die Durchgangslöcher der entsprechenden Isolierschichten auch an Stellen angeordnet sein, die in der Draufsicht nicht übereinstimmen.
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(4d) In der Leiterplatte 1 der oben beschriebenen Ausführungsformen, wie in 5 gezeigt, kann die erste Leitungsschicht 4 ein Hilfsdurchgangsloch 4C an einer Stelle aufweisen, die das Durchgangsloch 2A der ersten Isolierschicht, In der Dickenrichtung betrachtet, überlappt, und die zweite Leitungsschicht 5 kann ein Hilfsdurchgangsloch 5C an einer Stelle aufweisen, die das Durchgangsloch 2A der ersten Isolierschicht 2, in der Dickenrichtung betrachtet, überlappt.
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Durch Bereitstellen der Hilfsdurchgangslöcher 4C und 5C auf diese Weise kann Gas, das erzeugt wird, wenn die Verbindungsleiter 7 gebildet werden, zu der Außenseite des Durchgangslochs 2A abgegeben werden (das heißt, eine Entgasung kann durchgeführt werden). Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Ausbauchen der ersten Leitungsschicht 4 und der zweiten Leitungsschicht 5 zu unterdrücken. Das Hilfsdurchgangsloch 4C absorbiert die Wärmeausdehnung der ersten Leitungsschicht 4, und das Hilfsdurchgangsloch 5C absorbiert die Wärmeausdehnung der zweiten Leitungsschicht 5 und ist daher in der Lage, die auf die erste Isolierschicht 2 ausgeübte Spannung zu verringern und das Brechen der ersten Isolierschicht 2 zu unterdrücken.
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Wenn jede Leitungsschicht ein solches Hilfsdurchgangsloch aufweist und die Hilfsdurchgangslöcher der entsprechenden Isolierschichten miteinander in der Dickenrichtung verbunden sind, ist es möglich, Gas abzulassen, das erzeugt wird, wenn die Verbindungsleiter 7 gebildet werden, die auf der Innenseite in der Dickenrichtung angeordnet sind.
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(4e) In der Leiterplatte 1 jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen muss die metallisierte Schicht 7A jedes Verbindungsleiters 7 nicht auf der gesamten Oberfläche der Innenwand der Isolationsschicht 2 angeordnet sein, in der das Durchgangsloch 2A der Isolationsschicht 2 angeordnet ist, oder auf der auf der gesamten Oberfläche der Innenwand der Isolationsschicht 3 angeordnet sein, in der das Durchgangsloch 3A der Isolationsschicht 3 angeordnet ist. Jede metallisierte Schicht 7A kann auf einem Teil der Innenwand der Isolierschicht 2 oder einem Teil der Innenwand der Isolierschicht 3 angeordnet sein oder kann nur auf der Vorderfläche oder der Rückfläche der Isolierschicht 2 angeordnet sein oder nur auf der Vorderfläche oder der Rückfläche der Isolierschicht 3.
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Jeder Verbindungsleiter 7, der in einem entsprechenden von dem Durchgangsloch 2A und dem Durchgangsloch 3A angeordnet ist, kann einen hohlen Abschnitt 7C enthalten, der in 2A gezeigt ist. Das heißt, jeder Verbindungsleiter 7 kann die Form einer konformen Durchkontaktierung aufweisen, wobei der Verbindungsabschnitt 7B entlang der Innenwand der Isolierschicht 2 mit dem Durchgangsloch 2A gebildet ist oder die Form einer konformen Durchkontaktierung aufweisen, wobei der Verbindungsabschnitt 7B entlang der Innenwand der Isolierschicht 3 mit dem Durchgangsloch 3A gebildet ist. Ein Abschnitt jedes hohlen Abschnitts 7C, der in 2A gezeigt ist, kann in der Form einer gefüllten Durchkontaktierung sein, der der Verbindungsabschnitt 7B ist. Jeder Verbindungsleiter 7 kann eine Form aufweisen, in der ein Metallelement in einer entsprechenden der Durchgangsöffnung 2A und der Durchgangsöffnung 3A angeordnet ist und der Verbindungsabschnitt 7B in der Nähe davon ausgebildet ist.
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(4f) In der Leiterplatte 1 jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen muss die Isolierschicht 2 das Durchgangsloch 2A nicht enthalten, und die Isolierschicht 3 muss das Durchgangsloch 3A nicht enthalten. Das heißt, die Verbindungsleiter 7 müssen nicht in dem Durchgangsloch 2A oder dem Durchgangsloch 3A angeordnet sein.
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Wie in 6 gezeigt, kann beispielsweise ein Verbindungsleiter 7 auf einer Seite der Seitenfläche der Isolierschicht 2 angeordnet sein. In 6 umfasst der Verbindungsleiter 7 ferner ein stabförmiges Metallelement 7D. Die metallisierte Schicht 7A ist auf der Seitenfläche und einem Teil der Vorderfläche und einem Teil der Rückfläche der Isolierschicht 2 angeordnet. Der Verbindungsbereich 7B kann zwischen der metallisierten Schicht 7A und der Leitungsschicht 4 und zwischen den beiden metallisierte Schicht 7A und der Leitungsschicht 5 angeordnet sein. Das Metallelement 7D ist mit einer Seitenoberfläche der Leitungsschicht 4, einer Seitenoberfläche der Leitungsschicht 5, der metallisierten Schicht 7A und dem Verbindungsabschnitt 7B verbunden.
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In 6 ist die metallisierte Schicht 7A nur auf der Innenwand der Isolierschicht 2 angeordnet, die das Durchgangsloch 2A bildet. Ferner muss der Verbindungsleiter 7 nicht an der Isolierschicht 2 befestigt sein. Das heißt, der Verbindungsleiter 7 kann nur das Metallelement 7D umfassen, das die Leitungsschichten 4 und 5 verbindet.
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In 6 muss der Verbindungsleiter 7 das Metallelement 7D nicht enthalten. In diesem Fall ist die metallisierte Schicht 7A auf der Seitenfläche und / oder der Vorderfläche und der Rückfläche der Isolierschicht 2 ausgebildet, und die Leitungsschichten 4 und 5 sind durch den Verbindungsabschnitt 7B verbunden. Das heißt, der Verbindungsleiter 7 enthält nur die metallisierte Schicht 7A und den Verbindungsabschnitt 7B.
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Als der Verbindungsabschnitt 7B in 6 kann ein Klebstoff verwendet werden. Das heißt, die Leitungsschichten und die Isolierschicht können aneinander durch Anhaften unter Verwendung eines Klebstoffs befestigt werden. In diesem Fall ist ein Bereich, in dem der Klebstoff bereitgestellt wird, in dem Befestigungsbereich enthalten. Als der Verbindungsabschnitt 7B jedes Verbindungsleiters 7 in den 1 bis 6 kann ein leitfähiger Klebstoff verwendet werden. Das heißt, zum Beispiel können in 1 die erste Leitungsschicht 4 und die zweite Leitungsschicht 5 mit einem leitfähigen Klebstoff aneinander geklebt sein.
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(4g) In den Leiterplatten 1, 11 und 21 der oben beschriebenen Ausführungsformen ist das Material jeder Isolierschicht nicht auf Keramik beschränkt. Zum Beispiel kann jede Isolierschicht zum Beispiel ein Harz oder Glas als Hauptbestandteil enthalten.
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(4h) Die Leiterplatten 1, 11 und 21 der oben beschriebenen Ausführungsformen ermöglichen, dass ein planarer Transformator gebildet wird. Das heißt, die erste Leitungsschicht und die zweite Leitungsschicht können derart sein, dass ein spulenartiges Leitungsmuster an einem äußeren Randabschnitt der Isolierschicht vorgesehen ist. Alternativ kann ein zentraler Abschnitt einer Isolierschicht ein Kerneinführloch aufweisen, das sich durch eine Innenseite eines drahtgewickelten Wicklungsmusters mit der Form einer Spule erstreckt. Zum Beispiel kann ein Magnetkörperkern, wie etwa ein Ferritmagnetkörperkern, in das Kerneinführloch eingeführt werden.
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(4i) Obwohl in den Leiterplatten 1, 11 und 21 der oben beschriebenen Ausführungsformen die Isolierschichten mit der gleichen Dicke gezeigt sind und die Leitungsschichten mit der gleichen Dicke gezeigt sind, können die Isolierschichten unterschiedliche Dicken aufweisen und können die Leitungsschichten unterschiedliche Dicken aufweisen. Die Leitungsschichten können unterschiedliche belegte Bereiche haben.
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In den Leiterplatten 1, 11 und 21 der oben beschriebenen Ausführungsformen, kann wenn Nichtbefestigungsbereiche, in denen die Isolierschichten und die Leitungsschichten nicht aneinander befestigt sind, vorhanden sind, selbst wenn sich die Dicke der Leitungsschicht auf der Vorderflächenseite einer Isolierschicht und die Dicke der Leitungsschicht auf der Rückflächenseite der gleichen Isolierschicht voneinander unterscheidet, oder wenn sich die belegten Bereiche jeder dieser Leitungsschichten voneinander unterscheiden, ein Biegen der Isolierschicht unterdrückt werden.
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(4j) Die Funktion eines Strukturelements in den oben beschriebenen Ausführungsformen kann auf eine Vielzahl von Strukturelementen verteilt sein, oder die Funktionen einer Vielzahl von Strukturelementen können in einem Strukturelement kombiniert sein. Ein Teil der Struktur einer oben beschriebenen Ausführungsform kann weggelassen werden. Zumindest ein Teil der Struktur einer oben beschriebenen Ausführungsform kann beispielsweise zu der Struktur einer anderen oben beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt oder durch diese ersetzt werden. Verschiedene Moden, die in der technischen Idee enthalten sind, die aus dem Wortlaut im Umfang der Ansprüche spezifiziert ist, entsprechen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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