DE112008003252T5 - Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich - Google Patents

Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich Download PDF

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Jun Nagahama-shi Matsui
Shingetsu Nagahama-shi YAMADA
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Mitsubishi Plastics Inc
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Mitsubishi Plastics Inc
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Abstract

Vielschichtiges Leitungssubstrat, umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind; und einen Hohlraumbereich,
wobei in dem vielschichtigen Leitungssubstrat zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 2 bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist,
wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial umfassen, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenbereich von 470 nm nach einer thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist,
wobei das Leitungssubstrat 2 mit einem Hohlraumloch versehen ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung betrifft einen Halbleiterchip, insbesondere betrifft sie ein vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich (d. h. Loch, Aussparung) zur Befestigung von Licht-emittierenden Dioden (LED-Elementen).
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Verwendung von Licht-emittierenden Dioden (LED), die Aufmerksamkeit als Lichtquelle der nächsten Generation erzeugen, hat sich auf Gebiete stetig ausgeweitet wie Flüssigkristallanzeigen (LCD), Hintergrundbeleuchtung, Automobillampen und Beleuchtung. Als Packungssubstrat, auf dem LEDs befestigt werden, gibt es ein Chip-LED, erhalten durch: direktes Befestigen von LED-Elementen auf einem Muster einer gedruckten Leitungsplatte, gebildet aus einer mit weißer Kupferfolie laminierten Platte und anschließendes Abdichten dieser mit einem transparenten Silikonharz oder Epoxyharz; oder ein Chip-LED, erzeugt durch: Einsatz-Formgeben (insert-molding) eines weißen Harzes als ein Reflektor zu einem Metallrahmen; direktes Befestigen von LED-Elementen auf einem Metallrahmenbereich, der durch einen weißen Harzreflektor umgeben ist; und anschließendes Einsetzen des abdichtenden Harzes im Inneren des Reflektors. Diese Chip-LED-Packungen wurden durch Löten auf einer Mutterplatte einer elektronischen Vorrichtung durch Hersteller für den elektronischen Vorrichtungszusammenbau für praktische Anwendung als ein kommerzielles Produkt befestigt. Weil zusätzlich stark helles weißes LED in diesen Tagen entwickelt worden ist zur Verwendung für allgemeine zukünftige Beleuchtung, werden diese LED-Elemente manchmal direkt auf der Mutterleitungsplatte selbst zur Verwendung für die Beleuchtung befestigt.
  • Als ein Isolationsbasismaterial für ein LED-befestigtes Packungssubstrat wird in einem Fall einer mit weißer Kupferfolie laminierten Platte ein Glastuch/Titandioxidgefülltes weißes Bismaleimid-Triazin-Harz, ein weißes Epoxyharz oder ein Keramiksubstrat verwendet. Auf der anderen Seite wird beim Einsatzformgeben ein mit Glasfaser versetztes oder mit Titandioxid versetztes weißes Harz auf Polyamidbasis verwendet. Das weiße Bismaleimid-Triazin-Harz, das weiße Epoxyharz und das weiße Harz auf Polyamidbasis zeigen eine gelbe Verfärbung aufgrund der Wärme zu einem Zeitpunkt des Substrat-Herstellungsverfahrens wie einem Schmelzschritt oder aufgrund der oxidativen Zersetzung des Harzes selbst durch die Wärme der LEDs während des Betriebes, wodurch sich das Reflexionsvermögen mit dem Alter vermindert. Wenn ein Keramiksubstrat verwendet wird, tritt das Problem der gelben Verfärbung nicht auf; jedoch neigt das Keramiksubstrat dazu, gebrochen zu werden, wodurch es schwierig ist, ein größeres Substrat zu erzeugen. Angesichts der Substratstruktur ist es darüber hinaus schwierig, weil das Glastuch/Titandioxidversetzte weiße Bismaleimid-Triazin-Harz und das weiße Epoxyharz ein Glastuch enthalten, ein dünneres Substrat zu bilden, sodass konventionelle, kommerziell erhältliche Substrate eine Dicke von wenigstens 40 μm haben. Zusätzlich kann ein Keramiksubstrat keine gewisse mechanische Festigkeit aufrecht erhalten, sodass die Dicke üblicherweise etwa 400 μm ist und es schwierig ist, ein dünneres Substrat zu bilden. Beim Einsatz-Formgebungstyp hat, obwohl die Reflexionseffizienz durch einen Reflektor des weißen Harzes auf Polyamidbasis erhöht werden kann, der Reflektor eine Dicke von mehreren hundert Mikrometer, was die Bildung eines dünneren Substrates inhibiert. Wegen der Dämmwirkung des Reflektors entfaltet der Einsatz-Formgebungstyp eine gute Verarbeitbarkeit bei der Harzabdichtung auf der einen Seite; jedoch existieren noch Probleme der Adhäsivität zwischen einem Metallrahmen und einem Harz.
  • Somit ist ein Substrat zur Befestigung von LED, das verdünnt werden kann, das effizient Licht, das von LEDs emittiert wird, reflektieren kann und eine geringe Verminderung des Reflexionsvermögens unter einer Umgebung mit hoher Wärmebelastung aufzeigt, gewünscht.
  • Für diese Probleme wird eine Hohlraumsubsträtstruktur vorgeschlagen. Als ein Verfahren zur Bildung eines Hohlraumbereiches in einem Substrat gibt es das Plansenken oder Ziehen des Substrates. Bei Anwendung eines Plansenkens wird die Beschränkung der Mustergebung und Abfall, der zum Zeitpunkt der Verarbeitung erzeugt wird, zu einem Problem. Wenn auf der anderen Seite das Verfahren des Ausformens unter Anwendung von Stempeln und Prägeplatten angewandt wird, kann die Hohlraumstruktur entsprechend der Beschreibung nicht gebildet werden oder ein Ausbauchungsbereich kann auf der Rückseite des Substrates gebildet werden. Das Patentdokument 1 schlägt ein Substrat mit einem Hohlraum vor, umfassend ein wärmehärtendes Harz und das ebenfalls als ein Reflektor fungieren kann.
    Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung ( JP-A) 8-083930 .
  • Offenbarung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösende Probleme
  • Bei dem Chip-LED-befestigten Substrat des Patentdokumentes 1 wird es durch Befestigen von LEDs auf einem Substrat mit einem Hohlraumbereich möglich, das Substrat dünner zu machen und das Licht, das von LEDs emittiert wird, nach vorne effizient zu reflektieren, zur Verbesserung der frontalen Helligkeit. Weil der Hohlraumbereich jedoch durch Plansenken gebildet wird, stehen Reste (oder Grate) der Verstärkung wie Glastuch wie Fasern hervor; darüber hinaus erfordert das Formen der Hohlraumbereiche durch Plansenken Kosten, Zeit und Mühen, die problematisch sind. Weiterhin neigt durch die Wärme zum Zeitpunkt des Befestigungsschrittes (bleifreier Lötschmelzschritt) oder des tatsächlichen Betriebes das Substratmaterial zur Verfärbung und das Reflexionsvermögen neigt zur Verminderung.
  • Demzufolge liegt ein Ziel dieser Erfindung darin, ein LED-befestigtes Substrat anzugeben, das keine oxidative Zersetzung des Harzes selbst durch Wärme zu einem Zeitpunkt des Substratherstellungsverfahrens (wie Schmelzschritt) und des tatsächlichen Betriebes verursacht, eine hohe Reflexionseffizienz zeigt und zu einem dünneren Substrat gebildet werden kann.
  • Mittel zur Lösung der Probleme
  • Nachfolgend wird diese Erfindung beschrieben. Um das Verständnis dieser Erfindung leichter zu machen, werden Bezugszeichen der beigefügten Zeichnungen in Klammern angegeben; jedoch ist diese Erfindung nicht durch die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt.
  • Der erste Aspekt dieser Erfindung ist ein vielschichtiges Leitungssubstrat (200, 200A), umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind; und einen Hohlraumbereich (220), wobei in dem vielschichtigen Leitungssubstrat zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 1 (100a) zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 2 (100a) bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 (100a) angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 (100a) und/oder das Leitungssubstrat 2 (100A) ein Isolationsbasismaterial (10) umfasst, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenbereich von 470 nm nach einer thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist, wobei das Leitungssubstrat 2 (100A) mit einem Hohlraumloch (15) versehen ist.
  • An das vielschichtige Leitungssubstrat (200, 200A) mit dem Hohlraumbereich (220) dieser Erfindung können LED-Elemente befestigt werden. Weil zusätzlich der Hohlraumbereich nicht durch Plansenken, sondern durch Laminieren von Leitungssubstraten (100A) mit einem Hohlraumloch gebildet wird, mit anschließender Thermokompressionsbindung davon, ist es möglich, ein Substrat mit einem Hohlraum effizient zu bilden. Darüber hinaus kann selbst ein kleiner Hohlraumbereich (220) und ein komplex geformter Hohlraumbereich (220) leicht erzeugt werden.
  • Der zweite Aspekt dieser Erfindung ist ein vielschichtiges Leitungssubstrat (200C, 200D), umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind; und einen Hohlraumbereich (220) in dem vielschichtigen Leitungssubstrat, wobei zumindest eine Schicht des Leitungssubstrates 1 (100c) zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 2 (100c) bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 (100c) angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 (100c) und/oder das Leitungssubstrat 2 (100C) ein Isolationsbasismaterial (10) umfasst, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist und weiterhin eine Adhäsivschicht (40) umfasst, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials (10) angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 2 (100c) mit dem Hohlraumloch (15) versehen ist.
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat (200C, 200D) gemäß dem zweiten Aspekt dieser Erfindung entfaltet nicht nur die Wirkung des ersten Aspektes dieser Erfindung, sondern entfaltet ebenfalls eine ausgezeichnete Zwischenschichtadhäsivität zwischen den jeweiligen Nachbarschichten aufgrund der Laminierung der Leitungssubstrate mit einer Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente; somit ist es möglich, ein vielschichtiges Leitungssubstrat anzugeben, das eine ausgezeichnete elektronische Verbindung zwischen diesen Leitungssubstraten entfaltet. Darüber hinaus kann das vielschichtige Leitungssubstrat (200C, 200D) gemäß dem zweiten Aspekt dieser Erfindung durch absatzweise Laminierung unter Anwendung der Thermokompressionsbindung gebildet werden; es kann ebenfalls durch aufeinanderfolgende Lamination unter Anwendung der Thermokompressionsbindung hergestellt werden.
  • Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt dieser Erfindung hat die Vielzahl der Leitungssubstrate (100A, 100C), die an der oberen Seite angeordnet sind, ein Hohlraumloch mit unterschiedlicher Größe voneinander, sodass es möglich ist, eine Struktur (200A, 200D) zu bilden, bei der sich der Durchmesser des Hohlraumloches in Richtung zur oberen Schichtseite hin expandiert. Aufgrund dessen ist es möglich, eine Seitenansicht des Hohlraumbereiches (220) in Form eines Treppenmusters zu haben, wodurch es möglich ist, dass man verschiedene Arten für die Befestigung von LED-Elementen in dem Hohlraumbereich hat. Durch nach oben gerichtetes Vergrößern des Durchmessers des Hohlraumbereiches ist es darüber hinaus möglich, das Licht der LEDs effizienter und in einer breiteren Fläche vorwärts zu reflektieren, sodass die Helligkeit der Frontfläche verbessert werden kann. Wie zum Beispiel in 1(c) gezeigt ist, kann es eine Art geben, bei der zwei LED-Elemente (240) auf der Bodenfläche des Hohlraumbereiches (220) befestigt sind und die LED-Elemente durch eine Bindungsleitung mit den leitenden Mustern (20), die auf der Seitenfläche des Hohlraumbereiches vorgesehen sind, verbunden sind.
  • In dem ersten und dem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist die thermoplastische Harzzusammensetzung bevorzugt eine gemischte Zusammensetzung, umfassend ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz, das eine Kristallschmelzpeaktemperatur (Tm) von 260°C oder mehr hat. Bei Verwendung dieser Harze ist es möglich, die Leitungssubstrate (100a, 100A, 100B, 100c, 100C, 100D) durch Thermokompressionsbindung zu integrieren, unter Bildung eines vielschichtigen Leitungssubstrates (200, 200A, 200C, 200D, 200E, 200F). Zusätzlich kann durch Metalldiffusionsbindung der leitenden Pastenzusammensetzung in Durchgangslöchern der Widerstand des Durchgangsloches bei einem extrem niedrigen Niveau gesteuert werden; daher ist es möglich, ein vielschichtiges Leitungssubstrat zu erhalten, das eine ausgezeichnete thermische Resistenz unter Feuchtigkeitsabsorption, Verbindungszuverlässigkeit und Adhäsivstärke des Leiters entfaltet.
  • In dem ersten und zweiten Aspekt dieser Erfindung sind bevorzugt die Leitungssubstrate 1 und 2 unabhängig entweder ein Leitungssubstrat, worin ein leitendes Muster auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials gebildet ist und eine Zwischenschichtleitung in dem Isolationsbasismaterial gebildet ist, zum elektrischen Verbinden in der Dickenrichtung, oder ein anderes Leitungssubstrat, worin eine Zwischenschichtleitung nur in dem Isolationsbasismaterial gebildet ist, zum elektrischen Verbinden in der Dickenrichtung. Als Verfahren zur Bildung der Zwischenschichtleitung gibt es zum Beispiel das Kupferplattieren zu Durchgangslöchern und Füllen einer leitenden Paste oder Lötkugeln in ein Durchgangsloch oder ein inneres Durchgangsloch; unter diesen ist ein Verfahren unter Verwendung einer leitenden Paste bevorzugt.
  • Gemäß dem ersten und zweiten Aspekt dieser Erfindung umfasst bevorzugt die Zusammensetzung der leitenden Paste, die als Zwischenschichtleitung eingefüllt wird, ein leitendes Pulver und eine Bindemittelkomponente, worin das Massenverhältnis des leitenden Pulvers zur Bindemittelkomponente 90/10 oder mehr und weniger als 98/2 ist; das leitende Pulverumfasst ein erstes Legierungsteilchen und ein zweites Metallteilchen, worin das erste Legierungsteilchen ein Nichtblei-Lötteilchen mit einem Schmelzpunkt von 130°C oder mehr und weniger als 260°C ist, wobei das zweite Metallteilchen zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Au, Ag und Cu und das Massenverhältnis des ersten Legierungsteilchens zum zweiten Legierungsteilchen 76/24 oder mehr und weniger als 90/10 ist; die Bindemittelkomponente eine Mischung aus wärmehärtenden polymerisierbaren Monomeren ist und der Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens innerhalb des Bereiches der Härtetemperatur der Bindemittelkomponente liegt; der elastische Lagerungsmodul der thermoplastischen Harzzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial ausmacht, beim Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens 10 MPa oder mehr und weniger als 5 GPa ist. Durch Verwendung einer solchen Zusammensetzung aus der leitenden Paste kann eine Metalldiffusionsbindung in das Durchgangsloch 30 und zwischen dem Durchgangsloch 30 und dem leitenden Muster 20 effektiv erzielt werden.
  • Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt dieser Erfindung wird die Laminierung der Leitungssubstrate (100A, 100a, 100B, 100C, 100c, 100D) bevorzugt durch Thermokompressionsbindung durchgeführt; bevorzugt wird dies unter folgender Bedingung durchgeführt: 180°C oder mehr und weniger als 320°C, 3 MPa oder mehr und weniger als 10 MPa für 10 bis 120 Minuten. Durch Durchführen der Thermokompressionsbindung unter dieser Bedingung kann die Metalldiffusionsbindung effektiver erzielt werden.
  • Gemäß dem ersten und dem zweiten Aspekt dieser Erfindung ist der Refraktionsindex des anorganischen Füllstoffes, der in der thermoplastischen Harzzusammensetzung enthalten ist, bevorzugt 1,6 oder mehr. Der anorganische Füllstoff ist bevorzugt Titandioxid. Die thermoplastische Harzzusammensetzung umfasst bevorzugt einen anorganischen Füllstoff mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 15 μm oder weniger und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 30 oder mehr.
  • Der dritte Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Leitungssubstrates mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielschicht von Leitungssubstraten, umfassend: einen Schritt 1 zum Laminieren einer oder mehrerer Schichten auf dem Leitungssubstrat 1 (100a), angeordnet an der Bodenfläche eines Hohlraumbereiches; einen Schritt 2 zum Laminieren einer oder mehrerer Schichten eines Leitungssubstrates 2 (100A), angeordnet auf dem Leitungssubstrat 1 (100a); und einen Schritt 3 zum Integrieren dieser laminierten Leitungssubstrate durch Thermokompressionsbinden, worin das Leitungssubstrat 1 (100a) und/oder das Leitungssubstrat 2 (100A) jeweils ein Isolationsbasismaterial (10) umfassen, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist; und wobei das Leitungssubstrat 2 (100A) weiterhin ein Hohlraumloch (15) umfasst.
  • Der vierte Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Leitungssubstrates (200C, 200D) mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, umfassend folgende Schritte: Bildung eines Leitungssubstrates 1 (100c), umfassend: ein Isolationsbasismaterial 1 (10), eine Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 1 (10) vorgesehen ist, und ein leitendes Muster (20), das auf der Adhäsivschicht (40) und/oder dem Isolationsbasismaterial 1 (10) vorgesehen ist; Bildung eines einschichtigen Leitungssubstrates 2 (100C) oder einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden eines vielschichtigen Leitungssubstrates 2 (100C): Anordnen eines Isolationsbasismaterials 2 (50C) auf dem Leitungssubstrat 1 (100c), worin eine Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist und worin ein Hohlraumloch (15) gebildet ist; Anordnen einer Kupferfolie (22) auf dem Isolationsbasismaterial 2 (50C); Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbinden; und anschließendes Ätzen der Kupferfolie (22) zur Erzeugung eines leitenden Musters, worin das Isolationsbasismaterial 1 (10) und/oder das Isolationsbasismaterial 2 (50C) unabhängig eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente umfassen und die ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist.
  • Der fünfte Aspekt dieser Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung eines vielschichtigen Leitungssubstrates (200C, 200D) mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, umfassend die folgenden Schritte: einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden von zwei oder mehr Leitungssubstraten 1 (100c): Bildung eines Leitungssubstrates 1 (100c), umfassend: ein Isolationsbasismaterial 1 (10), eine Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptzusammensetzung, die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 1 (10) vorgesehen ist, und ein leitendes Muster (20), das auf der Adhäsivschicht (40) und/oder dem Isolationsbasismaterial 1 (10) vorgesehen ist; Anordnen eines Isolationsbasismaterials 1 (50) auf dem Leitungssubstrat 1, worin eine Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzkomponente als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist; Anordnen einer Kupferfolie (22) auf dem Isolationsbasismaterial 1 (50); Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbinden; und anschließendes Ätzen der Kupferfolie (22), zur Erzeugung eines leitenden Musters (20), weiterhin Bilden eines einschichtigen Leitungssubstrates 2 oder einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden eines vielschichtigen Leitungssubstrates 2: Anordnen eines Isolationsbasismaterials 2 (50C) auf dem Leitungssubstrat 1 (100c), worin eine Adhäsivschicht (40), umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist und ein Hohlraumloch (15) gebildet ist; Anordnen einer Kupferfolie (22) auf dem Isolationsbasismaterial 2 (50C); Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbindung; und anschließendes Ätzen der Kupferfolie (22) zur Erzeugung eines leitenden Musters (20), worin das Isolationsbasismaterial 1 (10, 50) und/oder das Isolationsbasismaterial 2 (50C) unabhängig eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als Hauptkomponente umfassen und ein durchschnittliches Reflektionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist.
  • Alternativ kann das vielschichtige Leitungssubstrat (200C, 200D) durch absatzweises Laminieren der Leitungssubstrate (100c, 100C, 100D) jeweils mit einer Adhäsivschicht (40) hergestellt werden.
  • Gemäß dem dritten bis fünften Aspekt dieser Erfindung kann das vielschichtige Leitungssubstrat (200, 200A, 200C, 200D, 200E, 200F) mit einem Hohlraumbereich (220) nicht durch Plansenken, sondern durch Thermokompressionsbindung gebildet werden. Daher kann das Fabrikationsverfahren vereinfacht werden und das vielschichtige Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich effizient hergestellt werden. Zusätzlich kann die Form des Hohlraumloches (15) des Leitungssubstrates frei gestaltet werden, sodass selbst ein kleiner oder komplex geformter Hohlraumbereich (220) leicht erzeugt werden kann. Weil ein Leitungssubstrat, das Licht reflektieren kann, bei einer vorbestimmten Position gebildet werden kann, kann das Leitungssubstrat als ein Reflektor fungieren, wenn LED-Elemente darauf befestigt sind.
  • Wirkung dieser Erfindung
  • Gemäß dieser Erfindung (1) kann das vielschichtige Leitungssubstrat kompakt und mit niedrigerem Profil sein, wodurch LED-Elemente dicht befestigt werden können; (2) umfasst das vielschichtige Leitungssubstrat einen Hohlraumbereich zum Befestigen von LED-Elementen; (3) kann selbst ein kleiner Hohlraumbereich oder ein komplex geformter Hohlraumbereich effizient gebildet werden; und (4) entfaltet das Leitungssubstrat eine extrem niedrige Verminderungsrate des Reflektionsvermögens unter hohen Reflektionseigenschaften und hoher Temperaturumgebung. Durch Befestigen von LED-Elementen usw. ist es somit möglich, ein vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich anzugeben, das ebenfalls als ein Reflektor fungiert.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1(a) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur gemäß einem vielschichtigen Leitungssubstrat 200 dieser Erfindung zeigt;
  • 1(b) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur gemäß einem vielschichtigen Leitungssubstrat 200A der Erfindung zeigt;
  • 1(c) ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem LED-Elemente 240 auf dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200A befestigt sind;
  • 1(d) ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigt, bei dem LED-Elemente 240 auf dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200 der Erfindung befestigt sind;
  • 2(a) ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100a zeigt;
  • 2(b) ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100A zeigt;
  • 3 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200 zeigt;
  • 4 ist ein Diagramm, das eine Entwicklung eines elastischen Moduls einer Bindemittelkomponente in einer leitenden Pastenzusammensetzung bei Temperaturerhöhung zeigt, die in das Durchgangsloch 30 gefüllt ist;
  • 5 ist ein Diagramm, das eine Entwicklung des elastischen Moduls einer bestimmten thermoplastischen Harzzusammensetzung zeigt, die das Isolationsbasismaterial 10 ausmacht;
  • 6(a) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur gemäß einem vielschichtigen Leitungssubstrat 200C dieser Erfindung zeigt;
  • 6(b) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur gemäß einem vielschichtigen Leitungssubstrat 200D der Erfindung zeigt;
  • 7 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung eines Leitungssubstrates 50D und eines Leitungssubstrates 100D zeigt;
  • 8 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung eines Leitungssubstrates 50 und eines Leitungssubstrates 100c zeigt;
  • 9 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200C zeigt;
  • 10 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200D zeigt;
  • 11(a) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur eines vielschichtigen Leitungssubstrates 200E
  • 11(b) ist eine schematische Ansicht, die eine Schichtstruktur eines vielschichtigen Leitungssubstrates 200F zeigt;
  • 12 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200E zeigt; und
  • 13 ist eine schematische Ansicht, die ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200F zeigt.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Isolationsbasismaterial, das ein durchschnittliches Reflektionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflektionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden zeigt
    10a
    Isolationsbasismaterial
    11
    Isolationsbasismaterial, worin ein Hohlraumloch in dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet ist
    12
    Isolationsbasismaterial, worin eine Adhäsivschicht auf dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet ist
    13
    Isolationsbasismaterial, worin eine Adhäsivschicht auf dem Isolationsbasismaterial 10a gebildet ist
    15
    Hohlraumloch
    20
    leitendes Muster
    30
    Durchgangsloch
    40
    Adhäsivschicht
    100a, 100A, 100B, 100c, 100C
    Leitungssubstrat
    200, 200A, 200C, 200D, 200E, 200F
    vielschichtiges Leitungssubstrat
    220
    Hohlraumbereich
    240
    LED-Element
    260
    Abstandshalter
    320
    Formfreisetzungsfilm
    340
    nichtrostende Stahlplatte
  • Beste Art zur Durchführung der Erfindung
  • Nachfolgend wird diese Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Ausführungsbeispiele erläutert, die in den Zeichnungen beschrieben sind. Es ist zu beachten, dass in dieser Erfindung, wenn nichts anderes angegeben ist, der Ausdruck „als eine Hauptkomponente” bedeutet, dass andere Komponenten in dem Bereich eingeschlossen sein können, die die Funktion der Hauptkomponente nicht schädigen. Der Gehalt der Hauptkomponente ist nicht besonders beschränkt; die Hauptkomponente (wenn eine Kombination von zwei oder mehreren Komponenten die Hauptkomponente ist, der Gesamtgehalt) in der Zusammensetzung ist üblicherweise 50 Massen-% oder mehr, bevorzugt 70 Massen-% oder mehr und besonders bevorzugt 90 Massen-% oder mehr (einschließlich 100 Massen-%).
  • <Vielschichtiges Leitungssubstrat 200, 200A>
  • 1(a) und 1(b) zeigen eine schematische Ansicht, die ein vielschichtiges Leitungssubstrat 200 und ein vielschichtiges Leitungssubstrat 200A dieser Erfindung zeigen; 1(c) und 1(d) sind eine schematische Ansicht, die einen Zustand zeigen, bei dem LED-Elemente 240 auf dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200A befestigt sind, und einen Zustand zeigen, bei dem LED-Elemente 240 auf dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200 befestigt sind.
  • Die vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A der Erfindung sind solche, die umfassen: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind, wobei in dem vielschichtigen Leitungssubstrat ein Leitungssubstrat 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und ein Leitungssubstrat 2 bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial 10 umfassen, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die einen anorganischen Füllstoff enthält, als eine Hauptkomponente und die ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist, wobei weiterhin das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial 11 mit einem Hohlraumloch 15 ist, das in dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet ist. Eine Vielzahl der Leitungssubstrate 1 und 2 kann laminiert sein. Dann werden vorbestimmte Durchgangslöcher 30 als Zwischenschichtleitung und leitende Muster 20 in/auf den Isolationsbasismaterialien 10 und 11 gebildet, unter Bildung des Leitungssubstrates 100a und des Leitungssubstrates 100A; diese werden dann vielfach geschichtet, zur Befestigung von LED-Elementen darauf.
  • In einem Ausführungsbeispiel gemäß 1(a) ist ein Leitungssubstrat 1, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist, aus einem Leitungssubstrat 100a zusammensetzt, und alle Leitungssubstrate 2, die bei einer oberen Seite des Leitungssubstrates 1 angeordnet sind, sind aus den Leitungssubstraten 100A zusammengesetzt. Beim Befestigen von LED-Elementen in dem Hohlraumbereich kann das vielschichtige Leitungssubstrat, das eine solche Schichtstruktur aufweist, signifikant als ein Reflektor fungieren; somit ist dies bevorzugt. In der Struktur sind darüber hinaus Leitungssubstrate 100B unterhalb des Leitungssubstrates 1 angeordnet, sodass eine Struktur ebenfalls erhältlich ist. Alternativ kann ein Leitungssubstrat 100b, bei dem ein Hohlraumbereich in dem Leitungssubstrat 100B gebildet ist, bei einer oberen Seite des Leitungssubstrates 1 angeordnet sein. Es ist zu beachten, dass das Leitungssubstrat 100E eines ist, das sich aus einem Isolationsbasismaterial 10a zusammensetzt, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente enthält. Auf der anderen Seite ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1(b) durch Änderung der Größe des Hohlraumloches 15 des Leitungssubstrates 100A die Seitengeometrie des Hohlraumbereiches 220 geändert.
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat 200, 200A dieser Erfindung, wie in den 1(a) und 1(b) gezeigt, wird erhalten durch: Bilden von vorbestimmten leitenden Mustern und Durchgangslöchern, die die Zwischenschichtleitung darstellen, auf/in den Isolationsbasismaterialien 10 und 11 (siehe 2(b)), unter Bildung des Leitungssubstrates 100a und des Leitungssubstrates 100A; Laminieren dieser Schichten und Befestigen von LED-Elementen darauf. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 1(a) und 1(b) ist es, obwohl ein leitendes Muster 20 und ein Durchgangsloch 30, das eine Zwischenschichtleitung ist, das Isolationsbasismaterial in der Dickenrichtung durchdringt, auf/in einem Isolationsbasismaterial 10 zuvor gebildet sind, ebenfalls möglich, das vielschichtige Leitungssubstrat 200, 200A zu erhalten durch: Bilden eines vorbestimmten leitenden Musters 20 auf Isolationsbasismaterialien 10 und Laminieren dieser miteinander; und anschließendes Bilden von Durchgangslöchern 30. Es ist ebenfalls möglich, die Schichten elektrisch nur durch Verwendung von Durchgangslöchern 30 zu verbinden.
  • Wie oben kann das vielschichtige Leitungssubstrat 200, 200A dieser Erfindung verschiedene Laminationsarten aufweisen; die Laminationsarten umfassen die folgenden Strukturen:
    • 1. Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100a
    • 2. Leitungssubstrat 100A .../Leitungssubstrat 100a
    • 3. Leitungssubstrat 100A Leitungssubstrat 100b/Leitungssubstrat 100a
    • 4. Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100B
    • 5. Leitungssubstrat 100b/Leitungssubstrat 100a
    • 6. Leitungssubstrat 100b .../Leitungssubstrat 100a
    • 7. Leitungssubstrat 100b ... Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100a
    • 8. Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100a/Leitungssubstrat 100B
    • 9. Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100a/Leitungssubstrat 100a
    • 10. Leitungssubstrat 100A/Leitungssubstrat 100a/Leitungssubstrat 100a ...
    (es sollte beachtet werden, dass der Ausdruck „Leitungssubstrat 2/Leitungssubstrat 1” bedeutet, dass das Leitungssubstrat 1 (d. h. das Teil nach dem Schrägstrich) an der unteren Seite des Leitungssubstrates 2 (d. h. das Teil vor dem Schrägstrich) angeordnet ist, und „...” bedeutet, dass eine Vielzahl der Schichten laminiert ist).
  • Wie oben gezeigt ist, ist es möglich, das Leitungssubstrat 100E entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches anzuordnen und es ist möglich, das Leitungssubstrat 100b zu laminieren, wobei ein Hohlraumloch 15 in dem Leitungssubstrat 100B bei einer oberen Schichtseite (zum Beispiel die Strukturen 3 bis 7) gebildet ist. Darüber hinaus ist es möglich, das Leitungssubstrat 100a bei einer niedrigeren Seite (zum Beispiel die Strukturen 9 und 10) zu laminieren; weiterhin ist es möglich, alle Schichten durch Verwendung von nur dem Leitungssubstrat 100A und dem Leitungssubstrat 100a zu bilden (zum Beispiel die Strukturen 1, 2, 9 und 10).
  • <Leitungssubstrat 100a>
  • Nachfolgend werden die Teile beschrieben, die das Leitungssubstrat 100a ausmachen. Das Leitungssubstrat 100a ist eines, bei dem ein vorbestimmtes leitendes Muster und Zwischenschichtleitungen auf einem Isolationsbasismaterial 10 gebildet sind, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die einen anorganischen Füllstoff enthält, als eine Hauptkomponente und die ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist. Das Leitungssubstrat 100a kann zum Beispiel ein Leitungssubstrat 1 sein, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist, wenn ein vielschichtiges Leitungssubstrat aufgebaut wird, oder ein Teil, das an der unteren Seite des Leitungssubstrates angeordnet ist, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist.
  • Das Isolationsbasismaterial 10 erfordert eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden; unter diesen ist eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 260°C für 5 Minuten bevorzugt 10% oder weniger.
  • Die wesentlichen Gründe für die obigen Bedingungen werden unten beschrieben. Bei der Herstellung eines LED-befestigten Substrates gibt es Verfahren unter hoher Wärmebeladung wie ein Wärmehärtungsverfahren des Abdichtungsmittels, zum Beispiel leitenden Adhäsives, Epoxyharzes, Silikonharzes (bei 100–200°C für mehrere Stunden), Lötvorgang (Pb-freies Rückflusslöten bei einer Peaktemperatur von 260°C für mehrere Minuten) und Leitungsbindungsverfahren. Auf der anderen Seite übersteigt unter der Umgebung des tatsächlichen Betriebes aufgrund der Entwicklung von sehr hellen LEDs und der Erhöhung der Wärmebeladung bei den Substraten die Temperatur an der Peripherie der LED-Elemente manchmal 100°C. Daher wird es wichtiger ein hohes Reflexionsvermögen unter einer solchen Umgebung mit hoher Wärmebeladung ohne Verursachung einer Verfärbung aufrechtzuerhalten. Es ist zu beachten, dass 470 nm eine durchschnittliche Wellenlänge von blauem LED ist.
  • Wenn daher die Verminderungsrate des Reflexionsvermögens in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung unter der obigen Bedingung (d. h. bei 200°C für 4 Stunden und bei 260°C für 5 Minuten) 10% oder weniger ist, kann die Verminderung des Reflexionsvermögens sowohl während des Herstellungsverfahrens als auch während des tatsächlichen Betriebes inhibiert werden; wodurch das Leitungssubstrat geeignet für ein LED-befestigtes Substrat verwendet werden kann. Mehr bevorzugt ist sie 5% oder weniger, weiterhin bevorzugt 3% oder weniger und besonders bevorzugt 2% oder weniger.
  • (Isolationsbasismaterial 10)
  • Die thermoplastische Harzzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial 10 ausmacht, kann sein: ein kristallines thermoplastisches Harz mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur (Tm) von 260°C oder mehr; ein amorphes thermoplastisches Harz mit einer Glasübergangstemperatur von 260°C oder mehr; oder eine Zusammensetzung, umfassend ein Flüssigkristallpolymer mit einer Flüssigkristallübergangstemperatur von 260°C oder mehr.
  • Unter diesen wird als thermoplastische Harzzusammensetzung ein kristallines thermoplastisches Harz mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr bevorzugt verwendet; insbesondere wird eine gemischte Zusammensetzung, umfassend ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz und mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr, bevorzugt verwendet.
  • Nachfolgend wird eine gemischte Zusammensetzung, umfassend ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz und mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr, als eine bevorzugte thermoplastische Harzzusammensetzung für die Bildung des Isolationsbasismaterials 10 beschrieben. Ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz sind kompatibel, die gemischte Zusammensetzung hat eine bestimmte Kristallschmelzpeaktemperatur, und die Kristallschmelzpeaktemperatur ist 260°C oder mehr. Bei Verwendung der gemischten Zusammensetzung aus dem Polyarylketonharz und dem amorphen Polyetherimidharz als thermoplastische Harzzusammensetzung für die Bildung des Isolationsbasismaterials 10 kann bei der Bildung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200 die Adhäsivität zwischen den Nachbarschichten vorteilhaft sein. Wie detailliert unten beschrieben ist es durch Verwendung der gemischten Zusammensetzung aus einem Polyarylketonharz und einem amorphen Polyetherimidharz möglich, eine Metalldiffusionsbindung mit der leitenden Paste zu erzielen, die in die Durchgangslöcher 30 gefüllt ist.
  • Das Polyarylketonharz ist ein thermoplastisches Harz, umfassend in der strukturellen Einheit: eine Bindung aus einem aromatischen Kern, Ether und Keton. Die typischen Beispiele können Polyetherketon, Polyetheretherketon und Polyetherketonketon sein; unter diesen ist Polyetheretherketon bevorzugt. Das Polyetheretherketon ist kommerziell erhältlich beispielsweise als „PEEK 151G”, „PEEK 381G”, „PEEK 450G” (jeweils Markenname des Produktes, hergestellt von Victrex plc).
  • Das amorphe Polyetherimidharz ist ein amorphes thermoplastisches Harz, umfassend in der strukturellen Einheit: eine Bindung von einem aromatischen Kern, Ether und Imid. Das amorphe Polyetherimidharz ist kommerziell erhältlich zum Beispiel als „ULTEM CRS5001”, „ULTEM 1000” (die Markennamen des Produktes sind, hergestellt von General Electric Company).
  • Als Mischungsverhältnis des Polyarylketonharzes und des amorphen Polyetherimidharzes kann angesichts der Adhäsivität zwischen den jeweiligen Nachbarschichten bevorzugt 30 Massen-% oder mehr und 80 Massen-% oder weniger das Polyarylketonharz ausmachen; und der verbleibende Bereich kann eine gemischte Zusammensetzung aus dem amorphen Polyetherimidharz und unvermeidbaren Verunreinigungen sein. Der Gehalt des Polyarylketonharzes ist mehr bevorzugt 35 Massen-% oder mehr und 75 Massen-% oder weniger; weiterhin bevorzugt 40 Massen-% oder mehr und 70 Massen-% oder weniger. Wenn die obere Grenze des Gehaltes in Bezug auf das Polyarylketonharz innerhalb des obigen Bereiches bestimmt wird, ist es möglich, eine höhere Kristallisierung der thermoplastischen Harzzusammensetzung zu inhibieren, und es ist ebenfalls möglich, die Verminderung der Adhäsivität bei der Bildung eines vielschichtigen Substrates zu inhibieren. Wenn auf der anderen Seite die untere Grenze des Gehaltes des Polyarylketonharzes innerhalb des obigen Bereiches ist, ist es möglich, die geringe Kristallisierung der thermoplastischen Harzzusammensetzung zu inhibieren und es ist ebenfalls möglich die Verminderung der thermischen Resistenz in einem Rückflussschritt des vielschichtigen Leitungssubstrates zu inhibieren.
  • Das Isolationsbasismaterial 10 wird durch Zugabe eines anorganischen Füllstoffes zu diesen Harzen gebildet, unter Erhalt eines durchschnittlichen Reflexionsvermögens von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und einer Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden. Als anorganischer Füllstoff ist einer bevorzugt, dessen Refraktionsindex deutlich verschieden ist von dem des thermoplastischen Harzes als Basisharz. Ein anorganischer Füllstoff mit einem hohen Refraktionsindex von 1,6 oder mehr als Standard ist bevorzugt. Spezifisch werden zum Beispiel Calciumcarbonat, Bariumsulfat, Zinkoxid, Titandioxid und Titanate jeweils mit einem Refraktionsindex von 1,6 oder mehr bevorzugt verwendet; Titandioxid ist besonders bevorzugt.
  • Titandioxid zeigt einen signifikant höheren Refraktionsindex, im Vergleich zu anderen anorganischen Füllstoffen und ermöglicht die Vergrößerung des Unterschiedes des Refraktionsindexes zu dem des thermoplastischen Harzes als Basisharz. Daher ist es im Vergleich zu den Fällen unter Verwendung von anderen Füllstoffen möglich, eine ausgezeichnete Reflektivität mit kleinerer Dosierung zu erhalten. Selbst wenn der Film dünner gemacht wird, ist es darüber hinaus möglich, einen weißen Film zu erhalten, der ein hohes Reflexionsvermögen entfaltet.
  • Titandioxid kann bevorzugt ein kristallines Titandioxid wie ein Titandioxid vom Anatastyp oder Rutiltyp sein; unter diesen ist angesichts der Vergrößerung des Unterschiedes des Reflexionsindexes von dem des Basisharzes ein Titandioxid vom Rutiltyp bevorzugt.
  • Ein Verfahren zur Erzeugung von Titandioxid kann ein Chlorverfahren und ein Schwefelsäureverfahren sein; angesichts des Erhaltes eines Weißgrades und einer Lichtresistenz wird Titandioxid, erzeugt durch das Chlorverfahren, bevorzugt verwendet.
  • Das Titandioxid ist bevorzugt eines, dessen Oberfläche mit einem inaktiven anorganischen Oxid beschichtet ist. Durch Beschichten der Oberfläche des Titandioxides mit dem inaktiven anorganischen Oxid ist es möglich, die photokatalytische Aktivität des Titandioxides zu inhibieren; dadurch ist es möglich, die Verschlechterung des Filmes zu inhibieren. Beispiele des inaktiven anorganischen Oxides können bevorzugt zumindest eines sein, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Silika, Alumina und Zirkoniumdioxid. Wenn diese inaktiven anorganischen Oxide verwendet werden, ist es möglich, die Verminderung des Molekulargewichtes und das Gelb werden des thermoplastischen Harzes ohne Verschlechterung des hohen Reflexionsvermögens beim Schmelzen bei einer hohen Temperatur zu inhibieren.
  • Zur Verstärkung des Dispersionsvermögens des Titandioxides in dem thermoplastischen Harz wird die Oberfläche von Titandioxid bevorzugt durch zumindest eine anorganische Verbindung behandelt, ausgewählt aus beispielsweise einer Siloxanverbindung und einem Silankupplungsmittel, oder wird durch zumindest eine organische Verbindung behandelt, ausgewählt aus beispielsweise Polyol und Polyethylenglycol. Insbesondere ist angesichts des thermischen Widerstandes ein Titandioxid bevorzugt, das durch ein Silankupplungsmittel behandelt ist.
  • Der Teilchendurchmesser des Titandioxids ist bevorzugt 0,1 bis 1,0 μm, mehr bevorzugt 0,2 bis 0,5 μm. Wenn der Teilchendurchmesser des Titandioxides innerhalb des obigen Bereiches liegt, ist das Dispersionsvermögen des Titandioxides in dem thermoplastischen Harz vorteilhaft, sodass es möglich ist, eine dichte Grenzfläche mit dem thermoplastischen Harz zu bilden, wodurch ein hohes Reflexionsvermögen erzielt werden kann.
  • Der Gehalt des Titandioxides bezogen auf 100 Massenteile der thermoplastischen Harzzusammensetzung ist bevorzugt 15 Massenteile oder mehr, mehr bevorzugt 20 Massenteile oder mehr und am meisten bevorzugt 25 Massenteile oder mehr.
  • Innerhalb des obigen Bereiches kann ein vorteilhaftes Reflexionsvermögen erhalten werden.
  • In die thermoplastische Harzzusammensetzung kann der folgende anorganische Füllstoff gegeben werden. Spezifische Beispiele davon umfassen: Talkum, Mika, Glassschüppchen, Bornitrid (BN), Calciumcarbonat vom Plättchentyp, Aluminiumhydroxid vom Plättchentyp, Silica vom Plättchentyp und Kaliumtitanat vom Plättchentyp. Diese können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden. Insbesondere ist ein anorganischer Füllstoff vom Schuppentyp mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 15 μm oder weniger und einem Längenverhältnis (Teilchendurchmesser/Dicke) von 30 oder mehr bevorzugt, weil dies das Verhältnis des linearen Expansionskoeffizienten in der planaren Richtung und in der Dickenrichtung auf einen niedrigeren Gehalt kontrollieren kann und das Auftreten von Rissen im Substrat zum Zeitpunkt eines thermischen Schockzyklustests inhibieren kann.
  • Beispiele des Füllstoffes mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 15 μm oder weniger und einem durchschnittlichen Längenverhältnis (durchschnittlicher Teilchendurchmesser/durchschnittliche Dicke) von 30 oder mehr umfassen: einen anorganischer Füllstoff vom Schüppchentyp (Plättchentyp) wie synthetisches Mika, natürliches Mika (zum Beispiel Muskovit, Phlogopit, Sericit und Suzorit), kalziniertes natürliches oder synthetisches Mica, Boehmit, Talkum, Illit, Kaolinit, Montmorillonit, Vermiculit, Smektit und Aluminiumoxid vom Plättchentyp; und Titanate vom Schüppchentyp. Die Zugabe dieser Füllstoffe ist bevorzugt, weil es möglich ist, das Verhältnis des linearen Expansionskoeffizienten auf einen niedrigeren Wert in der planaren Richtung und der Dickenrichtung einzustellen. Zusätzlich sind unter Berücksichtigung des Lichtreflexionsvermögens Titanate vom Schüppchentyp bevorzugt wegen des höheren Refraktionsindexes. Diese Füllstoffe können alleine oder in Kombination von zwei oder mehreren davon verwendet werden.
  • Der Gehalt des anorganischen Füllstoffes vom Schüppchentyp, bezogen auf 100 Massenteile der thermoplastischen Harzzusammensetzung ist bevorzugt 10 Massenteile oder mehr, mehr bevorzugt 20 Massenteile oder mehr und besonders bevorzugt 30 Massenteile oder mehr. Innerhalb des obigen Bereiches kann der lineare Expansionskoeffizient des erhaltenen weißen Filmes auf einen vorbestimmten Bereich erniedrigt werden. Um eine Ausgewogenheit zwischen dem Reflexionsvermögen und dem linearen Expansionskoeffizienten zu erzeugen, können das obige Titandioxid und der anorganische Füllstoff vom Schüppchentyp bevorzugt bei einem adäquaten Verhältnis vermischt werden. Der durchschnittliche lineare Expansionskoeffizient in der Maschinenrichtung (MD: die Richtung des Filmflusses) und der transversalen Richtung (TD: Richtung, die orthogonal zu der Filmflussrichtung liegt) ist bevorzugt 35 × 10–6/°C oder weniger. Wenn der durchschnittliche lineare Expansionskoeffizient innerhalb des Bereiches von 35 × 10–6/°C oder weniger eingestellt wird, ist es möglich, ausgezeichnete Wirkungen wie eine gute Dimensionsstabilität, hohes Reflexionsvermögen und kleine Verminderung des Reflexionsvermögens selbst nach der thermischen Behandlung zu erzielen. In Abhängigkeit von der Art der zu verwendeten Metallfolie, der Schaltkreismuster, die auf beiden Seiten der Substrate gebildet sind, und der Laminatstruktur kann der mehr bevorzugte Bereich des linearen Expansionskoeffizienten ungefähr 10 × 10–6/°C bis 30 × 10–6/°C sein. Durch Einstellen des durchschnittlichen linearen Expansionskoeffizienten innerhalb des Bereiches ist es möglich, Probleme wie Kräuseln und Wölbungen, die durch das Laminieren einer Metallfolie verursacht werden, oder eine unzureichende Dimensionsstabilität zu reduzieren. Zusätzlich ist der Unterschied des linearen Expansionskoeffizienten zwischen MD und TD bevorzugt 20 × 10–6/°C oder weniger, mehr bevorzugt 15 × 10–6/°C oder weniger und besonders bevorzugt 10 × 10–6/°C oder weniger. Durch Verminderung der Anisotropie (Unterschied des linearen Expansionskoeffizienten zwischen MD und TD) gibt es keine Gefahr der Kräuselung und Wölbung, die in der Richtung (MD oder TD) verursacht werden, die einen größeren linearen Expansionskoeffizienten zeigt, und keine Gefahr einer unzureichenden Dimensionsstabilität.
  • Zur thermoplastischen Harzzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial 10 ausmacht, können in einem Bereich, der die Eigenschaften nicht beeinträchtigt, verschiedene Additive neben den anderen Harzen und anorganischen Füllstoffen wie Stabilisator, Ultraviolettabsorber, Lichtstabilisator, Nukleierungsmittel, Färbemittel, Schmiermittel und Flammwidrigkeitsmittel adäquat zugegeben werden. Das Verfahren zur Zugabe dieser verschiedenen Additive, einschließlich den anorganischen Füllstoffen kann ein bekanntes Verfahren wie die folgenden Verfahren (a) und (b) sein.
  • Verfahren (a) ist ein Verfahren, umfassend folgende Schritte: Herstellung von Vormischungen durch Zugabe von hochkonzentrierten (typischer Gehalt kann 10–60 Massen-% sein) verschiedener Additive, zum jeweiligen Basismaterial (Basisharz) für die thermoplastische Harzzusammensetzung; Einstellen der Konzentration der individuellen Vormischungen durch Mischen mit der thermoplastischen Harzzusammensetzung, anschließendes mechanisches Mischen der Mischung unter Verwendung eines Kneters oder Extruders.
  • Das Verfahren (b) ist ein Verfahren, bei dem eine vorbestimmte Konzentration der verschiedenen Additive direkt mit der thermoplastischen Harzzusammensetzung vermischt wird und die Mischung mechanisch unter Verwendung eines Kneters oder Extruders vermischt wird.
  • Zwischen diesen Verfahren ist das Verfahren (a) angesichts des Dispersionsvermögens und der Verarbeitbarkeit bevorzugt.
  • Zur Verbesserung der Laminationsfähigkeit kann zusätzlich die Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10, umfassend die thermoplastische Harzzusammensetzung, adäquat durch Koronaentladung behandelt sein.
  • Das Isolationsbasismaterial 10 kann durch ein bekanntes Verfahren wie Extrusionsgießen unter Verwendung einer T-Düse oder durch Kalandern erzeugt werden; dies ist nicht besonders beschränkt. Angesichts der Filmbildungseigenschaft und stabilen Produktion der Lage ist das Extrusionsgießen unter Verwendung einer T-Düse bevorzugt. Beim Bilden von leitenden Mustern 20 auf dem Isolationsbasismaterial 10 kann eine Kupferfolie 22 (siehe 2(a)) gleichzeitig zu einem Zeitpunkt des Extrudierens des Isolationsbasismaterials 10 zum Anhaften gebracht werden.
  • Die Formtemperatur des Isolationsbasismaterials 10 durch Extrusionsgießen unter Verwendung einer T-Düse wird adäquat in Abhängigkeit von beispielsweise der Fließeigenschaft und Filmbildungseigenschaft des zu verwendenden Harzes eingestellt; bei einer gemischten Zusammensetzung mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr und mit einem Polyarylketonharz und amorphen Polyetherimidharz ist die Temperatur ungefähr 360–400°C. Darüber hinaus ist es bei einer Zeit der Filmgebung des Isolationsbasismaterials 10 durch Extrusionsgießen erforderlich, einen amorphen Film durch schnelles Kühlen des erhaltenen Filmes zu bilden. Durch das schnelle Kühlen zeigt der Film einen Temperaturbereich bei etwa 170–230°C, wobei der elastische Modul in einen Bereich fällt, dass die Thermoformgebung und Thermofusionsbindung innerhalb des Temperaturbereiches möglich wird. Spezifisch beginnt der elastische Modul sich bei etwa 170°C zu vermindern, dann kann das Thermoformen und die Thermofusionsbindung bei etwa 200°C möglich werden. 5 ist ein Diagramm, das eine Entwicklung des elastischen Moduls einer gemischten Zusammensetzung, umfassend ein Polyetheretherketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz, in Bezug auf die Temperatur zeigt. Es ist zu beachten, dass das Diagramm gemäß 5 durch Messen der elastischen Moduli bei einer Rate der Temperaturerhöhung von 3°C/min erhalten wird. Wenn die elastischen Moduli bei einer Rate der Temperaturerhöhung von 10°C/min gemessen werden, verzögert sich der Übergang von der amorphen Phase in die kristalline Phase; daher wird der elastische Modul bei etwa 230°C der niedrigste.
  • (Leitendes Muster 20)
  • Beim Befestigen von LED-Elementen wird ein vorbestimmter elektroleitender Schaltkreis auf dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet und mit den LED-Elementen verbunden. Ein Verfahren zum Bilden des elektroleitenden Schaltkreises kann ein übliches Verfahren zur Bildung eines Schaltkreismusters sein wie zum Beispiel: ein Verfahren zur Bildung eines leitenden Musters 20 durch Anhaften einer Kupferfolie 22 auf dem Isolationsbasismaterial 10 durch Thermokompressionsbindung und anschließendes Ätzen der Kupferfolie; ein Verfahren der direkten Laminierung der Kupferfolie 22 beim Erhalt eines Filmes aus dem Isolationsbasismaterial 10 durch Extrusion; oder ein Verfahren zum Bilden eines leitenden Musters 20 durch Bilden eines Resists auf dem Isolationsbasismaterial 10 und Plattieren davon. Es ist zu beachten, dass, wie oben beschrieben, das Isolationsbasismaterial 10 als ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung zu einem amorphen Film durch schnelles Kühlen verarbeitet wird, sodass es möglich wird, die Thermokompressionsbindung bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur durchzuführen. Als Metall zum Bilden des leitenden Musters 20 kann beispielsweise Au, Ag und Cu als Metall mit einem kleinen elektrischen Widerstand verwendet werden. Unter diesen wird angesichts der Kosten und der vielen Berichte bezüglich der Pasten, die als leitendes Muster für Leitungssubstrate verwendet wurden, Cu bevorzugt verwendet.
  • (Durchgangsloch 30)
  • Zum elektrischen Verbinden der benachbarten Leitungssubstrate wird eine elektrisch verbindende Zwischenschichtleitung in dem Isolationsbasismaterial in der Dickenrichtung gebildet. Beispiele des Verfahrens zur Bildung der Zwischenschichtleitung umfassen: ein Verfahren der Kupferplattierung in dem Durchgangsloch; ein Verfahren zum Füllen in ein Durchgangsloch und/oder ein inneres Durchgangsloch; ein Verfahren zum Füllen einer leitenden Paste oder einer Lötkugel; und ein Verfahren zum Anwenden eines anisotrop leitenden Materials unter Verwendung einer Isolationsschicht, umfassend feine leitende Teilchen. Unter diesen kann bei Verwendung des Verfahrens zum Füllen in ein Durchgangsloch und/oder ein inneres Durchgangsloch unter Verwendung der folgenden leitenden Pastenzusammensetzung eine hochdichte Leitung erzielt werden, was somit bevorzugt ist.
  • Die leitende Pastenzusammensetzung umfasst ein leitendes Pulver und eine Bindemittelkomponente; das leitende Pulver ist bevorzugt aus ersten Legierungsteilchen und zweiten Metallteilchen zusammengesetzt. Das erste Legierungsteilchen ist ein Nichtblei-Lötteilchen mit einem Schmelzpunkt von 180°C oder mehr und weniger als 260°C. Beispiele des Nichtblei-Lötteilchens umfassen: Sn, Sn-Ag, Sn-Cu, Sn-Sb, Sn-Bi, Sn-In, Sn-Ag-Cu, Sn-Ag-Cu-Bi, Sn-Ag-In, Sn-Ag-In-Bi, Sn-Zn, Sn-Zn-Bi, Sn-Ag-Cu-Sb und Sn-Ag-Bi. Diese Nichtblei-Lötteilchen sind angesichts der Wirkung zum Diffundieren von Zinn zuverlässig. Als erstes Legierungsteilchen kann eine Mischung von zwei oder mehreren dieser Nichtblei-Lötteilchen verwendet werden.
  • Das zweite Metallteilchen kann zumindest ein Metallteilchen sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Au, Ag und Cu. Das zweite Metallteilchen ist ein Teilchen, gebildet durch ein Metall mit kleinem elektrischem Widerstand, das eine Funktion der elektrischen Leitfähigkeit des Durchgangsloches 30 hat. Darüber hinaus hat das zweite Metallteilchen einen höheren Schmelzpunkt als das erste Legierungsteilchen, sodass es eine Funktion hat dass die Viskosität der leitenden Pastenzusammensetzung zum Zeitpunkt der Erwärmung gehalten wird.
  • Das Mischungsverhältnis zwischen dem ersten Legierungsteilchen und dem zweiten Metallteilchen in dem leitenden Pulver, d. h. (erstes Legierungsteilchen)/(zweites Metallteilchen), als Massenverhältnis ist bevorzugt 76/24 oder mehr und weniger als 90/10. Durch Einstellendes Mischungsverhältnisses innerhalb dieses Bereiches ist die Verminderung der Viskosität der leitenden Pastenzusammensetzung niedrig und es gibt keine Gefahr des Auslaufens der leitenden Pastenzusammensetzung aus dem Durchgangsloch.
  • Der durchschnittliche Teilchendurchmesser des ersten Legierungsteilchens und des zweiten Metallteilchens ist bevorzugt 10 μm oder weniger. Durch Einstellen des Durchmessers des ersten Legierungsteilchens innerhalb des Bereiches wird das Füllen der leitenden Pastenzusammensetzung in das Durchgangsloch leichter und das Metall neigt dazu, diffundiert zu werden. Zusätzlich wird durch Einstellen des Durchmessers des zweiten Metallteilchens innerhalb des Bereiches die Wirkung zum Einstellen der Viskosität der leitenden Pastenzusammensetzung beim thermischen Laminieren des Substrates 100E vorteilhaft.
  • Der Unterschied des durchschnittlichen Teilchendurchmessers zwischen dem ersten Legierungsteilchen und dem zweiten Metallteilchen ist bevorzugt 2 μm oder weniger. Durch Egalisieren des Teilchendurchmessers auf größtmögliche Weise kann die Metalldiffusionsbindung leicht erzielt werden.
  • Die Bindemittelkomponente, die in der Erfindung verwendet wird, ist eine Mischung aus: Mischung aus wärmehärtenden polymerisierbaren Monomeren, eine thermoplastische Harzzusammensetzung oder Mischung aus einer thermoplastischen Harzzusammensetzung und Mischung aus wärmehärtenden polymerisierbaren Monomeren. Als Bindemittelkomponente umfassen Beispiele der wärmehärtenden polymerisierbaren Monomermischung eine Mischung aus einer Alkenyl-Phenol-Verbindung und Maleimiden. Es ist zu beachten, dass selbst wenn die Alkenyl-Phenol-Verbindung und/oder Maleimide hochmolekulare Verbindungen sind, diese Verbindungen in das polymerisierbare Monomer der Erfindung eingefügt werden können, solange diese Verbindungen durch Vernetzungsreaktion unter Erwärmen härten. Beispiele der thermoplastischen Harzzusammensetzung umfassen ein Harz auf Polyesterbasis.
  • Beispiele der Alkenyl-Phenol-Verbindung können eine Alkenylphenolverbindung mit zumindest zwei Alkenylgruppen in einem Molekül sein, in anderen Worten kann die Alkenyl-Phenol-Verbindung eine Verbindung auf Phenolbasis sein, worin ein Teil von Wasserstoffatomen des aromatischen Rings durch eine Alkenylgruppe substituiert ist. Spezifisch umfassen Beispiele der Alkenyl-Phenol-Verbindung eine Verbindung, worin Alkenylgruppen an Bisphenol A oder phenolisches hydroxylgruppenhaltiges Biphenylgerüst binden. Spezifische Beispiele davon umfassen Dialkenylbiphenyldiolverbindungen wie 3,3'-Bis(2-propenyl)-4,4'-biphenyldiol, 3,3'-Bis(2-propenyl)-2,2'-biphenyldiol, 3,3'-Bis(2-methyl-2-propenyl)-4,4'-biphenyldiol, 3,3'-Bis(2-methyl-2-propenyl)-2,2'-biphenyldiol; und Dialkenylbisphenolverbindung wie 2,2-Bis[4-hydroxy-3-(2-propenyl)phenyl]propan, 2,2-Bis[4-hydroxy-3-(2-methyl-2-propenyl)phenyl]propan (nachfolgend als „Dimethylallylbisphenol A” bezeichnet). Unter diesen wird angesichts der niedrigen Materialkosten und der Fähigkeit der stabilen Zufuhr als eine Alkenylphenolverbindung Dimethylallylbisphenol A bevorzugt verwendet. Die Struktur von Dimethylallylbisphenol A wird unten durch die Formel 1 gezeigt.
  • Figure 00330001
  • Beispiele von Malemeiden können eine Malemeidverbindung mit zumindest zwei Malemeidgruppen im Molekül sein. Spezifische Beispiele davon umfassen: Bismalemeide wie Bis(4-maleimidphenyl)methan; Trismaleimide wie Tris(4-maleimidephenyl)methan; Tetrakis-Maleimide wie Bis(3,4-dimaleimidphenyl)methan; und Polymaleimide wie Poly(4-maleimidestyrol). Unter diesen wird als Maleimid angesichts der Kosten und Fähigkeit einer stabilen Zufuhr Bis(4-maleimidphenyl)methan bevorzugt verwendet. Die Struktur von Bis(4-maleimidphenyl)methan wird unten durch die Formel 2 gezeigt.
  • Figure 00330002
  • In der Bindemittelkomponente ist das Mischungsverhältnis zwischen der Alkenylphenolverbindung und den Maleimiden, d. h. [(Alkenylphenol)/(Maleimide)], bezogen auf das Molverhältnis, bevorzugt 30/70 oder mehr und weniger als 70/30. Wenn die Dosierung einer der Bindemittelkomponenten den obigen Bereich übersteigt, wird das zu erzeugende Harz spröde; daher vermindert sich die Adhäsivität zwischen der Zusammensetzung aus der leitenden Paste und dem leitenden Muster 20.
  • Die Härtungsreaktion der Bindemittelkomponente wird wie folgt beschrieben. Die Alkenylgruppe in einer Alkenylphenolverbindung copolymerisiert alternativ und/oder führt eine Additionsreaktion mit einer ungesättigten Gruppe vom Ethylentyp einer Maleimidverbindung durch; die phenolische Hydroxylgruppe führt ebenfalls eine Additionsreaktion mit einer ungesättigten Gruppe vom Ethylentyp der Maleimidgruppe durch. Nachfolgend wird der Härtungsmechanismus von Dimethylallylbisphenol A und Bis(4-maleimidphenyl)methan, das als Bindemittelkomponente veranschaulicht wird, beschrieben. Zunächst kann bei einer Phase der Erwärmung bei einer Temperatur zwischen 120 und 180°C ein lineares Polymer mit Formel 3 erhalten werden.
  • Figure 00340001
  • Beim weiteren Erhitzen auf 200°C oder mehr, zum Beispiel, kann ein Polymer der Formel 4 mit einer 3D-Vernetzungsstruktur erhalten werden
    Figure 00350001
  • Erfindungsgemäß fördert das Härten durch 3D-Vernetzung dieser Bindemittelkomponenten, dass die Lötmittelkomponente in Richtung zum zweiten Metallteil und/oder einem Metall, das den Bereich des leitenden Musters bildet, diffundiert, wodurch vermutlich eine gut diffundierte Metalldiffusionsbindung gebildet werden kann. Wenn die Bindemittelkomponente härtet, sind das erste Legierungsteilchen und das zweite Metallteilchen in dem Durchgangsloch unter Druck; daher wird angenommen, dass es gefördert wird, dass die Lötkomponente in Richtung des Metallteilchens und des Metalls, das das leitende Muster 20 bildet, diffundiert. 4 ist ein Diagramm, das eine Entwicklung eines elastischen Moduls einer Bindemittelkomponente durch die Temperatur zeigt. Der elastische Modul der Monomermischung vermindert sich in Proportion zu der Temperaturerhöhung. Weil das lineare Polymer, wie in Formel 3 gezeigt ist, in einem Temperaturbereich von 120–180°C gebildet wird, erhöht sich der elastische Modul plötzlich (Verschiebung des Diagramms der „Monomermischung” in Richtung zu „nach der Vernetzung” in 4). Daher scheint das lineare Polymer sich in das Polymer mit einer 3D-Vernetzungsstruktur bei einer Temperatur von 200°C oder mehr zu ändern. Der elastische Modul des Diagramms „nach dem Vernetzen” neigt in Proportion zur Temperaturerhöhung kleiner zu werden. Selbst bei einem hohen Temperaturbereich schmilzt die Bindemittelkomponente nicht, sondern behält einen konstanten elastischen Modul bei.
  • Wie oben führt, wenn das Nichtblei-Lötteilchen, das bei einer Temperatur von 130–160°C geschmolzen ist, die Bindemittelkomponente die Härtungsreaktion durch; daher behält sie einen konstanten elastischen Modul bei. Wenn das Bindemittel härtet, wird dem geschmolzenen Nichtblei-Lötteilchen ein Druck auferlegt, sodass angenommen wird, dass eine Metalldiffusionsbindung in der Zusammensetzung aus der leitenden Paste erzielt wird. Somit entfaltet das vielschichtige Leitungssubstrat 200 unter Verwendung einer solchen Zusammensetzung einer leitenden Paste einen extrem niedrigen Resistenzwert des Durchgangsloches; daher wird der thermische Widerstand unter Feuchtigkeitsabsorption, die Verbindungszuverlässigkeit und Bindestärke der Leiter vermutlich ausgezeichnet.
  • Aufgrund dieser Aspekte muss die Bindemittelkomponente bei einer Phase des Schmelzens der Lötteilchen gehärtet werden, wenn der Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens innerhalb des Härtungstemperaturbereiches der Bindemittelkomponente eingeschlossen ist, und die Metalldiffusion kann gefördert werden; es gibt keine Gefahr des Vorstehens der geschmolzenen Lötkomponente von dem Durchgangsloch, sodass dies bevorzugt ist.
  • Wie oben beschrieben enthält die Zusammensetzung aus der leitenden Paste das leitende Pulver und die Bindemittelkomponente; das Mischungsverhältnis des leitenden Pulvers und der Bindemittelkomponente, d. h. (leitendes Pulver/Bindemittelkomponente), bezogen auf das Massenverhältnis, ist bevorzugt 90/10 oder mehr oder weniger als 98/2. Durch Einstellen der unteren Grenze innerhalb des Bereiches kann die Erhöhung des elektrischen Widerstandswertes der leitenden Paste, die in das Durchgangsloch gefüllt ist, inhibiert werden; durch Einstellen der oberen Grenze auf den angegebenen Bereich ist es möglich, die Verschlechterung der Verarbeitbarkeit zum Füllen der Zusammensetzung aus der leitenden Paste in das Durchgangsloch durch den Druckvorgang zu inhibieren, und möglich, die Verschlechterung der Bindestärke zwischen der Zusammensetzung aus der leitenden Paste und dem leitenden Muster 20 zu inhibieren.
  • (Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100a)
  • Das Verfahren zur Erzeugung. des Leitungssubstrates 100a ist schematisch in 2(a) gezeigt. Zunächst wird das Isolationsbasismaterial 10 durch das oben beschriebene Verfahren gebildet wie ein Extrusionsguss unter Verwendung einer T-Düse. Die Kupferfolie 22 wird an das Isolationsbasismaterial 10 durch Thermokompressionsbindung befestigt, und dann werden Durchgangslöcher 30 unter Verwendung beispielsweise von Laser oder einer mechanischen Bohrung gebildet. Danach wird ein Resist auf der Oberfläche der Kupferfolie 22 gebildet und die Kupferfolie durch ein konventionelles Verfahren unter Bildung eines leitenden Musters 20 geätzt. Durch ein konventionelles Druckverfahren wie Siebdruck wird später die Zusammensetzung aus der leitenden Paste in die Durchgangslöcher 30 gefüllt, unter Bildung von Zwischenschichtleitungen. Es ist zu bemerken, dass nach der Bildung des leitenden Musters 20 die Zwischenschichtleitung durch Kupferplattieren in den Durchgangslöchern 30 gebildet werden kann. Darüber hinaus kann das leitende Muster 20 durch gleichzeitiges Befestigen der Kupferfolie 22 mit der Filmextrusion erhalten werden; es kann ebenfalls durch Bilden eines Resistmusters auf dem Isolationsbasismaterial 10 mit anschließendem Plattieren erhalten werden. Die Reihenfolge von jedem Schritt dieses Verfahrens ist nicht besonders beschränkt. In dem Herstellungsverfahren werden die bestimmten leitenden Muster 20 und Durchgangslöcher 30 auf/in dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet. Weiterhin können die vorbestimmten leitenden Muster 20 zuvor auf dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet werden, und dann können nach der Bildung eines Vielschichtsubstrates die Durchgangslöcher 30 gebildet werden.
  • <Leitungssubstrat 100a>
  • Nachfolgend werden die strukturellen Teile des Leitungssubstrats 100A beschrieben. Das Leitungssubstrat 100A ist eines, bei dem vorbestimmte leitende Muster und Zwischenschichtleitungen auf einem Isolationsbasismaterial 11 gebildet werden, erhalten durch Bilden eines Hohlraumloches 15 in dem Isolationsbasismaterial 10. Das Leitungssubstrat 100A ist eine Schicht, die als Leitungssubstrat 2 verwendet wird, das an einer oberen Seite zum Leitungssubstrat 1 (100a) angeordnet wird, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist, wenn ein vielschichtiges Leitungssubstrat aufgebaut wird; eine Vielzahl der Leitungssubstrate 100A kann laminiert werden. Beim Laminieren einer Vielzahl der Leitungssubstrate muss zumindest eine Schicht aus der Vielzahl der laminierten Leitungssubstrate das Leitungssubstrat 100A sein.
  • (Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100A)
  • Das Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100A ist schematisch in 2(b) gezeigt. Durch Bildung des Hohlraumloches 15 in dem Leitungssubstrat 100a, erhalten durch das obige Verfahren, kann ein Leitungssubstrat 100A erhalten werden.
  • (Hohlraumloch 15)
  • Das Hohlraumloch 15 wird so gebildet, dass es das Isolationsbasismaterial 10 in Dickenrichtung durchdringt, sodass es der Position zur Befestigung des LED-Elementes 240 entspricht. Die Größe und Form des Hohlraumloches 15 sind nicht besonders beschränkt, diese werden in Abhängigkeit von zum Beispiel der Größe und Form der LED-Elemente 240, die befestigt werden, bestimmt. In Bezug auf das vielschichtige Leitungssubstrat 200, das in 1(a) gezeigt ist, hat jede der Vielzahl der Leitungssubstrate 100A, die bei der oberen Seite laminiert sind, ein Hohlraumloch 15 mit der gleichen Form und der gleichen Größe. Deswegen wird ein Hohlraumbereich 220 in einer Form eines rechteckigen Feststoffes in dem Leitungssubstrat 200 gebildet.
  • Wie in 2(b) gezeigt ist, wird nach der Bildung des Basismaterials 10 ein Hohlraumloch 15 in dem Basismaterial 10 gebildet und im allgemeinen wird das Hohlraumloch 15 beispielsweise durch Prägen einer vorbestimmten Form unter Verwendung eines Thomsondüsenschneidgerätes oder durch Schneiden unter Verwendung eines Lasers gebildet.
  • Danach wird eine Kupferfolie 22 durch Thermokompressionsbindung mit dem Basismaterial 11 mit dem Hohlraumloch 15 befestigt, und dann werden das leitende Muster 20 und Durchgangslöcher 30 gebildet, zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100A. Alternativ kann nach dem Befestigen der Kupferfolie 22 auf dem Isolationsbasismaterial 10 das Durchgangsloch 15 auf gleiche Weise wie das obige Verfahren gebildet werden. Demzufolge kann das Leitungssubstrat 100A erzeugt werden.
  • In dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200A, das in 1(b) gezeigt ist, hat jedes der Vielzahl der Leitungssubstrate 100A, die an der oberen Seite laminiert sind, ein Hohlraumloch 15 mit unterschiedlicher Größe. In der Vielzahl der Leitungssubstrate 100A, die an der oberen Seite laminiert sind, hat das obere Leitungssubstrat 100A ein größeres Hohlraumloch 15. Demzufolge hat das laminierte Leitungssubstrat 200A einen Hohlraumbereich 220 mit einem Treppenmuster von der Seitenansicht.
  • <Leitungssubstrat 100B>
  • Nachfolgend wird jedes strukturelle Teil des Leitungssubstrats 100E beschreiben. Das Leitungssubstrat 100B ist ein Substrat, bei dem vorbestimmte Leitungsmuster und Zwischenschichtleitungen auf/in dem Isolationsbasismaterial 10a gebildet werden, das eine thermoplastische Zusammensetzung als eine Hauptkomponente enthält. Obwohl das Leitungssubstrat 100B eine Schicht ist, die als ein Leitungssubstrat 3 verwendet wird, das bei einer unteren Seite des Leitungssubstrates 1 angeordnet wird, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches eines vielschichtigen Leitungssubstrates angeordnet wird, in Abhängigkeit von der Position des Leitungssubstrates 100a und Leitungssubstrates 100A, kann es als Leitungssubstrat 1 oder Leitungssubstrat 2 verwendet werden, das an der oberen Seite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist. Bei der Anordnung des Leitungssubstrates 100B bei der oberen Seite des vielschichtigen Leitungssubstrates kann ein Hohlraumloch 15 auf gleiche Weise wie bei dem des Leitungssubstrates 100A gebildet werden.
  • (Isolationsbasismaterial 10a)
  • Die thermoplastische Haarzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial 10a ausmacht, ist die gleiche wie die des oben beschriebenen Isolationsbasismaterials 10.
  • Die thermoplastische Haarzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial 10a ausmacht, kann einen anorganischen Füllstoff enthalten; der anorganische Füllstoff ist nicht besonders beschränkt, er kann der gleiche sein wie der des oben beschriebenen Isolationsbasismaterials 10.
  • Die Additivmenge des anorganischen Füllstoffes, bezogen auf 100 Massenteile der thermoplastischen Haarzusammensetzung, ist bevorzugt 20 Massenteile oder mehr und 50 Massenteile oder weniger. Wenn die Zugabenmenge des anorganischen Füllstoffes exzessiv ist, tritt eine schlechte Diffusion des anorganischen Füllstoffes auf, was zur Verursachung einer Variation des linearen Expansionskoeffizienten unter Verminderung der Festigkeit neigt. Wenn auf der anderen Seite die Additivmenge des anorganischen Füllstoffes zu gering ist, wird die Wirkung zur Verbesserung der Dimensionsstabilität durch Verminderung des linearen Expansionskoeffizienten gering; während des Rückflussprozesses wird eine interne Spannung, die den Unterschied des linearen Expansionskoeffizienten des Isolationsbasismaterials 10a zu dem des leitenden Musters 20 verursacht, wodurch eine Wölbung und Verdrehung im Substrat auftreten.
  • Zusätzlich kann die thermoplastische Haarzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial 10a ausmacht, andere Harze und/oder verschiedene andere Additive als den anorganischen Füllstoff innerhalb des Bereiches enthalten, bei dem die Eigenschaft nicht verloren geht. Beispiele dieser Additive können die oben beschriebenen Additive sein; das Verfahren zum Zugeben der verschiedenen Additive, einschließlich dieser anorganischen Füllstoffe, kann ein bekanntes Verfahren sein, insbesondere kann das oben beschriebene Verfahren veranschaulicht werden.
  • Das Isolationsbasismaterial 10a kann auf gleiche Weise wie das oben beschriebene Verfahren zur Erzeugung des Isolationsbasismaterials 10 hergestellt werden. Das leitende Muster 20 und das Durchgangsloch 30 können ebenfalls auf gleiche Weise wie im Verfahren zur Erzeugung des Isolationsbasismaterials 10 gebildet werden.
  • (Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100B) Das Leitungssubstrat 100E wird auf gleiche Weise wie das Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100a erzeugt, mit der Ausnahme, dass ein Isolationsbasismaterial 10a verwendet wird, das hauptsächlich eine thermoplastische Haarzusammensetzung als eine Hauptkomponente als Isolationsbasismaterial enthält. Spezifisch wird das Isolationsbasismaterial 10a, das eine thermoplastische Haarzusammensetzung als Hauptkomponente enthält, durch das oben beschriebene Verfahren, beispielsweise durch Extrusionsguss unter Verwendung einer T-Düse gebildet. Dann wird eine Kupferfolie 22 an das Isolationsbasismaterial 10a durch Thermokompressionsbindung befestigt und Durchgangslöcher durch Verwendung von z. B. Laser oder mechanischem Bohrer gebildet. Danach wird durch das konventionelle Verfahren zur Bildung eines Resists auf der Oberfläche der Kupferfolie 22 und Ätzen davon das leitende Muster 20 gebildet. Alternativ kann das leitende Muster 20 zunächst gebildet werden und dann kann die Kupferplattierung bei den Durchgangslöchern 30 zur Bildung eine Zwischenschichtleitung aufgetragen werden. Weiterhin kann die Adhäsion der Kupferfolie 22 gleichzeitig mit der Filmbildung durch Extrusion durchgeführt werden; und ein Resistmuster kann auf dem Isolationsbasismaterial 10a gebildet werden und dann kann das leitende Muster 20 durch Plattierverfahren gebildet werden. Die Reihenfolge eines jeden Schrittes der obigen Verfahren ist nicht besonders beschränkt. In dem obigen Verfahren werden vorbestimmte leitende Muster 20 und Durchgangslöcher 30 auf/in dem Isolationsbasismaterial 10a gebildet; weiterhin können alternativ zunächst vorbestimmte leitende Muster 20 auf dem Isolationsbasismaterial 10a gebildet und dann die Durchgangslöcher 30 nach Aufbauen eines Vielschichtsubstrates gebildet werden.
  • (Verhalten des elastischen Moduls des Isolationsbasismaterials in Bezug auf die Temperatur)
  • Das Verhalten des elastischen Moduls des Isolationsbasismaterials in Bezug auf die Temperatur wird beschrieben. 5 zeigt ein Verhalten des elastischen Moduls des Isolationsbasismaterials in Bezug auf die Temperatur in einem Fall unter Verwendung einer Zusammensetzung eines kristallinen thermoplastischen Harzes als eine thermoplastische Haarzusammensetzung mit einer Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr, worin das kristalline thermoplastische Harz eine gemischte Zusammensetzung aus Polyetheretherketon und amorphem Polyetherimidharz ist.
  • In 5 zeigt der Ausdruck „vor der Laminierung” eine Kurve, die den elastischen Modul in Bezug auf die Temperatur des Isolationsbasismaterials vor der Laminierung darstellt, unter Bildung eines vielschichtigen Leitungssubstrates; der Ausdruck „nach der Laminierung” zeigt eine Kurve, die den elastischen Modul in Bezug auf die Temperatur des Isolationsbasismaterials nach der Bildung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200 durch Erwärmen und Druckauferlegung unter vorbestimmten Bedingungen zeigt. In einem Zustand vor dem Laminieren wird, wie oben, das Isolationsbasismaterial durch schnelles Kühlen zu einem amorphen Film verarbeitet. Dadurch vermindert sich der elastische Modul ausreichend bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, d. h. etwa 200°C. Deswegen kann das Isolationsbasismaterial vor der Laminierung thermisch gebildet und thermisch bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur befestigt werden.
  • Das Isolationsbasismaterial in einer Form eines amorphen Filmes ändert sich in eine kristalline Form durch Erwärmen und Druckauferlegung unter vorbestimmten Bedingungen bei einer Zeit zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200. Mit dieser Änderung ändert sich der elastische Modul des Isolationsbasismaterials signifikant und zeigt das Verhalten, wie es durch die Kurve „nach der Laminierung” in 5 angezeigt wird. Deswegen ist es durch Erzielen des Effektes der Förderung der unten beschriebenen Metalldiffusionsbindung vermutlich möglich, den Resistenzwert der Durchgangslöcher des vielschichtigen Leitungssubstrates 200 extrem klein zu machen, und es ist ebenfalls möglich, dafür zu sorgen, dass das vielschichtige Leitungssubstrat 200 eine ausgezeichnete thermische Resistenz unter Feuchtigkeitsabsorption, Verbindungszuverlässigkeit und Bindefestigkeit des Leiters entfaltet.
  • Nachfolgend wird der Mechanismus zur Förderung der Metalldiffusionsbindung beschrieben. Die Beziehung zwischen dem Nichtblei-Lötteilchen in der leitenden Pastenzusammensetzung und dem Isolationsbasismaterial ist wichtig, und der elastische Lagerungsmodul der Haarzusammensetzung bei dem Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens ist bevorzugt 10 MPa und mehr oder weniger als 5 GPa. Bei Verwendung einer gemischten Zusammensetzung aus einem Polyetheretherketon und einem amorphen Polyetherimid als thermoplastische Haarzusammensetzung zur Bildung des Isolationsbasismaterials und als bevorzugter Modus, wie in 5 gezeigt, ist der elastische Lagerungsmodul der thermoplastischen Haarzusammensetzung beim Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens innerhalb des Bereiches von 130°C oder mehr und unterhalb von 260°C 10 MPa oder mehr und unterhalb von 5 GPa. Es ist zu beachten, dass der elastische Lagerungsmodul der thermoplastischen Haarzusammensetzung durch ein Viskoelastizitätsmessinstrument unter Bedingungen bei einer Messfrequenz von 1 Hz und einer Rate der Temperaturerhöhung von 3°C/min bestimmt wird.
  • Wenn die thermoplastische Haarzusammensetzung einen elastischen Lagerungsmodul von 10 MPa oder mehr und weniger als 5 GPa bei einem Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens hat, bedeutet dies, dass die thermoplastische Haarzusammensetzung eine bestimmte Flexibilität haben und einen bestimmten elastischen Modul aufrecht erhalten kann, ohne dass sie beim Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens schmilzt.
  • Auf diese Weise können die leitende Pastenzusammensetzung und die thermische Harzzusammensetzung eine gute Affinität miteinander haben, indem der thermoplastischen Haarzusammensetzung bei einem Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens eine gewisse Flexibilität verliehen wird; dadurch verbessert sich die Adhäsivität zwischen der leitenden Pastenzusammensetzung und dem Isolationsbasismaterial. Wenn die thermoplastische Haarzusammensetzung nicht schmilzt, sondern einen bestimmten elastischen Modul bei einem Schmelzpunkt dessen Nichtblei-Lötteilchens aufrecht erhält, kann zum Zeitpunkt des Laminierens der Leitungssubstrate durch Thermofusionsbindung die leitende Pastenzusammensetzung durch die thermoplastische Haarzusammensetzung, die an der Seitenfläche der Durchgangslöcher vorgesehen ist, abgedichtet werden; daher wird es möglich, die leitende Pastenzusammensetzung unter Druck zu setzen. Aufgrund dessen wird vermutet, dass die Zinnkomponente in dem Nichtblei-Lötteilchen in das Metall diffundiert, das das zweite Metallteilchen und/oder den leitenden Musterbereich bildet, und erzielt möglicherweise eine Metalldiffusionsbindung.
  • <Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200, 200A>
  • 3 zeigt schematisch ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200 dieser Erfindung. In dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst das vielschichtige Leitungssubstrat: ein Leitungssubstrat 100a, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet wird; eine Vielzahl der Leitungssubstrate 100A, die an der oberen Seite des Leitungssubstrates 100a angeordnet sind; und eine Vielzahl der Leitungssubstrate 100B, die an der unteren Seite des Leitungssubstrates 100a angeordnet sind. Das vielschichtige Leitungssubstrat 200 kann hergestellt werden durch: vertikales Anordnen einer Vielzahl der Leitungssubstrate 100B; Laminieren eines Leitungssubstrates 100a auf der oberen Seite der Leitungssubstrate 100B; Laminieren einer Vielzahl der Leitungssubstrate 100A, die jeweils ein Hohlraumloch 15 haben, auf der oberen Seite des Leitungssubstrates 100a, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist; und anschließendes Behandeln dieser durch Thermokompressionsbindung. In dem in 3 gezeigten Herstellungsverfahren ist das unterste Leitungssubstrat 100B, umgedreht angeordnet und so laminiert, dass das Leitungsmuster 20 an der äußeren Seite des vielschichtigen Leitungssubstrates gebildet ist.
  • Das Laminieren wird bevorzugt unter Bedingungen bei einer Temperatur von 180°C oder mehr und weniger als 320°C, einem Druck von 3 MPa oder mehr und weniger als 10 MPa, einer Druckdauer von 10–120 Minuten durchgeführt. Beim Laminieren unter der Bedingung ändert sich bei Verwendung einer gemischten Zusammensetzung aus einem Polyarylketonharz und einem amorphen Polyetherimidharz als Isolationsbasismaterial das Isolationsbasismaterial, das zu einem amorphen Film verarbeitet ist, in eine kristalline Form durch die Laminationswärme. Demzufolge erreicht das Isolationsbasismaterial einen thermischen Nichtblei-Lötwiderstand. Darüber hinaus erzielt die leitende Paste in den Durchgangslöchern eine Metalldiffusionsbindung; wodurch es möglich ist, den Widerstandswert des Durchgangsloches extrem niedrig zu machen und vielschichtige Leitungssubstrate 200, 200A zu erhalten, die einen ausgezeichneten thermischen Widerstand unter Feuchtigkeitsabsorption, Verwendungszuverlässigkeit und Bindefestigkeit der Leiter entfalten.
  • Bei der Erzeugung der vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A wird weiterhin ein Abstandshalter 260 verwendet. Der Abstandshalter 260 hat im Wesentlichen die gleiche Form wie der Hohlraumbereich 220; er wird durch Einfügen in den Hohlraumbereich 220 verwendet. Bei der Herstellung des Leitungssubstrates 200A wird ein Abstandshalter 260 mit einem Treppenmuster verwendet. Der Abstandshalter 260 kann durch ein Material hergestellt werden, das nicht nur eine Formfreisetzungsfähigkeit von dem Isolationsbasismaterial 10 und dem leitenden Muster 20 aufweist, sondern ebenfalls einen elastischen Modul hat, der die Form des Hohlraumbereiches 220 selbst zum Zeitpunkt der Druckbindung aufrecht erhalten kann. Beispiele des Materials umfassen ein Polyimidharz. Alternativ kann ein Metallabstandshalter verwendet werden; eine Metalldüse mit einer Auswurfform, die der Form des Hohlraumes entspricht, kann ebenfalls verwendet werden.
  • Die Thermokompressionsbindung bei der Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200, 200A wird durch Pressen von der oberen Seite und der Bodenseite des vielschichtigen laminierten Leitungssubstrates (wie bei 3) unter Verwendung von Druckvorrichtungen einer Pressmaschine durchgeführt. Zwischen den Druckvorrichtungen und dem Leitungssubstrat werden ein Formfreisetzungsfilm 320 und ein rostfreies Stahlblatt 340 in Sandwichform angeordnet. Der Formfreisetzungsfilm 320 wird zum Sicherstellen der Formfreisetzungsfähigkeit beim Herausnehmen der vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A aus der Druckmaschine nach dem Thermokompressionsbinden verwendet. Als Formfreisetzungsfilm 320 wird beispielsweise ein Polyimidfilm verwendet. Auf der anderen Seite wird das rostfreie Stahlblatt 340 verwendet, um gleichmäßig einen Druck aufzuerlegen.
  • Beim Herstellen der vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A kann ein gedämpfter Formfreisetzungsfilm ebenfalls verwendet werden. Das Material, das den gedämpften Formfreisetzungsfilm bildet, ist nicht spezifisch beschränkt; ein Harz kann bevorzugt verwendet werden, das bei einem Laminationstemperaturbereich nicht ausläuft. Beispiel der Materiale umfassen: Polyethylen (PE), Polypropylen (PP), Polymethylpenten (TPX: Markenname von Mitsui Chemicals Inc.), syndiotaktisches Polystyrol (SPS), Harz auf Silikonbasis, Harz auf Flurbasis und Polyimid-(PI)-Harz. Das Material kann eine Monoschichtstruktur oder eine Vielschichtstruktur aufweisen, wenn ein formfreisetzbares Harz auf der Oberflächenschicht laminiert wird.
  • Bei der Herstellung ein von vielschichtigen Leitungssubstraten 200, 200A werden eine Vielzahl von Substraten jeweils mit einer Vielzahl der Leitungssubstrate 100B in der gleichen Ebene laminiert, dann werden ein Leitungssubstrat 100a und/oder eine Vielzahl der Leitungssubstrate, die jeweils eine Vielzahl der Leitungssubstrate 100A in der gleichen Ebene aufweisen, auf den Leitungssubstraten 100B laminiert; danach werden diese laminierten Schichten thermisch zum Binden komprimiert. Schließlich wird das erhaltene vielschichtige Leitungssubstrat in Stücke aus den vielschichtigen Leitungssubstraten 200, 200A geschnitten. Demzufolge kann gleichzeitig eine Vielzahl der vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A erhalten werden.
  • Die vielschichtigen Leitungssubstrate 200, 200A der Erfindung können so verwendet werden, dass die LED-Elemente 240 am Boden des Hohlraumbereiches 220 befestigt werden. Der Zustand, bei dem die LED-Elemente 240 befestigt werden, ist in 1(c) und 1(d) gezeigt. Das in 1(c) gezeigte Ausführungsbeispiel ist eine Art, bei der LED-Elemente 240 auf der Bodenfläche des Hohlraumbereiches 220 befestigt sind und die LED-Elemente 240 werden mit dem leitenden Muster 20 auf der Seitenoberfläche des Hohlraumbereiches durch Bindung von Leitungen verbunden. Auf diese Weise kann das vielschichtige Leitungssubstrat 200A der Erfindung einen Hohlraumbereich 220 mit einer komplexen Form wie einer Treppenform aufweisen, wodurch die LED-Elemente 240 in verschiedenen Arten befestigt werden können.
  • Auf der anderen Seite ist das Ausführungsbeispiel gemäß 1(d) eine Art, bei der zwei LED-Elemente 240 parallel auf der Bodenfläche des Hohlraumbereiches 220 befestigt sind. In dem Ausführungsbeispiel werden die LED-Elemente 240 in dem Hohlraumbereich 220 befestigt; das LED-Element 240 und das vielschichtige Leitungssubstrat 200 sind elektrisch durch Bindung von Leitungen verbunden. Wie oben kann bei dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200 dieser Erfindung das Verfahren zum Befestigen von LED-Elementen 240 in verschiedenen Mustern realisiert werden. Um diesen Verfahren zu entsprechen, kann die Position der Durchgangslöcher 30 frei eingestellt werden.
  • <Vielschichtiges Leitungssubstrat 200C, 200D>
  • Die vielschichtigen Leitungssubstrate 200C, 200D dieser Erfindung sind solche, erhalten durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, worin das vielschichtige Leitungssubstrat umfasst: ein Leitungssubstrat 1, das zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist; und ein Leitungssubstrat 2, das an der oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 jeweils umfassen: ein Isolationsbasismaterial 10, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung, enthaltend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente und das ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach thermischer Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist; und eine Adhäsivschicht 40, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, die an zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10 angeordnet ist (nachfolgend kann dies als Isolationsbasismaterial 12 bezeichnet werden), wobei weiterhin das Leitungssubstrat 2 aus einem Isolationsbasismaterial (nicht dargestellt) erzeugt ist, worin Hohlraumlöcher 15 vorgesehen sind. Vorbestimmte leitende Muster 22 und Durchgangslöcher 30, die die Zwischenschichtleitungen sind, werden auf diesen
  • Isolationsbasismaterialien gebildet, unter Erhalt eines Leitungssubstrates 100c und eines Leitungssubstrates 100C, und schließlich werden diese zu einer Vielschichtform laminiert; auf diese Weise kann das LED-Element darauf befestigt werden.
  • Die 6(a) und 6(b) zeigen schematisch die vielschichtigen Leitungssubstrate 200C bzw. 200D. Bei dem Ausführungsbeispiel von 6(a) setzt sich das Leitungssubstrat 1, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist, aus dem Leitungssubstrat 100c zusammen und alle Leitungssubstrate 2, die an der oberen Seite angeordnet sind, setzen sich individuell aus dem Leitungssubstrat 100C zusammen. Beim Befestigen der LED-Elemente in dem Hohlraumbereich kann durch eine solche Struktur die Funktion als ein Reflektor signifikant erzielt werden; somit ist dies bevorzugt. In der Struktur wird, obwohl das Leitungssubstrat 100D unterhalb des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, nicht nur diese Struktur, sondern ebenfalls eine Struktur, bei der das Leitungssubstrat 100d mit einem Hohlraumloch an der oberen Seite des Leitungssubstrates 100D angeordnet ist, erhalten. Es ist zu beachten, dass das Leitungssubstrat 100D ein Isolationsbasismaterial 10a, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, und eine Adhäsivschicht 40 enthält, die eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente enthält und an zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10a angeordnet ist. Die Struktur des Leitungssubstrates kann verschieden sein.
  • <Leitungssubstrat 100c>
  • Das Leitungssubstrat 100c umfasst: ein Isolationsbasismaterial 10, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente enthält und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach thermischer Behandlung bei 200°C für 4 Stunden hat; eine Adhäsivschicht 40, die eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente aufweist und zumindest auf einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10 vorgesehen ist; ein bestimmtes leitendes Muster; und eine bestimmte Zwischenschichtleitung. In dem vielschichtigen Leitungssubstrat kann das Leitungssubstrat 100c als Leitungssubstrat 1 verwendet werden, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist, oder als Leitungssubstrat, das an der unteren Seite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist.
  • <Adhäsivschicht>
  • Auf dem Leitungssubstrat 100c ist eine Adhäsivschicht 40 gebildet, für den Erhalt der Adhäsivität zwischen den Nachbarschichten. Die Adhäsivschicht 40 wird auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10 gebildet. Wenn das Isolationsbasismaterial 10 auf zumindest einer Oberfläche der Adhäsivschicht 40 gebildet ist, können diese Schichten durch Thermokompressionsbindung laminiert werden; wie in den Zeichnungen gezeigt kann die Adhäsivschicht 40 auf beiden Seiten des Isolationsbasismaterials 10 gebildet werden.
  • Weil das Material für die Bildung der wärmehärtenden Harzzusammensetzung zur Bildung der Adhäsivschicht 40 nicht besonders beschränkt ist, solange es thermisch bei einem Laminationstemperaturbereich von 180°C oder mehr und weniger als 320°C härtet und einen Nichtblei-Löt-thermischen Widerstand zeigt, kann zum Beispiel ein Harz auf Epoxybasis oder Polyamidbasis verwendet werden. Unter diesen wird angesichts von zum Beispiel der thermischen Resistenz und der elektrischen Eigenschaften eine Mischung aus einer Alkenylphenol-Verbindung und Maleimiden als Bindemittelkomponenten für die Bildung der oben beschriebenen leitenden Pastenzusammensetzung besonders bevorzugt verwendet. In die Mischung können innerhalb des Bereiches, der die Eigenschaften nicht beeinträchtigt, andere wärmehärtenden Harze, thermoplastischen Harze und anorganischen Füllstoffe und verschiedene Additive wie Stabilisator, Ultraviolettabsorber, Lichtstabilisator, Nukleierungsmittel, Färbemittel, Schmiermittel, Flammwidrigkeitsmittel, Filmbildungshilfe, radikalischer Polymerisationsinitiator, Epoxygruppen-Reaktionskatalysator, thixotropes Mittel und Silankupplungsmittel zugegeben werden.
  • Die Dicke der Adhäsivschicht 40 zu der des Isolationsbasismaterials 10 ist bevorzugt 1/5 oder weniger, mehr bevorzugt 1/10 oder weniger und weiter bevorzugt 1/20 oder weniger. Die Dicke der Adhäsivschicht 40 ist bevorzugt 30 μm oder weniger, mehr bevorzugt 20 μm oder weniger und noch mehr bevorzugt 10 μm oder weniger. Wenn die Dicke der Adhäsivschicht 40 zu groß ist, kann das Harz in den gebildeten Hohlraumbereich 220 gezogen werden, was zu einer Abdeckung des leitenden Musters 20 führt, oder das Harz kann in die Durchgangslöcher 30 bei der aufeinanderfolgenden Laminierung gezogen werden, was die Metalldiffusion inhibiert.
  • <Verfahren zur Erzeugung eines Leitungssubstrates 100c>
  • Als Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100c wird zunächst das Isolationsbasismaterial 10 auf gleiche Weise wie beim Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100a, beispielsweise durch Extrusionsguss unter Verwendung einer T-Düse gebildet. Dann wird ein Lösungsmittel, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung, auf einen formfreisetzbaren Polyethylenterephthalat (PET)-Film aufgetragen und durch Trocknen zuvor verfestigt, zur Bildung der Adhäsivschicht 40 auf einem Film mit Abstreifleistung. Später wird durch thermisches Transferieren der Adhäsivschicht 40 auf das Isolationsbasismaterial 10 durch thermische Laminierung die Adhäsivschicht 40 auf beiden Seiten des Isolationsbasismaterials 10 gebildet. Weiterhin werden die Durchgangslöcher 30 darin unter Verwendung eines Lasers oder eines mechanischen Bohrers gebildet. Danach wird durch ein konventionelles Druckverfahren wie Siebdruck eine leitende Pastenzusammensetzung in die Durchgangslöcher 30 zur Bildung der Zwischenschichtleitungen gefüllt; somit wird das Isolationsbasismaterial 50 erhalten (siehe 8).
  • Auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials 10, bei denen die Adhäsivschichten 40 laminiert sind, werden Kupferfolien 22 laminiert; ein Resist wird auf die Kupferfolien 22 aufgetragen und dann durch ein konventionelles Verfahren unter Bildung eines leitenden Musters 20 als eine Zwischenschichtleitung geätzt. Demzufolge kann ein Leitungssubstrat 100c (doppelseitiges Substrat) mit einem leitenden Muster 20 auf beiden Seiten davon gebildet werden. Alternativ kann durch Bilden von Durchgangslöchern, Kupferplattieren unter Bildung einer Kupferfolie 22 und Ätzen dieser ein leitendes Muster 20 als eine Zwischenschichtleitung gebildet werden. Die Reihenfolge eines jeden Schrittes des Herstellungsverfahrens ist nicht besonders beschränkt. Obwohl ein vorbestimmtes leitendes Muster 20 und Durchgangslöcher 30 auf/in dem Isolationsbasismaterial 10 gebildet sind, kann dieses weiterhin bei dem Produktionsverfahren durch Bilden eines vorbestimmten leitenden Musters 20 auf dem Isolationsbasismaterial 10 zuvor und Bilden der Durchgangslöcher 30 nach Aufbauen eines vielschichtigen Leitungssubstrates erzeugt werden; ein Isolationsbasismaterial nur mit dem Durchgangsloch 30 kann verwendet werden.
  • <Leitungssubstrat 100C>
  • Das Leitungssubstrat 100C ist eines, bei dem ein vorbestimmtes leitendes Muster und Zwischenschichtleitungen auf dem Isolationsbasismaterial gebildet werden, erhalten durch Bilden eines Hohlraumloches 15 in dem Isolationsbasismaterial 12. Das Hohlraumloch 15 wird nach der Bildung der Adhäsivschicht 40 auf dem Isolationsbasismaterial 10 auf gleiche Weise wie das Bildungsverfahren des Hohlraumloches bei dem Leitungssubstrat 100A gebildet. Die Bildung des Durchgangsloches 30 kann vor oder nach der Bildung des Hohlraumloches 15 erfolgen.
  • <Leitungssubstrat 100D>
  • Das Leitungssubstrat 100D ist eines, das umfasst: ein Isolationsbasismaterial 13, umfassend ein Isolationsbasismaterial 10a, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente; eine Adhäsivschicht 40, die eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente enthält und auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 10a vorgesehen ist; und ein vorbestimmtes leitendes Muster und eine Zwischenschichtleitung. Das Isolationsbasismaterial 10a, umfassend die thermoplastische Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, das leitende Muster 20 und das Durchgangsloch 30 sind im Wesentlichen die gleichen wie jene bei dem oben beschriebenen Leitungssubstrat 100B; die Adhäsivschicht 40 ist im Wesentlichen die gleiche wie die des oben beschriebenen Leitungssubstrates 100c.
  • (Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100D)
  • Mit Ausnahme der Verwendung des Isolationsbasismaterials 10a kann das Leitungssubstrat 100D auf gleiche Weise wie das Leitungssubstrat 100c erzeugt werden. 7 zeigt eine schematische Ansicht, die das Verfahren zur Erzeugung des Leitungssubstrates 100D erläutert.
  • (Isolationsbasismaterial 50C)
  • Das Isolationsbasismaterial 50C wird durch Bilden eines Hohlraumloches 15 im Isolationsbasismaterial 50 erzeugt (siehe 8), erhalten während der Herstellung des Leitungssubstrates 100c. Das Hohlraumloch 15 wird nach der Bildung der Adhäsivschicht 40 auf dem Isolationsbasismaterial 10 auf gleiche Weise wie das Bildungsverfahren des Hohlraumloches bei dem Leitungssubstrat 100A gebildet. Die Bildung der Durchgangslöcher 30 im Isolationsbasismaterial 50C kann vor oder nach der Bildung des Hohlraumloches 15 erfolgen.
  • <Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200C, 200D>
  • Die 9 und 10 zeigen schematisch das Verfahren (aufeinanderfolgende Laminierung) zur Erzeugung der vielschichtigen Leitungssubstrate 200C und 200D dieser Erfindung. Das Laminationsverfahren kann durch Thermokompressionsbindung durchgeführt werden; die absatzweise Laminierung oder aufeinanderfolgende Laminierung kann angewandt werden. Bei der absatzweisen Laminierung können die vielschichtigen Leitungssubstrate 200C, 200D durch Anordnen des einseitigen Substrates mit einem leitenden Muster 20 auf einer Seite und durch anschließendes Durchführen der Thermokompressionsbindung auf gleiche Weise wie bei dem vielschichtigen Leitungssubstrat 200, 200A hergestellt werden. Unter Bezugnahme auf die 9 und 10 wird anschließend das Verfahren zur Erzeugung der vielschichtigen Leitungssubstrate 200C, 200D, das das aufeinanderfolgende Laminieren anwendet, beschrieben.
  • 9 zeigt schematisch das Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200C. Zunächst wird ein Isolationsbasismaterial 50D auf einem Leitungssubstrat 100D angeordnet, und eine Kupferfolie 22 wird darüber gelegt; dann werden diese Schichten durch Thermokompressionsbindung laminiert. Durch ein Verfahren wie Ätzen wird die Kupferfolie 22 zu einem Leitungsmuster 20 verarbeitet. Die Betriebsvorgänge können in Abhängigkeit von der gewünschten Zahl des auf dem Leitungssubstrat 100D zu bildenden Isolationsbasismaterial 50D wiederholt werden.
  • Später wird auf dem Isolationsbasismaterial 50D ein Isolationsbasismaterial 50, das entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet wird, gelegt, weiterhin wird eine Kupferfolie 22 darüber gelegt; dann werden diese Schichten durch Thermokompressionsbindung laminiert. Durch ein Verfahren wie Ätzen wird das leitende Muster 20 gebildet. Darüber hinaus wird ein Isolationsbasismaterial 50C, worin ein Hohlraumloch 15 gebildet ist, auf dem Basismaterial 50 angeordnet und eine Kupferfolie 22 darüber gelegt; dann werden diese Schichten durch Thermokompressionsbindung laminiert. Durch ein Verfahren wie Ätzen wird die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster 20 verarbeitet. Die Betriebsfolge kann in Abhängigkeit von der gewünschten Zahl des zu bildenden Isolationsbasismaterials 50C wiederholt werden. Bei dem Verfahren zur Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200D, das in 10 gezeigt ist, wird mit Ausnahme der unterschiedlichen Form des zu verwendenden Abstandshalters das vielschichtige Leitungssubstrat 200D auf gleiche Weise wie oben hergestellt. Auf diese Weise kann durch aufeinanderfolgendes Wiederholen der Schritte: Laminieren der Isolationsbasismaterialien 50D, 50, 50C und einer Kupferfolie 22 auf dem Leitungssubstrat 10D durch Thermokompressionsbindung und Ätzen der Kupferfolie das vielschichtige Leitungssubstrat 200C und 200D hergestellt werden.
  • Die Bedingungen der aufeinanderfolgenden Laminierung bei den vielschichtigen Leitungssubstraten 200C, 200D können bevorzugt bei einer Temperatur von 180°C oder mehr und weniger als 320°C, einem Druck von 3 MPa oder mehr und weniger als 10 MPa, einer Druckdauer von 10–120 Minuten sein. Durch Laminieren unter diesen Bedingungen wird, wenn das Isolationsbasismaterial die gemischte Zusammensetzung aus einem Polyarylketonharz und einem amorphen Polyetherimidharz ist, das Isolationsbasismaterial, das zu einem amorphen Film verarbeitet wird, in das kristallisierte durch Erwärmen zum Zeitpunkt der Laminierung geändert. Deswegen kann das Isolationsbasismaterial einen Nichtblei-Löt-thermischen Widerstand erzielen. Zusätzlich härtet durch Laminieren unter diesen Bedingungen die Adhäsivschicht 40 aus einer wärmehärtenden Zusammensetzung, und ein Nichtblei-Löt-thermischer Widerstand wird erzielt. Darüber hinaus kann die Metalldiffusionsbindung der leitenden Paste in dem Durchgangsloch 30 den Widerstandswert extrem niedrig machen, so dass es möglich ist, die vielschichtigen Leitungssubstrate 200C, 200D herzustellen, die einen ausgezeichneten thermischen Widerstand unter Feuchtigkeitsabsorption, Verbindungszuverlässigkeit und Bindefestigkeit der Leiter entfaltet.
  • Beim Laminieren des Isolationsbasismaterials 50C, bei dem ein Hohlraumloch 15 gebildet ist, kann ein Abstandshalter mit einer Form, die der Form des Hohlraumloches 15 entspricht, verwendet werden. In 9 wird beim Laminieren der ersten Schicht des Isolationsbasismaterials 50C und der Kupferfolie 22 ein Abstandshalter 262a mit einer Dicke, die äquivalent zur Summe der Dicke des Isolationsbasismaterials 50C und der Kupferfolie 22 ist, verwendet. Beim Laminieren der zweiten Schicht des Isolationsbasismaterials 50C und der Kupferfolie 22 wird ein Abstandshalter 262b, der doppelt so dick ist wie der Abstandshalter 262a, verwendet. Anstelle der Verwendung von einem Abstandshalter 262b können zwei Abstandshalter 262a verwendet werden.
  • Bei der Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200D, das in 10 gezeigt ist, sind die Größe der Hohlraumlöcher 15 in dem ersten Isolationsbasismaterial 50C und dem zweiten Isolationsbasismaterial 50C voneinander verschieden, so dass die Abstandshalter 262a und 262c mit einer Größe, die der Größe der Hohlraumlöcher 15 entspricht, verwendet werden. Beim Laminieren des zweiten Leitungssubstrates 50c kann anstelle der Verwendung der Abstandshalter 262a und 262c ein Abstandshalter mit einem Treppenmuster verwendet werden. Das Material des Abstandshaltes kann das gleiche sein wie beim Abstandshalter in den vielschichtigen Leitungssubstraten 200, 200A.
  • Auf gleiche Weise wie bei den vielschichtigen Leitungssubstraten 200, 200A wird ein Formfreisetzungsfilm 320 und ein rostfreies Stahlblatt 340 bei dem Heißpressen verwendet. Auf gleiche Weise kann ebenfalls ein Formfreisetzungsfilm, der eine Dämpfungswirkung zeigt, als ein Formfreisetzungsfilm 320 verwendet werden. Auf gleiche Weise kann eine Vielzahl der vielschichtigen Leitungssubstrate gleichzeitig durch Laminieren von Substraten, einschließlich einer Vielzahl der Leitungssubstrate in der gleichen Ebene hergestellt werden. Auf gleiche Weise wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß 1(c) und 1(d) können die vielschichtigen Leitungssubstrate 200C und 200D zum Befestigen von LED-Elementen 240 verwendet werden.
  • <Vielschichtiges Leitungssubstrat 200E>
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat 200E dieser Erfindung ist ein anderes Ausführungsbeispiel des vielschichtigen Leitungssubstrates (200, 200A) mit einer Vielzahl von Leitungssubstraten, die mit einander laminiert sind. In dem vielschichtigen Leitungssubstrat wird ein Leitungssubstrat 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet, und ein Leitungssubstrat 2 wird an einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet; das Leitungssubstrat 1 und/oder Leitungssubstrat 2 umfassen jeweils ein Isolationsbasismaterial 10, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente enthält und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellelängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist; und das Leitungssubstrat 2 ist aus einem Isolationsbasismaterial 11 erzeugt, erhalten durch Bilden eines Hohlraumloches 15 im Isolationsbasismaterial 10. Danach werden vorbestimmte leitende Muster 22 und Durchgangslöcher 30 als eine Zwischenschichtleitung auf/im Isolationsbasismaterial 10 und 11 gebildet, unter Erzeugung des Leitungssubstrates 100a und Leitungssubstrates 100A, dann werden diese Leitungssubstrate aufgebaut, zur Bildung eines vielschichtigen Leitungssubstrates zum Befestigen von LED-Elementen darauf.
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat 200E dieser Erfindung ist, wie in 11(a) gezeigt, das, bei dem vorbestimmte leitende Muster und Durchgangslöcher als eine Zwischenschichtleitung (nachfolgend als Durchgangsloch bezeichnet) auf/im Isolationsbasismaterial 10 und 11 gebildet sind, unter Bildung der Leitungssubstrate 100a und des Leitungssubstrates 100A, dann werden diese Leitungssubstrate aufgebaut, zur Erzeugung eines vielschichtigen Leitungssubstrates zum Befestigen von LED-Elementen darauf.
  • <Verfahren zur Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200E>.
  • 12 zeigt schematisch das Verfahren zur Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200E. Wie in 12 gezeigt, wird zunächst das Isolationsbasismaterial 10 entsprechend dem obigen Verfahren wie Extrusionsgießen unter Verwendung einer T-Düse hergestellt, und dann wird eine Kupferfolie 22 darauf laminiert, zur Erzeugung eines einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterials 50E. Entsprechend dem obigen Verfahren wird ein einseitig kupferlaminiertes Isolationsbasismaterial 50F ebenfalls durch Bilden eines Hohlraumloches 15 im Isolationsbasismaterial 50E erzeugt. Durch Übereinanderlagern des Isolationsbasismaterials 50F und des Isolationsbasismaterials 50E und Laminieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbindung und anschließendes Bilden von Durchgangslöchern unter Verwendung eines Lasers oder eines mechanischen Bohrers und durch Bildung von leitenden Mustern und Zwischenschichtleitungen durch photolithographischen Vorgang wird das vielschichtige Leitungssubstrat 200E. hergestellt.
  • <Vielschichtiges Leitungssubstrat 200F>
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat 200F dieser Erfindung ist ein anderes Beispiel des vielschichtigen Leitungssubstrates (200C, 200D) mit einer Vielzahl von miteinander laminierten Leitungssubstraten. In dem vielschichtigen Leitungssubstrat wird ein Leitungssubstrat 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet, und ein Leitungssubstrat 2 wird an einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet; das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 umfassen: ein Isolationsbasismaterial 10, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente enthält und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflektionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist, und eine Adhäsivschicht 40, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente und die auf zumindest einer Seite des Isolationsbasismaterials 10 angeordnet ist (nachfolgend kann dies als Isolationsbasismaterial 12 bezeichnet werden); weiterhin ist das Leitungssubstrat 2 aus einem Isolationsbasismaterial 12 erzeugt, wobei ein Hohlraumloch 15 im Isolationsbasismaterial gebildet ist (nicht gezeigt). Weiterhin werden vorbestimmte leitende Muster 20 und Durchgangslöcher als eine Zwischenschichtleitung auf/im Isolationsbasismaterial gebildet, zur Bildung des Leitungssubstrates 100c und des Leitungssubstrates 100C, dann werden diese Leitungssubstrate aufgebaut, zur Bildung eines vielschichtigen Leitungssubstrates zur Befestigung von LED-Elementen darauf.
  • <Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Leitungssubstrates 200F>
  • 13 zeigt schematisch ein Verfahren zur Erzeugung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200F (aufeinanderfolgende Laminierung). Wie in 13 gezeigt wird zunächst das Isolationsbasismaterial 10 entsprechend dem obigen Verfahren wie Extrusionsguss unter Verwendung einer T-Düse erzeugt (Schritt (a) von 13). Dann wird ein Lösungsmittel, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung, auf einen formfreisetzbaren Polyethylenterephthalat (PET)-Film aufgetragen und durch Trocknen verfestigt, zur Bildung der Adhäsivschicht 40 auf einem Film mit einer Abstreifleistung. Durch thermisches Transferieren der Adhäsivschicht 40 auf das Isolationsbasismaterial 10 durch thermisches Laminieren wird später die Adhäsivschicht 40 auf beiden Seiten des Isolationsbasismaterials 10 (Schritt (b) von 13). gebildet. Eine Kupferfolie 22 wird auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials gelegt, mit der die Adhäsivschicht laminiert wird, und diese Schichten werden durch Thermokompressionsbindung behandelt (Schritt (c) von 13). Durchgangslöcher werden weiterhin gebildet, indem zum Beispiel Laser oder ein mechanischer Bohrer verwendet wird (Schritt (d) von 13). Danach werden Zwischenschichtleitungen beispielsweise durch Füllen und Plattieren gebildet (Schritt (e) von 13); weiterhin werden leitenden Muster 20 durch photolithographischen Vorgang gebildet, unter Erhalt des Leitungssubstrates 100c (Schritt (f) von 13). Diese Vorgänge können wiederholt werden in Abhängigkeit von der Zahl des Leitungssubstrates 100c, das gebildet wird (Schritte (g)–(i) von 13).
  • Auf gleiche Weise wie bei dem oben beschriebenen vielschichtigen Leitungssubstrat 200F wird die Adhäsivschicht 40 thermisch auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials 10 zuvor transferiert, eine Kupferfolie 22 wird auf einer Seite des Isolationsbasismaterials angeordnet, auf der die Adhäsivschicht 40 laminiert wird, und diese Schichten werden durch Thermokompressionsbindung laminiert, unter Erhalt eines Isolationsbasismaterials 50G. Das Isolationsbasismaterial 50G wird auf das Leitungssubstrat 100c angeordnet und die Laminierung durch Thermokompressionsbindung durchgeführt (Schritt (j) von 13). Durch das Verfahren wie Ätzen kann die Kupferfolie 22 zu leitenden Mustern 20 verarbeitet werden (Schritt (k) von 13). Diese Vorgänge können in Abhängigkeit von der Zahl des zu bildenden Isolationsbasismaterials 50G wiederholt werden. Wie oben wird durch aufeinanderfolgendes und wiederholtes Durchführen der Schritte: Laminieren des Isolationsbasismaterials 50G und der Kupferfolie 22 auf dem Leitungssubstrat 100c durch Thermokompressionsbinden; und Ätzen der Kupferfolie das vielschichtige Leitungssubstrat 200F hergestellt.
  • Auf dies Weise kann das vielschichtige Leitungssubstrat 200, 200A, 200C, 200D, 200E und 200F so konstruiert werden, dass der Hohlraumbereich 220 verschiedene Formen hat. Demzufolge kann das Verfahren zum Befestigen von LED-Elementen 240 und das Verfahren der elektrischen Verbindung variiert werden.
  • Beispiele
  • Nachfolgend wird diese Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Beispiele erläutert; jedoch ist diese Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
  • <Beispiel 1>
  • (Herstellung des Leitungssubstrates 100a)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: zu 100 Massenteilen einer Harzmischung mit 40 Massen-% eines Polyetheretherketonharzes (PEEK 450G, Tm 335°C) und 60 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000) wurden 16 Massenteile Titandioxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,23 μm, Aluminabehandlung, Silankupplungsbehandlung), erzeugt durch Chlorverfahren; und 45 Massenteile eines synthetischen Mikas mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 schmelzgeknetet, dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 100 μm gleichzeitig mit der Laminierung einer Kupferfolie 22 von einer Seite davon extrudiert, unter Erhalt eines einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterials. Durchgangslöcher jeweils mit einem Durchmesser von 100 μm wurden bei vorbestimmten Positionen unter Verwendung von Laser gebildet, und eine leitende Pastenzusammensetzung wurde in die Durchgangslöcher durch Siebdruck gefüllt. Nach dem Füllen wurde die resultierende Lage 45 Minuten bei 125°C erwärmt dann wurde das Lösungsmittel verflüchtigt, um die leitende Paste zu trocknen und zu verfestigen. Schließlich wurde das leitende Muster 20 durch photolithographischen Vorgang in der Kupferfolie gebildet. Durch das obige Verfahren wurde das Leitungssubstrat 100a mit einem Zwischenlochabstand von 150 μm und einem Zwischenleitungsabstand von 50 μm erzeugt.
  • Die leitende Pastenzusammensetzung, die oben verwendet wurde, kann hergestellt werden durch: Zugabe zu 97 Massen-% eines leitenden Pulvers, umfassend: 76 Massen-% eines Sn-Ag-Cu-Legierungsteilchens (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 5,55 μm, Schmelzpunkt 220°C, Zusammensetzung mit: 3,0 Massen-% Ag, 0,5 Massen-% Cu und Rest Sn) und 24 Massen-% Cu-Teilchen (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 5 μm), von 3 Massenteilen einer polymerisierbaren Monomermischung mit 50 Massen-% Dimethylallylbisphenol A und 50 Massen-% Bis(4-maleimidphenyl)methan und 7,2 Massenteilen γ-Butyrolacton als Lösungsmittel; und anschließendes Kneten durch eine Dreiwalzenmühle.
  • (Erzeugung des Leitungssubstrates 100A)
  • Ein Hohlraumloch 15 wurde in dem einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterial, erzeugt in dem Produktionsverfahren des Leitungssubstrates 100a durch Ausstanzen einer vorbestimmten Form unter Verwendung eines Thomson-Prägeschneidgerätes gebildet. Durchgangslöcher werden in dem einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterial mit dem Hohlraumloch 15 auf gleiche Weise wie beim Herstellungsverfahren des Leitungssubstrates 100a gebildet; dann wurde die leitende Pastenzusammensetzung in die Durchgangslöcher gefüllt und zur Verfestigung getrocknet. Durch photolithographischen Vorgang wurde später die Kupferfolie 22 zu dem leitenden Muster 20 verarbeitet; somit wurde das Leitungssubstrat 100A erhalten. Die verwendete leitende Pastenzusammensetzung war im Wesentlichen die gleiche wie sie im Produktionsverfahren des Leitungssubstrates 100a verwendet wurde.
  • (Herstellung des Leitungssubstrates 100B)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: 100 Massenteile einer Harzmischung mit 40 Massen-% eines Polyetheretherketonharzes (PEEK 450G, Tm = 335°C) und 60 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000); und 39 Massenteile eines synthetischen Mikas mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 wurden schmelzgeknetet, dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 100 μm gleichzeitig mit der Laminierung einer Kupferfolie 22 bei einer Seite davon extrudiert, unter Erhalt eines einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterials. Danach wurde auf gleiche Weise wie beim Produktionsverfahren des Leitungssubstrates 100a Durchgangslöcher gebildet; eine leitende Pastenzusammensetzung wurde darin gefüllt und zur Verfestigung getrocknet. Dann wurde durch photolithographischen Vorgang die Kupferfolie 22 zum leitenden Muster 20 verarbeitet; somit wurde das Leitungssubstrat 100B erhalten. Die verwendete leitende Pastenzusammensetzung war im Wesentlichen die gleiche wie sie beim Produktionsverfahren des Leitungssubstrates 100a verwendet wurde.
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200)
  • Zwei Leitungssubstrate 100A, ein Leitungssubstrat 100a und zwei Leitungssubstrate 100B, die somit erhalten waren, wurden hergestellt und miteinander laminiert, sodass die zwei Leitungssubstrate 100E beim unteren Teil laminiert wurden, das eine Leitungssubstrat 100a auf dem Leitungssubstrat 100E entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches und die zwei Leitungssubstrate 100A am Leitungssubstrat 100a laminiert wurden. Beim Laminieren eines jeden Leitungssubstrates wurde die Laminierung so durchgeführt, dass die Positionen der Durchgangslöcher 30 und des Hohlraumloches einer jeden Schicht zusammenpassen. Dann wurde jede Schicht laminiert, indem im Hohlraumbereich ein aus Polyimidharz erzeugter Abstandshalter 260 mit der gleichen Form. und Dicke wie beim Hohlraumbereich 220 angeordnet und in dem Vakuum gepresst wurde. Die Pressbedingungen sind 230°C, ein Druck von 5 MPa für 30 Minuten. Demzufolge wurde das fünfschichtige vielschichtige Leitungssubstrat 200 mit dem Hohlraumbereich 220 hergestellt.
  • <Beispiel 2>
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 220A)
  • Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurden das Leitungssubstrat 100a und die Leitungssubstrate 100A hergestellt. In Bezug auf die Leitungssubstrate 100A hat das erste Leitungssubstrat ein Hohlraumloch 15 mit der gleichen Größe wie bei Beispiel 1 und das zweite hat ein Hohlraumloch mit einer etwas größeren Größe. Danach wurden die beiden Leitungssubstrate 100B bei einer unteren Seite laminiert, das eine Leitungssubstrat 100a wurde auf den Leitungssubstraten 100B entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches laminiert, das erste Leitungssubstrat 100A mit dem Hohlraumloch 15 mit der gleichen Größe wie bei Beispiel 1 wurde darauf laminiert und schließlich wurde das zweite Leitungssubstrat 100A mit dem Hohlraumloch 15 mit einer etwas größeren Größe als beim Beispiel 1 laminiert. Durch Anordnen eines treppenförmigen aus Polyimidharz hergestellten Abstandshalters 260 mit der gleichen Form und Dicke in dem Raum, der der Hohlraumbereich 220 ist, und durch Thermokompressionsbindung auf gleiche Weise wie bei Beispiel 1 wurde ein fünfschichtiges Leitungssubstrat 200A mit einem treppenförmigen Hohlraumbereich 220 hergestellt.
  • <Beispiel 3>
  • (Herstellung des Leitungssubstrates 100D)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: 100 Massenteile einer Harzmischung mit 65 Massen-% eines Polyetheretherketonharzes (PEEK 450G, Tm = 335°C) und 35 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000); 39 Massenteile eines synthetischen Mikas mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 wurden schmelzgeknetet; und dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film (d. h. Isolationsbasismaterial mit einer Dicke von 100 μm extrudiert. Nach Auferlegung einer Koronaentladungsbehandlung auf beide Seiten des erhaltenen Filmes wurde eine Lösung, umfassend ein polymerisierbares Monomer, hergestellt durch Mischen von 50 Massen-% Dimethylallylbisphenol A und 50 Massen-% Bis(4-maleimidphenyl)methan, auf einen formfreisetzbaren PET-Film aufgetragen und durch Trocknen verfestigt, unter Bildung einer 5 μm dicken Adhäsivschicht. Dann wurde die Adhäsivschicht thermisch auf beide Oberflächen des Isolationsbasismaterials transferriert.
  • Dann wurden Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 100 μm an gewünschten Positionen unter Verwendung eines Lasers gebildet. Eine leitende Pastenzusammensetzung wurde in die Durchgangslöcher durch Siebdruck gefüllt. Nach dem Füllen wurde das resultierende Blatt bei 125°C für 45 Minuten erwärmt, dann wurde das Lösungsmittel verflüchtigt und die leitende Paste durch Trocknen verfestigt. Demzufolge wurde das Isolationsbasismaterial 50D erzeugt. Später wurde durch Laminieren einer 12 μm dicken Kupferfolie auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials bei 230°C und einem Druck von 5 MPa für 30 Minuten und Bilden eines leitenden Musters 20 aus der Kupferfolie durch photolithographischen Vorgang das Leitungssubstrat 100D erhalten. Die verwendete leitende Pastenzusammensetzung war die gleiche wie sie bei Beispiel 1 verwendet wurde.
  • (Herstellung des Isolationsbasismaterials 50)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: 100 Massenteile einer Harzmischung mit 65 Massen-% eines Polyetheretherketonharzes (PEEK 450G, Tm = 335°C) und 35 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000), 16 Massenteile Titandioxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,23 μm, Aluminabehandlung, Silankupplungsbehandlung), erzeugt durch Chlorverfahren; 45 Massenteile eines synthetischen Mikasmit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 wurden schmelzgeknetet, und dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 100 μm extrudiert. Nach Auferlegung einer Koronaentladungsbehandlung auf beide Seiten des erhaltenen Filmes wurde eine Lösung, umfassend ein polymerisierbares Monomer, erhalten durch Mischen von 50 Massen-% Dimethylallylbisphenol A und 50 Massen-% Bis(4-Maleimidphenyl)methan, auf einen formfreisetzbaren PET-Film aufgetragen und durch Trocknen verfestigt, unter Bildung einer 5 μm dicken Adhäsivschicht. Dann wurde die Adhäsivschicht thermisch auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials übertragen.
  • Dann wurden Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 100 μm bei gewünschten Positionen unter Verwendung von Laser gebildet; und eine leitende Pastenzusammensetzung wurde in die Durchgangslöcher durch Siebdruck gefüllt. Nach dem Füllen wurde die resultierende Lage 45 Minuten bei 125°C erwärmt, dann wurde das Lösungsmittel verflüchtigt und die leitende Paste durch Trocknen verfestigt. Auf diese Weise wurde das Isolationsbasismaterial 50 erzeugt. Die verwendete leitende Pastenzusammensetzung war die gleiche wie sie bei Beispiel 1 verwendet wurde.
  • (Herstellung des Isolationsbasismaterials 50C)
  • Auf gleiche Weise wie bei der oben beschriebenen Produktion des Leitungssubstrates 100c wurden Adhäsivschichten auf beiden Seiten des Isolationsbasismaterials gebildet; dann wurde ein Hohlraumloch 15 durch Stanzen einer vorbestimmten Form unter Verwendung eines Thomson-Düsenschneidgerätes gebildet. Auf gleiche Weise wie bei der Produktion des Leitungssubstrates 100c wurden Durchgangslöcher im Isolationsbasismaterial mit einem Hohlraumloch 15 gebildet; eine leitende Pastenzusammensetzung wurde darin gefüllt und durch Trocknen verfestigt unter Erhalt des Isolationsbasismaterials 50C.
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200C)
  • Das Isolationsbasismaterial 50D und die Kupferfolie 22 wurden auf das erhaltene Leitungssubstrat 100D übereinandergelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang verarbeitet; weiterhin wurden ein anderes Isolationsbasismaterial 50 und eine andere Kupferfolie 22 darüber gelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang verarbeitet. Weiterhin wurden die Schritte des Übereinanderlegens des Isolationsbasismaterials 50C und der Kupferfolie 22 in der erwähnten Reihenfolge und Laminieren durch Thermokompressionsbinden und anschließendes Verarbeiten der Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang zweimal wiederholt. Beim Laminieren des Isolationsbasismaterials 50D, 50C und 50 wurden die Positionen der Durchgangslöcher 30 und Hohlraumloch eines jeden Isolationsbasismaterials ausgerichtet. Beim Laminieren des Isolationsbasismaterials 50C wurde darüber hinaus ein aus Polyimidharz erzeugter Abstandshalter verwendet; beim Anordnen des ersten Isolationsbasismaterials 50C und des zweiten Isolationsbasismaterials 50C wurden die Dicken der Abstandshalter variiert und solche Abstandshalter wurden laminiert. Die Druckbedingungen des aufeinanderfolgenden Laminierens waren bei 230°C ein Druck von 5 MPa für 30 Minuten. Somit wurden die fünfschichtigen vielschichtigen Leitungssubstrate 200C mit einem Hohlraumbereich hergestellt.
  • <Beispiel 4>
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200D)
  • Auf gleiche Weise wie bei Beispiel 3 wurden das Leitungssubstrat 100D und die Isolationsbasismaterialien 50D und 50 hergestellt. In Bezug auf das Isolationsbasismaterial 50C hat das erste ein Hohlraumloch 15 mit der gleichen Größe wie bei Beispiel 3, das zweite hat ein Hohlraumloch mit einer etwas größeren Größe als bei Beispiel 3. Das Isolationsbasismaterial 50D und die Kupferfolie 22 wurden auf dem Leitungssubstrat 100D übereinandergelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang verarbeitet; weiterhin wurden ein anderes Isolationsbasismaterial 50 und eine andere Kupferfolie 22 darüber gelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang verarbeitet. Weiterhin wurde das Isolationsbasismaterial 50C mit im Wesentlichen dem gleichen Hohlraumloch 15 wie bei Beispiel 3 und die Kupferfolie 22 darauf in der erwähnten Reihenfolge übereinandergelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch photolithographischen Vorgang verarbeitet. Danach wurde das Isolationsbasismaterial 50C mit einem leicht größeren Hohlraumloch 15 als bei Beispiel 3 und die Kupferfolie 22 in der erwähnten Reihenfolge übereinandergelegt und durch Thermokompressionsbindung laminiert, dann wurde die Kupferfolie 22 zu einem leitenden Muster durch Photolithographie verarbeitet. Die Bedingungen der aufeinanderfolgenden Laminierung waren die gleichen wie bei Beispiel 3.
  • In Bezug auf den Abstandshalter wurde beim Laminieren des ersten Leitungssubstrates 100C ein dünnerer Abstandshalter, der bei Beispiel 3 verwendet wurde, eingesetzt; beim Laminieren des zweiten Leitungssubstrates 100C wurde ein Abstandshalter mit einer Größe, die dem etwas größeren Hohlraumloch 15 entspricht, übereinandergelegt (in der Weise wie beim Ausführungsbeispiel das in 10 gezeigt ist) und verwendet. Auf diese Weise wurde das vielschichtige Leitungssubstrat 200D mit dem Hohlraumbereich 220 mit einem Treppenmuster hergestellt.
  • <Beispiel 5>
  • (Herstellung des Isolationsbasismaterials 50E)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: 100 Massenteile einer Harzmischung mit 40 Massen-% eines Polyetheretherketonharzes (PEEG 450G, Tm = 335°C) und 60 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000), 35 Massenteile Titandioxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,23 μm, Aluminiumoxidbehandlung, Silankupplungsbehandlung), erzeugt durch das Chlorverfahren und 30 Massenteile eines synthetischen Mikas mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 wurden schmelzgeknetet. Dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 150 μm gleichzeitig mit dem Laminieren einer Kupferfolie 22 von einer Seite extrudiert, unter Erhalt eines einseitigen, kupferlaminierten Isolationsbasismaterials 50E.
  • (Produktion des Isolationsbasismaterials 50F)
  • Die im Wesentlichen gleiche thermoplastische Harzzusammensetzung wie die des Isolationsbasismaterials 50E wurde schmelzgeknetet; gleichzeitig mit dem Extrudieren eines 150 μm dicken Filmes aus der Harzzusammensetzung wurde eine Kupferfolie 22 von einer Seite laminiert, unter Erhalt eines einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterials 50E. Dann wurde das einseitig kupferlaminierte Isolationbasismaterial 50F durch Ausprägen einer vorbestimmten Form eines Hohlraumloches 15 in dem einseitig kupferlaminierten Isolationsbasismaterial 50E durch Verwendung von Thomson-Prägeschneidgerät gebildet.
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200E)
  • Das Isolationsbasismaterial 50E und das Isolationsbasismaterial 50 wurden bei 230°C und einem Druck von 5 MPa für 30 Minuten durch Vakuumpressen übereinandergelegt und laminiert. Dann wurden Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 200 μm unter Verwendung eines Bohrers gebildet, mit anschließendem Plattieren. Später wurde die Kupferfolie zu einem leitenden Muster 20 durch Photolithographie verarbeitet. Somit wurde das vielschichtige Leitungssubstrat 200E hergestellt.
  • <Beispiel 6>
  • (Herstellung des Isolationsbasismaterials 12)
  • Eine thermoplastische Harzzusammensetzung, erhalten durch Mischen: 100 Massenteile eines gemischten Harzes mit 65 Massen-% eines Polyetheretherketonsharzes (PEEK 450G, Tm = 335°C) und 35 Massen-% eines amorphen Polyetherimidharzes (ULTEM 1000), 35 Massenteile Titandioxid (durchschnittlicher Teilchendurchmesser 0,23 μm, Aluminiumoxidbehandlung, Silankupplungsbehandlung), erzeugt durch das Chlorverfahren; und 30 Massenteile eines synthetischen Mikas mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 5 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis von 50 wurde schmelzgeknetet. Dann wurde die schmelzgeknetete Harzzusammensetzung zu einem Film mit einer Dicke von 100 μm (d. h. das Isolationsbasismaterial) isoliert. Nach Auferlegung einer Koronaentladungsbehandlung auf beide Seiten des erhaltenen Filmes wurde eine Lösung, umfassend ein polymerisierbares Monomer, erhalten durch Mischen von 50 Massen-% Dimethylallylbisphenol A und 50 Massen-% Bis(4-Maleimidphenyl)methan, auf einen formfreisetzbaren PET-Film aufgetragen und durch Trocknen verfestigt, unter Bildung einer 5 μm dicken Adhäsivschicht. Dann wurde die Adhäsivschicht thermisch auf beide Oberflächen des Isolationsbasismaterials 12 transferiert.
  • (Herstellung des Leitungssubstrates 100c)
  • Auf beide Seiten des Isolationsbasismaterials 12 wurde eine 12 μm dicke Kupferfolie bei 200°C und einem Druck von 5 MPa für 30 Minuten unter Anwendung des Vakuumpressens laminiert. Danach wurden Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 100 μm unter Verwendung von Lasern gebildet und das Plattieren zum Füllen der Durchgangslöcher wurde durchgeführt. Dann wurde die Kupferfolie durch Photolithographie zu einem leitenden Muster 20 verarbeitet. Somit wurde das Leitungssubstrat 100c erhalten.
  • (Herstellung des vielschichtigen Leitungssubstrates 200F)
  • Das Isolationsbasismaterial 12 und die 12 μm dicke Kupferfolie wurden auf dem Leitungssubstrat 100c übereinandergelegt und bei 230°C und einem Druck von 5 MPa für 30 Minuten laminiert, dann wurden Durchgangslöcher mit einem Durchmesser von 100 μm unter Verwendung eines Lasers gebildet. Dann wurden die Durchgangslöcher durch Plattieren zur Bildung von Zwischenschichtleitungen gefüllt, danach wurde die Kupferfolie zu einem leitenden Muster 20 durch Photolithographie verarbeitet. Weiterhin wurden das Isolationsbasismaterial mit einem Hohlraumloch und die Kupferfolie laminiert und anschließend Durchgangslöcher gebildet; danach wurden die Durchgangslöcher durch Plattieren gefüllt und ein leitendes Muster gebildet, unter Erhalt des vielschichtigen Leitungssubstrates 200F mit zwei Leitungssubstraten 100c und einem Leitungssubstrat 100C.
  • <Auswertungsverfahren>
  • Die erhaltenen vielschichtigen Leitungssubstrate wurden wie folge bewertet. Die Auswertungsergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
  • (Thermische Resistenz unter Feuchtigkeitsabsorption)
  • Die somit erhaltenen vielschichtigen Leitungssubstrate wurden bei 125°C für 4 Stunden getrocknet. Dann wurden die getrockneten Substrate in einer Kammer mit konstanter Temperatur und Feuchtigkeit bei 30°C und einer Feuchtigkeit von 85% 96 Stunden aufgenommen; später wurden sie in einem Rückflussofen bei einer Peaktemperatur von 250°C zweimal erwärmt. Die erhaltenen vielschichtigen Leitungssubstrate wurden auf der Basis der folgenden Kriterien bewertet.
    • O (gut):
    Es gibt kein Abschälen entlang der Laminationsgrenzfläche zwischen den Substraten und es gibt keine Aufquellung in den Durchgangslöchern.
    x (schlecht):
    Ein Abschälen wird entlang der Laminationsgrenzfläche zwischen den Substraten verursacht und/oder ein Quellen wird im Durchgangsloch verursacht.
  • (Bindestärke der Leiter)
  • Eine Leitung wurde mit dem leitenden Musterbereich, der auf dem vielschichtigen Leitungssubstrat exponiert war, gelötet und die Leitung wurde nach oben gezogen, um die Festigkeit zum Zeitpunkt des Abschälens des leitenden Musterbereiches zu messen.
    • O (gut):
    Die Festigkeit ist 1 N/mm oder mehr.
    x (schlecht):
    Die Festigkeit ist unterhalb von 1 N/mm.
  • (Durchschnittliches Reflexionsvermögen)
  • Eine integrierende Sphäre wurde mit dem Spektrophotometer („U-4000”, hergestellt von Hitachi, Ltd.) befestigt und das Reflexionsvermögen des Isolationsbasismaterials, das die Leitungssubstrate 100a und 100c ausmacht, innerhalb des Wellenlängenbereiches von 400–800 nm wurde bei einem 0,5 nm Intervall gemessen, wenn das Reflexionsvermögen einer weißen Aluminiumplatte 100% ist. Der Durchschnittswert der erhaltenen Messwerte wurde berechnet; und dann wurde dies als durchschnittliches Reflexionsvermögen bestimmt.
  • (Reflexionsvermögen nach Erwärmen)
  • Nach Erwärmen (Kristallisieren) des Isolationsbasismaterials, das die Leitungssubstrate 100a und 100c ausmacht, in einer Vakuumpressmaschine bei einer Peaktemperatur von 260°C für 30 Minuten wurden die Leitungssubstrate 100a und 100c in einem zirkulierenden Heißluftofen bei 200°C 4 Stunden und 260°C 5 Minuten erwärmt, und dann wurde das Reflexionsvermögen bei 470 nm nach dem Erwärmen auf gleiche Weise wie beim obigen Verfahren gemessen.
  • <Auswertungsergebnisse>
  • Figure 00760001
  • Industrielle Anwendbarkeit
  • Das vielschichtige Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich (Aussparung) dieser Erfindung kann geeignet für einen Halbleiterchip verwendet werden, insbesondere zum Befestigen von Licht-emittierenden Dioden (LED-Elementen).
  • Zusammenfassung
  • Diese Erfindung gibt ein vielschichtiges Leitungssubstrat an, umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind, und einen Hohlraumbereich. Im vielschichtigen Leitungssubstrat ist ein Leitungssubstrat entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet und ein Leitungssubstrat 2 ist an einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet, wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial mit vorbestimmten Eigenschaften umfasst, wobei das Leitungssubstrat 2 mit einem Hohlraumloch versehen ist. Somit ist es möglich, ein vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich und sogar mit einer Funktion als Reflektor anzugeben.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 8-083930 A [0005]

Claims (13)

  1. Vielschichtiges Leitungssubstrat, umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind; und einen Hohlraumbereich, wobei in dem vielschichtigen Leitungssubstrat zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 2 bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial umfassen, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenbereich von 470 nm nach einer thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist, wobei das Leitungssubstrat 2 mit einem Hohlraumloch versehen ist.
  2. Vielschichtiges Leitungssubstrat, umfassend: eine Vielzahl von Leitungssubstraten, die miteinander laminiert sind; und einen Hohlraumbereich, wobei in dem vielschichtigen Leitungssubstrat zumindest eine Schicht des Leitungssubstrates 1 zumindest entlang der Bodenfläche des Hohlraumbereiches angeordnet ist und zumindest eine Schicht eines Leitungssubstrates 2 bei einer oberen Schichtseite des Leitungssubstrates 1 angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial umfassen, das eine thermoplastische Harzzusammensetzung mit einem anorganischen Füllstoff als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist und weiterhin eine Adhäsivschicht umfasst, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, und die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials angeordnet ist, wobei das Leitungssubstrat 2 mit dem Hohlraumloch versehen ist.
  3. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich gemäß Anspruch 1 oder 2, worin die Leitungssubstrate 1 und 2 unabhängig entweder ein Leitungssubstrat, worin ein leitendes Muster auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials gebildet ist und eine Zwischenschichtleitung im Isolationsbasismaterial gebildet ist, zum elektrischen Verbinden in der Dickenrichtung, oder ein anderes Leitungssubstrat sind, worin nur eine Zwischenschichtleitung in dem Isolationsbasismaterial gebildet ist, zum elektrischen Verbinden in der Dickenrichtung.
  4. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach Anspruch 3, worin die Zwischenschichtleitung eine leitende Pastenzusammensetzung umfasst.
  5. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach Anspruch 4, worin die leitende Pastenzusammensetzung ein leitendes Pulver und eine Bindemittelkomponente umfasst, worin das Massenverhältnis des leitenden Pulvers zur Bindemittelkomponente 90/10 oder mehr und weniger als 98/2 ist, wobei das leitende Pulver ein erstes Legierungsteilchen und ein zweites Metallteilchen umfasst, worin das erste Legierungsteilchen ein Nichtblei-Lötteilchen mit einem Schmelzpunkt von 130°C oder mehr und unterhalb von 260°C ist, das zweite Metallteilchen zumindest eines ist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Au, Ag und Cu und das Massenverhältnis des ersten Legierungsteilchens zum zweiten Metallteilchen 76/24 oder mehr und weniger als 90/10 ist, worin die Bindemittelkomponente eine Mischung aus wärmehärtenden polymerisierbaren Monomeren ist und der Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens innerhalb des Bereiches der Härtungstemperatur der Bindemittelkomponente liegt, worin der elastische Lagerungsmodul der thermoplastischen Harzzusammensetzung, die das Isolationsbasismaterial beim Schmelzpunkt des Nichtblei-Lötteilchens ausmacht, 10 MPa oder mehr und weniger als 5 GPa ist.
  6. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Refraktionsindex des anorganischen Füllstoffes, der in der thermoplastischen Harzzusammensetzung enthalten ist, 1,6 oder mehr ist.
  7. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach Anspruch 6, worin der anorganische Füllstoff Titandioxid ist.
  8. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach Anspruch 6 oder 7, worin die thermoplastische Harzzusammensetzung weiterhin einen anorganischen Füllstoff mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 15 μm oder weniger umfasst und ein durchschnittliches Längenverhältnis von 30 oder mehr hat.
  9. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich nach einem der Ansprüche 1 bis 8, worin das Leitungssubstrat 2 eine Vielzahl von Leitungssubstraten umfasst und die Vielzahl der Leitungssubstrate ein Hohlraumloch mit unterschiedlicher Größe voneinander aufweisen und der Durchmesser des Hohlraumloches sich in Richtung zur oberen Schichtseite ausdehnt.
  10. Vielschichtiges Leitungssubstrat mit Hohlraumbereichen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, worin die thermoplastische Harzzusammensetzung eine gemischte Zusammensetzung ist, umfassend ein Polyarylketonharz und ein amorphes Polyetherimidharz und die eine Kristallschmelzpeaktemperatur von 260°C oder mehr hat.
  11. Verfahren zur Erzeugung eines vielschichtiges Leitungssubstrat mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, umfassend: einen Schritt 1 zum Laminieren von einer oder mehreren Schichten von Leitungssubstrat 1, angeordnet an dem Boden eines Hohlraumbereiches; einen Schritt 2 zum Laminieren von einer oder mehreren Schichten von Leitungssubstraten 2, angeordnet auf dem Leitungssubstrat 1, und einen Schritt 3 zum Integrieren dieser laminierten Leitungssubstrate durch Thermokompressionsbindung, worin das Leitungssubstrat 1 und/oder das Leitungssubstrat 2 ein Isolationsbasismaterial umfassen, umfassend eine thermoplastische Harzzusammensetzung, die einen anorganischen Füllstoff enthält, als eine Hauptkomponente und die ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr im Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögen von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach thermischer Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist und das Leitungssubstrat 2 weiterhin ein Hohlraumloch enthält.
  12. Verfahren zur Herstellung eines vielschichtigen Leitungssubstrates mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, umfassend die Schritte: Bilden eines Leitungssubstrates 1, umfassend: ein Isolationsbasismaterial 1, eine Adhäsivschicht, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, und die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 1 angeordnet ist, und ein leitendes Muster, das auf der Adhäsivschicht und/oder dem Isolationsbasismaterial 1 angeordnet ist; Bilden eines einschichtigen Leitungssubstrates 2 oder einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden eines vielschichtigen Leitungssubstrates 2; Übereinanderlegen eines Isolationsbasismaterials 2 auf dem Leitungssubstrat 1, worin eine Adhäsivschicht, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist und worin ein Hohlraumloch gebildet wird; Übereinanderlagern einer Kupferfolie auf dem Isolationsbasismaterial 2; Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbindung und anschließendes Ätzen der Kupferfolie zur Erzeugung eines leitenden Musters, worin das Isolationsbasismaterial 1 und/oder das Isolationsbasismaterial 2 unabhängig eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente umfassen und die ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 100 oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist.
  13. Verfahren zur Erzeugung eines vielschichtigen Leitungssubstrates mit einem Hohlraumbereich durch Laminieren einer Vielzahl von Leitungssubstraten, umfassend folgende Schritte: einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden von zwei oder mehreren Leitungssubstraten 1: Bilden eines Leitungssubstrates 1, umfassend: ein Isolationsbasismaterial 1, eine Adhäsivschicht, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente und die auf zumindest einer Oberfläche des Isolationsbasismaterials 1 vorgesehen ist, und ein leitendes Muster, das auf der Adhäsivschicht und/oder dem Isolationsbasismaterial 1 vorgesehen ist; Anordnen eines Isolationsbasismaterials 1 auf dem Leitungssubstrat 1, worin eine Adhäsivschicht, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist; Anordnen einer Kupferfolie auf dem Isolationsbasismaterial; Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbindung; anschließendes Ätzen der Kupferfolie zur Erzeugung eines leitenden Musters, weiteres Bilden eines einschichtigen Leitungssubstrates 2 oder einmaliges oder wiederholtes aufeinanderfolgendes Bilden eines vielschichtigen Leitungssubstrates 2: Anordnen eines Isolationsbasismaterials 2 auf dem Leitungssubstrat 1, worin eine Adhäsivschicht, umfassend eine wärmehärtende Harzzusammensetzung als eine Hauptkomponente, auf zumindest einer Oberfläche vorgesehen ist, und worin ein Hohlraumloch gebildet ist; Anordnen einer Kupferfolie auf dem Isolationsbasismaterial 2; Integrieren dieser Schichten durch Thermokompressionsbindung und anschließendes Ätzen der Kupferfolie zur Erzeugung eines leitenden Musters, worin das Isolationsbasismaterial 1 und/oder das Isolationsbasismaterial 2 unabhängig eine thermoplastische Harzzusammensetzung, umfassend einen anorganischen Füllstoff, als eine Hauptkomponente umfasst und ein durchschnittliches Reflexionsvermögen von 70% oder mehr in einem Wellenlängenbereich von 400–800 nm und eine Verminderungsrate des Reflexionsvermögens von 10% oder weniger in einem Wellenlängenbereich von 470 nm nach der thermischen Behandlung bei 200°C für 4 Stunden aufweist.
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