DE112021002573T5

DE112021002573T5 - Harzlage, prepreg, isolierendes harzelement und leiterplatte

Info

Publication number: DE112021002573T5
Application number: DE112021002573.2T
Authority: DE
Inventors: Tomoyuki Aoki; Akihiro Yamauchi; Eiichiro Saito
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2021-07-07
Publication date: 2023-03-09
Also published as: AT525487A2; JPWO2022009937A1; WO2022009937A1; US20230257540A1; CN115697660A

Abstract

Die vorliegende Offenbarung stellt eine Harzlage (3) bereit, die zum Bilden einer Isolierschicht verwendet werden kann, in der ein Leiter eingebettet ist, die es leichter macht, den Leiter in der Isolierschicht einzubetten, und die Wahrscheinlichkeit verringert, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen. Eine Harzlage (3) gemäß der vorliegenden Offenbarung enthält ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X1). Eine Schmelzviskosität der Harzlage ist gleich oder größer als 10 Pa · s und gleich oder kleiner als 2000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 1 MPa enthält, und ist gleich oder größer als 6 Pa · s und gleich oder kleiner als 1200 Pa · s, wenn mit dem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft im Allgemeinen eine Harzlage, ein Prepreg, ein isolierendes Harzelement und eine Leiterplatte. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung eine Harzlage und ein Prepreg, die zum Bilden einer Isolierschicht einer Leiterplatte verwendet werden können, ein isolierendes Harzelement, das die Harzlage und das Prepreg enthält, und eine Leiterplatte, die eine Isolierschicht enthält, die aus der Harzlage und dem Prepreg gebildet ist.
Hintergrund
Patentliteratur 1 lehrt eine Herstellung einer mehrschichtigen Leiterplatte durch Bilden eines Laminats mit einer Harzlage, die thermisch schmelzbar ist und Wärmehärtungseigenschaften aufweist, die zwischen einer freiliegenden Oberfläche von Durchkontaktierungslöchern einer Platine und einem Prepreg, das ein anorganisches Füllmittel beinhaltet, eingesetzt ist.
Liste der Zitate
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP 2003-37362 A
Kurzdarstellung der Erfindung
Das Problem, das durch die vorliegende Offenbarung zu lösen ist, ist die Bereitstellung: einer Harzlage und eines Prepregs, die zum Bilden einer Isolierschicht verwendet werden können, in der ein Leiter eingebettet ist, die es leichter macht, den Leiter in der Isolierschicht einzubetten und die Wahrscheinlichkeit einer Abnahme in Formbarkeit verringert; ein isolierendes Harzelement, das die Harzlage und das Prepreg enthält; und eine Leiterplatte, die eine Isolierschicht enthält, die aus der Harzlage und dem Prepreg gebildet ist.
Eine Harzlage gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes (oder teil-gehärtetes) Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X1). Eine Schmelzviskosität der Harzlage ist gleich oder größer als 10 Pa · s und gleich oder kleiner als 2000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 1 MPa enthält, und gleich oder größer als 6 Pa · s und gleich oder kleiner als 1200 Pa · s ist, wenn mit dem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält.
Ein Prepreg gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird gemeinsam mit dem oben beschriebenen Harzlage verwendet und enthält: ein Basiselement; und ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes (oder teil-gehärtetes) Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X2), das in das Basiselement imprägniert ist. Eine Schmelzviskosität des ungehärteten Produkts oder halbgehärteten (oder teil-gehärteten) Produkts der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X2) ist gleich oder größer als 500 Pa · s und gleich oder kleiner als 6000 Pa · s, wenn mit dem Koka-Strömungstester unter der Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält.
Ein isolierendes Harzelement gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält: die oben beschriebene Harzlage; und das Prepreg, das auf die Harzlage gestapelt ist.
Eine Leiterplatte gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält: ein Kernelement, das ein Isoliersubstrat enthält, und einen Leiter der auf dem Isoliersubstrat liegt; und eine Isolierschicht, die auf das Kernelement gestapelt ist und den Leiter bedeckt. Die Isolierschicht enthält: eine erste Schicht, die in Kontakt mit dem Kernelement angeordnet ist und ein gehärtetes Produkt der oben beschriebenen Harzlage ist; und eine zweite Schicht, die auf die erste Schicht gestapelt ist und ein gehärtetes Produkt des oben beschriebenen Prepregs ist.
Figurenliste

1 ist eine schematische Querschnittsansicht von Prepregs, Harzlagen und einem Kernelement und einem Laminat, das aus den Prepregs, den Harzlagen und dem Kernelement hergestellt ist, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
2 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Leiterplatte gemäß der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Die gegenwärtigen Erfinder entdeckten, dass in einer Situation, wo eine Leiterplatte durch Übereinanderstapeln einer Harzlage und eines Prepregs und Integrieren der Harzlage und des Prepregs miteinander auf dem Leiter und dadurch Bilden, über dem Leiter, einer Isolierschicht aus einem gehärteten Produkt der Harzlage und des Prepregs, und durch Einbetten des Leiters in dem gehärteten Produkt der Harzlage, wenn der Leiter ziemlich dick war, es schwierig war, den Leiter ausreichend in dem gehärteten Produkt der Harzlage einzubetten. Alternativ, selbst wenn der Leiter ausreichend in dem gehärteten Produkt der Harzlage eingebettet werden konnte, neigte Formbarkeit dazu, abzunehmen, wenn die Isolierschicht aus der Harzlage und dem Prepreg gebildet wurde.
Daher führten die gegenwärtigen Erfinder Forschung und Entwicklung aus, um eine Harzlage bereitzustellen, die zum Bilden der Isolierschicht verwendet werden kann, in der der Leiter eingebettet ist, die es leichter macht, den Leiter in der Isolierschicht einzubetten und die Wahrscheinlichkeit verringert, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen, wodurch das Konzept der vorliegenden Offenbarung entworfen wurde.
Eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun beschrieben. Es ist zu beachten, dass die unten beschriebene Ausführungsform nur eine Beispiel verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist und nicht als einschränkend ausgelegt werden soll. Vielmehr kann die beispielhafte Ausführungsform leicht auf verschiedene Weisen, abhängig von einer Wahl eines Designs und einem beliebigen anderen Faktor, modifiziert werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Eine Harzlage 3 gemäß dieser Ausführungsform enthält ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X1) (in der Folge einfach als „Zusammensetzung (X1)“ bezeichnet). Eine Schmelzviskosität der Harzlage ist gleich oder größer als 10 Pa · s und gleich oder kleiner als 2000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 1 MPa enthält, und ist gleich oder größer als 6 Pa · s und gleich oder kleiner als 1200 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält. Es ist zu beachten, dass das ungehärtete Produkt die Zusammensetzung (X1) selbst sein kann. Alternativ, wenn die Zusammensetzung (X) ein Lösemittel beinhaltet, kann das ungehärtete Produkt auch ein Produkt sein, das durch Verdampfen des Lösemittels aus der Zusammensetzung (X1) erzeugt wird, ohne ein Fortschreiten der Härtungsreaktion der Zusammensetzung (X1) zu erlauben. Übrigens bezieht sich das halbgehärtete Produkt wie hier verwendet auf ein Produkt, das durch teilweises Härten der Zusammensetzung (X1) erzeugt wird, und entspricht einem Produkt in einem sogenannten „Phase B“-Zustand.
Eine Isolierschicht 8, in der der Leiter 9 eingebettet ist, kann aus dieser Harzlage 3 gebildet werden. Dies ermöglicht Verwendung der Harzlage 3, um zum Beispiel die Isolierschicht 8 einer Leiterplatte 5 zu bilden. Gemäß dieser Ausführungsform macht Bilden der Isolierschicht 8, in der der Leiter 9 eingebettet ist, aus der Harzlage 3 es leichtern, den Leiter 9 in der Isolierschicht 8 einzubetten, und verringert die Wahrscheinlichkeit, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen.
Ein Prepreg 2 gemäß dieser Ausführungsform wird verwendet, um auf die Harzlage 3 gestapelt zu werden. Das Prepreg 2 enthält: ein Basiselement 4; und ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X2) (in der Folge einfach als „Zusammensetzung (X2)“ bezeichnet), das in das Basiselement 4 imprägniert ist. Eine Schmelzviskosität des ungehärteten Produkts oder halbgehärteten Produkts der Zusammensetzung (X2) ist gleich oder größer als 500 Pa · s und gleich oder kleiner als 6000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält. Es ist zu beachten, dass das ungehärtete Produkt die Zusammensetzung (X2) selbst sein kann. Alternativ, wenn die Zusammensetzung (X2) ein Lösemittel beinhaltet, kann das ungehärtete Produkt auch ein Produkt sein, das durch Verdampfen des Lösemittels aus der Zusammensetzung (X2) erzeugt wird, ohne ein Fortschreiten der Härtungsreaktion der Zusammensetzung (X2) zu erlauben. Übrigens bezieht sich das halbgehärtete Produkt wie hier verwendet auf ein Produkt, das durch teilweises Härten der Zusammensetzung (X2) erzeugt wird, und entspricht einem Produkt in einem sogenannten „Phase B“-Zustand.
Eine Isolierschicht 8, in der der Leiter 9 eingebettet ist, kann aus diesem Prepreg 2 und der Harzlage 3 gebildet werden. Dies erlaubt Verwendung des Prepregs 2 und der Harzlage 3, um zum Beispiel die Isolierschicht 8 einer Leiterplatte 5 zu bilden. Gemäß dieser Ausführungsform macht Bilden der Isolierschicht 8, in der der Leiter 9 eingebettet ist, aus dem Prepreg 2 und der Harzlage 3 es leichter, den Leiter 9 in der Isolierschicht 8 einzubetten, und verringert die Wahrscheinlichkeit signifikant, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen.
Anschließend wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben, wie die Isolierschicht 8 zu bilden und wie die Leiterplatte 5 herzustellen ist.
Zur Bildung der Isolierschicht 8 aus dem Prepreg 2 und der Harzlage 3 ist insbesondere ein Kernelement 11, das einen Leiter 9 wie Leiterverdrahtung enthält, bereitgestellt, wie zum Beispiel in 1 gezeigt. Das Kernelement 11 enthält zum Beispiel ein Isoliersubstrat 10 und einen Leiter 9, der auf dem Isoliersubstrat 10 liegt. Sämtliche Materialien können für das Isoliersubstrat 10 und den Leiter 9 verwendet werden, solange die Materialien als Materialien für eine Leiterplatte verwendet werden können. Das Isoliersubstrat 10 kann zum Beispiel ein Harzsubstrat wie ein Epoxidharzsubstrat sein, das ein Glasbasiselement enthält. Der Leiter 9 kann Kupferverdrahtung sein, die zum Beispiel durch einen additiven Prozess oder einen subtraktiven Prozess gebildet wird.
In dem in 1 veranschaulichten Beispiel enthält das Kernelement 11 als den Leiter 9 einen ersten Leiter 91, der auf einer Oberfläche (erste Oberfläche 101) des Isoliersubstrats 10 liegt, und einen zweiten Leiter 92, der auf einer zweiten Oberfläche 102 liegt, die der ersten Oberfläche 101 des Isoliersubstrats 10 entgegengesetzt ist.
Elektronische Komponenten 13 können auf jeder Oberfläche, die den Leiter 9 aufweist, des Kernelements 11 montiert sein. Die elektronischen Komponenten 13 können, müssen aber nicht, ICs und LSIs sein.
Wie in 1 gezeigt, sind das Kernelement 11, die Harzlage 3 und das Prepreg 2 in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt sodass der Leiter 9 der Harzlage 3 zugewandt ist, wodurch ein Laminat 12 gebildet wird. Optional kann das Laminat 12 weiter eine Metallfolienlage 14 enthalten, wie in 1 gezeigt. In diesem Fall sind das Kernelement 11, die Harzlage 3, das Prepreg 2 und die Metallfolienlage 14 in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt, sodass der Leiter 9 der Harzlage 3 zugewandt ist, wodurch ein Laminat 12 wie in 1 gezeigt gebildet wird. Die Metallfolienlage 14 kann, muss aber nicht, eine Kupferfolienlage sein.
In dem in 1 gezeigten Beispiel sind eine Harzlage 3, ein Prepreg 2 und eine Metallfolienlage 14 in dieser Reihenfolge über dem ersten Leiter 91 des Kernelements 11 übereinander gestapelt und eine weitere Harzlage 3, ein weiteres Prepreg 2 und eine weitere Metallfolienlage 14 sind auch in dieser Reihenfolge über dem zweiten Leiter 92 des Kernelements 11 übereinander gestapelt. Das heißt, die eine Metallfolienlage 14, das eine Prepreg 2, die eine Harzlage 3, das Kernelement 11, die weitere Harzlage 3, das weitere Prepreg 2 und die weitere Metallfolienlage 14 sind in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt. Alternativ können die Harzlage 3 und das Prepreg 2 nur an einer Seite des Kernelements 11 gestapelt sein.
Anschließend erfolgt Heißpressen des Laminats 12 und die Harzlage 3 erweicht oder schmilzt und hat dadurch eine verringerte Viskosität, um zu fließen zu beginnen, wobei sie der Form des Leiters 9 folgt. Wenn die elektronischen Komponenten 13 auf dem Kernelement 11 montiert sind, fließt die Harzlage 3, wobei sie auch der Form der elektronischen Komponenten 13 folgt. Auf diese Weise wird der Leiter 9 in der Harzlage 3 eingebettet. Wenn die elektronischen Komponenten 13 auf dem Kernelement 11 montiert sind, werden die elektronischen Komponenten 13 auch in der Harzlage 3 eingebettet. Anschließend härtet die Harzlage 3. Infolgedessen wird eine erste Schicht 7 als ein gehärtetes Produkt der Harzlage 3 gebildet und der Leiter 9 wird in der ersten Schicht 7 eingebettet. Wenn die elektronischen Komponenten 13 auf dem Kernelement 11 montiert sind, werden die elektronischen Komponenten 13 auch in der ersten Schicht 7 eingebettet.
Auf dieselbe Weise erweicht oder schmilzt auch das Prepreg 2 und erhält eine verringerte Viskosität, um zu fließen zu beginnen, und härtet anschließend, wodurch eine zweite Schicht 6 gebildet wird. Auf diese Weise wird die in 2 gezeigte Leiterplatte 5 hergestellt.
Die Leiterplatte 5 enthält das Isoliersubstrat 10, den Leiter 9 und die Isolierschicht 8, die in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt sind. Wenn das Laminat 12 die Metallfolienlage 14 enthält, enthält weiter die Leiterplatte 5 die Metallfolienlage 14, die auf der Isolierschicht 8 gestapelt ist. Leiterverdrahtung kann durch Strukturieren der Metallfolienlage 14 durch zum Beispiel einen Ätzprozess gebildet werden. In diesem Fall wird eine Leiterplatte 5, die die Leiterverdrahtung auf der Oberseite der Isolierschicht 8 enthält, erhalten. Wenn die elektronischen Komponenten 13 auf dem Kernelement 11 montiert sind, enthält die Leiterplatte 5 auch die elektronischen Komponenten 13. Die Isolierschicht 8 enthält die zweite Schicht 6 als ein gehärtetes Produkt des Prepregs 2 und die erste Schicht 7 als ein gehärtetes Produkt der Harzlage 3. Der Leiter 9 liegt gegenüber der zweiten Schicht 6 in Bezug auf die erste Schicht 7. In dieser Ausführungsform sind der Leiter 9 und die elektronischen Komponenten 13 in der ersten Schicht 7 eingebettet.
Herstellung der Leiterplatte 5 auf diese Weise ermöglicht Einbettung des Leiters 9 in der Isolierschicht 8, indem die Harzlage 3, die erweicht oder geschmolzen wurde, veranlasst wird, zu fließen, und verringert die Wahrscheinlichkeit, dass der Leiter 9 in der Isolierschicht 8 mit dem Basiselement 4 im Prepreg 2 in Kontakt gelangt, wodurch es leichter wird, die Zuverlässigkeit zu erhöhen, wenn die Leiterplatte 5 erhitzt wird. Zusätzlich ist in der Isolierschicht 8 das Basiselement 4 nicht in der ersten Schicht 7 enthalten, sondern ist in der zweiten Schicht 6 enthalten, wodurch die Anzahl der zu verwendenden Basiselemente 4 verringert werden kann und es leichter wird, die Dicke der Isolierschicht 8 zu verringern.
Die Bedingung zum Heißpressen des Laminats 12 kann zum Beispiel dem jeweiligen chemischen Aufbau der Zusammensetzungen (X1) und (X2) entsprechend eingestellt werden, kann aber zum Beispiel eine Erhitzungstemperatur gleich oder höher als 150°C und gleich oder niedriger als 250°C, einen Pressdruck gleich oder höher als 0,5 MPa und gleich oder niedriger als 5 MPa und eine Prozessdauer gleich oder länger als 60 Minuten und gleich oder kürzer als 120 Minuten enthalten.
Wie oben beschrieben, ist eine Schmelzviskosität η 1 der Harzlage 3 gleich oder größer als 10 Pa · s und gleich oder kleiner als 2000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 1 MPa enthält, und eine Schmelzviskosität η2 der Harzlage 3 ist gleich oder größer als 6 Pa · s und gleich oder kleiner als 1200 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält. Da die Schmelzviskosität η1 bei 1 MPa gleich oder größer als 10 Pa · s gemacht wird und die Schmelzviskosität η2 bei 4 MPa gleich oder größer als 6 Pa · s gemacht wird, wird die Wahrscheinlichkeit verringert, ungefüllte Spalte in der ersten Schicht 7 zu hinterlassen oder Luftblasen in der ersten Schicht 7 zu erzeugen. Dies trägt zu einer Erhöhung der Zuverlässigkeit der Leiterplatte 5 bei. Zusätzlich, indem die Schmelzviskosität η 1 bei 1 MPa gleich oder kleiner als 2000 Pa · s gemacht wird und die Schmelzviskosität η2 bei 4 MPa gleich oder kleiner als 1200 Pa · s gemacht wird, wird die Wahrscheinlichkeit verringert, dass das Harz ausfließt, während die erste Schicht 7 gebildet wird. Dies kann eine Dispersion in der Dicke der Isolierschicht 8 verringern und auch die Wahrscheinlichkeit verringern, ein Versagen in einem langfristigen Isolierungszuverlässigkeitstest zu verursachen, indem verhindert wird, dass der Leiter 9 mit dem Basiselement 4 im Prepreg 2 in Kontakt gelangt. Insbesondere würde ein Anordnen des Leiters 9 zu nahe beim Basiselement 4 im Prepreg 2 es Ionen erleichtern, sich entlang des Basiselements 4 zu bewegen, wodurch möglicherweise Ionenmigration verursacht wird. Im Gegensatz dazu verringert ein Einfügen der ersten Schicht 7 zwischen dem Leiter 9 und dem Prepreg 2 die Wahrscheinlichkeit, Ionenmigration zu verursachen. Ein bestimmtes beispielhaftes Verfahren zum Messen der Schmelzviskosität wird später im Abschnitt „Beispiele“ beschrieben.
Die Schmelzviskosität η2 unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält, ist vermutlich einer der Faktoren, die die Fließfähigkeit der Harzlage 3, insbesondere während die Harzlage 3 dem Leiter 9 folgend fließt, d.h. insbesondere deren Füllungsvermögen, bestimmen. Während des Formungsprozesses wird ein relativ hoher Druck auf einen Abschnitt der Harzlage 3, der den Leiter 9 umgibt, ausgeübt. Einstellen der Schmelzviskosität η2, sodass sie in diesen Bereich fällt, würde jedoch die Fließfähigkeit dieses Abschnitts erhöhen und schließlich das Füllungsvermögen verbessern. Andererseits ist die Schmelzviskosität η 1 unter der Messbedingung, die 130°C und 1 MPa enthält, vermutlich einer der Faktoren, die bestimmen, wie reibungslos das Harz aus der Harzlage 3 fließen kann, d.h. die Präzision der Dicke der Isolierschicht 8. Während des Formungsprozesses wird ein relativ niedriger Druck auf zum Beispiel einen Endabschnitt der Harzlage 3 ausgeübt. Einstellen der Schmelzviskosität η 1, sodass sie in diesen Bereich fällt, würde jedoch die Wahrscheinlichkeit verringern, dass das Harz veranlasst wird, übermäßig in diesem Abschnitt zu fließen, und es daher viel weniger wahrscheinlich machen, dass das Harz in der Harzlage 3 ausfließt.
Die Schmelzviskosität η1 unter der Messbedingung, die 130°C und 1 MPa enthält, ist bevorzugter gleich oder größer als 30 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder größer als 50 Pa · s. Ebenso ist diese Schmelzviskosität η1 bevorzugter gleich oder kleiner als 1000 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder kleiner als 500 Pa · s. Die Schmelzviskosität η2 unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält, ist bevorzugter gleich oder größer als 10 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder größer als 20 Pa · s. Ebenso ist diese Schmelzviskosität η2 bevorzugter gleich oder kleiner als 600 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder kleiner als 300 Pa · s.
Die Harzlage 3 hat bevorzugt einen thixotropen Index (TI) gleich oder größer als 1,1. Dies verringert besonders signifikant die Wahrscheinlichkeit, dass das Harz ausfließt, während die erste Schicht 7 gebildet wird. Der thixotrope Index ist als das Verhältnis (η1/η2) der Schmelzviskosität η1 unter der Messbedingung, die 130°C und 1 MPa enthält, zu der Schmelzviskosität η2 unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält, definiert. Ebenso ist dieser thixotrope Index bevorzugt gleich oder kleiner als 15. Dies würde das Füllungsvermögen der Isolierschicht 8 besonders signifikant verbessern. Der thixotrope Index ist bevorzugter gleich oder größer als 1,2 und gleich oder kleiner als 8,0 und besonders bevorzugt gleich oder größer als 1,3 und gleich oder kleiner als 4,0.
Die Harzfließfähigkeit der Harzlage 3, wie durch das Glynis-Verfahren unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 0,5 MPa enthält, ist bevorzugt gleich oder niedriger als 40%. Dies würde den Ausfluss des Harzes, während die erste Schicht 7 gebildet wird, aus der Harzlage 3 weiter verringern, die Präzision der Dicke der Isolierschicht 8 weiter verbessern und weiter die Wahrscheinlichkeit verringern, dass der Leiter 9 mit dem Basiselement 4 im Prepreg 2 in Kontakt gelangt. Die Harzfließfähigkeit ist bevorzugter gleich oder kleiner als 35% und noch bevorzugter gleich oder kleiner als 30%. Ein bestimmtes beispielhaftes Verfahren zum Messen der Harzfließfähigkeit wird später im Abschnitt „Beispiele“ beschrieben.
Wie oben beschrieben, ist eine Schmelzviskosität des ungehärteten Produkts oder halbgehärteten Produkts der Zusammensetzung (X2) des Prepregs 2 gleich oder größer als 500 Pa · s und gleich oder kleiner als 6000 Pa · s, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält. Dies macht es leichter, die Präzision der Dicke der Isolierschicht 8 weiter zu erhöhen und verringert die Wahrscheinlichkeit weiter, dass der Leiter 9 mit dem Basiselement 4 im Prepreg 2 in Kontakt gelangt. Der Grund ist vermutlich, dass Verringern eines übermäßigen Flusses des Prepregs 2, während die zweite Schicht 6 gebildet wird, aus dem Prepreg 2 eine Verringerung des übermäßigen Flusses der Harzlage 3 aufgrund des Flusses des Prepregs 2 ermöglichen würde. Ein bestimmtes beispielhaftes Verfahren zum Messen der Schmelzviskosität wird später im Abschnitt „Beispiele“ beschrieben.
Diese Schmelzviskosität ist bevorzugter gleich oder größer als 700 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder größer als 1000 Pa · s. Ebenso ist diese Schmelzviskosität bevorzugter gleich oder kleiner als 5000 Pa · s und noch bevorzugter gleich oder kleiner als 4000 Pa · s.
Die Schmelzviskosität des Prepregs 2 unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält, ist bevorzugt höher als die Schmelzviskosität der Harzlage 3 unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält. Insbesondere ist die Schmelzviskosität des Prepregs 2 bevorzugt gleich oder größer als 2000 Pa · s.
Das Prepreg 2 und die Harzlage 3 werden später ausführlich beschrieben.
Wie oben beschrieben, ist die Harzlage 3 ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes Produkt der Zusammensetzung (X1). Es kann jedes Material, ohne Einschränkung, als die Zusammensetzung (X1) verwendet werden, solange das Material zum Bilden der Isolierschicht 8 der Leiterplatte 5 verwendet werden kann.
Die Zusammensetzung (X1) beinhaltet ein wärmehärtbares Harz. Wie hier verwendet, kann das wärmehärtbare Harz mindestens eines enthalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Monomer, einem Oligomer und einem Präpolymer, die alle Wärmehärtungseigenschaften aufweisen. Das wärmehärtbare Harz beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem Epoxidharz, einem Polyimidharz, einem phenolischen Harz, einem Bismaleimidtriazinharz und einem wärmehärtbaren Polyphenylenetherharz. Das Epoxidharz beinhaltet mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Bisphenol A-Expoxidharzen, Bisphenol F-Expoxidharzen, Cresol-Novolac-Expoxidharzen, Bisphenol A-Novolac-Expoxidharzen, Bisphenol F-Novolac-Expoxidharzen, Naphthalin-Expoxidharzen, Biphenyl-Expoxidharzen, Dicyclopentadien-Expoxidharzen und polyfunktionellen Expoxidharzen. Das Epoxidäquivalent des Epoxidharzes ist bevorzugt gleich oder größer als 120 g/Äq und gleich oder kleiner als 800 g/Äq und bevorzugter gleich oder größer als 170 g/Äq und gleich oder kleiner als 600 g/Äq. Es ist zu beachten, dass dies nur beispielhafte Komponenten sind, die in dem wärmehärtbaren Harz enthalten sein können und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Die Zusammensetzung (X1) kann weiter einen passenden Zusatzstoff beinhalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Härtungsmittel, einem Härtungsbeschleuniger, einem flammhemmenden Mittel, einer Kautschukkomponente und einem anorganischen Füllmittel. Die Zusammensetzung (X1) kann weiter ein Lösemittel beinhalten.
Das Härtungsmittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Diamin-basierten Härtungsmitteln, bifunktionellen oder höher funktionellen phenolischen Härtungsmitteln, Säureanhydrid-basierten Härtungsmitteln, Dicyandiamid und Niedermolekulargewicht-Polyphenylenetherverbindungen. Die bifunktionellen oder höher funktionellen phenolischen Härtungsmittel beinhalten zum Beispiel Bisphenol A-Novolac-Phenolharz. Die Diamin-basierten Härtungsmittel beinhalten zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären Aminen und sekundären Aminen. Das funktionelle Gruppenäquivalent des Härtungsmittels ist bevorzugt gleich oder größer als 20 g/Äq und gleich oder kleiner als 500 g/Äq.
Der Härtungsbeschleuniger beinhaltet mindestens einen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Imidazolverbindungen, tertiären Aminverbindungen, organischen Phosphinverbindungen und Metallseifen. Die Imidazolverbindungen beinhalten zum Beispiel 2-Ethyl-4-methylimidazol (2E4MZ).
Das flammhemmende Mittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Halogen-basierten flammhemmenden Mitteln und Nicht-Halogen-basierten flammhemmenden Mitteln. Die Halogen-basierten flammhemmenden Mittel beinhalten zum Beispiel eine bromhaltige Verbindung. Die Nicht-Halogen-basierten flammhemmenden Mittel beinhalten mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel phosphorhaltigen Verbindungen und stickstoffhaltigen Verbindungen.
Die Kautschukkomponente beinhaltet zum Beispiel elastomere Feinteilchen. Die elastomeren Feinteilchen können zum Beispiel eine Kern-Hülle-Struktur aufweisen, die eine Kernschicht und eine Hüllschicht enthält, und Kern-Hülle-Feinteilchen beinhalten, in welchen die Hüllschicht mit dem Epoxidharz kompatibel ist. Das Polymer, das die Hüllschicht bildet, beinhaltet zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymethylmethacrylat und Polystyrol. Das Polymer, das die Kernschicht bildet, beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem Acrylpolymer, einem Silikonpolymer, einem Butadienpolymer und einem Isoprenpolymer.
Das anorganische Füllmittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Silica, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumsilicat, Magnesiumsilicat, Talk, Ton, Mica und Molybdänverbindungen. Das Silica enthält mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel sphärischem Silica und gemahlenem Silica. Die Molybdänverbindung enthält zum Beispiel Molybdäntrioxid. Der Gehalt des anorganischen Füllmittels ist bevorzugt gleich oder größer als 20 Masseteile und gleich oder kleiner als 1400 Masseteile in Bezug auf insgesamt 100 Masseteile des wärmehärtbaren Harzes und des Härtungsmittels.
Das Lösemittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem passenden organischen Lösemittel und Wasser. Das organische Lösemittel beinhaltet zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzol, Toluol, N, N-Dimethylformamid (DMF), Aceton, Methylethylketon, Methanol, Ethanol und Cellosolve.
Es ist zu beachten, dass dies nur beispielhafte Komponenten der Zusammensetzung (X1) sind und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Zum Beispiel kann die Zusammensetzung (X1) ein Phenoxyharz beinhalten. Das Phenoxyharz verleiht dem Prepreg 2, das aus der Zusammensetzung (X1) gebildet wird, Flexibilität und verringert die Wahrscheinlichkeit, Pulverisierung zu verursachen.
Wenn die Harzlage 3 gebildet wird, wird die Zusammensetzung (X1) zu einer Lagenform durch zum Beispiel ein Auftragsverfahren geformt. Beispiele des Auftragsverfahrens enthalten ein Tauchverfahren, ein Sprühverfahren, ein Rotationsbeschichtungsverfahren, ein Walzenbeschichtungsverfahren, ein Vorhangbeschichtungsverfahren und ein Siebdruckverfahren. Anschließend wird die Harzlage 3 durch Erhitzen und somit Trocknen oder Halbhärten der Zusammensetzung (X1) gebildet.
Die Harzlage 3 kann eine solche Schmelzviskosität und Harzfließfähigkeit aufweisen, die in die oben beschriebenen Bereiche fallen, indem die Arten der Komponenten, die die Zusammensetzung (X1) bilden, und ihr entsprechender Gehalt und die Erhitzungsbedingung der Zusammensetzung (X1), während die Harzlage 3 gebildet wird, passend eingestellt werden. Die Harzlage 3 kann eine verminderte Schmelzviskosität und eine erhöhte Harzfließfähigkeit aufweisen, indem zum Beispiel eine Niederviskositätskomponente zu der Zusammensetzung (X) hinzugefügt wird, der Gehalt der Niederviskositätskomponente in der Zusammensetzung (X) erhöht wird, die Erhitzungstemperatur gesenkt wird und/oder die Erhitzungsdauer verkürzt wird. Zusätzlich können die Schmelzviskosität unter der Messbedingung, die 130°C und 1 MPa enthält, und die Schmelzviskosität unter der Messbedingung, die 130°C und 4 MPa enthält, durch Ändern der Art, Teilchengröße und des Gehalts des anorganischen Füllmittels in der Zusammensetzung (X1) eingestellt werden.
Die Harzlage 3 weist zum Beispiel eine Dicke gleich oder größer als 50 µm und gleich oder kleiner als 200 µm auf. Obwohl in dem in 1 gezeigten Beispiel eine einzige Harzlage 3 verwendet wird, können zwei oder mehr Harzlagen 3 übereinander gestapelt werden.
Wie oben beschrieben, enthält das Prepreg 2 das Basiselement 4 und ein ungehärtetes Produkt oder halbgehärtetes Produkt der Zusammensetzung (X2), das in das Basiselement 4 imprägniert ist.
Das Basiselement 4 kann zum Beispiel ein Stück eines aus anorganischer Faser gewebten Stoffs, eines Vliesstoffs aus anorganischer Faser, eines aus organischer Faser gewebten Stoffs oder eines Vliesstoffs aus organischer Faser sein. Die anorganische Faser kann zum Beispiel eine Glasfaser oder eine Faser aus einem anorganischen Material, das kein Glas ist, sein. Beispiele für das Glas als ein Bestandteil für die Glasfaser enthalten E-Glas, D-Glas, S-Glas, NE-Glas, T-Glas und Quarz. Beispiele für die organische Faser enthalten eine Aramidfaser, eine Poly(paraphenylenbenzobisoxazol)- (PBO-) Faser, eine Poly(benzoimidazol)- (PBI-) Faser, eine Poly(tetrafluoroethylen)- (PTFE-) Faser, eine Poly(paraphenylenbenzobisthiazol)- (PBZT-) Faser und eine vollständig aromatische Polyesterfaser.
Jedes Material kann ohne Einschränkung als die Zusammensetzung (X2) verwendet werden, solange das Material zum Bilden der Isolierschicht 8 der Leiterplatte 5 verwendet werden kann.
Die Zusammensetzung (X2) beinhaltet ein wärmehärtbares Harz. Das wärmehärtbare Harz beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem Epoxidharz, einem Polyimidharz, einem phenolischen Harz, einem Bismaleimidtriazinharz und einem wärmehärtbaren Polyphenylenetherharz. Das Epoxidharz beinhaltet mindestens eine Komponente, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Bisphenol A-Expoxidharzen, Bisphenol F-Expoxidharzen, Cresol-Novolac-Expoxidharzen, Bisphenol A-Novolac-Expoxidharzen, Bisphenol F-Novolac-Expoxidharzen, Naphthalin-Expoxidharzen, Biphenyl-Expoxidharzen, Dicyclopentadien-Expoxidharzen und polyfunktionellen Expoxidharzen. Das Epoxidäquivalent des Epoxidharzes ist bevorzugt gleich oder größer als 120 g/Äq und gleich oder kleiner als 800 g/Äq und bevorzugter gleich oder größer als 170 g/Äq und gleich oder kleiner als 600 g/Äq. Es ist zu beachten, dass dies nur beispielhafte Komponenten sind, die in dem wärmehärtbaren Harz enthalten sein können, und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Die Zusammensetzung (X2) kann weiter einen passenden Zusatzstoff beinhalten, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Härtungsmittel, einem Härtungsbeschleuniger, einem flammhemmenden Mittel und einer Kautschukkomponente. Die Zusammensetzung (X2) kann weiter ein Lösemittel beinhalten.
Das Härtungsmittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Diamin-basierten Härtungsmitteln, bifunktionellen oder höher funktionellen phenolischen Härtungsmitteln, Säureanhydrid-basierten Härtungsmitteln, Dicyandiamid- und Niedermolekulargewicht-Polyphenylenetherverbindungen. Die bifunktionellen oder höher funktionellen phenolischen Härtungsmittel beinhalten zum Beispiel Bisphenol A-Novolac-Phenolharz. Die Diamin-basierten Härtungsmittel beinhalten zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus primären Aminen und sekundären Aminen. Das funktionelle Gruppenäquivalent des Härtungsmittels ist bevorzugt gleich oder größer als 20 g/Äq und gleich oder kleiner als 500 g/Äq.
Der Härtungsbeschleuniger beinhaltet mindestens einen, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Imidazolverbindungen, tertiären Aminverbindungen, organischen Phosphinverbindungen und Metallseifen. Die Imidazolverbindungen beinhalten zum Beispiel 2-Ethyl-4-methylimidazol (2E4MZ).
Das flammhemmende Mittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel Halogen-basierten flammhemmenden Mitteln und Nicht-Halogen-basierten flammhemmenden Mitteln. Die Halogen-basierten flammhemmenden Mittel beinhalten zum Beispiel eine bromhaltige Verbindung. Die Nicht-Halogen-basierten flammhemmenden Mittel beinhalten mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel phosphorhaltigen Verbindungen und stickstoffhaltigen Verbindungen.
Die Kautschukkomponente beinhaltet zum Beispiel elastomere Feinteilchen. Die elastomeren Feinteilchen können zum Beispiel eine Kern-Hülle-Struktur aufweisen, die eine Kernschicht und eine Hüllschicht enthält, und Kern-Hülle Feinteilchen beinhalten, in welchen die Hüllschicht mit dem Epoxidharz kompatibel ist. Das Polymer, das die Hüllschicht bildet, beinhaltet zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Polymethylmethacrylat und Polystyrol. Das Polymer, das die Kernschicht bildet, beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem Acrylpolymer, einem Silikonpolymer, einem Butadienpolymer und einem Isoprenpolymer.
Das Lösemittel beinhaltet mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus zum Beispiel einem passenden organischen Lösemittel und Wasser. Das organische Lösemittel beinhaltet zum Beispiel mindestens eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Benzol, Toluol, N, N-Dimethylformamid (DMF), Aceton, Methylethylketon, Methanol, Ethanol und Cellosolve.
Es ist zu beachten, dass dies nur beispielhafte Komponenten der Zusammensetzung (X2) sind und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Zum Beispiel kann die Zusammensetzung (X2) ein Phenoxyharz enthalten. Das Phenoxyharz verleiht der Harzlage 3, die aus der Zusammensetzung (X2) gebildet wird, Flexibilität und verringert die Wahrscheinlichkeit, Pulverisierung zu verursachen.
Optional kann die Zusammensetzung (X2) ein anorganisches Füllmittel beinhalten. Wenn die Zusammensetzung (X2) ein anorganisches Füllmittel beinhaltet, wird der Gehalt des anorganischen Füllmittels passend eingestellt, soweit die Vorteile dieser Ausführungsform nicht beeinträchtigt sind.
Das Prepreg 2 wird durch Imprägnieren der Zusammensetzung (X2) in das Basiselement 4 und dann Erhitzen der Zusammensetzung (X2) in dem Basiselement 4 und dadurch entweder Trocknen der Zusammensetzung (X2) oder Umformen der Zusammensetzung (X2) zu einem halbgehärteten Produkt gebildet. Die Bedingung zum Erhitzen der Zusammensetzung (X2) kann gemäß dem chemischen Aufbau der Zusammensetzung (X2) und den physikalischen Eigenschaften, die dem Prepreg 2 verliehen werden sollen, passend eingestellt werden.
Das ungehärtete Produkt oder halbgehärtete Produkt der Zusammensetzung (X2) im Prepreg 2 kann die Schmelzviskosität aufweisen, die in den oben definierten Bereich fällt, indem zum Beispiel die Arten und der entsprechende Gehalt der Komponenten, die die Zusammensetzung (X2) bilden, und die Bedingung zum Erhitzen der Zusammensetzung (X2), während das Prepreg 2 gebildet wird, passend eingestellt werden. Die Schmelzviskosität des ungehärteten Produkts oder halbgehärteten Produkts der Zusammensetzung (X2) kann zum Beispiel durch Hinzufügen einer Niederviskositätskomponente zu der Zusammensetzung (X2), Erhöhen des Gehalts der Niederviskositätskomponente in der Zusammensetzung (X2), Senken der Erhitzungstemperatur und/oder Verkürzen der Erhitzungsdauer eingestellt werden.
Ein isolierendes Harzelement 1, das die Harzlage 3 und das Prepreg 2, das auf die Harzlage 3 gestapelt ist, enthält, kann durch Stapeln des Prepregs 2 auf die Harzlage 3 und dann Heißpressen des Stapels gebildet werden.
Wie oben beschrieben, kann die Isolierschicht 8 aus der Harzlage 3 und dem Prepreg 2 gebildet werden und eine Leiterplatte 5, die die Isolierschicht 8 enthält, kann hergestellt werden.
Der Leiter 9, der in der Isolierschicht 8 eingebettet werden soll, wenn die Leiterplatte 5 hergestellt wird, d.h. der Leiter 9 des Kernelements 11, kann zum Beispiel eine Dicke gleich oder größer als 70 µm und gleich oder kleiner als 500 µm aufweisen. Obwohl der Leiter 9 relativ dick ist, macht es diese Ausführungsform noch leichter, den Leiter 9 in der Isolierschicht 8 einzubetten, und verringert die Wahrscheinlichkeit, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen. Zusätzlich, wenn der Leiter 9 ausreichend dick ist, kann die Menge an elektrischem Strom, die durch den Leiter 9 fließen kann, entsprechend erhöht werden. Dies ermöglicht Aufbringen der Leiterplatte 5 auf zum Beispiel industriellen Geräten und Bordausrüstung, die eine große Menge an Strom durchfließen lassen müssen. Die Dicke des Leiters 9 ist bevorzugter gleich oder größer als 100 µm und gleich oder kleiner als 450 µm und noch bevorzugter gleich oder größer als 130 µm und gleich oder kleiner als 420 µm. Es ist zu beachten, dass diese Dickenbereiche des Leiters 9 nur Beispiele sind und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Wenn das Kernelement 11 darauf montierte elektronische Komponenten 13 enthält, kann die Dicke der elektronischen Komponenten 13 zum Beispiel gleich oder größer als 100 µm und gleich oder kleiner als 500 µm sein. Wie hier verwendet, bezieht sich die Dicke der elektronischen Komponenten 13 auf die maximale Höhe der elektronischen Komponenten 13, gemessen von der Oberfläche des Isoliersubstrats 10 des Kernelements 11. Selbst wenn die elektronischen Komponenten 13 eine Dicke aufweisen, die in einen solchen Bereich fällt, macht es diese Ausführungsform noch leichter, die elektronischen Komponenten 13 in der Isolierschicht 8 einzubetten, und verringert die Wahrscheinlichkeit, eine Abnahme in Formbarkeit zu verursachen. Die Dicke der elektronischen Komponenten 13 ist bevorzugter gleich oder größer als 100 µm und gleich oder kleiner als 450 µm und noch bevorzugter gleich oder größer als 130 µm und gleich oder kleiner als 420 µm. Es ist zu beachten, dass diese Dickenbereiche der elektronischen Komponenten 13 nur Beispiele sind und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
Beispiele
Anschließend werden spezifischere Beispiele dieser Ausführungsform dargelegt. Es ist zu beachten, dass die unten beschriebenen Beispiele nur Beispiele dieser Ausführungsform sind und nicht als Einschränkung ausgelegt werden sollen.
1. Harzlage
(1) Bildung der Harzlage
Es wurde eine Zusammensetzung durch Mischen der jeweiligen Komponenten zubereitet, die in der Spalte „chemischer Aufbau“ der Harzlage in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind. Es folgen die Details zu diesen Komponenten, die in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind:

• Bromiertes Epoxidharz: brominertes Bisphenol A-Epoxidharz, Produktname „EPICLON 1121N-80M“, hergestellt von DIC Corporation;
• Bisphenol A Epoxidharz: Produktname „1051-75M“, hergestellt von DIC Corporation;
• Cresol-Novolac-Epoxidharz: Produktname „EPICLON N-690-75M“, hergestellt von DIC Corporation;
• DICY: Dicyandiamid;
• 2E4MZ: 2-Ethyl-4-methylimidazol;
• Phenoxyharz: Produktnummer „YP50EK35“, hergestellt von NIPPON STEEL Chemical & Materials Co., Ltd.; und
• Lösemittel: ein gemischtes Lösemittel, das Methylethylketon (MEK), Propylenglycolmonomethylether (PGME) und N, N-Dimethylformamid (DMF) enthält.

Die Zusammensetzung wurde auf einen PET-Film aufgetragen und auf die Erhitzungstemperatur und für die Erhitzungsdauer erhitzt, die in der Spalte „Erhitzungsbedingung“ in Tabelle 1 und 2 gezeigt ist. Auf diese Weise wurde eine Harzlage mit einer der Dicken erhalten, die in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind.
(2) Eigenschaftstests an Harzlage
Die Harzlage wurde den folgenden Eigenschaftstests unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 zusammengefasst.
(2-1) Filmeigenschaft
Die Harzlage wurde einem Biegetest durch ein Verfahren mit einem zylindrischen Dorn unter Verwendung eines Biegetesters unterzogen. Eine Harzlage, in der keine Risse festgestellt wurden, wenn der Dorn einen Durchmesser von 10 mm hatte, wurde mit „A“ bewertet. Eine Harzlage, in der einige Risse festgestellt wurden, wenn der Dorn einen Durchmesser von 10 mm hatte, aber in der keine Risse festgestellt wurden, wenn der Dorn einen Durchmesser von 20 mm hatte, wurde mit „B“ bewertet. Eine Harzlage in der einige Risse festgestellt wurden, wenn der Dorn einen Durchmesser von 20 mm hatte, wurde mit „C“ bewertet.
(2-2) Schmelzviskosität und TI
Eine Probe wurde durch Abziehen der Harzlage von einem PET-Film erhalten. Die Schmelzviskosität η1 dieser Probe wurde mit einem Koka-Strömungstester (Modellnummer „FT-500D/100D“, hergestellt von Shimadzu Corporation) unter einer Messbedingung gemessen, die eine Temperatur von 130°C und einen Druck von 1 MPa enthielt.
Auf dieselbe Weise wurde die Schmelzviskosität η2 der Probe auch unter einer Messbedingung gemessen, die eine Temperatur von 130°C und einen Druck von 4 MPa enthielt.
Zusätzlich wurde, basierend auf den Messergebnissen dieser Schmelzviskositäten, auch ein thixotroper Index (η1/η2) berechnet.
(2-3) Harzfließfähigkeit
Die Harzlage wurde von dem PET-Film abgezogen und in ein Teststück mit Abmessungen von 100 mm × 100 mm geschnitten.
Das Teststück wurde zwischen zwei Formlösungsfilme gelegt. Dann wurden diese in den Spalt zwischen zwei Heizplatten gelegt und unter der Bedingung heißgepresst, die 130°C, 0,5 MPa und 300 Sekunden enthielt.
Das Gewicht (W1) des Teststücks wurde vor dem Heißpressen gemessen. Zusätzlich wurde eine Probe mit einem Durchmesser von 80 mm aus dem heißgepressten Teststück gestanzt. Das Gewicht (W2) dieser Probe wurde gemessen. Basierend auf diesem Ergebnis wurde die Harzfließfähigkeit mit der folgenden Gleichung berechnet: Harzfließfähigkeit = (W1 - 2 × W2) / W1 × 100 (%).
2. Prepreg
(1) Bildung des Prepregs
Eine Zusammensetzung wurde durch Mischen entsprechender Komponenten zubereitet, die in der Spalte „Chemischer Aufbau“ des Prepregs in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind. Es folgen die Details zu diesen Komponenten, die in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind:

• Bromiertes Epoxidharz: bromiertes Bisphenol A-Epoxidharz, Produktname „EPICLON 1121N-80M“, hergestellt von DIC Corporation;
• Cresol-Novolac-Epoxidharz: Produktname „EPICLON N-690-75M“, hergestellt von DIC Corporation;
• DICY: Dicyandiamid;
• 2E4MZ: 2-Ethyl-4-methylimidazol;
• SO-25R: sphärisches Silica, Produktname „SO-25R“, hergestellt von Admatechs;
• R974: pyrogenes Silca, Produktname „R974“, hergestellt von Nippon Aerosil Co., Ltd.;
• Silankopplungsmittel: 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, Produktnummer „KBM-403“, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.;
• Phenoxyharz: Produktnummer „YP50EK35“, hergestellt von NIPPON STEEL Chemical & Materials Co., Ltd.;
• Acrylsäureesterpolymer: Produktname „Teisan Resin SG-P3“, hergestellt von Nagase ChemteX Corporation; und
• Lösemittel: ein gemischtes Lösemittel, enthaltend Methylethylketon (MEK), Propylenglycolmonomethylether (PGME) und N, N-Dimethylformamid (DMF).

Ein Stück Glasgewebe (#1080) aus E-Glas wurde als ein Basiselement bereitgestellt, mit der Zusammensetzung imprägniert und dann wurde die Zusammensetzung auf die Erhitzungstemperatur und über die Erhitzungsdauer erhitzt, die in der Spalte „Erhitzungsbedingung“ in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind. Auf diese Weise wurde ein Prepreg mit dem Harzgehalt und der Dicke, die in Tabelle 1 und 2 gezeigt sind, erhalten.
(2) Schmelzviskosität
Eine Probe wurde durch Entfernen des Basiselements von dem Prepreg erhalten. Die Schmelzviskosität dieser Probe wurde mit einem Koka-Strömungstester (Modellnummer „FT-500D/100D“, hergestellt von Shimadzu Corporation) unter einer Messbedingung gemessen, die eine Temperatur von 130°C und einen Druck von 4 MPa enthielt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 und 2 zusammengefasst.
3. Evaluierungstests
(1) Füllungsvermögen
Ein Kernelement, das ein Isoliersubstrat und eine Leiterverdrahtung, die an jeder der zwei Oberflächen des Isoliersubstrats bereitgestellt war, enthielt, wurde bereitgestellt. Das Isoliersubstrat war ein Epoxidharzsubstrat, das Glasgewebe als sein Basiselement enthielt. Jede Leiterverdrahtung war aus Kupfer hergestellt und hatte ein Restkupferverhältnis von 60%. Zusätzlich wurde auch ein Kernelement, auf dem eine elektronische Komponente montiert war, verwendet. In Bezug auf ein Kernelement, auf dem keine elektronischen Komponenten montiert waren, ist die Dicke des Leiters des Kernelements in der Spalte „Dicke von Leiter oder elektronischer Komponente des Kernelements“ in Tabelle 1 und 2 gezeigt. In Bezug auf ein Kernelement, auf dem eine elektronische Komponente montiert war, ist die Dicke der elektronischen Komponente in der Spalte „Dicke von Leiter oder elektronischer Komponente des Kernelements“ in Tabelle 1 und 2 gezeigt.
An jeder der zwei Oberflächen des Kernelements wurden eine einzelne oder eine Vielzahl von Harzlage(n), ein Prepreg und eine Lage Kupferfolie mit einer Dicke von 35 µm in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt. Mit anderen Worten, eine Lage Kupferfolie, ein Prepreg, eine einzelne oder eine Vielzahl von Harzlage(n), das Kernelement, eine einzelne oder eine Vielzahl von Harzlage(n), ein weiteres Prepreg und eine weitere Lage Kupferfolie wurden in dieser Reihenfolge übereinander gestapelt. Die Anzahl der Harzlagen ist wie in Tabelle 1 und 2 gezeigt. Auf diese Weise wurde ein Laminat erhalten. Dann wurde eine Leiterplatte durch Heißpressen des Laminats unter der Bedingung, die 200°C, 22 MPa und 60 Minuten enthielt, erhalten.
Diese Leiterplatte wurde abgeschnitten. Ein so freigelegter Querschnitt wurde poliert und dann betrachtet um festzustellen, ob ein Luftspalt zwischen der Isolierschicht und der Leiterverdrahtung oder der elektronischen Komponente verblieb.
Eine Leiterplatte, deren Leiterverdrahtung eine Restkupferverhältnis von 80% hatte, wurde auch auf dieselbe Weise evaluiert.
Eine Leiterplatte, in der Luftspalten weder festgestellt wurden, wenn das Restkupferverhältnis 60% war, noch wenn das Restkupferverhältnis 80% war, wurde mit „A“ bewertet. Eine Leiterplatte, in der einige Luftspalten festgestellt wurden, wenn das Restkupferverhältnis 60% war, aber keine Luftspalten festgestellt wurden, wenn das Restkupferverhältnis 80% war, wurde mit „B“ bewertet. Eine Leiterplatte, in der Luftspalten festgestellt wurden, wenn sowohl das Restkupferverhältnis 60% war als auch wenn das Restkupferverhältnis 80% war, wurde mit „C“ bewertet.
(2) Präzision der Dicke
Eine Leiterplatte wurde unter derselben Bedingung (außer dass jede Leiterverdrahtung nur ein Restkupferverhältnis von 60% hatte) wie in dem oben beschriebenen Abschnitt „(1) Füllungsvermögen“ erhalten.

Die Dicke der Leiterplatte wurde mit einem Mikrometer an fünf Punkten auf der Leiterplatte gemessen. Wenn der Unterschied zwischen den derart erhaltenen Maximal- und Minimalwerten der fünf Messwerte gleich oder kleiner als 10% eines theoretischen Dickenwerts der Leiterplatte war, wurde eine solche Leiterplatte mit „A“ bewertet. Wenn der Unterschied zwischen den Maximal- und Minimalwerten größer als 10% und gleich oder kleiner als 20% des theoretischen Dickenwerts der Leiterplatte war, wurde eine solche Leiterplatte mit „B“ bewertet. Wenn der Unterschied zwischen den Maximal- und Minimalwerten größer als 20% des theoretischen Dickenwerts der Leiterplatte war, wurde eine solche Leiterplatte mit „C“ bewertet. [Tabelle 1]

				Beispiele
				1	2	3	4	5	6	7
Harzlage	Chemischer Aufbau! Masseteile	Wärmehärtbares Harz	Bromiertes Epoxidharz	70	70	70	70	70	70	70
			Bisphenol A Epoxidharz	0	0	0	0	0	0	0
			Cresol-Novolac-Epoxidharz	20	20	20	20	20	20	20
		Härtungsmittel	DICY	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4
		Beschleuniger	2E4MZ	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
		Füllmittel	SO-25R	200	200	200	200	100	200	200
		Füllmittel	R974	10	10	10	10	0	10	10
		Zusatzstoff	Silankopplungsmittel	1	1	1	1	1	1	1
			Phenoxyharz	10	10	0	10	10	10	10
			Acrylsäureesterpolymer	0	0	10	0	0	0	0
		Lösemittel	MEK. DMF. PGME	200	200	200	200	130	200	200
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungstemperatur (°C)		150	150	150	150	150	150	150
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungsdauer (min)		5	5	5	5	5	3.5	5
	Dicke (µm)			100	100	100	100	100	100	100
	Anzahl der Lagen			1	1	1	3	1	1	1
	Properties	Filmeigenschaft		A	A	A	A	A	A	A
		Schmelzviskosität (Pa · s)	130°C. 1 MPa	150	150	400	150	40	15	150
		Schmelzviskosität (Pa · s)	130°C. 4 MPa	90	90	240	90	30	9	90
		TI		1,7	1,7	1,7	1,7	1,3	1,7	1,7
		Harzfließfähigkeit		8	8	6	8	50	8	8
Prepreg	Chemischer Aufbau! Masseteile	Wärmehärtbares Harz	Bromiertes Epoxidharz	70	70	70	70	70	70	70
		Wärmehärtbares Harz	Cresol-Novolac-Epoxidharz	20	20	20	20	20	20	20
		Härtungsmittel	DICY	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4
		Beschleuniger	2E4MZ	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
		Füllmittel	Phenoxy Harz	10	10	10	10	10	10	10
		Lösemittel	MEK. DMF. PGME	40	40	40	40	40	40	40
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungstemperatur (°C)		150	150	150	150	150	150	150
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungsdauer (min)		10	11	9	10	10	13	3
	Harzgehalt (Masse%)			70	70	70	70	70	70	70
	Dicke (µm)			100	100	100	100	100	100	100
	Eigenschaften [Schmelzviskosität (Pa · s)] 130°C. 4 MPa			3000	5000	1000	3000	3000	10000	20
Dicke (µm) von Leiter oder elektronischer Komponente des Kernelements				210	210	210	420	210	210	210
Evaluierung	Füllungsvermögen	A	A	A	B	A	B	A
Evaluierung	Präzision der Dicke	A	A	A	A	B	A	B

[Tabelle 2]

				Beispiele					Vergleichsbeispiele
				8	9	10	11	12	1	2
Harzlage	Chemischer Aufbau! Masseteile	Wärmehärtendes Harz	Bromiertes Epoxidharz	70	70	0	70	80	70	70
			Bisphenol A Epoxidharz	0	0	70	0	0	0	0
			Cresol-Novolac-Epoxidharz	20	20	20	20	20	20	20
		Härtungsmittel	DICY	2,4	2,4	2,4	2,4	2,6	2,4	2,4
		Beschleuniger	2E4MZ	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
		Füllmittel	SO-25R	200	250	200	200	200	200	200
		Füllmittel	R974	10	10	10	20	10	10	10
		Zusatzstoff	Silankopplungsmittel	1	1	1	1	1	1	1
			Phenoxyharz	10	10	10	10	0	10	10
			Acrylsäurepolymer	0	0	0	0	0	0	0
		Lösemittel	MEK, DMF, PGME	200	200	200	200	200	200	200
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungstemperatur (°C)		150	150	150	150	150	150	150
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungsdauer (min)		5	5	5	5	4	7	3
	Dicke (µm)			100	100	100	100	100	100	100
	Anzahl von Lagen			5	1	1	3	1	1	1
	Eigenschaften	Filmeigenschaft		A	A	A	A	C	A	A
		Schmelzviskosität (Pa · s)	130°C, 1 MPa	150	300	150	1500	50	3000	5
		Schmelzviskosität (Pa · s)	130°C, 4 MPa	90	150	90	150	40	1800	3
		TI		1,7	2,0	1,7	10,0	1,3	1,7	1,7
		Harzfließfähigkeit		8	6	8	3	12	0	60
Prepreg	Chemischer Aufbau! Masseteile	Wärmehärtendes Harz	Bromiertes Epoxidharz	70	70	70	70	70	70	70
		Wärmehärtendes Harz	Cresol-Novolac-Epoxidharz	20	20	20	20	20	20	20
		Härtungsmittel	DICY	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4	2,4
		Beschleuniger	2E4MZ	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1	0,1
		Zusatzstoff	Phenoxyharz	10	10	10	10	10	10	10
		Lösemittel	MEK, DMF,	40	40	40	40	40	40	40
			PGME
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungstemperatur (°C)		150	150	150	150	150	150	150
	Erhitzungsbedingung	Erhitzungsdauer (min)		10	10	10	10	10	10	10
	Harzgehalt (Masse%)			70	70	70	70	70	70	70
	Dicke (µm)			100	100	100	100	100	100	100
	Eigenschaften [Schmelzviskosität (Pa · s)] 130°C, 4 MPa			3000	3000	3000	3000	3000	3000	3000
Dicke (µm) von Leiter oder elektronischer Komponente des Kernelements				550	210	210	210	210	210	210
Evaluierung	Füllungsvermögen			B	B	A	A	A	C	A
Evaluierung	Präzision der Dicke			A	A	A	A	B	A	C

Bezugszeichenliste

1: Isolierendes Harzelement
2: Prepreg
3: Harzlage
4: Basiselement
5: Leiterplatte
6: Zweite Schicht
7: Erste Schicht
8: Isolierschicht
9: Leiter
10: Isoliersubstrat
11: Kernelement
13: Electronische Komponente
14: Metallfolienlage

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 200337362 A [0003]

Claims

Harzlage, umfassend ein ungehärtetes Produkt oder teil-gehärtetes Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X1), wobei eine Schmelzviskosität der Harzlage gleich oder größer als 10 Pa · s und gleich oder kleiner als 2000 Pa · s ist, wenn mit einem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 1 MPa enthält, und gleich oder größer als 6 Pa · s und gleich oder kleiner als 1200 Pa · s ist, wenn mit dem Koka-Strömungstester unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält.
Harzlage nach Anspruch 1, wobei eine Harzfließfähigkeit der Harzlage, wie durch das Glynis-Verfahren unter einer Messbedingung gemessen, die 130°C und 0,5 MPa enthält, gleich oder niedriger als 40% ist.
Prepreg zur gemeinsamen Verwendung mit der Harzlage nach Anspruch 1 oder 2, das Prepreg umfassend: ein Basiselement; und ein ungehärtetes Produkt oder teil-gehärtetes Produkt einer wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X2), das in das Basiselement imprägniert ist, wobei eine Schmelzviskosität des ungehärteten Produkts oder teil-gehärteten Produkts der wärmehärtbaren Harzzusammensetzung (X2) gleich oder größer als 500 Pa · s und gleich oder kleiner als 6000 Pa · s ist, wenn mit dem Koka-Strömungstester unter der Messbedingung gemessen, die 130°C und 4 MPa enthält.
Isolierendes Harzelement, umfassend: die Harzlage nach Anspruch 1 oder 2; und das Prepreg nach Anspruch 3, auf die Harzlage gestapelt.
Leiterplatte, umfassend: ein Kernelement, das ein Isoliersubstrat und einen Leiter, der auf dem Isoliersubstrat liegt, enthält; und eine Isolierschicht, die auf das Kernelement gestapelt ist und den Leiter bedeckt, wobei die Isolierschicht enthält: eine erste Schicht, die in Kontakt mit dem Kernelement angeordnet ist und ein gehärtetes Produkt der Harzlage nach Anspruch 1 oder 2 ist; und eine zweite Schicht, die auf die erste Schicht gestapelt ist und ein gehärtetes Produkt des Prepregs nach Anspruch 3 ist.
Leiterplatte nach Anspruch 5, wobei der Leiter eine Dicke gleich oder größer als 70 µm und gleich oder kleiner als 500 µm aufweist.
Leiterplatte nach Anspruch 5 oder 6, weiter umfassend eine elektronische Komponente, die auf dem Kernelement montiert ist, wobei die elektronische Komponente in der Isolierschicht eingebettet ist.
Leiterplatte nach Anspruch 7, wobei die elektronische Komponente eine Dicke gleich oder größer als 70 µm und gleich oder kleiner als 500 µm aufweist.