DE19606862A1 - Gedruckte Leiterplatten und Verfahren für ihre Herstellung - Google Patents
Gedruckte Leiterplatten und Verfahren für ihre HerstellungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft gedruckte Leiterplatten,
die auf der Oberfläche eines aus einem Harz geformten drei
dimensionalen Formkörpers eine Schaltung aufweist, und ein
Verfahren zur Herstellung dieser gedruckten Leiterplatten.
Ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung gedruckter Lei
terplatten mit einer Schaltung auf der Oberfläche eines
dreidimensionalen Harz-Formkörpers ist in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. Sho 63-50,482 (1988) offen
bart, bei dem um ein erstes Isolatorformstück, das unter
Verwendung einer ungeformten thermoplastischen Harzverbin
dung geformt wurde, ein zweites Isolatorformstück unter Er
zeugung eines einteiligen Formkörpers geformt wurde, in dem
das erste Formstück an der Oberfläche freiliegt, und die
Haftung wird nur in dem Teilbereich der Oberfläche des ein
teiligen Trägers beschleunigt oder verbessert, in dem ein
Metall auf einem Teilbereich der Oberfläche des ersten
Formstücks auf dem einteiligen Formkörper abgeschieden wer
den soll.
Ein weiteres Verfahren ist in der offengelegten japanischen
Patentanmeldung Nr. Sho 64-46,997 (1989) offenbart, bei dem
nach Erzeugung eines ersten Kunststoff-Formkörpers und
Aufrauhen der gesamten Oberfläche ein zweiter Formkörper
unter Verwendung eines Kunststoffs in einer Weise erzeugt
wird, daß der gewünschte Teil oder Bereich des ersten Form
körpers freiliegt und dieser freiliegende Teil einer Plat
tierungsbehandlung unter Erzeugung eines Metallfilms unter
zogen wird.
Es gibt einige Fälle, in denen eine durchgehende Leiter
schicht (Leiterschaltung) über einen Bereich hinaus erzeugt
wird, in dem zwei Ebenen bzw. zwei ebene Flächen aufeinan
dertreffen. Bei der Herstellung einer gedruckten Leiter
platte nach dem obigen Verfahren wird jedoch der Krümmungs
radius der Leiterschicht im Schnittbereich bzw. Kantenbe
reich der aufeinandertreffenden Ebenen klein, da das Ver
drahtungsmuster unmittelbar auf dem Harz des Formkörpers
durch eine Plattierungsbehandlung erzeugt wird.
Für diese Verdrahtungsmuster wurde die Tendenz festge
stellt, daß in den Leiterschichten im Schnittbereich bzw.
Kantenbereich der beiden Ebenen bei Wärmebehandlung o. dgl.
Risse entstehen, wenn ein Bauelement auf der gedruckten
Leiterplatte montiert wird.
Ein Kunststoff, der für derartige dreidimensionale gedruck
te Leiterplatten verwendet wird, muß allgemein Wärmebestän
digkeit und mechanische Festigkeit besitzen. Da Kunststof
fe, die diese Eigenschaften aufweisen, allgemein auch eine
hohe chemische Beständigkeit aufweisen, ist es meistens
schwierig, die Oberfläche unter Verwendung von Chemikalien
chemisch aufzurauhen. Das Aufrauhen erfolgt deshalb unter
Verwendung eines organischen Lösungsmittels, wie z. B. Dime
thylformamid, oder eines Lösungsgemischs aus Chromsäure und
Schwefelsäure.
Diese Behandlung ist jedoch häufig zeitaufwendig und die
Behandlungsbedingungen, wie z. B. die Art der für das Auf
rauhen verwendeten Lösung, deren Temperatur und Konzentra
tion, müssen jedesmal an die Art des Kunststoffs angepaßt
werden, um den Materialeigenschaften entsprechend vorgehen
zu können. Aus diesem Grund gab es bei der Bearbeitung Be
schränkungen derart, daß verschiedene Arten von Formmassen
nicht gleichzeitig unter Verwendung der gleichen Behand
lungslösung behandelt werden können.
Ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler gedruckter
Leiterplatten umfaßt die folgenden Schritte: Erzeugen eines
ersten Formstücks unter Verwendung eines Materials, das
aufgerauht und plattiert werden kann, Erzeugen eines zwei
ten Formstücks unter Verwendung eines Materials, das sich
kaum auf rauhen und plattieren läßt, Eintauchen des gesamten
Formstücks in eine Aufrauhlösung, wobei nur der Teilbereich
aufgerauht wird, der plattiert werden soll, und anschlie
ßend Plattieren der freiliegenden Bereiche des ersten Form
stücks.
Hierbei treten Beschränkungen auf, die damit zusammenhän
gen, daß es zum einen erforderlich ist, mindestens zwei
Harz-Typen anzuwenden, nämlich ein Harz, das nicht plat
tierbar ist und ein spezielles Harz, das einen Katalysator
enthält, als Harz, das plattierbar ist, ein Harz, das sich
leicht aufrauhen läßt, und ein Harz, das sich kaum aufrau
hen läßt, und zum anderen erforderlich ist, ein Material
als erste Formmasse zu verwenden, dessen Haftvermögen
(Haftfähigkeit) hinsichtlich der Plattierung und plattier
ter Schichten verbessert werden kann.
Wenn sich ein Kunststoff kaum aufrauhen läßt und er mit ei
nem organischen Lösungsmittel gequollen und daran anschlie
ßend aufgerauht wird, ergibt sich eine übermäßig große Un
ebenheit der aufgerauhten Oberfläche mit nun ausreichendem
Haftvermögen, was häufig auch zu Unebenheiten der Oberflä
che nach der Plattierung führt.
Eine herkömmliche gedruckte Leiterplatte umfaßt einen er
stes Formteil bzw. einen ersten Formkörper, ein zweites
Formteil bzw. einen zweiten Formkörper und eine Leiter
schicht bzw. Leiterschaltung, die dort auf dem ersten Form
körper gebildet ist, wo dieser nicht durch den zweiten
Formkörper bedeckt ist.
Als erfindungsgemäße Einrichtung zur Lösung der obigen Auf
gaben gibt die vorliegende Erfindung eine dreidimensionale
gedruckte Leiterplatte an, die umfaßt: einen Kunststoff-
Formkörper, der eine gewünschte dreidimensionale Form auf
weist, eine Haftschicht, die auf der Oberfläche des Kunst
stoff-Formkörpers gebildet ist, die nach ihrer Erzeugung
aufgerauht wird, und ein gewünschtes Leitungsmuster auf der
Oberfläche der Haftschicht; oder eine dreidimensionale ge
druckte Leiterplatte, die umfaßt: einen ersten Kunststoff-
Formkörper mit der gewünschten dreidimensionalen Form, eine
auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers gebildete
Haftschicht, ein zweiter Kunststoff-Formkörper, der auf dem
Teil des ersten Kunststoff-Formkörpers erzeugt wird, auf
dem keine Schaltung erzeugt wird. Der Teilbereich, auf dem
die Schaltung erzeugt werden soll, ist nicht mit dem zwei
ten Kunststoff-Formkörper bedeckt.
Die vorliegende Erfindung gibt die folgenden Verfahren zur
Herstellung derartiger gedruckter Leiterplatten an:
- (A) Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten,
das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines dreidimensionalen Formkörpers der gewünschten Form aus einem Kunstharz,
- - Erzeugen einer Haftschicht auf der Oberfläche des Kunstharz-Formkörpers,
- - Aufrauhen der Oberfläche der Haftschicht,
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht, nachdem diese aufgerauht worden ist,
- - Erzeugen eines Plattierungsresists in dem Bereich des ersten Kunstharz-Formkörpers, der nicht für die Erzeugung der Leiterschaltung vorgesehen ist,
- - Erzeugen eines Leiterschaltungsmusters durch stromloses chemisches Plattieren, und
- - Entfernen des Resists.
- (B) Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten,
das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers der ge wünschten Form,
- - Erzeugen einer Haftschicht auf der Oberfläche des Kunstharz-Formkörpers,
- - Aufrauhen der Oberfläche der Haftschicht,
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht, nachdem diese aufgerauht worden ist,
- - Erzeugen einer Metallschicht, so daß die Ober fläche der Haftschicht bedeckt ist, Erzeugen eines Ätzresists auf der Oberfläche der Metallschicht in dem Bereich oder Teil, in dem eine Leiterschaltung erzeugt werden soll,
- - Erzeugen einer Leiterschaltung durch Ätzen der Metallschicht und
- - Entfernen des Resists.
- (C) Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat
te, das die folgenden Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers der ge wünschten Form,
- - Erzeugen einer Haftschicht auf der Oberfläche des Kunstharz-Formkörpers,
- - Aufrauhen der Oberfläche der Haftschicht,
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht, nachdem diese aufge rauht worden ist,
- - Erzeugen einer Metallschicht auf der Oberfläche der Haftschicht durch chemisches bzw. stromloses Plattieren,
- - Erzeugen eines Plattierungsresists auf der Ober fläche der Metallschicht in dem Bereich, der nicht für die Erzeugung der Leiterschaltung vor gesehen ist,
- - Erzeugen einer Leiterschicht in dem Bereich, in dem die Leiterschaltung erzeugt werden soll, durch stromloses oder chemisches Plattieren,
- - Lötplattierung der Oberfläche der Leiterschicht,
- - Entfernen des Resists,
- - Entfernen der Metallschicht in dem Bereich, der nicht für die Erzeugung der Leiterschaltung vor gesehen ist, durch Ätzen und
- - Entfernen der Lötschicht.
- (D) Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten,
das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers der ge wünschten Form,
- - Erzeugen einer Haftschicht auf der Oberfläche des Kunstharz-Formkörpers,
- - Aufrauhen der Oberfläche der Haftschicht,
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht, nachdem diese aufgerauht worden ist,
- - Erzeugen einer Metallschicht auf der Oberfläche der Haftschicht durch stromloses oder chemisches Plattieren,
- - Erzeugen eines Plattierungsresists auf der Ober fläche der Metallschicht in dem Bereich, der nicht für die Erzeugung einer Leiterschaltung vorgesehen ist,
- - Erzeugen einer Leiterschicht in dem Bereich, in dem die Leiterschaltung erzeugt werden soll, durch elektrolytische Plattierung,
- - Löt-Plattierung der Oberfläche der Leiterschicht,
- - Entfernen des Resists,
- - Entfernen der Metallschicht in dem Bereich, der nicht für die Erzeugung der Leiterschaltung vor gesehen ist, durch Ätzen und
- - Entfernen der Lötschicht.
- (E) Verfahren zur Herstellung gedruckter Leiterplatten,
das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines ersten Kunstharz-Formkörpers der gewünschten Form,
- - Erzeugen einer Haftschicht auf der Oberfläche dieses ersten Kunstharz-Formkörpers,
- - Aufrauhen der Oberfläche der Haftschicht,
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht,
- - Erzeugen eines zweiten Kunstharz-Formkörpers der gewünschten Form unter Abdeckung des Bereichs des ersten Kunstharz-Formkörpers, der nicht für die Erzeugung der Leiterschaltung vorgesehen ist, und
- - Erzeugen einer Leiterschicht auf der Oberfläche der Haftschicht, auf der die Leiterschaltung er zeugt wird, durch stromloses Plattieren.
Als Materialien für die Herstellung der Formkörper eignen
sich isolierende, thermisch fixierende oder aushärtende
Harze, thermoplastische und thermoelastische Harze. Alle
hier genannten Harz-Typen können ggf. anorganische Fasern,
wie z. B. Glasfasern oder Kaliumtitanatfasern, Calciumcarbo
nat und/oder Calciumsilicat enthalten.
Zu den verwendbaren thermoplastischen bzw. thermoelasti
schen Harzen gehören Harze der Acrylsäure- und Acrylatgrup
pe, wie z. B. Acetal-Harze, Polymethyl(meth)acryl-Harze und
Poly(meth)acryl-Harze u. dgl., Cellulose-Harze, wie z. B.
Ethylcellulose, Acetylcellulose, Propionylcellulose, Ace
tylbutylcellulose, Cellulosenitrat u. dgl., Polyether, wie
z. B. Polyphenylenether, Polyamide, Polystyrol; Harze, die
mit Styrol legiert oder copolymerisiert sind, wie z. B.
Acrylnitril-Styrol-Copolymere, Acrylnitril-Butadien-Styrol-
Copolymere, Polycarbonate, Polytrifluorchlorethylen, Vinyl
polymere und Copolymere von Vinylpolymeren und Vinyliden-
Vinylpolymeren, wie z. B. Polyvinylacetate, Polyvinylalkoho
le, Polyvinylbutyrale, Polyvinylchloride, Polyvinyl-Vinyl
acetat-Copolymere, Polyvinylidenacetate und Polyvinylforma
le. Ferner können Polyetherimide, Polysulfone, Polyarylate,
Polyallylate, Polyethylenterephthalate, Polyethersulfone,
Polyphenylenoxide, Polyetherketone und flüssigkristalline
Polymere verwendet werden.
Als thermisch aushärtende Harze sind folgende Materialien
verwendbar: Allylphthalat-Formaldehyd-Polymere, Furan-
Formaldehyd-Polymere, Melamin-Formaldehyd-Polymere; Al
lylphthalat-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Formaldehyd-
Copolymere, Furan-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Formal
dehyd-Copolymere, Melamin-Formaldehyd-Polymer und Phenol-
Formaldehyd-Copolymere; Allylphthalat-Formaldehyd-Polymer
und Phenol-Furfural-Copolymere, Furan-Formaldehyd-Polymer
und Phenol-Furfural-Copolymere; Melamin-Formaldehyd-Polymer
und Phenol-Furfural-Copolymere; Allylphthalat-Formaldehyd-
Polymer und Phenol-Furfural-Copolymere und Acrylnitril-Bu
tadien-Styrol-Copolymere, Furan-Formaldehyd-Polymer und
Phenol-Formaldehyd-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-
Styrol-Copolymere, Furan-Formaldehyd-Polymer und Phenol-
Formaldehyd-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-
Copolymere, Melamin-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Form
aldehyd-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copo
lymere; Allylphthalat-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Fur
fural-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copoly
mere, Furan-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Furfural-Copoly
mere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Melamin-
Formaldehyd-Polymer und Phenol-Furfural-Copolymere und
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere; Allylphthalat-Form
aldehyd-Polymer und Phenol-Formaldehyd-Copolymere und
Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Furan-Formaldehyd-
Polymer und Phenol-Formaldehyd-Copolymere und Acrylnitril-
Butadien-Styrol-Copolymere, Melamin-Formaldehyd-Polymer und
Phenol-Formaldehyd-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-
Styrol-Copolymere; Allylphthalat-Formaldehyd-Polymer und
Phenol-Furfural-Copolymere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-
Copolymere, Furan-Formaldehyd-Polymer und Phenol-Furfural-
Copolymere und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Me
lamin-Formaldehyd Polymer und Phenol Furfural Copolymere
und Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere; Polyacrylester;
Silicone; Harnstoff-Formaldehyd-Harze, Epoxidharze, Allyl
harze, Glycerinphthalatharze, Polyester, Polyimidharze und
Polyamidharze.
Als Materialien, die für die Haftbeschleunigungsschicht
verwendbar sind, können beispielsweise eine Kombination aus
einem oder mehreren Epoxidharzen mit einem oder mehreren
Synthesekautschuken, Vernetzungsmittel, Härtungsmittel und
Füllstoffe in Betracht gezogen werden. Epoxidharze sind
z. B. Novolak-Epoxidharze und Bisphenol-A-Epoxidharze, und
als Synthesekautschuke können Acrylnitril-Butadien-
Kautschuke und Acrylnitril-Butadien-Kautschuke mit Carboxy
gruppen genannt werden.
Als Härtungsmittel können Diaminophenylmethan und Imidazole
genannt werden, und zu den Vernetzungsmitteln gehören al
kylvernetzte Phenolharze bzw. vernetzte Alkylphenolharze
vom Resol-Typ (alkyl denaturation resol type phenol resin).
Thermoplastische Harze, andere in der Wärme härtbare Harze
und deren Gemische können verwendet werden, sofern diese
Materialien einfach und gut aufgerauht werden können und
ein ausreichendes Haftvermögen aufweisen. Als zumischbare
Füllstoffe eignen sich Calciumcarbonat und Calciumsilicat.
Als Material für die Haftbeschleunigungsschicht kann das
Material mit der folgenden Zusammensetzung verwendet wer
den:
Epoxidharz | |
20 bis 50 g/l | |
Synthesekautschuk | 30 bis 50 g/l |
Vernetzungsmittel | 30 bis 50 g/l |
Härtungsmittel | 3 bis 10 Gewichtsteile pro Gewichtsteil Epoxidharz |
Füllstoff | 30 bis 100 g/l |
In diesem Fall ist Methylethylketon oder Cellosolve als Lö
sungsmittel bevorzugt.
Nach Erzeugung eines ersten Formkörpers wird ein Verfahren
zur Erzeugung einer Haftbeschleunigungsschicht auf der
Oberfläche dieses ersten Formkörpers unter Verwendung des
obengenannten Materials angewendet, bei dem der erste Form
körper in die obige Lösung, die das Material für die Haft
beschleunigungsschicht enthält, eingetaucht wird, oder es
wird ein Verfahren angewendet, bei dem die obige Lösung auf
den ersten Formkörper gesprüht wird. Die Haftbeschleuni
gungsschicht kann durch Trocknen und Härtung unter den fol
genden Bedingungen erzeugt werden:
Trocknungstemperatur | |
50 bis 80°C | |
Trocknungszeit | 10 bis 15 min |
Härtungstemperatur | 150 bis 200°C |
Härtungszeit | 60 bis 90 min. |
Trocknungstemperatur, Trocknungszeit, Härtungstemperatur
und Härtungszeit können in Abhängigkeit von der verwendeten
Lösung und der Harzelastizität beliebig innerhalb eines Be
reichs gewählt werden, in dem der erste Formkörper weder in
seinen Eigenschaften verschlechtert noch verformt wird. Als
Lösungen (Aufrauhlösungen), mit denen die Haftbeschleuni
gungsschicht aufgerauht wird, die auf der Oberfläche des
ersten Formkörpers erzeugt worden ist, können eine Kalium
permanganatlösungen, Lösungsgemische aus Chromsäure und
Schwefelsäure, stark alkalische Lösungen, wie z. B. Lösungen
von Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, verwendet werden.
Brauchbare Aufrauhlösungen haben beispielsweise die folgen
den Zusammensetzungen:
(1) Kaliumpermanganatlösungen: | ||
Kaliumpermanganat | 20 bis 100 g/l | |
pH (eingestellt mit Kaliumhydroxid) | 11 bis 14 | |
(2) Gemischte Chromsäure-Schwefelsäure-Lösungen: @ | Chromsäure | 20 bis 300 g/l |
Schwefelsäure | 50 bis 300 ml/l | |
(3) Natriumhydroxidlösungen | 60 bis 600 g/l |
Für das Aufrauhen werden beispielsweise folgende Temperatu
ren und Zeiten gewählt:
Aufrauhtemperatur | |
40 bis 80°C | |
Aufrauhzeit | 5 bis 40 min. |
Die Aufrauhtemperatur und die Aufrauhzeit können in Abhän
gigkeit vom Material der Haftschicht und der Art und Konzen
tration der verwendeten Aufrauhlösung innerhalb der oben
angegebenen Bereiche gewählt werden.
Als Plattierungskatalysator, der auf die aufgerauhte Haftbe
schleunigungsschicht aufgebracht ist oder dort anhaftet,
kann ein herkömmlicher Katalysator für die stromlose Kupfer
plattierung verwendet werden, wie z. B. ein Palladium-Zinn-
Kolloid oder ein Kolloid aus metallischem Kupfer. Ein derar
tiger Plattierungskatalysator kann nach allgemein bekannten
Verfahren, bei denen das Material zunächst in eine Zinnchlo
ridlösung und dann in eine Palladiumchloridlösung einge
taucht wird, aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, eine
im Handel erhältliche Lösung des Katalysators aus kolloida
lem Palladium und Zinn oder eine im Handel erhältliche Lö
sung eines Alkaliionenkatalysators unter üblichen Bedingun
gen zu verwenden. Unter stromloser Plattierung wird u. a. die
Plattierung mit chemischen Reduktionsmitteln, d. h. eine
Plattierung auf chemischem Wege, verstanden.
In den Fällen, in denen eine Leiterschicht bzw. Leiterschal
tung durchgehend auf einer ununterbrochenen flachen oder
gekrümmten Fläche gebildet ist, die mindestens zwei ebene
Flächen umfaßt, die auf einem Formkörper aufeinandertreffen,
die mit anderen Worten eine gemeinsame Kante aufweisen, an
der sie sich berühren oder treffen oder kreuzen, zeigt sich,
daß es eine Tendenz dafür gibt, daß in diesem Kantenbereich
bzw. Schnittbereich der beiden sich treffenden bzw. berüh
renden Ebenen bzw. Flächen ein oder mehrere Risse in der
Leiterschicht entstehen, da der Krümmungsradius (d. h. der
Rundungshalbmesser) im Kantenbereich bzw. Schnittbereich
klein ist.
Erfindungsgemäß wird mindestens im Bereich der durch zwei
oder mehrere Flächen oder Ebenen eines Formkörpers gebildete
Kanten, Ecken, Schnittstellen oder ähnliche Übergänge eine
Haftschicht erzeugt, und der Krümmungsradius zwischen Ebenen
in diesen mit der Haftschicht versehenen Bereichen wird ver
größert im Vergleich zum Krümmungsradius in den entsprechen
den Bereichen des Formkörpers vor der Haftbeschichtung. Es
zeigt sich, daß durch diese Maßnahme das Auftreten von Ris
sen verhindert werden kann.
Aus den Ergebnissen einer Untersuchung der Erfinder geht
weiterhin hervor, daß die Entstehung des oder der Risse
wirksam verhindert werden kann, wenn der Krümmungsradius
größer als 20 µm ist.
Bislang mußten die Aufrauhbedingungen für das Aufrauhen des
Harzes verändert werden, wenn das Harzmaterial zur Erzeugung
des ersten Formkörpers ausgetauscht wird. Gemäß der vorlie
genden Erfindung wird jedoch anstelle einer unmittelbaren
Aufrauhung der Oberfläche des ersten Formkörpers die Ober
fläche des ersten Formkörpers mit einer Haftschicht verse
hen, deren Oberfläche aufgerauht wird.
Deshalb müssen die Aufrauhbedingungen, wenn das Harzmaterial
für den ersten Formkörper durch ein anderes Harzmaterial
ausgetauscht wird, nicht verändert werden, und es ist wei
terhin möglich, verschiedene Formkörper gleichzeitig unter
Anwendung der gleichen Aufrauhbedingungen zu behandeln.
Nach dem herkömmlichen Verfahren müssen außerdem mindestens
zwei verschiedene Harze zur Erzeugung eines Formkörpers vor
gesehen werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung hat man
jedoch eine sehr große Freiheit bei der Wahl des für den
ersten Formkörper verwendeten Harzes, da dieser mit der
Haftschicht bedeckt wird.
Wenn das Harz eines Formkörpers wie bei einem herkömmlichen
Verfahren unmittelbar mit einer Aufrauhlösung aufgerauht
wird, wird die Oberfläche des Harzes tief aufgerauht, so daß
die gesamte aufgerauhte Oberfläche mit Vertiefungen oder
Löchern bedeckt ist.
Durch die Plattierungsbehandlung wird auf der Oberfläche des
Harzes ein Metallfilm erzeugt. Gleichzeitig werden dabei
diese Vertiefungen durch den Metallfilm aufgefüllt. Dadurch
wird die Abziehfestigkeit (im folgenden auch als Haftvermö
gen oder Schälwiderstand bezeichnet) des Metallfilms erhöht.
In einigen Fällen werden diese Vertiefungen jedoch nicht
ganz mit dem Metall aufgefüllt, so daß sich Hohlräume bil
den.
Wenn diese Hohlräume bei der Plattierungsbehandlung entste
hen, nimmt das Haftvermögen aufgrund der abnehmenden Haft
kräfte zwischen dem Metallfilm und dem Harz ab. Im Gegensatz
dazu tritt ein derartiger aufgerauhter Zustand (30 bis 100 S
(JIS B 0601)) bei den erfindungsgemäßen gedruckten Leiter
platten nicht auf, wenn die Haftschicht des ersten Formkör
pers mit einer Aufrauhlösung aufgerauht wird, da nur die
Oberfläche der Haftschicht in einen aufgerauhten Zustand
überführt wird (10 bis 5 S).
Wenn durch die Plattierungsbehandlung auf der Oberfläche ein
Metallfilm erzeugt wird, treten derartige Hohlräume, die bei
herkömmlichen Verfahren entstehen, nie auf, und demzufolge
kann das Haftvermögen bzw. Schälwiderstand aufgrund der Zu
nahme der Haftkräfte zwischen der Haftschicht und dem Me
tallfilm vergrößert werden. Außerdem war früher die Oberflä
che des durch die Plattierungsbehandlung erzeugten Metall
films nicht eben, da die Oberfläche, auf der der Metallfilm
erzeugt werden soll, vor der Plattierungsbehandlung Hohlräu
me aufwies oder zu stark aufgerauht war.
Erfindungsgemäß liegt die Oberflächenrauhigkeit jedoch nur
bei einem Zehntel oder einem Zwanzigstel der Oberflächenrau
higkeit herkömmlicher Oberflächen. Aus diesem Grund kann bei
der Plattierungsbehandlung ein Metallfilm mit einer ebenen
Oberfläche erzeugt werden.
Fig. 1 zeigt eine Ansicht einer Ausführungsform einer erfin
dungsgemäßen gedruckten Leiterplatte.
Fig. 2 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einer Schicht
aus einem Metallmuster zeigt.
Fig. 3 ist ein Fertigungsdiagramm, das eine erfindungsgemäße
Ausführungsform eines katalytischen Behandlungsverfahrens
zeigt.
Fig. 4 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einer Schicht
aus einem Metallmuster zeigt.
Fig. 5 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einer Schicht
aus einem Metallmuster zeigt.
Fig. 6 zeigt die Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausfüh
rungsform einer gedruckten Leiterplatte.
Fig. 7 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein Verfahren zur
Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit einer Schicht
aus einem Metallmuster zeigt.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht einer herkömmlichen gedruckten
Leiterplatte.
Fig. 9 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein herkömmliches
Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte
zeigt (Zweistufen-Spritzgießverfahren).
Fig. 10 ist ein Fertigungsdiagramm, das ein herkömmliches
Behandlungsverfahren zur Aufrauhung einer gedruckten Leiter
platte zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich in
ihren Einzelheiten beschrieben.
Eine gedruckte Leiterplatte mit der in Fig. 1 gezeigten Form
und dem dort abgebildeten Muster wurde nach dem in Fig. 2
gezeigten Verfahren hergestellt. Dieses Verfahren wird im
folgenden ausführlich beschrieben.
Ein Polyethersulfon wurde als Formmasse verwendet, und der
Kunststoff-Formkörper 1 wurde durch ein Spritzgießverfahren
erzeugt. Bei dieser Ausführungsform wurde eine Spritzgieß
temperatur von 360°C und eine Temperatur des Spritzgieß
werkzeugs von 150°C eingestellt. Der Krümmungsradius der
Kanten bzw. Kantenbereiche 1a, an denen sich die Flächen des
Formkörpers 1 treffen, auf dem eine Leiterschicht bzw. die
Leiterschaltung 3 erzeugt werden sollte, wurde gemessen und
ergab einen Wert von 12 µm. Für den Elastizitätskoeffizien
ten wurden 7 GPa ermittelt.
Eine Lösung mit der folgenden Zusammensetzung zur Erzeugung
der Haftschicht 2 wurde auf der gesamten äußeren Oberfläche
des Kunststoff-Formkörpers 1 aufgebracht unter Erzeugung
eines Films mit einer Dicke von 10 µm. Die Messung des Ela
stizitätskoeffizienten der Haftschicht ergab 2,5 GPa.
Novolak-Epoxidharz|40 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetztes Phenolharz (Alkyl-Denaturierungs-Phenolharz) | 35 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 2 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 45 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die Haftschicht 2 wurde unter folgenden Trocknungs- und Här
tungsbedingungen erzeugt:
Trocknungstemperatur|75°C | |
Trocknungszeit | 10 min |
Härtungstemperatur | 165°C |
Härtungszeit | 70 min. |
Zur Durchführung der Aufrauhbehandlung wurde der Kunststoff-
Formkörper 1 anschließend 5 min in die folgende Aufrauhlö
sung getaucht.
Lösungsgemisch aus Chromsäure und Schwefelsäure: | |
Chromsäure | 50 g/l |
Schwefelsäure | 250 ml/l |
Temperatur der Lösung | 45°C |
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Bereich der
Kanten 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschicht 3
erzeugt werden soll, erneut gemessen und zu 32 µm bestimmt.
Anschließend wurde in dem in Fig. 3 gezeigten Arbeitsverfah
ren ein Katalysator (ein Palladiumsalz) auf den Kunststoff-
Formkörper 1 aufgebracht.
Dann wurde ein Plattierungsresist auf den Formkörper 1 auf
gebracht mit Ausnahme des Bereichs, auf dem die Leiter
schicht 3 auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers 1
aufgebracht werden soll. Anschließend wurde der Kunststoff-
Formkörper 1 zur Abscheidung eines Kupferfilms mit einer
Filmdicke von etwa 30 µm 14 h in eine stromlose Plattie
rungslösung der folgenden Zusammensetzung eingetaucht:
CuSO₄ · 5 H₂O|10 g/l | |
Polyethylenglykol (Molmasse 600) | 0,8 g/l |
2,2′-Bipyridyl | 30 ml/l |
37%iges Formaldehyd | 3 ml/l |
pH (mit Natriumhydrid eingestellt) | 12,5 |
Temperatur der Lösung | 70°C |
Im nächsten Schritt wurde zur Erzeugung der Leiterschaltung
3 auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers 1 der Plat
tierungsresist entfernt.
Daran wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der gedruckten
Leiterplatte untersucht und dabei eine Rauhigkeit Rmax von
4 µm festgestellt. Die Platte wurde weiterhin einem Test mit
zyklischen Temperaturänderungen (100 Zyklen zwischen 150°C
und -50°C) unterzogen, bei dem keine Mängel festgestellt
werden konnten. Es zeigte sich also, daß die gedruckte Lei
terplatte eine hohe Zuverlässigkeit hatte.
Die Zusammensetzung der Haftschicht 2 wurde im Vergleich zur
Zusammensetzung der Haftschicht 2 der ersten Ausführungsform
wie folgt geändert, wobei ansonsten wie bei der ersten Aus
führungsform gearbeitet wurde.
Bisphenol-A-Epoxidharz|40 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetzendes Phenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 2 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 35 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Nach dem Aufrauhen betrug der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem eine Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, nach einer Messung 38 µm.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde gemäß
der obigen Beschreibung eine Leiterschaltung 3 erzeugt. An
schließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der gedruck
ten Leiterplatte gemessen und eine Rauhigkeit Rmax von
4,8 µm ermittelt. Ferner wurde die Platte einem Test mit
zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen 150°C
und -50°C) unterzogen, bei dem keine Mängel feststellbar
waren. Es wurde so gezeigt, daß die gedruckte Leiterplatte
über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 3. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren zur Auf
bringung der Haftschicht 2 auf der Oberfläche des Kunst
stoff-Formkörpers 1 eingesetzt, und die Zusammensetzung der
haftbeschleunigenden Schicht 2 wurde wie folgt geändert:
Novolak-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
Alkylphenolharz, alkylvernetzend bzw. denaturierend Phenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 30 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die anderen Bedingungen entsprachen den Bedingungen, nach
denen bei der 1. Ausführungsform gearbeitet wurde. Anschlie
ßend wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise
erzeugten Haftschicht 2 gemessen und ein Wert von 2,1 GPa
ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und ein Wert von 26 µm ermit
telt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, ein Kupferfilm durch stromloses Plattieren
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit
Rmax von 3,2 µm ermittelt. Die Platte wurde ferner einem
Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen
150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel
festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiter
platte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 4. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren zur Auf
bringung einer Haftschicht 2 auf der Oberfläche eines Kunst
stoff-Formkörpers 1 eingesetzt; die Zusammensetzung der
haftbeschleunigenden Schicht 2 wurde wie unten angegeben
verändert. Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizient
der in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und
dabei ein Wert von 2,3 GPa ermittelt.
Bisphenol-A-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetzendes Phenolharz | 40 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 45 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die anderen Bedingungen entsprachen den Bedingungen, nach
denen in der 2. Ausführungsform gearbeitet wurde.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem eine Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und ein Wert von 29 µm ermit
telt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde gemäß
obiger Beschreibung ein Kupferfilm durch stromloses Plattie
ren erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberflä
che der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhig
keit Rmax von 3,8 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; hierbei konnten kei
ne Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 5. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches Sprüh
verfahren als Verfahren zur Aufbringung der Haftschicht 2
auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers 1 eingesetzt,
und ansonsten wurde wie in der 3. Ausführungsform verfahren.
Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser
Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und ein Wert von
3,1 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 27 µm
ermittelt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 3,2 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem einem Test
mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen
150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel
festgestellt werden. Es zeigt sich also, daß die Leiterplat
te über eine hohe Zuverlässigkeit verfügt.
In der 6. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches Sprüh
verfahren zur Aufbringung einer Haftschicht 2 auf der Ober
fläche des Kunststoff-Formkörpers eingesetzt, ansonsten wur
de wie bei der 4. Ausführungsform beschrieben verfahren.
Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser
Weise hergestellten Haftschicht 2 gemessen und dabei ein
Wert von 2,9 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem eine Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und ein Wert von 21 µm ermit
telt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 2,5 µm festgestellt. Die Platte wurde außerdem einem
Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen
150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel
festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiter
platte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 7. Ausführungsform wurde ein flüssigkristallines Po
lymer (Hersteller: Poly-Plastic Co. Vectora C·810) mit
"Plattierungsqualität", das 50 Gew.-% anorganischen Füll
stoff enthielt, anstelle der Polyethersulfon-Formmasse ver
wendet. Ferner wurde unter folgenden Formgebungsbedingungen
gearbeitet: Die Spritzgießtemperatur wurde auf 330°C und
die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 100°C einge
stellt. Ansonsten wurde wie in der 1. Ausführungsform ver
fahren.
Der Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten
Formkörpers 1 wurde gemessen und betrug 12 GPa. Der Krüm
mungsradius im Kantenbereich 1a des Formkörpers 1, auf dem
eine Leiterschicht bzw. Leiterschaltung erzeugt werden soll,
wurde ebenfalls gemessen und ein Wert von 17 µm ermittelt.
Der Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise erzeugten
Haftschicht 2 wurde gemessen und betrug 2,6 GPa.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a der Haftschicht 2 auf dem Formkörper 1, auf dem
eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen und
dabei ein Wert von 20 µm ermittelt. Auf der Oberfläche der
gedruckten Leiterplatte wurde, wie weiter oben beschrieben,
durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm erzeugt. An
schließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der gedruck
ten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax von
2,2 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem einem Test mit
zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen 150°C
und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel festge
stellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiterplatte
über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 8. Ausführungsform wurde ein Polyphenylensulfid an
stelle eines Polyethersulfons als Formmasse verwendet. An
sonsten wurde wie in der 1. Ausführungsform verfahren. Der
Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten Form
körpers 1 wurde gemessen und ein Wert von 5,4 GPa ermittelt;
der Krümmungsradius im Kantenbereich 1a des Formkörpers 1,
auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, wurde
gemessen und dabei ein Wert von 8 µm ermittelt. Der Elasti
zitätskoeffizient der in dieser Weise hergestellten Haft
schicht 2 wurde ebenfalls gemessen, wobei sich ein Wert von
2,3 GPa ergab.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich der Haftschicht 2 auf dem Formkörper 1, auf dem eine
Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen und dabei
ein Wert von 31 µm ermittelt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,8 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügt.
Eine gedruckte Leiterplatte mit der in Fig. 1 gezeigten Form
und dem dort abgebildeten Schaltungsmuster wurde nach dem in
Fig. 4 gezeigen Verfahren hergestellt. Das Verfahren wird im
folgenden in seinen Einzelheiten beschrieben.
Genauso wie in der 1. Ausführungsform wurde ein Kunststoff-
Formkörper 1 erzeugt, eine Haftschicht 2 darauf aufgebracht,
diese Haftschicht 2 einer Aufrauhungsbehandlung unterzogen,
anschließend ein Plattierungskatalysator aufgebracht und
eine stromlose Plattierungsbehandlung durchgeführt.
Der Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten
Formkörpers 1 wurde gemessen und dabei ein Wert von 7,2 GPa
ermittelt; außerdem wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem eine Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 14 µm
ermittelt. Die Messung des Elastizitätskoeffizienten der in
dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 ergab einen Wert von
2,6 GPa.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschicht bzw.
Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen und dabei
ein Wert von 30 µm ermittelt.
Anschließend wurde in dem Bereich, in dem die Leiterschal
tung 3 auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers erzeugt
werden soll, ein Ätzresist aufgebracht, wonach der Kupfer
film bis auf die Bereiche weggeätzt wurde, in denen die Lei
terschaltung 3 entstehen soll. Anschließend wurde der Ätzre
sist unter Freilegung der Leiterschaltung 3 auf der Oberflä
che des Kunststoff-Formkörpers 1 entfernt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,8 µm ermittelt. Die Platte wurde dann
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
Bei der 10. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren als
Verfahren zum Aufbringen der Haftschicht 2 auf der Oberflä
che des Kunststoff-Formkörpers 1 eingesetzt. Die Zusammen
setzung der Haftbeschleunigungsschicht 2 wurde wie folgt
geändert:
Novolak-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetzendes Phenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 30 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die übrigen Bedingungen entsprachen den Bedingungen der
9. Ausführungsform. Anschließend wurde der Elastizitätskoef
fizient der in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen
und dabei ein Wert von 2,9 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschicht 3 er
zeugt werden soll, gemessen. Hierbei ergab sich ein Wert von
34 µm.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,9 µm ermittelt. Die Platte wurde an
schließend einem Test mit zyklischer Temperaturänderung
(100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei
konnten keine Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich
also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit
verfügte.
Bei der 11. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches
Sprühverfahren als Verfahren zum Aufbringen der Haftschicht
2 auf der Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers 1 einge
setzt; ansonsten wurde wie bei der 9. Ausführungsform vorge
gangen. Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizient der
in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und dabei
ein Wert von 3,1 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 32 µm
ermittelt.
Schließlich wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der gedruck
ten Leiterplatte untersucht. Die Rauhigkeit Rmax betrug
3,2 µm. Die Platte wurde dann einem Test mit zyklischer Tem
peraturänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) un
terzogen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich demnach, daß die Leiterplatte über eine hohe
Zuverlässigkeit verfügte.
In der 12. Ausführungsform wurde ein flüssigkristallines
Polymer (Hersteller: Poly-Plastic Co. Vectora C·810) mit
"Plattierungsqualität", das 50 Gew. -% anorganischen Füll
stoff enthielt, anstelle der Polyethersulfon-Formmasse ver
wendet. Bei der Formgebung wurde unter folgenden Bedingungen
gearbeitet: Die Spritzgießtemperatur wurde auf 330°C und
die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 100°C einge
stellt. Ansonsten wurde in gleicher Weise wie bei der 9.
Ausführungsform gearbeitet.
Der Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten
Formkörpers 1 wurde gemessen und betrug 11,3 GPa. Der Krüm
mungsradius im Kantenbereich 1a des Formkörpers 1, auf dem
eine Leiterschaltung bzw. Leiterschicht erzeugt werden soll,
wurde ebenfalls gemessen. Hierbei ergab sich ein Wert von 15
µm. Der ebenfalls gemessene Elastizitätskoeffizient der in
dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 betrug 2,7 GPa.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des mit der Haftschicht 2 überzogenen Formkörpers
1, auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden sollte,
gemessen und dabei ein Wert von 22 µm ermittelt. Auf der
Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie oben be
schrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm er
zeugt. Dann wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der gedruck
ten Leiterplatte untersucht. Es wurde eine Rauhigkeit Rmax
von 1,9 µm ermittelt.
Anschließend wurde die Platte einem Test mit zyklischer Tem
peraturänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) un
terzogen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 13. Ausführungsform wurde ein Polyphenylensulfid an
stelle eines Polyethersulfons als Formmasse verwendet. An
sonsten wurde wie in der 9. Ausführungsform verfahren. Der
Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten Form
körpers 1 wurde gemessen und ein Wert von 6 GPa ermittelt;
der Krümmungsradius im Kantenbereich 1a des Formkörpers 1,
auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, wurde
gemessen und dabei ein Wert von 10 µm ermittelt. Der Elasti
zitätskoeffizient der in dieser Weise hergestellten Haft
schicht 2 wurde ebenfalls gemessen, wobei sich ein Wert von
2,4 GPa ergab.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des mit der Haftschicht 2 versehenen Formkörpers 1,
auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen
und dabei ein Wert von 36 µm ermittelt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromlose Plattierung ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,8 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
Eine gedruckte Leiterplatte mit der in Fig. 1 gezeigten Form
und dem dort abgebildeten Schaltungsmuster wurde nach dem in
Fig. 5 gezeigen Verfahren erzeugt. Das Verfahren wird im
folgenden in seinen Einzelheiten beschrieben.
Wie bei der 1. Ausführungsform wurde ein Kunststoff-Form
körper 1 erzeugt, darauf eine Haftschicht 2 aufgebracht,
eine Aufrauhungsbehandlung durchgeführt, ein Plattierungska
talysator aufgebracht und anschließend eine stromlose Plat
tierungsbehandlung durchgeführt. Der Elastizitätskoeffizient
der in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 wurde gemessen,
wobei sich ein Wert von 2,8 GPa ergab.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem das Schaltungsmuster 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 32 µm
ermittelt.
Anschließend wurde auf der Oberfläche des Kunststoff-Form
körpers 1 ein Plattierungsresist aufgebracht, wobei der Teil
der Oberfläche ausgenommen war, auf dem das Schaltungsmuster
3 erzeugt werden soll. Anschließend wurde der Kunststoff-
Formkörper 1 in eine Lösung zur stromlosen Plattierung ge
taucht, die der bei der 1. Ausführungsform verwendeten Lö
sung entsprach. Dabei wurde ein Kupferfilm mit einer Dicke
von etwa 30 µm abgeschieden.
Anschließend wurde der Bereich mit dem Schaltungsmuster 3
einer Löt-Plattierung unterzogen und daran anschließend der
Plattierungsresist entfernt. Dann wurde der Kupferfilm durch
Ätzen von der Oberfläche entfernt, wobei die Bereiche ausge
nommen waren, die zum Schaltungsmuster 3 gehören. Anschlie
ßend wurde die auf dem Schaltungsmuster 3 vorhandene Löt
schicht entfernt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht. Die Rauhigkeit Rmax
betrug 3,8 µm.
Die Platte wurde dann einem Test mit zyklischer Temperatu
ränderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzo
gen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 15. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren zur Auf
bringung einer Haftschicht 2 auf der Oberfläche eines Kunst
stoff-Formkörpers 1 eingesetzt, und die Zusammensetzung der
haftbeschleunigenden Schicht wurde wie folgt abgeändert:
Novolak-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetzendes Phenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 30 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die anderen Bedingungen wurden wie bei der 14. Ausführungs
form gewählt. Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizient
der in dieser Weise erzeugten Haftschicht gemessen und ein
Wert von 3.2 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und ein Wert von 29 µm ermit
telt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, ein Kupferfilm durch stromloses Plattieren
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit
Rmax von 3.5 µm ermittelt. Die Platte wurde ferner einem
Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen
150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel
festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiter
platte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 16. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches
Sprühverfahren zur Aufbringung einer Haftschicht 2 auf der
Oberfläche des Kunststoff-Formkörpers 1 eingesetzt, anson
sten wurde wie bei der 14. Ausführungsform gearbeitet. An
schließend wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser
Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und ein Wert von 2,6
GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem die Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 24 µm
ermittelt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 3,2 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem einem Test
mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen 150
°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel fest
gestellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiterplatte
über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 17. Ausführungsform wurde ein flüssigkristallines
Polymer (Hersteller: Poly-Plastic Co. Vectora C·810) mit
"Plattierungsqualität", das 50 Gew.-% anorganischen Füll
stoff enthielt, anstelle der Polyethersulfon-Formmasse ver
wendet. Ferner wurde unter folgenden Formgebungsbedingungen
gearbeitet: Die Spritzgießtemperatur wurde auf 330°C und
die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 100°C einge
stellt. Ansonsten wurde wie in der 14. Ausführungsform gear
beitet.
Der Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise erzeugten
Haftschicht 2 wurde gemessen und dabei ein Wert von 3 GPa
ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a der Haftschicht 2 auf dem Formkörper 1, auf dem
eine Leiterschicht 3 erzeugt werden soll, gemessen und dabei
ein Wert von 25 µm ermittelt. Auf der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte wurde, wie weiter oben beschrieben,
durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm erzeugt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 1,9 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem einem Test
mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen 150
°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel fest
gestellt werden. Es zeigte sich also, daß die Leiterplatte
über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 18. Ausführungsform wurde ein Polyphenylensulfid an
stelle eines Polyethersulfons als Formmasse verwendet. An
sonsten wurde wie in der 14. Ausführungsform verfahren. Der
Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise erzeugten Haft
schicht wurde gemessen und ein Wert von 2,9 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a der Haftschicht 2 auf dem Formkörper 1, auf dem
eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen und
dabei ein Wert von 32 µm ermittelt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromlose Plattierung ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,8 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
Genauso wie in der 1. Ausführungsform wurde ein Kunststoff-
Formkörper 1 erzeugt, eine Haftschicht 2 darauf aufgebracht,
diese Haftschicht einer Aufrauhungsbehandlung unterzogen,
anschließend ein Plattierungskatalysator aufgebracht und
eine stromlose Plattierungsbehandlung durchgeführt. Der Ela
stizitätskoeffizient der in dieser Weise erzeugten Haft
schicht 2 wurde gemessen und dabei ein Wert von 2,6 GPa er
mittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich 1a des Formkörpers 1, auf dem eine Leiterschaltung 3
erzeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 26 µm
ermittelt.
Anschließend wurde auf der Oberfläche des Kunststoff-
Formkörpers 1 ein Plattierungsresist aufgebracht, wobei der
Teil der Oberfläche ausgenommen war, auf dem die Leiter
schaltung 3 erzeugt werden soll. Durch elektrolytische Plat
tierung wurde Kupfer in einer Dicke von etwa 30 µm abge
schieden.
Anschließend wurde der Bereich mit der Leiterschaltung 3
einer Löt-Plattierung unterzogen und daran anschließend der
Plattierungsresist entfernt. Dann wurden die Bereiche des
Kupferfilms durch Ätzen von der Oberfläche entfernt, die
außerhalb des Bereichs der Leiterschaltung 3 liegen. An
schließend wurde die auf der Leiterschaltung 3 vorhandene
Lötschicht entfernt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht. Die Rauhigkeit Rmax
betrug 2,3 µm.
Die Platte wurde dann einem Test mit zyklischer Temperatur
änderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzogen;
dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es zeigte
sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuverlässig
keit verfügte.
Eine gedruckte Leiterplatte mit der in Fig. 6 gezeigten Form
und dem dort gezeigten Muster wurde nach dem folgenden Ver
fahren hergestellt (Fig. 7).
Ein Polyethersulfon wurde als Formmasse verwendet, und dar
aus durch Spritzgießen ein erster Formkörper 1b erzeugt. In
diesem Fall wurde die Spritzgießtemperatur auf 360°C und
die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 150°C einge
stellt.
Wie bei der 1. Ausführungsform wurde auf der gesamten Ober
fläche des ersten Formkörpers 1b eine Haftschicht 2 erzeugt,
dann eine Aufrauhungsbehandlung durchgeführt und ein Plat
tierungskatalysator aufgebracht. Der Elastizitätskoeffizient
des in dieser Weise erzeugten Formkörpers 1b wurde gemessen
und betrug 6,8 GPa; der Krümmungsradius im Kantenbereich des
Formkörpers, auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden
soll, wurde gemessen und ergab 14 µm. Der Elastizitätsko
effizient der Haftschicht 2 betrug 2,9 GPa.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kanten
bereich des Formkörpers, auf dem die Leiterschaltung 3 er
zeugt werden soll, gemessen und dabei 34 µm ermittelt.
Anschließend wurde ein zweiter Formkörper 1c so um den er
sten Formkörper 1b herum erzeugt, daß der Bereich, in dem
die Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, nicht von diesem
zweiten Formkörper 1b bedeckt ist, woraufhin der Formkörper
in eine kupferhaltige Lösung für die stromlose Plattierung
eingetaucht wurde. Wie bei der 1. Ausführungsform wurde ein
Kupferfilm mit einer Dicke von etwa 30 µm abgeschieden.
Anschließend wurde die Rauhigkeit des auf der Oberfläche der
gedruckten Leiterplatte erzeugten Films untersucht und eine
Rauhigkeit Rmax von 4 µm festgestellt. Die Platte wurde dann
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
Die Zusammensetzung der Haftschicht 2 wurde im Vergleich zur
Zusammensetzung der 20. Ausführungsform wie folgt verändert,
wobei ansonsten wie in der 20. Ausführungsform verfahren wur
de:
Bisphenol-A-Epoxidharz|40 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
härtendes Alkylphenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 2 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 35 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kanten
bereich des Formkörpers 1b, auf dem das Schaltungsmuster 3
erzeugt werden soll, gemessen und ergab einen Wert von
40 µm.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht, und die Rauhigkeit
Rmax betrug 4,8 µm.
Die Platte wurde dann einem Test mit zyklischer Temperatu
ränderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzo
gen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 22. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren zur Auf
bringung einer Haftbeschleunigungsschicht auf der Oberfläche
eines ersten Formkörpers 1b eingesetzt, und die Zusammenset
zung der haftbeschleunigenden Schicht wurde wie folgt abge
ändert:
Novolak-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetztes Phenolharz | 30 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 30 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die anderen Bedingungen entsprachen den Bedingungen, nach
denen bei der 20. Ausführungsform gearbeitet wurde. An
schließend wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser
Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und ein Wert von
2,62 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des Formkörpers, auf dem die Leiterschaltung 3 erzeugt
werden soll, gemessen und ein Wert von 28 µm ermittelt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, ein Kupferfilm durch stromloses Plattieren
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit
Rmax von 3,2 µm ermittelt.
Die Platte wurde ferner einem Test mit zyklischer Tempera
turänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzo
gen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 23. Ausführungsform wurde ein Sprühverfahren zur Auf
bringung einer Haftbeschleunigungsschicht 2 auf der Oberflä
che des ersten Formkörpers 1b eingesetzt, und die Zusammen
setzung der haftbeschleunigenden Schicht wurde wie folgt
abgeändert:
Novolak-Epoxidharz|20 g/l | |
Acrylnitril-Butadien-Kautschuk | 30 g/l |
alkylvernetztes Phenolharz | 40 g/l |
Diaminodiphenylmethan | 1,5 Gewichtsteile |
Calciumcarbonat | 45 g/l |
Lösungsmittel | Methylethylketon |
Die anderen Bedingungen entsprachen den Bedingungen, die bei
der 21. Ausführungsform eingehalten wurden. Anschließend
wurde der Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise er
zeugten Haftschicht 2 gemessen und ein Wert von 2,8 GPa er
mittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des Formkörpers 1b, auf dem die Leiterschaltung er
zeugt werden soll, gemessen und ein Wert von 29 µm ermit
telt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, ein Kupferfilm durch stromloses Plattie
ren erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberflä
che der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhig
keit Rmax von 3,8 µm ermittelt.
Die Platte wurde ferner einem Test mit zyklischer Tempera
turänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unter
zogen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zu
verlässigkeit verfügte.
In 24. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches Sprühver
fahren als Verfahren zur Aufbringung einer Haftbeschleuni
gungsschicht 2 auf der Oberfläche des ersten Formkörpers 1b
eingesetzt, und ansonsten wurde wie bei der 22. Ausführungs
form verfahren. Anschließend wurde der Elastizitätskoeffizi
ent der in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 gemessen und
ein Wert von 2,4 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des Formkörpers 1b, auf dem die Leiterschaltung 3 er
zeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 26 µm
ermittelt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 3,2 µm ermittelt.
Die Platte wurde außerdem einem Test mit zyklischer Tempera
turänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzo
gen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigt sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 25. Ausführungsform wurde ein elektrostatisches
Sprühverfahren als Verfahren zur Aufbringung einer Haftbe
schleunigungsschicht auf der Oberfläche des ersten Formkör
pers 1b eingesetzt, und ansonsten wurde wie bei der 23. Aus
führungsform verfahren. Anschließend wurde der Elastizitäts
koeffizient der in dieser Weise erzeugten Haftschicht 2 ge
messen und ein Wert von 2,8 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des Formkörpers 1b, auf dem die Leiterschaltung 3 er
zeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 21 µm
ermittelt.
Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit Rmax
von 2,5 µm gemessen. Die Platte wurde außerdem einem Test
mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen zwischen
150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine Mängel
festgestellt werden. Es zeigt sich also, daß die Leiterplat
te über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
In der 26. Ausführungsform wurde ein flüssigkristallines
Polymer (Hersteller: Poly-Plastic Co. Vectora C·810) mit
"Plattierungsqualität", das 50 Gew.-% anorganischen Füll
stoff enthielt, anstelle der Polyethersulfon-Formmasse ver
wendet. Ferner wurde unter folgenden Formgebungsbedingungen
gearbeitet: Die Spritzgießtemperatur wurde auf 330°C und
die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 100°C einge
stellt. Ansonsten wurde wie in der 20. Ausführungsform gear
beitet.
Der Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise erzeugten
Formkörpers wurde gemessen und betrug 12,3 GPa. Der Krüm
mungsradius im Kantenbereich des Formkörpers 1b, auf dem
eine Leiterschicht bzw. Leiterschaltung erzeugt werden soll,
wurde ebenfalls gemessen und ein Wert von 9 µm ermittelt.
Der Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise erzeugten
Haftschicht 2 wurde gemessen und betrug 2,6 GPa.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich der Haftschicht 2 auf dem Formkörper 1b, auf dem die
Leiterschicht bzw. Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll,
gemessen und dabei ein Wert von 23 µm ermittelt. Auf der
Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie weiter
oben beschrieben, durch stromloses Plattieren ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und eine Rauhigkeit
Rmax von 1,9 µm ermittelt.
Die Platte wurde außerdem einem Test mit zyklischer Tempera
turänderung (100 Zyklen zwischen 150°C und -50°C) unterzo
gen; dabei konnten keine Mängel festgestellt werden. Es
zeigte sich also, daß die Leiterplatte über eine hohe Zuver
lässigkeit verfügte.
In der 27. Ausführungsform wurde ein Polyphenylensulfid an
stelle eines Polyethersulfons als Formmasse verwendet. An
sonsten wurde wie in der 20. Ausführungsform verfahren. Der
Elastizitätskoeffizient der in dieser Weise hergestellten
Haftschicht 2 wurde ebenfalls gemessen, wobei sich ein Wert
von 2,4 GPa ergab.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des mit der Haftschicht 2 versehenen Formkörpers 1b,
auf dem eine Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, gemessen
und dabei ein Wert von 25 µm ermittelt.
Auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte wurde, wie
oben beschrieben, durch stromlose Plattierung ein Kupferfilm
erzeugt. Anschließend wurde die Rauhigkeit der Oberfläche
der gedruckten Leiterplatte untersucht und dabei eine Rau
higkeit Rmax von 3,6 µm ermittelt. Die Platte wurde außerdem
einem Test mit zyklischer Temperaturänderung (100 Zyklen
zwischen 150°C und -50°C) unterzogen; dabei konnten keine
Mängel festgestellt werden. Es zeigte sich also, daß die
Leiterplatte über eine hohe Zuverlässigkeit verfügte.
Das Haftvermögen bzw. die Schälfestigkeit der durch Plat
tierung aufgebrachten Kupferfilme, die in den obengenannten
Ausführungsformen erzeugt wurden, wurden gemessen. Hierbei
ergaben sich Meßwerte im Bereich von 1,9 bis 2,8 kN/m
(kgf/cm).
Ein gedruckte Leiterplatte mit der in Fig. 8 gezeigten Form
und dem dort abgebildeten Muster wurde nach dem Zweistufen-
Spritzgießverfahren erzeugt (Fig. 9).
Ein mit einem Plattierungskatalysator vermischtes Polye
thersulfon wurde als Material für den ersten Formkörper 1b
verwendet, der nach einem Spritzgießverfahren hergestellt
wurde. Die Spritzgießtemperatur lag hier bei 360°C. Die
Temperatur des Spritzgießwerkzeugs wurde auf 150°C einge
stellt. Der Elastizitätskoeffizient des in dieser Weise er
zeugten Formkörpers 1b wurde gemessen und betrug 7,2 GPa.
Anschließend wurde ein zweiter Formkörper 1c so um den er
sten Formkörper 1b herum erzeugt, daß die Bereiche, in de
nen die Leiterschaltung 3 erzeugt werden soll, frei blie
ben. In dieser Weise wurde ein einteiliger Formkörper 1C
hergestellt. Die Spritzgießtemperatur wurde hier auf 280°C
und die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 120°C ein
gestellt.
Die Aufrauhbehandlung dieses einteiligen Formkörpers 1c
wurde unter den in Fig. 10 gezeigten Bedingungen durchge
führt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Kantenbe
reich des Formkörpers 1b, auf dem die Leiterschaltung er
zeugt werden soll, gemessen und dabei ein Wert von 14 µm
ermittelt.
Anschließend wurde der Formkörper in gleicher Weise wie in
der 1. Ausführungsform zur Abscheidung eines Kupferfilms
durch stromloses Plattieren in eine kupferhaltige Lösung
getaucht.
Die Dicke des auf der Oberfläche der gedruckten Leiter
platte nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugten Me
tallfilms wurde gemessen. Sie betrug 18,3 µm. Dabei wurden
auf der Oberfläche des auf der Oberfläche der gedruckten
Leiterplatte erzeugten Films Löcher bzw. Vertiefungen fest
gestellt.
Ursächlich hierfür war, daß die auf der aufgerauhten Ober
fläche bei der Aufrauhbehandlung entstandenen Vertiefungen
nicht ausreichend durch das Plattierungsmetall bedeckt wor
den waren. Die Oberflächenrauhigkeit Rmax des Films lag bei
75 µm. Das Haftvermögen bzw. der Schälwiderstand des durch
Plattieren aufgebrachten Kupferfilms wurde gemessen und er
gab einen Wert von 0,5 bis 1,3 kN/m (kgf/cm). Außerdem tra
ten durch das Tempern der Platte im Bereich der Kanten der
Leiterschicht Risse auf.
Im 2. Vergleichsbeispiel wurde eine Haftschicht 2 so er
zeugt, daß der Krümmungsradius dieser Haftschicht 2 im Kan
tenbereich der Leiterschicht auf einem Formkörper 1 15 µm
betrug. Ansonsten wurde wie bei der 1. Ausführungsform ge
arbeitet.
Der Elastizitätskoeffizient des nach dem obigen Verfahren
erzeugten Formkörpers 1 wurde gemessen und betrug 7 GPa,
der Krümmungsradius des Formkörpers 1 im Kantenbereich 1a
wurde ebenfalls gemessen und dabei ein Wert von 12 µm er
mittelt. Der Elastizitätskoeffizient der Haftschicht 2 be
trug 2,7 GPa.
Die Oberflächenrauhigkeit Rmax des nach dem oben beschrie
benen Verfahren auf der gedruckten Leiterplatte hergestell
ten Films betrug 3,8 µm. Das Haftvermögen des durch Plat
tierung erzeugten Kupferfilms wurde gemessen. Hierbei ergab
sich ein Wert im Bereich von 1,5 bis 2,3 kN/m (kgf/cm)
Beim Tempern der Platte entstanden jedoch im Kantenbereich
1a der Leiterschaltung 3 Risse.
Im 3. Vergleichsbeispiel wurde eine Haftschicht 2 erzeugt,
deren Elastizitätskoeffizient im Kantenbereich der Leiter
schicht 3 auf einem Formkörper 1 8,7 GPa betrug. Die ande
ren Werte entsprachen den Werten der 1. Ausführungsform.
Der Krümmungsradius der nach dem oben beschriebenen Verfah
ren erzeugten Haftschicht 2 wurde gemessen. Er betrug 32
µm. Der Elastizitätskoeffizient des Formkörpers 1 betrug
6,8 GPa, der Krümmungsradius des Formkörpers 1 im Kan
tenbereich 10 µm.
Die Oberflächenrauhigkeit Rmax des auf der gedruckten Lei
terplatte nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugten
Films lag bei 4,2 µm. Das Haftvermögen des durch Plattie
rung erzeugten Kupferfilms wurde gemessen und dabei ein
Wert im Bereich von 1,1 bis 1,9 kN/m (kgf/cm) ermittelt.
Durch Tempern der Platte entstanden jedoch im Bereich der
Kanten der Leiterschaltung Risse.
Im 4. Vergleichsbeispiel wurde ein flüssigkristallines Po
lymer (Hersteller: Poly-Plastic Co. Vectora C·810) mit
"Plattierungsqualität", das 50 Gew.-% anorganischen Füll
stoff enthielt, anstelle der Polyethersulfon-Formmasse, das
einen Katalysator enthält, für den ersten Formkörper 1b
verwendet. Bei der Formgebung wurde unter folgenden Bedin
gungen gearbeitet: Die Spritzgießtemperatur wurde auf
330°C, die Temperatur des Spritzgießwerkzeugs auf 100°C
eingestellt.
Für die Aufrauhbehandlung wurde der so hergestellte Form
körper 30 min in eine wäßrige Natriumhydridlösung mit einer
Temperatur von 50°C eingetaucht. Ansonsten wurde wie bei
der 1. Ausführungsform vorgegangen. Der Elastizitätskoef
fizient des in dieser Weise erzeugten Formkörpers wurde ge
messen und dabei ein Wert von 12,3 GPa ermittelt.
Nach dem Aufrauhen wurde der Krümmungsradius im Bereich der
Kanten des Formkörpers, auf dem eine Leiterschaltung 3 er
zeugt werden soll, gemessen. Er betrug 12 µm.
Die Dicke des auf der Oberfläche der gedruckten Leiterplat
te nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugten Metall
films wurde gemessen und betrug 22,6 µm. Es wurde fest
gestellt, daß die Oberfläche des auf der Oberfläche der ge
druckten Leiterplatte erzeugten Films Vertiefungen in Form
von Löchern aufwies.
Ursächlich hierfür war, daß die während der Aufrauhbehand
lung auf der aufgerauhten Oberfläche erzeugten Vertiefungen
nicht ausreichend durch das Plattierungsmetall bedeckt wa
ren. Die Oberflächenrauhigkeit Rmax des Films betrug 34 µm.
Das Haftvermögen des durch Plattierung erzeugten Kupfer
films wurde gemessen und dabei ein Wert im Bereich von 0,3
bis 0,9 kN/m (kgf/cm) ermittelt. Durch Tempern der Platte
traten ferner im Kantenbereich der Leiterschaltung bzw.
Leiterschicht Risse auf.
Claims (13)
1. Gedruckte Leiterplatte, die mindestens eine Leiter
schicht (3) umfaßt, die auf einer durchgehenden Fläche
einer aus einem Kunststoff geformten Platte auf einer
Haftschicht (2) gebildet ist, wobei die durchgehende
Fläche aus mindestens zwei sich treffenden Flächen be
steht, wobei die Leiterschicht (3) durchgehend über
die sich an einer Kante treffenden ebenen oder ge
krümmten Flächen hinweg erzeugt ist und der Krümmungs
radius der Oberfläche der Haftschicht (2) im Kantenbe
reich (1a) größer ist als der Krümmungsradius der
Oberfläche dieser Platte im Kantenbereich (1a).
2. Gedruckte Leiterplatte nach Anspruch 1, wobei der
Krümmungsradius der Oberfläche der Haftschicht (2) im
Kantenbereich (1a) größer als 20 µm ist.
3. Gedruckte Leiterplatte, die mindestens eine Leiter
schicht (3) umfaßt, die auf einer durchgehenden Fläche
einer aus einem Kunststoff geformten Platte auf einer
Haftschicht (2) gebildet ist, wobei die durchgehende
Fläche aus mindestens zwei sich treffenden Flächen be
steht, wobei die Leiterschicht (3) durchgehend über
die sich an einer Kante treffenden ebenen oder ge
krümmten Flächen hinweg erzeugt ist und der Elastizi
tätskoeffizient der Haftschicht (2) kleiner als der
Elastizitätskoeffizient des Basismaterials ist.
4. Gedruckte Leiterplatte, die mindestens eine Leiter
schicht (3) umfaßt, die auf einer durchgehenden Fläche
einer aus einem Kunststoff geformten Platte auf einer
Haftschicht (2) gebildet ist, wobei die durchgehende
Fläche aus mindestens zwei sich treffenden Flächen be
steht, wobei die Leiterschicht (3) durchgehend über
die sich an einer Kante treffenden ebenen oder ge
krümmten Flächen hinweg erzeugt ist und die Oberflä
chenrauhigkeit der Haftschicht 10 bis 5 S beträgt.
5. Gedruckte Leiterplatte, die mindestens eine Leiter
schicht (3) umfaßt, die auf einer durchgehenden Fläche
einer aus einem Kunststoff geformten Platte auf einer
Haftschicht (2) gebildet ist, wobei die durchgehende
Fläche aus mindestens zwei sich treffenden Flächen be
steht, wobei die Leiterschicht (3) durchgehend über
die sich an einer Kante treffenden ebenen oder ge
krümmten Flächen hinweg erzeugt ist und die Oberflä
chenrauhigkeit Rmax der Leiterschaltung kleiner als
20 µm ist.
6. Gedruckte Leiterplatte, die mindestens eine Leiter
schicht (3) umfaßt, die auf einer durchgehenden Fläche
einer aus einem Kunststoff geformten Platte auf einer
Haftschicht (2) gebildet ist, wobei die durchgehende
Fläche aus mindestens zwei sich treffenden Flächen be
steht, wobei die Leiterschicht (3) durchgehend über
die sich an einer Kante treffenden ebenen oder ge
krümmten Flächen hinweg erzeugt ist und ein zweiter
Kunststoff-Formkörper (1c) in dem Bereich gebildet
ist, in dem keine Leiterschicht (3) vorgesehen ist,
durch Bedecken der Oberfläche der Haftschicht (2).
7. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat
te, das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen einer Haftschicht (2) auf die Oberflä che des Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht (2),
- - Erzeugen eines Plattierungsresists auf der Ober fläche mit Ausnahme der Bereiche, die für die Leiterschaltung vorgesehen sind,
- - Erzeugen eines Leiterschaltungsmusters durch stromloses bzw. elektrolytisches Plattieren und
- - Entfernen des Resists.
8. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat
te, das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen einer Haftschicht (2) auf die Oberflä che des Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Erzeugen einer Metallschicht auf der Oberfläche der Haftschicht (2),
- - Aufbringen eines Ätzresists auf die Bereiche der Oberfläche der Metallschicht, die für eine Lei terschaltung (3) vorgesehen sind,
- - Erzeugen einer Leiterschaltung (3) durch Ätzen der Metallschicht und
- - Entfernen des Resists.
9. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat
te, das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen einer Haftschicht (2) auf die Oberflä che des Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht (2),
- - Erzeugen einer Metallschicht auf der Oberfläche der Haftschicht (2),
- - Aufbringen eines Plattierungsresists auf die Oberfläche der Metallschicht abgesehen von den Bereichen, die für die Erzeugung einer Leiter schaltung (3) vorgesehen ist,
- - Erzeugen einer Leiterschaltung (3) in dem Be reich, der für diese Leiterschaltung (3) vorgese hen ist, durch eine Plattierungsbehandlung,
- - Lötplattierung der Oberfläche der Leiterschaltung (3),
- - Entfernen des Resists,
- - Entfernen der Metallschicht von der Oberfläche abgesehen von dem Bereich, der für die Leiter schaltung (3) vorgesehen ist, durch Ätzen und
- - Entfernen der Lötschicht.
10. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplat
te, das folgende Schritte umfaßt:
- - Erzeugen eines erstes Kunstharz-Formkörpers (1b),
- - Erzeugen einer Haftschicht (2) auf der Oberfläche dieses ersten Kunstharz-Formkörpers (1),
- - Aufbringen eines Plattierungskatalysators auf die Oberfläche der Haftschicht (2),
- - Erzeugen eines zweiten Kunstharz-Formkörpers mit der gewünschten Form unter Bedeckung der Berei che, die nicht für die Erzeugung einer Leiter schaltung (3) vorgesehen sind, und
- - Erzeugen einer Leiterschaltung auf der Oberfläche der Haftschicht (2) in dem Bereich, der für die Erzeugung der Leiterschaltung vorgesehen ist, durch stromloses Plattieren.
11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Haftschicht (2)
auf der Oberfläche des Kunstharz-Formkörpers (1, 1b)
durch ein Sprühverfahren aufgebracht wird.
12. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Leiterschaltung
in dem Bereich, der für die Erzeugung einer Leiter
schaltung (3) vorgesehen ist, durch eine stromlose
Plattierungsbehandlung erzeugt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Leiterschaltung
(3) in dem Bereich, der für die Erzeugung dieser Lei
terschaltung (3) vorgesehen ist, durch eine elektroly
tische Plattierungsbehandlung erzeugt wird.
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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