DE19606862A1 - Gedruckte Leiterplatten und Verfahren für ihre Herstellung - Google Patents

Gedruckte Leiterplatten und Verfahren für ihre Herstellung

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DE19606862A1
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Tomoaki Takahashi
Haruo Akahoshi
Mineo Kawamoto
Akio Takahashi
Yoshiyuki Andou
Toshiyuki Oaku
Ryo Sato
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Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
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Hitachi Cable Ltd
Hitachi Ltd
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Description

Hintergrund der Erfindung
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.
Zusammenfassung der Erfindung
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.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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.
Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden ausführlich in ihren Einzelheiten beschrieben.
1. Ausführungsform
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.
2. Ausführungsform
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.
3. Ausführungsform
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.
4. Ausführungsform
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.
5. Ausführungsform
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.
6. Ausführungsform
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.
7. Ausführungsform
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.
8. Ausführungsform
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.
9. Ausführungsform
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.
10. Ausführungsform
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.
11. Ausführungsform
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.
12. Ausführungsform
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.
13. Ausführungsform
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.
14. Ausführungsform
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.
15. Ausführungsform
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.
16. Ausführungsform
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.
17. Ausführungsform
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.
18. Ausführungsform
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.
19. Ausführungsform
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.
20. Ausführungsform
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.
21. Ausführungsform
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.
22. Ausführungsform
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.
23. Ausführungsform
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.
24. Ausführungsform
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.
25. Ausführungsform
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.
26. Ausführungsform
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.
27. Ausführungsform
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).
Vergleich 1
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.
Vergleich 2
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.
Vergleich 3
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.
Vergleich 4
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.
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