DE4007558A1

DE4007558A1 - Mehrschicht-schaltungsplatte, methode zur herstellung derselben und ihre anwendungsmoeglichkeit

Info

Publication number: DE4007558A1
Application number: DE4007558A
Authority: DE
Inventors: Akira Nagai; Katuo Sugawara; Masahiro Suzuki; Junichi Katagiri; Akio Takahashi
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-03-10
Filing date: 1990-03-09
Publication date: 1990-09-13
Also published as: US5065285A; JPH02237197A

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einer Mehrschicht- Schaltungsplatte mit Schichten, deren relative Positionen nur geringfügig versetzt sind und in der Lage sind, eine Schaltung mit hoher Genauigkeit zu gewährleisten, Signale mit einer hohen Geschwindigkeit zu übertragen und wenig elektrische Energie verbraucht. Sie befaßt sich ferner mit einer Methode zur Herstellung der Mehrschicht-Schaltungsplatte und mit ihrer An wendungsmöglichkeit.

Eine herkömmliche Mehrschicht-Schaltungsplatte ist im allgemeinen durch abwechselnd leitende und isolierende Schichten hergestellt. Zum Beispiel gibt es eine Methode, bei der die inneren Schichten integriert in eine Klebeschicht laminiert werden. Danach ist bei einer derartigen Methode die innere Schicht so hergestellt, daß halbwarm aufzubringendes Harz durch Imprägnieren in ein zu verstärkendes Glied wie beispielsweise ein Glasfibergewebe, verwendet wird, um ein "Prepreg" bereitzustellen. Das Prepreg ist mit Kupferfolien, die mit der oberen und unteren Oberfläche verbunden sind, versehen, um eine kupferbeschichtete und laminierte Platte zu erhalten, in die die Schaltung durch Ätzen in die Kupferfolie eingeprägt wird. Ferner wird das Prepreg später als Klebeschicht verwendet.

Wenn die inneren Schichten laminiert und durch das Prepreg geformt sind, erhebt sich folgendes Problem, daß ein großer Teil des in dem Prepreg imprägnierten Harzes infolge des angewendeten Druckes ausfließt, wenn die Laminierung durchgeführt wird, so daß die inneren Schichten zu den anderen Schichten entsprechend versetzt sind. Somit ist es schwierig, eine Mehrschicht-Schaltungsplatte herzustellen, deren darin enthaltenen Schaltungen präzise eingehalten werden.

Insbesondere wird eine Lösung gesucht, bei Schaltungen, die sehr klein ausgeführt werden (um ein hohes Aspekt-Verhält nis zu erhalten). Eine Maßnahme zur Lösung dieses Problems ist eine vorgeschlagene Methode zur Laminierung und Bindung der inneren Schichten mit den Schaltungen, deren Oberfläche mit Hilfe von chemischen Versiegelungsmitteln und unter Zuhilfenahme des konventionellen Prepreg (Japanische Patentanmeldung Nr. Sho 63-53 996, Kokai (offengelegt)) abgeflacht werden.

Trotz allem erfüllt diese Methode nicht genügend die Forderungen des Problems der Versetzung zwischen den entsprechenden Schichten, da das Prepreg als Klebeschicht verwendet wird.

Um das oben genannte Problem zu lösen, ist es notwendig, die als Verfestigungsglied verwendete Glas-Versteifung des Prepreg dünner zu gestalten, um die Menge des imprägnierten Harzes zu reduzieren oder ein neues Material für die Klebeschicht zu entwickeln, welches einen ausgezeichneten Verfestigungseffekt aufweist. Es wurde ein neues Verfestigungsglied anstelle der Glas-Versteifung vorgeschlagen, welches aus organischem Fiberglas wie beispielsweise Polyamid, Polyester, Polyimid und ähnlichem zusammengesetzt wurde.

Selbst wenn das aus Versteifungsgliedern zusammengesetzte Prepreg als Klebeschicht verwendet wird, ist das Problem der Verschiebung zwischen den entsprechenden Schichten schwierig zu lösen. Denn wenn die Glasversteifung oder die organischen Fiberglasschicht verwendet ist, fließt das darin imprägnierte Harz aus, wenn es laminiert und gebunden wird, so daß Versetzungen leicht erzeugt werden.

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrschicht-Schaltungsplatte zu erstellen, der das Problem der Versetzung zwischen den Schichten durch Laminieren und Binden der inneren Schichtglieder durch Klebeschichten nicht anhaftet und so erstellt wird, daß keine Versetzungen verursacht werden oder diese zu minimieren und ferner eine Methode zur Herstellung der Mehrschicht-Schaltungsplatte anzugeben und zusammengesetzte Bauteile der Mehrschicht-Schaltungsplatte vorzusehen, die durch die Methode hergestellt wurde.

Die Lösung der Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist dadurch erreicht, daß eine Vielzahl innerer Schichtglieder, die jede für sich an einer Oberfläche wenigstens eine leitende Schicht aufweisen, auf welcher eine Schaltung gebildet wird; und die leitende Schicht auf der einen Seite keine Schaltungsoberfläche und auf der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche aufweist, die durch Klebeschichten, die zwischen den Schaltungen liegen und jede der Klebeschichten aus einem nicht eindringenden Lackfilm einer organischen Substanz und organischen Klebstoff sind, welcher an beiden Oberflächen aufgebracht ist und eine Schmelztemperatur kleiner als eine Temperatur zur Bildung einer laminierten Schicht hat.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ferner eine Herstellungsmethode einer Mehrschicht-Schaltungsplatte anzugeben, die eine Vielzahl innerer Schichtglieder beinhaltet, wobei jede dieser wenigstens an einer der Oberflächen eine leitende Schicht aufweist, auf der eine Schaltung gebildet wird; wobei die Schaltung (Schicht) auf der einen Seite keine Schaltung und eine Schaltungsoberfläche auf der anderen Seite aufweist, die im wesentlichen abgeflacht ist, und die Mehrzahl der inneren Schichtglieder laminiert sind durch Filme oder Blätter mit einem Überzug aus nicht eindringender organischer Substanz die zwischen den Schichtgliedern liegen, wobei jeder der Filme oder der Blätter sich aus einer organischen Substanz zusammensetzt, die einen unterschiedlichen Schmelzpunkt von dem des Klebstoffes, der die Klebschicht bildet, aufweist.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Computer zu erstellen, der ein Bestückungssystem aufweist, das wenigstens eine Modulplatte, eine Mikrochipträgerplatte und eine Reihen-Kontakt-Netz-Platte, von denen jede aufgebrachte LSI aufweist, oder eine großflächige zusammengesetzte Platte aufweist, die zusammengesetzt ist aus der Kombination dieser Platten.

Die Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung wird im allgemeinen beispielsweise durch die folgenden Schritte durchgeführt: Imprägnieren des Lackes, der hauptsächlich aus mit Wärme zu behandelndem Harz präpariert ist und durch Imprägnieren auf das Glasgewebe gebracht und dann getrocknet um das Prepreg zu erhalten. Als nächstes wird eine notwendige Anzahl von Blättern des so erhaltenen Prepregs überlappt und mit Hilfe einer Presse laminiert, um eine isolierende Platte zu erhalten. Löcher werden in den zuvor beschriebenen Teilen der Isolierplatte gebildet, um Teile von Durchgangslöchern zu bilden. Ferner ist die Oberfläche der Platte durch Chromsäure, Schwefelsäure, O₂-Plasma oder ähnlichem aufgerauht, um darauf die Klebeeigenschaften mit Katalysatoren, Schutzmantel, Kupfer und ähnlichem zu verbessern.

Als nächstes werden palladiumplattenartige Katalysatoren oder ähnliches auf die so aufgerauhte Oberfläche der Platte angewendet und dann wird ein Schutzmantel dort aufgebracht, um eine Schaltung zu bilden. Eine chemische Kupferplattierung ist an einer Vertiefung, an der die Schaltung gebildet wird, bewirkt, so daß der plattierte Teil dasselbe Niveau erhält, wie das des isolierten Teils, zusammengesetzt aus dem Schutzmantel und der abgeflachten Oberfläche der Platte, um ein inneres Schichtglied zu erhalten.

Als nächstes werden eine notwendige Zahl von Blättern der so erhaltenen inneren Schichtglieder überlappt und mit vorher beschriebenem Druck mit Hilfe von dazwischenliegenden Filmen oder Blättern, die jede für sich aus einer organischen Substanz zusammengesetzt sind und Klebeschichten an beiden Oberflächen bilden, laminiert, wobei die Mehrschicht-Schaltungsplatte als ein Zielprodukt der vorliegenden Erfindung anzusehen ist.

Im folgenden wird anhand der Figuren die Erfindung näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine vertikale Querschnittsansicht einer Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 und 3 Diagramme, die illustrativ für einen Strukturaufbau einer großflächigen Platte, einer Modulplatte und einer Mikrochipträgerplatte sind, auf welche die Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung angewendet wird.

Dabei bedeuten die Bezugszahlen
1 . . . Klebeschichtenfilm, 1-a . . . Hoch-Schmelzpunktmaterial (Film oder Blatthauptkörper), 1-b . . . Tief-Schmelzpunktmaterial (Klebstoff), 2 . . . innerer Schichtteil, 3 . . . leitender Teil, 4 . . . Isolierschicht, 5 . . . Schutzbeizeteil, 6 . . . plattierter Teil für das Durchgangsloch, 7 . . . Durchgangsloch.

Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist im allgemeinen auf folgendem Wege hergestellt.

Es wird der zu imprägnierende Lack, der hauptsächlich aus einem mit Wärme zu behandelndem Harz besteht, präpariert und dann auf das Glasgewebe, das als Versteifungsglied dient, durch Imprägnieren angewendet, und dann getrocknet, um das Prepreg zu erhalten. Gut bekannte, mit Wärme zu behandelnde Harze wie Epoxidharz, Phenolharz, Dialylharz, ungesättigter Polyesterharz, Urethanharz, Typ eines additiven Reaktionsgas- Imidharzes und ähnliches kann verwendet werden. Ferner, um den Effekt der vorliegenden Erfindung zu erhöhen, werden verschiedene Typen eines Fluorin enthaltenden Harzes verwendet, das von mit Wärme zu behandelndem Harz erhalten wird, der modifiziert oder substituiert mit oder deriviert von einer Fluorin enthaltenden Mischung oder eine Harz-Zusammensetzung, zu der die Fluorin enthaltende Mischung zugesetzt wird. Unter Verwendung des oben genannten Fluorin enthaltenden Harzes weist die Platte eine niedrige Dielektrizitätskonstante auf, die wirksam ist für Transient-Signale hoher Geschwindigkeit. Ferner ist diese Platte auch wirksam, um die Klebung eines schaltungsbildenden Teils wie Kupfer, Gold, Silber, Aluminium, Eisen- Nickellegierung (42 Legierung) und ähnliches als auch die Feuchtigkeitsbeständigkeits-Eigenschaften (Reduktion der Wasser absorption und der Permeabilität) der Platte zu verbessern.

Ferner ist das oben genannte Verstärkungsglied, aus dem das Prepreg zusammengesetzt ist, nicht auf das Glasgewebe beschränkt, sondern kann auch aus Mattglas, Glaspapier, nicht gewebtem Glas, synthetischem Fibergewebe, synthetischem Fiber, mit Wärme zu behandelndem Film und hitzebeständigem Film oder Blättern aus Polyamiden, Polyimiden, Polyester oder ähnlichem zusammengesetzt sein.

Zweitens sind eine notwendige Anzahl von Blättern des so erhaltenen Prepregs überlappt und durch eine Presse laminiert, um eine isolierende Platte zu erhalten. Löcher werden an den vorher beschriebenen Teilen der Isolierplatte erzeugt, um Durchgangslochteile zu bilden. Ferner ist die Oberfläche der Platte mit Chromsäure, Schwefelsäure, O₂-Plasma aufgerauht, um die Klebeeigenschaften mit Katalysatoren, Schutzschichten, Kupfer und ähnlichem zu verbessern.

Drittens werden palladiumähnliche Plattierungskatalysatoren oder ähnliches auf die aufgerauhte Oberfläche der Platte angewendet und dann wird eine Schutzschicht (Maske) aufgebracht, die die Schaltung herausbildet. Kupferchemische Plattierung wird dann angewendet auf eine Vertiefung, wo sich die Schaltung bildet, so daß der plattierte Teil die gleiche Höhe wie der isolierende Teil, der aus dem Schutzmantel besteht und die Oberfläche der Platte wird abgeflacht, um ein inneres Schichtglied zu erhalten. Ferner, für den Fall, daß der Schutzmantel eine hohe Dielektrizitätskonstante hat, kann eine abgeflachte Platte jedenfalls in der Weise erhalten werden, daß der Schutzmantel auf herkömmliche Weise entfernt wird und dann wird mit Wärme zu behandelnder Lack mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante aufgebracht. Zusätzlich zu dem oben Gesagten, beinhaltet eine Methode zur Erzeugung der abgeflachten Platte eine Methode zur Schaltungsübertragung, Leiter-Aus fällmethode und ähnliches.

Viertens werden eine notwendige Anzahl von Blättern des so erhaltenen inneren Schichtgliedes überlappt und mit einem oben beschriebenen Druck durch dazwischenliegende Filme oder Blätter, die aus einer organischen Substanz zusammengesetzt sind und jede dieser Klebeschichten sich an beiden Oberflächen befindet, laminiert, wobei die Mehrschicht-Schaltungsplatte als ein Zielprodukt der vorliegenden Erfindung erhalten wird.

Der oben genannte Film oder das Blatt ist aus, z. B. einer organischen Substanz mit einem Schmelzpunkt niedriger als eine Temperatur zur Bildung der laminierten Schichten zusammengesetzt und der Klebstoff, der einen Schmelzpunkt niedriger als die Temperatur zur Bildung der laminierten Schichten hat, wird normalerweise auf beiden Seiten der Oberfläche aufgebracht. Die organische Substanz, die den Film oder das Blatt bildet, beinhaltet eine wohlbekannte Kombination eines mit Wärme zu behandelnden Harzes und thermoplastischem Harz.

Der mit Wärme zu behandelnde Harz beinhaltet beispielsweise Epoxidharz, Phenolharz, Urethanharz, ungesättigter Poly esterharz, Typ eines additiven Reaktionsimidharzes, Melamin harz, Ureaharz, Silikonharz u. ä. Zusätzlich enthält der mit Wärme zu behandelnde Harz Polyester, Polyamide, Polyfluorcarbon, Polyether, Polyphenoxy, Polybuthylal, Polysobuthylen, Polybutadin u. ä., und eine damit gebildete Mischung oder ein modifiziertes Polymer kann hier verwendet werden.

In der vorliegenden Erfindung sind Klebeschichten auf beiden Seiten der Oberfläche aus dem organischen Film oder dem Blatt gebildet, mit einem Schmelzpunkt höher als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten in einer Dicke, bei der die an das innere Schichtglied gebunden werden können. Die Klebeschicht besteht aus einem Lack mit einem Schmelzpunkt niedriger als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten und wird durch eine Klebe- oder Laminierungsmethode gebil det.

In der vorliegenden Erfindung hat der Film oder das Blatt, mit einem Schmelzpunkt höher als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten vorzugsweise eine Dicke, die in der Lage ist, einen Isoliereffekt zu erreichen und einen Effekt hat, der die mechanische Reißfestigkeit erhöht.

Ferner kann der Film oder das Blatt mit einer passenden Zahl von Löchern, die an einer geeigneten Position gebildet werden, um die Klebeschichten zu befähigen, an beiden Seiten zusammengefügt zu werden, so daß der Film oder das Blatt mit den Klebeschichten fester verbunden werden kann, versehen wer den.

Der Film oder das Blatt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, muß Eigenschaften aufweisen, daß die Dicke nicht wesentlich während des Prozesses zur Bildung einer laminierten Schicht schwankt und daß sie zusammengesetzt sind aus einer organischen Substanz um eine Mehrschichtplatte zu erstellen, die eine niedrige Dielektrizitätskonstante hat, mit einer Dicke von ungefähr 20 µm oder weniger.

Ferner hat der Film oder das Blatt gemäß der vorliegenden Erfindung die Aufgabe, als ein Versteifungsglied zu dienen, um zwischen den benachbarten Schaltungen der inneren Schichtglieder zu isolieren. Wenn ein nur aus Klebstoff bestehender Film oder Blatt, der fließt, wenn die laminierte Schicht gebildet ist, verwendet wird, ist hier eine Möglichkeit, daß die be nachbarten Schaltungen über Schichtglieder kurzgeschlossen werden.

Ferner, wenn die Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird eine Zusammensetzung erhalten, die durch Hinzugabe der verschiedenen Arten von fluorinhaltigen Mischungen zu dem erwähnten mit Wärme zu behandelndem oder thermoplastischem Harz oder Fluoro-Harz als ein Material des Filmes oder des Blattes für die Klebeschicht, wobei der Film oder das Blatt eine Dielektrizitätskonstante von 3,0 oder weniger in dem Zustand aufweist, wenn Klebstoff dort aufgebracht wurde, um der Platte zu gestatten, Signale mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen. Zusätzlich kann der Film oder das Blatt mit einer Wasserabsorption von 0,5% oder weniger versehen werden, wodurch die Korrosion und die Verschlechterung der elektrischen Isolationscharakteristika der Schaltung der Mehrschicht-Schaltungsplatte bei hohen Temperaturen und unter hoher Feuchtigkeit verhindert werden kann.

Ferner, da die gemäß der vorliegenden Erfindung bereitgestellte Mehrschicht-Schaltungsplatte dünn ausgeführt werden kann, kann eine charakteristische Impedanz 60 Ω oder weniger erzielt werden.

Eine der herausragenden Eigenschaften der Klebeschicht als die wesentliche Maßnahme der Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, daß der isolierende Teil zwischen den entsprechenden Schichten sicher gebildet werden kann, weil der zentrale Teil des Filmes oder des Blattes mit den Klebeschichten aus der organischen Substanz besteht, mit einem Schmelzpunkt höher als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten. Zusätzlich, da beide Oberflächen des Filmes oder des Blattes aus einer organischen Substanz bestehen, mit einem Schmelzpunkt tiefer als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten, kann das innere Schichtglied einfach laminiert und gebunden werden, mit einem relativ niedrigen Druck von 20 kg/cm² oder weniger.

Bei der vorliegenden Erfindung ist es insbesondere wichtig, daß eine Dicke der organischen Substanz, die als Klebstoff dient und einen Schmelzpunkt niedriger als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten hat, sehr dünn gemacht werden kann.

Daher ist eine geringere Bewegung der inneren Schichtglieder durch den Fluß des Harzes bewirkt, wenn die Mehrschicht-Schaltungsplatte gebildet wird, wodurch die Versetzung zwischen den entsprechenden inneren Schichtgliedern minimiert werden kann.

Die Schichtdicke der Klebeschicht ist 20 µm oder weniger und ist insbesondere vorzugsweise 5 bis 10 µm. Wenn die Dicke mehr als 20 µm beträgt, ist die Möglichkeit der Versetzung der entsprechenden Schichten infolge des Fließens des schmelzenden Harzes gegeben, die durch den angewendeten Druck verursacht wird, wenn die laminierten Schichten gebildet werden.

Der Klebstoff beinhaltet fluorinhaltiges Polymer wie ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorobutadin, ein Copolymer aus Pentafluortyren und Divinylbenzen und ein Copolymer oder Prepolymer aus Pentafluorostyren und Tetrafluoro vinylbezen.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend in bezug auf Beispiele beschrieben, ist aber nicht auf dieses Beispiel be schränkt.

Beispiel 1 Preparation eines inneren Schichtgliedes

100 Gewichtsanteile von 3,3-Dimethyl-4-4′Dicynamiddephenyl methan werden in 100 Gewichtsanteilen von MEK gelöst und bei 60 bis 80°C für 60 Minuten vorpolymerisiert, um den Lack zu erhalten. So erhaltener Lack, der auf das Quarzglas-Gewebe (produziert durch Stevens Co., Ltd., Dicke: 50 µm) durch Imprägnieren und Trocknen in Luft bei einer konstant gehaltenen Temperatur von 50°C für 10 Minuten, wodurch klebefreies Prepreg erhalten wurde. Weiter, ein Blatt des so erhaltenen Prepregs wurde in einer Presse für eine Stunde bei einem Druck von 30 kg/cm² und einer Temperatur von 200°C behandelt, wodurch eine isolierende Platte (4 in Fig. 1) erhalten wurde. Weiter wurde die Fläche der Platte mit Löchern, die in den vorbeschriebenen Teilen erstellt wurden, durch Chromsäure, Schwefelsäure o. ä. aufgerauht, worauf ein Palladium ähnlicher Katalysator angewendet wurde. Eine Schaltung (5 in Fig. 1) wurde an der Platte unter Verwendung einer permanenten Schutz schicht gebildet, der hauptsächlich aus Poly(Methylα-Tri fluormethylacrylat) besteht und die Vertiefung (3 in Fig. 1) darin wurde chemisch durch eine Additiv-Methode plattiert, wodurch ein inneres Schichtglied mit abgeflachter Oberfläche erhalten wurde (2 in Fig. 1).

Preparation einer Mehrschichtplatte

Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte als ein Zielprodukt (Fig. 1, vertikale Querschnittsansicht) wurde in der Weise erhalten, daß zehn Blätter der so erhaltenen inneren Glieder und Poly imidfilme (Dicke: 10 µm, 1-a in Fig. 1) als Klebeschicht da zwischengelegt und mit Schichten von fluorinhaltigen Polymer versehen (ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluoropropylen, entsprechende Dicke der oberen und unteren Oberfläche: 5 µm, 1-b in Fig. 1) und auf beide Seiten der Oberfläche angewendet, wurden zusammengefügt, um Mehrschichten durch eine einstündige, bei einer Temperatur von 250°C und einem Druck von 10 kg/cm² Behandlung zu bilden.

Beispiel 2

50 Gewichtsanteile von 3,3′-Dimethyl-4,4′-Dicyanamidphenylmethan und 50 Gewichtsanteile von 3,3′-Bi(Trifluoromethyl)-4,4′- Dicyanamidphenylmethan wurden in 100 Gewichtsanteilen von N,N- Dimethylformid gelöst und bei 100°C für 60 Minuten vorpolymerisiert, um den Lack zu erhalten. Der so erhaltene Lack wurde auf das Quarz-Glasgewebe durch Imprägnieren (Produkt von Stevens Co., Ltd., Dicke: 50 µm) und Trocknen in Luft bei einer Temperatur von 170°C für 10 Minuten angewendet, wodurch klebfreies Prepreg erhalten wurde. Weiterhin wurde ein Blatt des erhaltenen Pregpregs durch Pressen für eine Stunde bei einem Druck von 30 kg/cm² und einer Temperatur von 200°C behandelt, wodurch eine Isolierplatte erhalten wurde. Weiterhin wurde die Platte, deren Oberfläche aufgerauht wurde und in der Löcher erzeugt wurden und ein Plattierungskatalysator wie in Beispiel 1 angewendet wurde, erstellt, mit einer Schaltung, die einen Epoxy ähnlichen Schutzmantel (PROBIMER, Ciba-Geigy AG) als dauerhaften Schutzmantel aufweist. Die darin befindliche Vertiefung wurde chemisch durch eine additive Methode plattiert, wodurch ein inneres Schichtglied mit abgeflachten Oberflächen erhalten wurde. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte als Zielprodukt wurde in der Weise erhalten, daß zehn Schichten der oben erwähnten inneren Schichtglieder und Polyamidfilme (Dicke: 3 µm), die dazwischenliegen und mit Schichten bestehend aus fluorinhaltigem Polymer (ein Copolymer aus Tetrafluorethylen und Hexafluorbutadien, entsprechende Dicke der oberen und unteren Oberflächen: 10 µm), das auf beide Oberflächen angewendet wurde, wurden zusammengefügt, um Mehrschichten zu bilden bei einer Behandlung von einer Stunde bei einer Temperatur von 250°C und einem Druck von 10 kg/cm².

Beispiel 3

50 Gewichtsanteile von 1,1,1,3,3,3-Hexafluoro-2,2-bi(malei midephenoy)phenyl Propan und 50 Gewichtsanteile von Poly- 2,3,5,6-Tetrafluoro-4-Vinyl) Phenyl-Methaacrylat wurden in 100 Gewichtsanteilen von N,N-Dimethylformamid, bei einer Temperatur von 100°C für 90 Minuten vorpolymerisiert und abgekühlt und dann 0,5 Gewichtsanteile von 2,5-Dimethyl-2,5-Di(t-Butyl peroxy) Hexyn-3 wurde als Vulkanisierungsmittel zugegeben, um den Lack zu erhalten. Der so erhaltene Lack wurde auf das Polyamidgewebe durch Imprägnieren (Produkt der Asahi Schwefel Co., Ltd., Dicke: 50 µm) und Trocknen an Luft bei einer Temperatur von 170°C für 10 Minuten angewendet, wodurch das klebfreie Prepreg erhalten wurde. Weiterhin, wurde ein Blatt des so erhaltenen Prepregs in einer Presse für zwei Stunden bei einem Druck von 20 kg/cm² und einer Temperatur von 200°C behandelt, wodurch eine Isolierungsplatte erhalten wurde. Weiterhin wurde die Platte, für welche die Oberfläche aufgerauht wurde und für die Löcher erzeugt wurden und ein Plattierungs katalysator wie im Beispiel angewendet wurde, mit einer Schaltung versehen, unter Verwendung eines dauerhaften Überzugs, der hauptsächlich aus einem Copolymer aus zyklischen Polybutadien und Poly(p-Vinyl-Bromophenyl Methaacrylat) zusammengesetzt ist und die darin befindliche Vertiefung wurde chemisch plattiert, wodurch ein inneres Glied mit abgeflachten Oberflächen erhalten wurde. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte als ein Produktziel wurde in der Weise erhalten, daß 10 Blätter der so erhaltenen inneren Schichtglieder und Polyamidfilme (Dicke: 8 µm) mit Klebeschichten dazwischenliegen, die aus fluorinhaltigen Polymer (ein vorpolymerisiertes Vorpolymer aus Pentafluorostyren und Divenlybenzen, entsprechende Dicken auf der Ober- und Unterseite: 10 µm) zusammengesetzt sind und auf beide Oberflächen angewendet wurden und zusammengefügt wurden, um Mehrschichten durch eine Behandlung von einer Stunde bei einer Temperatur von 220°C und einem Druck von 15 kg/cm² zu bilden.

Beispiel 4

100 Gewichtsanteile eines polymerisierten Vorpolymers aus Pentafluorostyren und Hexafluorobutadien wurden in 100 Ge wichtsanteilen Methyl Isobtutlyketon aufgelöst und 1 Gewichtsanteil von Dicumylperoxid wurde als Vulkanisiermittel dazugegeben, um den Lack zu erhalten. Der somit erhaltene Lack wurde auf einen Polyamidfilm (Produkt der Ube Kosan Co., Ltd., Dicke: 40 µm) aufgebracht und in Luft bei einer Temperatur von 150°C für 15 Minuten getrocknet, wodurch ein klebfreies Prepreg erhalten wurde. Weiterhin, ein so erhaltenes Pregpregblatt wurde in einer Presse für eine Stunde bei einem Druck von 15 kg/cm² und einer Temperatur von 180°C behandelt, wodurch eine Isolierplatte entstand. Weiterhin wurde die Platte, deren Oberfläche aufgerauht wurde und in welcher Löcher erzeugt wurden und ein Plattierungskatalysator wie im Beispiel 1 angewendet wurde, mit einer Schaltung, unter Anwendung eines leicht empfindlichen Polyamidüberzugs, versehen. Danach wurde der Überzug entfernt und der unregelmäßige Teil durch Wärmebehandlung (bei 200°C für 1 Stunde) aufgefüllt, unter Verwendung eines mit Wärme zu behandelnden Vorpolymers, das hauptsächlich aus einem Copolymer aus Pentafluoroethylen und 4-Vinyl-2,5- Bromophenylmethaacrylat als Klebelack zusammengesetzt ist, wodurch ein inneres Glied mit abgeflachten Oberflächen erhalten wurde. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte als Produktziel wurde in der Weise erhalten, daß 10 Schichten der so erhaltenen inneren Schichtglieder und Tetrafluorodivinylbenzen-Filme (Dicke: 5 µm) dazwischenliegen und fluorinhaltige Klebeschichten aufweisen (copolymerisiertes Vorpolymer aus Pentafluorstyren und Tetrafluorovinylbenzen, entsprechende Dicke der oberen und unteren Oberfläche: 5 µm), die auf beide Oberflächen aufgebracht sind, wurden zusammengefügt, um Mehrschichten durch eine einstündige, bei einer Temperatur von 200°C und einem Druck von 80 kg/cm² Behandlung, zu bilden.

Vergleichendes Beispiel 1

10 Blätter der inneren Glieder aus Beispiel 1 und jede der Blätter des Prepregs (Dicke: 50 µm) des Beispiels 1, die als Klebeschicht für die inneren Schichtglieder dienen, und sich dazwischen befinden, wurden zusammengefügt, um Mehrschichten durch eine einstündige, bei einem Druck von 30 kg/cm² und einer Temperatur von 200°C Behandlung zu bilden, wodurch eine Mehrschicht-Schaltungsplatte entsteht.

Tabelle 1 zeigt den Anstieg der Versetzung zwischen den Schichten, einer Dicke der Isolierschicht, eine Dielektrizitätskonstante u. ä. wie sie in den Beispielen und dem vergleichenden Beispiel als Resultat einer Berechnung einer charakteristischen Impedanz und Übertragungsverzögerungszeit unter Verwendung der folgenden Gleichungen erhalten wurde:
Charakteristische Impedanz (Ω)

Übertragungs-Verzögerungszeit T₄ (ns/m)

wobei e _r die Dielektrizitätskonstante der Isolierschicht, h die Dicke der Isolierschicht (µm), w und t die Weite und die Dicke (µm) einer Signallinie bedeuten. (Ein Aspekt-Verhältnis der Verdrahtung t/w = 0,60). Die Dielektrizitätskonstante der Iso lierschicht wurde mit Hilfe eines LP Impedanz Analysator Model 4192A (Hewelett Packard Co., Ltd.) gemäß JIS-C-6 481 gemessen. Eine thermische Auflösungstemperatur wurde mit Hilfe einer Hochgeschwindigkeits DTA Mode TGD-7000RH (Nippon Sinku Riko Co., Ltd.) in der Weise gemessen, daß eine Kraftharzprobe von 10 mg auf 10°C/min in sauberer Luft erhitzt wurde, um den Gewichtsverlust zu messen. Die thermische Zersetzungstemperatur wurde angezeigt, indem die Temperatur einer Probe bei einem Gewichtsverlust von 5 wt % des anfänglichen Gewichts der Probe angelangt war. Ein thermischer Ausdehnungskoeffizient wurde mit Hilfe eines thermisch-mechanischen Analysatormodells TMA-1500 (Nippon Sinku Riko Co., Ltd.) in der Weise gemessen, daß eine Harzplatte von 6×6 mm herausgeschnitten wurde und um 2°C/min aufgeheizt wurde. Der Koeffizient wurde mit Hilfe einer thermischen Ausdehnungskurve im Bereich von 40 bis 200°C bestimmt.

Tabelle 1

Wie in Tabelle 1 gezeigt wird, weisen die Beispiele eine weitgehende Verbesserung der Versetzung zwischen den Schichten der erhaltenen Mehrschichtplatten im Vergleich mit dem vergleichbaren Beispiel auf, unter Verwendung des Prepregs, das ein Glasgewebe als Klebeschicht beinhaltet, weil die dort erhaltene Mehrschichtbindung bei niedrigem Druck erzielt werden kann. Ferner, da die Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung gleichzeitig die Dielektrizitätskonstante und die Dicke der Isolierschicht reduziert, und ferner eine Über tragungszeitverzögerung von 5,5 ns/ms oder weniger erreicht werden kann, bei Aufrechterhaltung einer charakteristischen Impedanz auf einem niedrigen Niveau von ungefähr 55 Ω, kann in der Tat eine Erhöhung der Signalübertragungsgeschwindigkeit erzielt werden.

Beispiel 5

Eine Mehrschichtplatte für eine Steckkontaktreihe wurde durch Aufbringung von LSI-Chip auf der Mehrschichtplatte, erhalten durch Beispiel 1, erstellt. Die Platte hat eine 6-Lagenstruktur mit zwei Oberflächenschichten, zwei Netzteilschichten und zwei Signalschichten.

Beispiel 6

Eine Mikrochipträger-Mehrschichtplatte wurde erstellt, auf der LSI-Chips montiert werden, unter Verwendung der Mehrschichtplatte, die im Beispiel 1 erhalten wurde. Diese Platte hat eine 6-Lagenstruktur mit zwei Oberflächenschichten, zwei Netz teilschichten und zwei Signalschichten.

Beispiel 7

Eine Modulplatte, auf welcher die durch Beispiel 6 erhaltenen Mikrochipträger-Mehrschichtplatten erhalten wurden, wurde unter Anwendung der Mehrschichtplatte erstellt, die durch Beispiel 2 erhalten wurde. Diese Platte hat eine 36-Lagenstruktur, bestehend aus 2 Oberflächenschichten, 10 Netzteilschichten, 16 Signalschichten und 8 vergrößerte Schichten. Zusätzlich können 80 Stück (9×9) der oben erwähnten Mikrochipträger- Mehrschichtplatten auf der Modulplatte angebracht werden.

Beispiel 8

Eine Großflächenplatte, auf welcher die durch Beispiel 7 erhaltenen Modulplatten aufgebracht wurden, wurde unter Anwen dung der in Beispiel 2 erhaltenen Mehrschicht-Schaltungsplatte erstellt. Diese Platte hat eine 54-Schichtstruktur bestehend aus 2 Oberflächenschichten, 20 Netzteilschichten, 24 Signal schichten und 8 vergrößerte Schichten. Zusätzlich können 64 Stück (8×8) der oben erwähnten Modulplatten auf der Großflächenkarte angebracht werden.

Beispiel 9

Eine Großflächenkarte, auf der die durch Beispiel 7 erhaltenen Modulplatten angebracht werden, wurde unter Anwendung der durch Beispiel 4 erhaltenen Mehrschichtplatte erstellt. Diese Karte hat eine 46-Lagenstruktur, bestehend aus 2 Oberflächenschichten, 16 Netzteilschichten, 20 Signalschichten, und 8 vergrößerte Schichten. Zusätzlich können 36 Stück (6×6) der oben erwähnten Modulplatten auf der Großflächenplatte montiert werden.

Fig. 1 zeigt eine vertikale Querschnittsansicht der Mehrschicht-Schaltungsplatte, die durch Beispiel 1 bis Beispiel 4 erhalten wurde. Ferner zeigt Fig. 2 die Aufbaustruktur der Modulplatte und die großflächige Platte, die durch das Beispiel 7 und 8 erhalten wurde. Fig. 3 zeigt ein Beispiel der Mikrochipträgerplatte.

Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß der vorliegenden Erfindung, die elektrischen Charakteristika aufweist, daß eine Isolierschicht eine niedrige Dielektrizitätskonstante und verminderte charakteristische Impedanz besitzen, überträgt mit hoher Geschwindigkeit Signale und verbraucht weniger elektrische Energie und kann einfach in relativ kurzer Zeit hergestellt werden. Ferner, Mikro-Schaltkreise mit einem hohen Aspekt-Verhältnis können zu Mehrschichten genau hergestellt werden, fast ohne Versetzung hervorzurufen.

Die durch die Herstellungsmethode gemäß der vorliegenden Erfindung erhaltene Mehrschichtplatte ist für Modulkarten, Mikrochip-Trägerkarten, Reihenkontaktnetzplatten und großflächige Karten auf welche LSI-Chips montiert werden können, zu verwenden.

Die Anwendung verschiedener Typen der Platten hoher Dichte gemäß der vorliegenden Erfindung versetzt die Entwicklung in die Lage, Computer relativ kleinen Ausmaßes zu entwickeln, die in der Lage sind, arithmetische Operationen in Ultra hochgeschwindigkeit auszuführen und verbrauchen weniger elektrische Energie.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine Mehrschicht-Schaltungsplatte mit fast keinen Versetzungen zwischen den entsprechenden Schichten durch eine Herstellungsmethode erstellt werden, mit der innere Schichtglieder, von denen jede wenigstens eine Oberfläche eine Leitschicht enthält, mit einem darin gebildeten Schaltkreis, sind mit Hilfe dazwischenbefindlichen Klebefilmen zusammengefügt und laminiert. Die Klebefilme, die aus einem Lack mit nicht-eindringender organischer Substanz zusammengesetzt sind, weisen auf beiden Oberflächen einen aufgebrachten Klebstoff auf. Der Klebstoff hat eine Schmelztemperatur kleiner als eine Laminierungs-Temperatur.

Ferner, gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Mehrschichtplatte für eine Modulkarte, eine Mikrochip-Trägerplatte, eine Netzreihenkontaktplatte und für großflächige Karten auf welche LSI-Chips direkt montiert sind, anwendbar.

Die Anwendung der verschiedenen Typen der hochverdichteten Karten versetzt die Hersteller in die Lage, Computer relativ kleinen Ausmaßes zu entwickeln, die die Möglichkeit haben, arithmetische Operationen in einer ultra hohen Geschwindigkeit auszuführen und weniger elektrische Energie verbrauchen.

Claims

1. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte, mit einer Vielzahl von inneren Schichtgliedern, von denen jede an wenigstens einer Oberfläche eine Isolierplatte aufweist, mit einer Leiterschicht, wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche aufweist und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche besitzt, sich Filme zwischen den inneren Schichtgliedern befinden und aus einem Lack mit einer nicht eindringenden organischen Substanz bestehen, und Klebeschichten an jeder der beiden Oberflächen für jeden der Filme vorhanden sind und einen Schmelzpunkt kleiner als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten haben.

2. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte mit einer Vielzahl von inneren Schichtgliedern, von denen jede an der Oberfläche mindestens eine isolierende Platte mit einer leitenden Schicht aufweist, wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche aufweist, und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche besitzt, sich Blätter zwischen den inneren Schichtgliedern befinden, bestehend aus einem Lack mit einer nicht eindringenden organischen Substanz und Klebstoffschichten an jeder der beiden Oberflächen für jedes der Blätter.

3. Eine Mehrschicht-Schaltungsplatte mit einer Vielzahl innerer Schichtglieder, von denen jedes wenigstens eine Isolierplatte an der Oberfläche mit einer leitenden Schicht aufweist; wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche aufweist und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche besitzt, sich Filme zwischen den inneren Schichtgliedern befinden, die aus einem Lack, mit einer nicht eindringenden organischen Substanz zusammengesetzt sind, und Klebeschichten an jeder der beiden Oberflächen für jeden der Filme aufgebracht ist und einen Schmelzpunkt kleiner als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten aufweist, wobei die Mehrschicht-Schaltungsplatte eine charakteristische Impedanz von 60 Ω oder weniger besitzt.

4. Eine Methode zur Herstellung einer Mehrschicht-Schaltungsplatte mit einer Vielzahl innerer Schichtglieder, von denen jedes an wenigstens einer Seite eine Isolationsplatte mit einer leitenden Schicht aufweist: wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche der einen Seite hat und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche besitzt, laminiert und zusammengefügt durch Filme bestehend aus einem Lack mit einer nicht eindringenden organischen Substanz; welche Laminieren und Binden der Vielzahl der inneren Schichtglieder infolge einer Wärmebehandlung der Klebeschichten auf beiden Seiten von jeden der Filme beinhal tet.

5. Eine Methode zur Herstellung einer Mehrschicht-Schaltungsplatte mit einer Vielzahl von inneren Schichtgliedern, von denen jedes wenigstens an einer Oberfläche eine Isolationsplatte mit einer leitenden Schicht aufweist: wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche der einen Seite aufweist und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Schaltungsoberfläche besitzt, laminiert und zusammengefügt durch zwischen den inneren Schichtgliedern befindlichen Basisgliedern mit an beiden Oberflächen an jedem der Basisglieder aufgebrachten Klebstoff; welche Laminierung und Bindung der inneren Schichten und Glieder enthalten, um laminierte Schichten zu bilden, unter Anwendung der Klebstoffe in solchen Mengen, daß keine Versetzung zwischen den entsprechenden inneren Schichtgliedern hervorgerufen wird.

6. Eine Methode zur Herstellung einer Mehrschicht-Schaltungsplatte mit einer Vielzahl innerer Schichtglieder, von denen jedes wenigstens an einer Oberfläche eine Isolationsplatte mit einer leitenden Schicht aufweist; wobei die leitende Schicht keine Schaltung an der Oberfläche der einen Seite aufweist und an der anderen Seite eine im wesentlichen abgeflachte Oberfläche besitzt, laminiert und zusammengefügt durch Filme, die aus einem Lack mit einer nicht eindringenden organischen Substanz bestehen und sich zwischen den inneren Schichtgliedern befinden, und an beiden Seiten der Filme angebracht sind, mit einem Schmelzpunkt höher als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten, Klebeschichten mit einem Schmelzpunkt kleiner als die Temperatur zur Laminierungsbil dung.

7. Eine Methode zur Herstellung einer Mehrschicht-Schaltungsplatte gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei jeder der Filme eine Dreischichtstruktur aufweist, zusammengesetzt aus einer organischen Substanz mit einem Schmelzpunkt höher als eine Temperatur zur Bildung laminierter Schichten und einer organischen Substanz, die an beiden Seiten der Oberflächen aufgebracht ist, mit einem Schmelzpunkt kleiner als die Temperatur zur Bildung einer laminierten Schicht und daß die Substanz einen Schmelzpunkt kleiner als die Temperatur zur Bildung einer laminierten Schicht hat und zusammengesetzt ist aus Klebstoff mit einer Dicke von 10 µm oder weniger.

8. Eine Methode zur Herstellung einer Mehrschicht-Schaltungsplatte, wobei die inneren Schichtglieder und Filme gemäß einem der Ansprüche 4, 5 und 6 aus mit Wärme zu behandelndem Harz mit wenigstens einem Fluorocompound enthaltend zusammengesetzt ist.

9. Eine Modulkarte mit einer Mehrschicht-Schaltungskarte gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3 und darauf befindlichen LSI Elementen.

10. Eine Mikrochip-Trägerkarte, mit einer Mehrschicht-Schaltungskarte gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3 darauf befindlichen LSI Elementen.

11. Eine Reihennetz-Kontaktkarte mit einer Mehrschicht-Schaltungs karte gemäß einem der Ansprüche 1, 2 und 3 und darauf befindlichen LSI Elementen.