DE60108720T2 - Formkörper aus Harz für Anwendungen in elektronischen Komponenten - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine aus Harz geformte Komponente, deren Oberfläche für den praktischen Gebrauch durch ein physikalisches Aufbringungsverfahren mit Metall beschichtet ist.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Gedruckte Schaltungsplatten wie MID, Sensorteile, Reflektoren und dergleichen werden hergestellt durch Bilden einer aus Harz geformten Komponente durch Spritzgießen einer Harzzusammensetzung und durch Beschichten der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente mit einer Metallschicht, die für Schaltungen und reflektierende Filme dient, durch ein physikalisches Aufbringungsverfahren wie Sputtern, Vakuumver dampfen und Ionplating.
  • Die Harzzusammensetzung, die die aus Harz geformte Komponente bildet, weist ein wärmeaushärtbares Harz oder ein thermoplastisches Harz auf, und die aus Harz geformte Komponente hat allgemein eine niedrige Adhäsion für Metall. Insbesondere ist es, wenn die Metallschicht auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente durch das physikalische Aufbringungsverfahren gebildet wird, welches ein Trockenverfahren wie Sputtern, Vakuumverdampfung und Ionplating ist, noch schwieriger, die Adhäsion zwischen der aus Harz geformten Komponente und dem Metall zu erhalten, als durch ein Nassverfahren wie Elektrolyse oder stromloses Plattieren.
  • Daher wird, um die Adhäsion der Metallschicht auf der aus Harz geformten Komponente zu verbessern, die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente plasmabehandelt. Diese Plasmabehandlung wird in der aktivierten Gasatmosphäre wie Sauerstoff, Stickstoff und dergleichen durchgeführt, wobei Ionen wie die von Sauerstoff, Stickstoff und dergleichen in dem Plasma auf die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente einwirken, um sie zu aktivieren, indem Teilchen auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente mit einer polaren Gruppe wie einer polaren Sauerstoffgruppe, polaren Stickstoffgruppe und dergleichen zu versehen, was zu einer Verbesserung der Adhäsion der Metallschicht an der aus Harz geformten Komponente führt.
  • Jedoch ist es in der gegenwärtigen Situation noch schwierig, eine große Wirkung der Verbesserung der Adhäsion zwischen der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente und der Metallschicht nur durch Akti vierung der Oberfläche durch Plasmabehandlung zu erhalten.
  • US 5 882 954 beschreibt eine aus Harz geformte Komponente, die ein Harz aufweist, das mit Additiven gemischt ist, die ein halbkristallines oder amorphes Thermoplast, ein Elastomer oder beides sein können. Die aus der Mischung geformten Teile werden geätzt, indem sie einem chemischen Ätzmittel ausgesetzt werden, das Teilchen des Additivs wegätzt. Schließlich wird eine Metallisierung auf der behandelten Oberfläche aufgebracht.
  • In der US 3 783 012 werden im Vakuum metallisierbare Polyolefinzusammensetzungen erhalten aus einer Mischung aus Polyolefinen und natürlichem Gummi oder synthetischem Elastomer. Vor der Vakuummetallisierung werden geformte Gegenstände aus der Zusammensetzung in ein Säurebad eingetaucht und können danach metallisiert werden.
  • EP 0 647 089 A1 offenbart Spritzgussgegenstände, die durch Plasmaätzen, durch Plasmabehandlung in einer Argonatmosphäre und durch Metallisieren unter Verwendung des Sputterns in einer Argonatmosphäre behandelt werden.
  • In der US 5 480 730 ist ein flexibles Metallfilmlaminat offenbart, das eine Filmschicht und eine Metallschicht aufweist, wobei eine Metalloxid-Befestigungsstruktur zwischen den beiden Schichten vorgesehen ist, die zufällig verteilte Bereiche aus Metalloxiden aufweist, die durch Verwendung eines Sauerstoffplasmas erzeugt wurden.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Angesichts des Vorstehenden ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine aus Harz geformte Komponente vorzusehen, auf die Metall mit großer Adhäsion beschichtet werden kann und die eine verringerte Formungsverwölbung hat.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 3.
  • Anspruch 8 ist auf die Verwendung derartiger Komponenten für gedruckte Schaltungsplatten gerichtet. Die aus Harz geformte Komponente nach der vorliegenden Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Art von Copolymer, die aus Ethylen-Glycidylmethacrylat-Methylacrelat-Copolymer, Ethylen-Maleinanhydrid-Ethylacrylat-Copolymer, gepfropftem Copolymer von Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer und Acrylnitril-Styrol-Copolymer und Ethylen-Glycidyl-Methacrylat-Ethylenethylacrylat-Copolymer ausgewählt ist, als das gummiartige elastische Material verwendet wird.
  • Die aus Harz geformte Komponente nach der vorliegenden Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischverhältnis des gummiartigen elastischen Materials von 0,5 bis 10 Masseteile zu 100 Masseteile des Basisharzes beträgt, mit Bezug auf die aus Harz geformte Komponente nach Anspruch 1.
  • Die aus Harz geformte Komponente nach der vorliegenden Erfindung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass Polyphtalamid oder Polyphenylensulfid als das Basisharz verwendet wird, mit Bezug auf die aus Harz geformte Komponente nach Anspruch 1.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt ein Beispiel für die Form der aus Harz geformten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung, und (a) zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels, dessen schaltungsbildende Oberfläche eine Ebene ist, und (b) zeigt eine Querschnittsansicht eines Beispiels, dessen schaltungsbildende Oberfläche eine dreidimensionale Gestalt hat.
  • 2 zeigt ein Beispiel für eine Flip-Chip-Befestigung auf der aus Harz geformten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung, die als eine Chip-Befestigungsplatte verwendet wird, und (a) ist eine Draufsicht, welche zeigt, dass eine Schaltung vor der Befestigung gebildet wird, (b) ist eine Draufsicht, die zeigt, dass ein Chip flip-chip-befestigt wird, und (c) ist eine Vorderansicht, die zeigt, dass das Chip flip-chip-befestigt ist.
  • 3 zeigt ein Beispiel für die Drahtverbindungsbefestigung auf der aus Harz geformten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung, die als Chip-Befestigungsplatte verwendet wird, und (a) ist eine Draufsicht, welche zeigt, dass das Chip drahtverbunden wird, und (b) ist eine Vorderansicht, welche zeigt, dass das Chip drahtverbunden ist.
  • 4 zeigt ein Beispiel, welches zeigt, dass ein aus anorganischem Einkristallmaterial gebildetes Chip auf der aus Harz geformten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung be festigt ist, und (a) ist eine Draufsicht, welche zeigt, dass das Chip drahtverbunden ist, und (b) ist eine Vorderansicht, welche zeigt, dass das Chip drahtverbunden ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden im Einzelnen wie folgt beschrieben.
  • Die aus Harz geformte Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung wird erzeugt durch Bilden einer Harzzusammensetzung, die ein gummiartiges elastisches Material und das Basisharz, das ein thermoplastisches Harz oder ein wärmeaushärtendes Harz aufweist, im Verbund enthält. Das thermoplastische Harz oder das wärmeaushärtende Harz, das als das Basisharz verwendet wird, ist nicht besonders beschränkt, aber das thermoplastische Harz oder das wärmeaushärtende Harz, das zumindest eine von Amidverbindungen, der Sulfidgruppe oder der Zyangruppe enthält, ist besonders bevorzugt, und auch das thermoplastische Harz oder das wärmeaushärtende Harz, das zumindest eine der Sulfongruppe, Ketongruppe, Imidgruppe, Epoxidgruppe oder Mercaptangruppe enthält, ist bevorzugt. Beispiele für das thermoplastische Harz oder das wärmeaushärtende Harz enthaltend Amidverbindungen enthalten 6-Nylon (PA6), 6-6-Nylon (PA66), PA-MXD-6, aromatische Polyamide (Polyphtalamid: PA6T, PA9T) und dergleichen, Beispiele für solche enthalten die Sulfidgruppe enthaltend Polyphenylensulfidharz (PPS) und dergleichen, und Beispiele für solche, die Zyangruppe enthalten, enthalten Polyäthernitril (PEN), ABS und dergleichen. Auch enthalten Beispiele für solche, die die Sulfongruppe enthalten, Polysulfon (PSF), Polyäthersulfon (PES) und dergleichen, Beispiele für solche, die die Ketongruppe enthalten, enthalten Polyketon (PK), Polyetheretherketon (PEEK) und dergleichen, und Beispiele für solche, die die Imidgruppe enthalten, enthalten Polyätherimid (PEI), Polyimid (PI) und dergleichen. Beispiele für wärmeaushärtendes Harz enthalten Epoxidharz, ungesättigtes Polyesterharz, Vinylesterharz, Polyimidharz, Phenolharz, Harnstoffharz und dergleichen. Von diesen ist es unter dem Gesichtspunkt ihrer ursprünglichen Metallschichtadhäsion und verbesserten Metallschichtadhäsionswirkungen durch ein gummiartiges elastisches Material, die später diskutiert werden, und weiterhin der Wärmebeständigkeit, der mechanischen Eigenschaften und der chemischen Widerstandsfähigkeit besonders bevorzugt, Polyphtalamid oder Polyphenylensulfid zu verwenden. Weiterhin ist das Polyphenylensulfid (PPS) ein thermoplastisches Harz mit der Phenylgruppe als Wiederholungseinheit, und es ist allgemein bekannt als das Harz mit ausgezeichneter Wärmewiderstandsfähigkeit, Starrheit und dergleichen. Und das PPS-Harz wird allgemein klassifiziert in einem Brückentyp, einem Semibrückentyp (Seminormalkettentyp), einem Normalkettentyp, und das PPS-Harz vom Normalkettentyp wird vorzugsweise bei der vorliegenden Erfindung verwendet, da es eine hervorragende Adhäsion zu Metall sowie eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit hat.
  • Bei der vorbeschriebenen aus Harz geformten Komponente werden als ein gummiartiges elastisches Material, Gummi, thermoplastisches Elastomer und dergleichen mit niedrigerem Elastizitätsmodul als dem des Basisharzes verwendet, und weiterhin kann ein reformierendes Mittel zum Verbessern der Stoßwiderstandsfähigkeit, der Fluidität, der Gleitbarkeit und der Kompatibilität von Polymerlegierung verwendet werden. Dar reformierende Mittel ist vorzugsweise ein reaktives.
  • Beispiele für derartiges gummiartiges elastisches Material enthalten solche reformierenden Mittel wie Polyäthylen geringer Dichte, Polypropylen, Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer (EGMA), Ethylen-Glycidylmethacrylat-Vinylazetat-Copolymer, Ethylen-Glycidylmethacrylat-Methacrylat-Copolymer, Ethylen-Ethylacrylat-Copolymer (EEA), Ethylen-Vinylacetat-Copolymer (EVA), Ethylen-Maledinanhydrid-Ethylacrylat-Copolymer (E/MAH/EA), Ethylen-Glycidylmethacrylat-Ethylenehylacrylat-Copolymer (E/GMA/EEA), Styrol, Styrol-Acrylnitril, Methyl-Methacrylat (MMA), Silikon, Vinylacrylat (VA), Methylacrylat (MA), und ein gepfropftes Copolymer oder ein Blockcopolymer zwischen irgendeinem dieser Copolymere und Polystyrol, oder Polymethyl-Methacrylat, oder Acrylnitril-Styrol-Copolymer (AS) und dergleichen. Zusätzlich wird teilchenförmiges elastisches Material vom Therm-Schale-Typ wie Siloxan enthaltend Kern-Schale-Gummi enthaltend natürlichen Gummi, Polybutadien, Polyisopren, Polyisobutyren, Neopren, Polysulfidgummi, Thiocolgummi, Acrylgummi, Urethangummi, Silikongummi, Epichlorhydringummi, Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SBR), hydriertes Styrol-Butadien-Blockcopolymer (SEB), Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SBS), hydriertes Styrol-Butadien-Styrol-Blockcopolymer (SEBS), Styrol-Isopren-Blockcopolymer (SIR), hydriertes Styrol-Isopren-Blockcopolymer (SEP, Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer (SIS), hydriertes Styrol-Isopren-Styrol-Blockcopolymer (SEPS), Ethylenpropylengummi (EPR), Ethylenpropylendiengummi (EPDM), Butadien-Acrylnitryl-Styrol-Kern-Schale-Gummi (ABS), Methylmethacrylat-Butadien-Styrol-Kern-Schale-Gummi (MBS), Methylmethacrylat-Butylacrylat-Styrol-Kern-Schale-Gummi (MAS), Octylacrylat-Butadien-Styrol-Kern-Schale-Gummi (MABS), Alkylacrylat-Butadien-Acrylnitryl-Styrol-Kern-Schale-Gummi (AABS), Buta dien-Styrol-Kern-Schale-Gummi (SBR), Methylmethacrylat-Butylacrylat-Siloxan, oder solche, die mit Maleinanhydrit oder Glycidylmethacrylat, Epoxid und dergleichen modifiziert sind, vorgeschlagen.
  • In der aus Harz geformten Komponente ist es besonders bevorzugt, zumindest eine Art von Copolymer zu verwenden, die ausgewählt ist aus Ethylin-Glycidylmethacrylat-Methylacrylat-Copolymer, Ethylen-Maleinanhydrit-Ethylacrylat-Copolymer, einem gepfropften Copolymer aus Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer und Acrylnitryl-Styrol-Copolymer, und Ethylen-Glycidylmethacrylat-Ethylenethylacrylat-Copolymer, wie vorstehend beschrieben ist. Da diese Copolymere reaktive Funktionsgruppen haben, werden sie leicht durch Plasmabehandlung aktiviert, wie später diskutiert wird, und die Adhäsion einer Metallschicht an der aus Harz geformten Komponente kann weiter verbessert werden.
  • Ein Mischverhältnis von gummiartigem elastischem Material zu dem Basisharz variiert in Abhängigkeit von der Art des Basisharzes, der Art des gummiartigen elastischen Materials und dergleichen, aber es beträgt bevorzugt von 0,5 bis 10 Masseteilen zu 100 Masseteilen des Basisharzes, und noch bevorzugter von 1 bis 5 Masseteilen. Wenn das Mischverhältnis des gummiartigen elastischen Materials weniger als 0,5 Masseteile beträgt, können die Wirkungen der Verbesserung der Adhäsion des Metalls an der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente nicht ausreichend erhalten werden, und umgekehrt kann, wenn es 10 Masseteile übersteigt, der Koeffizient der linearen Ausdehnung der aus Harz geformten Komponente zunehmen und gleichzeitig die Wärmewiderstandsfähigkeit abnehmen.
  • Da die aus Harz geformte Komponente nach der vorliegenden Erfindung ein gummiartiges elastisches Material mit hoher Energieabsorption enthält, nimmt die Flexibilität der aus Harz geformten Komponente stärker zu als die der nur aus dem Basisharz geformten Komponente, wodurch sich eine Verbesserung der Energieabsorption ergibt. Hierdurch kann, selbst wenn eine die Metallschicht abblätternde äußere Kraft wie Plattierungsbeanspruchung oder thermische Beanspruchung, die durch einen Unterschied des linearen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente und der auf der Oberfläche vorgesehenen Metallschicht bewirkt wird, ausgeübt wird, die Beanspruchung durch die externe Kraft gemildert, und daher kann die Adhäsion der Metallschicht an der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente verbessert werden. Insbesondere kann, wenn das gummiartige elastische Material mit großen reformierenden Wirkungen durch Plasmabehandlung verwendet wird, die Adhäsion der Metallschicht an der aus Harz geformten Komponente weiter verbessert werden. Zusätzlich wird, da die Energieabsorption der aus Harz geformten Komponente dadurch erhöht wird, dass sie das gummiartige elastische Material enthält, die Stoßfestigkeit der aus Harz geformten Komponente verbessert und ein Abplatzen und Reißen der aus Harz geformten Komponente kann verhindert werden, und gleichzeitig können ein Abplatzen und Reißen der aus Harz geformten Komponente und ein Abschälen von Formengrad herabgesetzt werden. Folglich können, wenn die aus Harz geformte Komponente beispielsweise für eine gedruckte Schaltungsplatte angewendet wird, die Erzeugung und Verunreinigung von Fremdstoffen in der gedruckten Schaltungsplatte, die durch diese bewirkt wird, eliminiert werden und die Anschlussverbindbarkeit und dergleichen kann stabilisiert werden.
  • Es ist möglich, die aus Harz geformte Komponente durch Mischen des gummiarten elastischen Materials mit dem Basisharz herzustellen, und es ist auch bevorzugt, die pulvrigen, kugelförmigen, faserigen, plattenförmigen oder anderen anorganischen Füllstoffe mit der Harzzusammensetzung zu mischen.
  • Als ein amorpher pulvriger anorganischer Füllstoff können Zinkoxid, Magnesiumoxid, Eisenoxid, Titanoxid, Aluminiumborat, Aluminiumoxid, Silika, Kalziumkarbonat, Kalziumsilikat, Talg, Mika, Kaolin, Graphitpulver, Russ, Glaspulver und dergleichen verwendet werden. Als ein kugelförmiger anorganischer Füllstoff können kugelförmiges Silika, Glasperlen, Glasballons, kugelförmiges Aluminiumoxid, kugelförmiges Aluminiumsilikat und dergleichen verwendet werden. Weiterhin können als ein faseriger anorganischer Füllstoff Glasfasern, Kohlenstofffasern, Fasern aus Siliziumkarbid, Siliziumnitrit, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Kalziumtitanat, Kaliumtitanat, Bariumtitanat, Aluminumborat, Aluminiumsilikat, Kalziumsilikat, Magnesiumborat, Kalziumkarbonat, Magnesiumoxisulfat und dergleichen sowie Wollastonit und dergleichen verwendet werden. Als plattenförmige anorganische Füllstoffe können Talg, Mika, Glasflocken, Monmorillonit, Smektit und dergleichen verwendet werden.
  • Für die vorgenannten anorganischen Füllstoffe werden bevorzugt ein faseriger anorganischer Füllstoff von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge oder ein plattenförmiger anorganischer Füllstoff oder beide, oder ein kugelförmiger anorganischer Füllstoff verwendet.
  • Von den faserigen anorganischen Füllstoffen kann die Verwendung eines faserigen anorganischen Füllstoffs mit insbesondere 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge als der anorganische Füllstoff die durch die Orientierung des Füllstoffs sowohl in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung und in ihrer Querrichtung bewirkte Anisotropie entspannen, wenn die Harzzusammensetzung durch Spritzgießen und dergleichen geformt ist, verglichen mit dem Fall der Verwendung eines faserigen Füllstoffs mit einer vergleichsweise großen Faserlänge wie Glasfaser, und kann weiterhin den Unterschied zwischen dem Koeffizienten der linearen Ausdehnung oder das Formungsschrumpfverhältnis in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung der aus Harz geformten Komponente und in ihrer Querrichtung verringern. Folglich ist es möglich, die Formungsverwerfung, die sich aus der Anisotropie des Formungsschrumpfverhältnisses ergibt, und die Verformung während der Erwärmung (thermische Verformung), die sich aus der Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten ergibt, und insbesondere die Verwerfungsverformung in der aus der Ebene-Richtung (aus der Ebene-Verformung) herabzusetzen. Daher kann die Verwendung des faserigen anorganischen Füllstoffs eine ausgezeichnete Flachheit zu der Zeit der Formung (anfängliche Flachheit) liefern, um die Änderung der Flachheit zu der Zeit der Erwärmung zu verringern. Wenn beispielsweise eine Flip-Chip-Befestigung durchgeführt wird, beeinträchtigt die Formungsverwerfung die Flachheit, und es wird schwierig, die Anschlussverbindbarkeit zu der Zeit der Befestigung (anfängliche Verbindbarkeit) sicherzustellen, und die thermische Verformung bewirkt die Verschlechterung nicht nur der anfänglichen Verbindbarkeit, sondern auch die Anschlussverbindungszuverlässigkeit. Folglich ist es möglich, die Anschlussverbindbarkeit zu verbessern und zu stabilisieren durch Verwendung eines faserigen anorganischen Füllstoffs von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge. Weiterhin kann eine große Beanspruchung, die an der Schnittfläche zwischen der aus Harz geformten Komponente und der auf der Oberfläche gebildeten Metallschicht in Abhängigkeit von der thermisch verformten, aus Harz geformten Komponente bewirkt wird, eliminiert werden, wodurch verhindert wird, dass die Adhäsion der durch diese Metallschicht gebildeten Schaltung verschlechtert wird, um nicht die leitende Zuverlässigkeit der Schaltung herabzusetzen.
  • Durch die Verwendung des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs als anorganischer Füllstoff wird die Anisotropie von physikalischen Eigenschaften, die durch den Füllstoff bewirkt wird, der in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung und ihrer Querrichtung orientiert ist, wenn die Harzzusammensetzung durch Spritzgießen und dergleichen geformt wird, weiter herabgesetzt im Vergleich zu dem Fall der Verwendung des vorbeschriebenen faserigen anorganischen Füllstoffs, und der Unterschied zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten und dem Formungsschrumpfverhältnis in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung der aus Harz geformten Komponente und in ihrer Querrichtung wird weiter herabgesetzt. Weiterhin kann der Absolutwert des linearen Ausdehnungskoeffizienten reduziert werden. Folglich ist es möglich, die Erzeugung von Formungsverwerfungen, die sich aus der Anisotropie des Formungsschrumpfverhältnisses ergeben, oder die Verformung zu der Zeit der Erwärmung (thermische Verformung), die sich aus der Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten ergibt, zu verringern, d.h., die Erzeugung der Verwerfungsverformung in der aus der Ebene-Richtung (aus der Ebene-Verformung) und die Verformung in der ebenen Richtung (Verformung in der Ebene). Folglich erzielt die Verwendung des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs die außergewöhnliche Flachheit zu der Zeit des Formens (anfängliche Flachheit), und es kann nicht nur die Änderung der Flachheit durch Erwärmung herabgesetzt werden, sondern auch die thermische Verformungsrate in der Richtung in der Ebene kann reduziert werden. Beispielsweise ist es in dem Fall der Flip-Chip-Befestigung schwierig, die Anschlussverbindbarkeit zu der Zeit der Befestigung (anfängliche Verbindbarkeit) sicherzustellen, da die Formungsverwerfung die Flachheit beeinträchtigt, und die thermische Verformung bewirkt die Verschlechterung nicht nur der anfängliche Verbindbarkeit, sondern auch die Anschlussverbindungszuverlässigkeit. Folglich kann, verglichen mit dem Fall, in welchem der vorbeschriebene faserige Füllstoff verwendet wird, die Verwendung des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs weiterhin die Anschlussverbindbarkeit verbessern und stabilisieren. Weiterhin kann eine große Beanspruchung in der Zwischenfläche zwischen der aus Harz geformten Komponente und der auf der Oberfläche gebildeten Metallschicht in Abhängigkeit von der thermisch verformten, aus Harz geformten Komponente eliminiert werden, wodurch verhindert wird, dass die Adhäsion der von dieser Metallschicht gebildeten Schaltung verschlechtert wird, um nicht die leitende Zuverlässigkeit der Schaltung zu reduzieren.
  • Bei der vorliegenden Erfindung zeigt der plattenförmige anorganische Füllstoff einen Füllstoff an, dessen durchschnittliche Länge 1 bis 80 μm und bevorzugt von 1 bis 50 μm beträgt, und dessen durchschnittliches Aspektverhältnis (Länge/Dicke) von 2 bis 60 und vorzugsweise von 10 bis 40 beträgt. Wenn die durchschnittliche Länge weniger als 1 μm beträgt wird, da die Verstärkungswirkungen und die Verformungswiderstandsfähigkeit, die durch die Hinzufügung des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs erzielt werden, klein sind, die Abmessungsänderung aufgrund der Wärme groß, während die durchschnittliche Länge mehr als 80 μm wird, da die Grobdichtebedingung erzeugt wird, und die Adhäsionsverteilung tritt mikroskopisch auf. Wenn das durchschnittliche Aspektverhältnis weniger als 2 beträgt, wird die Rohdichtebedingung erzeugt, und die Adhäsionsverteilung tritt mikroskopisch auf, und zusätzlich wird, da die Verstärkungswirkungen und die Verformungswiderstandsfähigkeit durch Hinzufügen des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs klein sind, die Abmessungsänderung durch Wärme groß, und wenn das durchschnittliche Aspektverhältnis größer als 60 wird, nimmt die Verformungswiderstandsfähigkeit ab und die Dimensionsänderung durch Wärme wird groß, da die Starrheit des anorganischen Füllstoffs abnimmt und die sich ergebenden Verstärkungswirkungen kleiner werden.
  • Weiterhin nimmt durch die kombinierte Verwendung des faserigen anorganischen Füllstoff von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge und des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs als ein anorganischer Füllstoff die durch Orientierung des Füllstoffs in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung und in der Querrichtung und in der Richtung senkrecht zu diesen (Dickenrichtung) weiter ab, wenn die Harzzusammensetzung durch Spritzgießen und dergleichen geformt wird, verglichen mit dem Fall der individuellen Verwendung des faserigen anorganischen Füllstoffs und des plattenförmigen anorganischen Füllstoffs, und die Differenz zwischen dem linearen Ausdehnungskoeffizienten und dem Formungsschrumpfverhältnis in der Fließrichtung und in deren Querrichtung sowie in der Dickenrichtung nimmt weiter ab. Weiterhin kann sie kleiner gemacht werden als der absolute Wert des linearen Ausdehnungskoeffizienten. Folglich können die Formungsverwerfung, die sich aus der Anisotropie des Formungsschrumpfverhältnisses ergibt, und die Verformung während der Erwärmung (thermische Verformung), die sich aus der Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten ergibt, d.h., die Erzeugung der Verwerfungsverformung in der aus der Ebene-Richtung (aus der Ebene-Verformung) und die Verformung in der Ebenenrichtung (Verformung in der Ebene), weiter reduziert werden. Daher erzielt, da das Formungsschrumpfverhältnis und der lineare Ausdehnungskoeffizient klein gehalten werden können ungeachtet der Fließrichtung der Harzzusammensetzung, und auch die Anisotropie auf einen kleinen Pegel herabgedrückt werden kann, wenn ein faseriger anorganischer Füllstoff von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge und ein plattenförmiger anorganischer Füllstoff zusammen verwendet werden, die aus Harz geformte Komponente eine außergewöhnliche Flachheit zu der Zeit des Formens (anfängliche Flachheit) in allen Oberflächen, und auch die Änderung der Flachheit, die durch Erwärmung bewirkt wird, kann klein gehalten werden, und die thermische Verformungsrate in der Ebenenrichtung kann reduziert werden, und ergibt eine ausgezeichnete Anwendbarkeit auf eine komplizierte dreidimensionale Figur. Zusätzlich hat die aus Harz geformte Komponente nicht nur Wirkungen auf die Flip-Chip-Befestigung, sondern erzielt auch eine außergewöhnliche Befestigung eines Chips, das aus einem anorganischen einkristallinen Material besteht, wie eine LED und dergleichen. Weiterhin wird nicht länger eine große Beanspruchung in der Grenzfläche zwischen der aus Harz geformten Komponente und der auf der Oberfläche gebildeten Metallschicht erzeugt, abhängig von der thermischen Verformung der aus Harz geformten Komponente, und es kann verhindert werden, dass die Adhäsionsfestigkeit der durch diese Metallschicht gebildeten Schaltung herabgesetzt wird, und hierdurch kann verhindert werden, dass die Leitungszuverlässigkeit der Schaltung verringert wird.
  • Die Verwendung des kugelförmigen anorganischen Füllstoffs als anorganischer Füllstoff kann die Orientierung des Füllstoffs in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung eliminieren, wenn die Harzzusammensetzung durch Spritzgießen und dergleichen geformt wird. Folglich wird die aus Harz geformte Komponente frei von einer Anisotropie, die durch die Orientierung des Füllstoffs bewirkt wird, und der lineare Ausdehnungskoeffizient und das Formungsschrumpfverhältnis in der Fließrichtung der Harzzusammensetzung, in ihrer Querrichtung und in der Richtung senkrecht zu diesen (Dickenrichtung) können nahezu ausgeglichen werden. Aus diesem Grund kann verhindert werden, dass die Formungsverwerfung, die sich aus der Anisotropie des Formungsschrumpfverhältnisses ergibt, und die Verformung zu der Zeit der Erwärmung (thermische Verformung), die sich aus der Anisotropie, des linearen Ausdehnungskoeffizienten ergibt, erzeugt werden. Daher kann die Anschlussverbindbarkeit bei der Flip-Chip-Befestigung verbessert und stabilisiert werden. Zusätzlich wird, da nur die kugelförmige Oberfläche des kugelförmigen Füllstoffs auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente freigelegt ist, eine hohe Oberflächenglätte erhalten. Hierdurch können, wenn eine Schaltung auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet wird, die feinen Linien genau und leicht auf der Schaltung gebildet werden, und eine Schaltung mit einem genauen und feinen Leiter von beispielsweise 0,03 mm in der Schaltungsmus terbreite (Leiterbreite) mit 0,03 mm in der Breite zwischen Schaltungsmustern (Abstandsbreite) kann gebildet werden. Weiterhin wird eine große Beanspruchung an der Grenzfläche zwischen der aus Harz geformten Komponente und der auf der Oberfläche gebildeten Metallschicht, abhängig von der thermischen Verformung der aus Harz geformten Komponente, nicht länger erzeugt, und es kann verhindert werden, dass die Adhäsionsfestigkeit der durch diese Metallschicht gebildeten Schaltung herabgesetzt wird, und hierdurch kann verhindert werden, dass die Leitungszuverlässigkeit der Schaltung verringert wird.
  • Bei der vorliegenden Erfindung zeigt der kugelförmige anorganische Füllstoff einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 bis 20 μm. Wenn der durchschnittliche Durchmesser weniger als 0,1 μm beträgt, besteht die Tendenz, dass sich Koagulationsklumpen auf der Oberfläche bilden aufgrund fehlerhafter Dispersion, wenn die Harzzusammensetzung unter Verwendung einer Extrusionsmaschine pelletisiert wird, bevor die aus Harz geformte Komponente gebildet wird, und es wird schwierig, sie zu formen, oder die geformte Komponente wird spröde, so dass sie nicht in der Lage ist, für gedruckte Schaltungsplatten verwendet zu werden. Wenn der durchschnittliche Durchmesser mehr als 20 μm wird, übersteigt der Füllstoff die Grenzmischmenge bei einem niedrigen Pegel der Mischrate für den anorganischen Füllstoff, und es wird schwierig, den Füllstoff erfolgreich in der aus Harz geformten Komponente zu verteilen, insbesondere in der Oberflächenschicht, und daher besteht die Tendenz, dass es schwierig wird, die Festigkeit der aus Harz geformten Komponente zu verbessern, um das Formungsschrumpfverhältnis und den linearen Ausdehnungskoeffizienten herabzusetzen und gleichzeitig die Anisotropie auf einen kleinen Pegel herabzudrücken.
  • Durch Mischen des anorganischen Füllstoffs kann die Dimensionsstabilität der aus Harz geformten Komponente verbessert werden und die Erzeugung der thermischen Verformung und dergleichen kann unterdrückt werden, und zusätzlich ist es möglich, da der lineare Ausdehnungskoeffizient der aus Harz geformten Komponente herabgesetzt werden kann, die Erzeugung von Beanspruchungen an der Grenzfläche zwischen der aus Harz geformten Komponente und der auf die Oberfläche aufgebrachten Metallschicht zu der Zeit der Erwärmung herabzusetzen, und somit kann verhindert werden, dass die Adhäsion der Metallschicht an der aus Harz geformten Komponenten abnimmt. Die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise von 40 bis 75% der Masse der Gesamtmenge der Harzzusammensetzung, aber da die Mischmenge von der Viskosität des Basisharzes zu der Zeit des Knetens der Harzzusammensetzung abhängt und die Mischrate des anorganischen Füllstoffs für ein Harz mit geringerer Viskosität erhöht werden kann, kann die Mischmenge geeignet entsprechend der Art des Grundharzes gesetzt werden. Genauer gesagt, in dem Fall von PPS, dessen Viskosität zu der Zeit der Verarbeitung vergleichsweise niedrig ist, ist der Bereich von 60 bis 70% der Masse der Gesamtmenge der Harzzusammensetzung besonders bevorzugt, und in dem Fall von PPA ist der Bereich von 40 bis 65% der Masse besonders bevorzugt. Wenn die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs weniger als 40% der Masse beträgt, können die Wirkungen der Erhöhung der Dimensionsstabilität der aus Harz geformten Komponente nicht ausreichend erhalten werden, und umgekehrt wird, wenn die Mischmenge des anorganischen Füllstoffs 75% der Masse überschreitet, die Adhäsion der Metallschicht an der aus Harz geformten Komponen te verschlechtert und es ist wahrscheinlich, dass ein Abblättern auftritt. Folglich kann durch Aufrechterhalten der Mischmenge des anorganischen Füllstoffs innerhalb dieses Bereichs die Dimensionsstabilität der Harz geformten Komponente verbessert werden, während die Adhäsion der Metallschicht an den aus Harz geformten Komponenten sichergestellt ist. Zusätzlich ist, wenn zwei oder mehr Arten von anorganischen Füllstoffen verwendet werden, das Mischverhältnis nicht besonders begrenzt.
  • Bei der vorliegenden Erfindung können, wenn das Basisharz der Harzzusammensetzung ein kristallines thermoplastisches Harz ist, pulverige, faserige, plattenförmige, kugelförmige und andere feine Füllstoffe in Spuren in einem solchen Bereich gemischt werden, der die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
  • Zusätzlich können bei der vorliegenden Erfindung Additive wie Weichmacher, Antistatikmittel, Stabilisierer, Färbungsmittel wie Pigmente und dergleichen, Glättungsmittel und Flammenhemmer in Spuren in einem solchen Bereich zugemischt werden, bei dem die Wirkung der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt wird.
  • Durch Hinzufügen des gummiartigen elastischen Materials und des anorganischen Füllstoffs, gegebenenfalls zu dem Basisharz, und Mischen und Kneten dieser Materialien kann die Harzzusammensetzung hergestellt werden und durch Formen der Zusammensetzung durch Spritzgießen und dergleichen unter Verwendung von Formen, nachdem die Harzzusammensetzung durch Extruder und dergleichen in Pellets geformt wurde, kann die vorgenannte, aus Harz geformte Komponente erhal ten werden.
  • Die aus Harz geformte Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung ergibt insbesondere die ausgezeichnete Adhäsion der Schaltung, wenn die schaltungsbildende Oberfläche eine dreidimensionale Gestalt hat. Insbesondere ist sie, da die Erzeugung von Verformungen reduziert ist, wenn ein faseriger anorganischer Füllstoff mit 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge, ein plattenförmiger anorganischer Füllstoff und ein kugelförmiger anorganischer Füllstoff als der organische Füllstoff verwendet werden, geeignet für eine Flip-Chip-Befestigung, eine Drahtverbindungsbefestigung und ein Befestigungschip aus einem einkristallinen anorganischen Material. Insbesondere ergibt, da das Formungsschrumpfverhältnis und seine Anisotropie klein gehalten werden können, wenn der faserige anorganische Füllstoff und der plattenförmige anorganische Füllstoff als der organische Füllstoff verwendet werden, die aus Harz geformte Komponente nicht nur eine außergewöhnliche Gestaltgenauigkeit in Bezug auf Verwerfungen und dergleichen nach dem Formen, sondern auch die durch Erwärmen bewirkte thermische Verformung kann unterdrückt werden, da der lineare Ausdehnungskoeffizient und seine Anisotropie klein gehalten werden können, wodurch sie für eine Flip-Chip-Befestigung geeignet ist. Die aus Harz geformte Komponente ist besonders geeignet für die Befestigung eines Chips aus einem anorganischen Einkristallmaterial, bei dem die kleine lineare Ausdehnung wesentlich ist. Zusätzlich ist, wenn der kugelförmige anorganische Füllstoff als der organische Füllstoff verwendet wird, die Oberfläche glatt und geeignet für eine Drahtverbindung. Die Beispiele sind wie folgt gezeigt.
  • In 1(a) ist eine aus Harz geformte Komponente A mit der obigen Konfiguration in eine flache Platte geformt, und auf der Oberfläche ist eine Metallschicht 1 vorgesehen, um eine Schaltung 3 zu bilden. Zusätzlich kann in 1(b), indem eine schaltungsbildende Oberfläche 2 auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente A mit der obigen Konfiguration in eine dreidimensionale Gestalt geformt wird und die Metallschicht 1 entlang der schaltungsbildenden Oberfläche 2 vorgesehen ist, die aus der Metallschicht 1 gebildete Schaltung 3 als eine dreidimensional angeordnete MID verwendet werden. Wenn eine Anisotropie in dem linearen Ausdehnungskoeffizienten oder dem Formungsschrumpfverhältnis der aus Harz geformten Komponente besteht, ist wahrscheinlich, dass eine große Verformung auf der in der dreidimensionalen Gestalt gebildeten schaltungsbildenden Oberfläche 2 erzeugt wird, aber da nur eine kleine Anisotropie in der aus Harz geformten Komponente A besteht, ist die Verformung der schaltungsbildenden Oberfläche 2 klein, und damit ist es möglich, zu verhindern, dass die Adhäsion der Metallschicht 1 (Schaltung 3) die auf der schaltungsbildenden Oberfläche 2 angeordnet ist, verschlechtert wird, und eine hohe Adhäsion ist sichergestellt.
  • 2 zeigt ein Beispiel für die Flip-Chip-Befestigung, bei der die aus Harz geformte Komponente A als eine Schaltungsplatte verwendet werden kann, an der ein Chip 4 wie ein Halbleiterchip und dergleichen befestigt wird. Auf der schaltungsbildenden Oberfläche 2 der aus Harz geformten Komponente A ist ein Anschlusssteg 5 durch die Schaltung 3 wie in 2(a) gezeigt gebildet, und für die Elektrode eines Chips 4 wird ein Anschluss 6 wie ein Goldanschluss, Lötanschluss und dergleichen gebildet. Durch Verbinden des Anschlusses 6 mit dem Anschlusssteg 5 und Füllen eines Abdichtharzes 7 wie Epoxidharz und dergleichen zwischen das Chip 4 und die aus Harz geformte Komponente A wird das Chip 4 an der aus Harz geformten Komponente A Flip-Chip-befestigt, wie in den 2(b), (c) gezeigt ist.
  • Nun wird, da die aus Harz geformte Komponente A eine geringe Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten oder des Formungsschrumpfverhältnisses hat, keine Verformung auf der Oberfläche erzeugt, während die Formungsschrumpfung stattfindet, und somit wird die außergewöhnliche Flachheit der Oberfläche erzielt, und gleichzeitig kann die thermische Verformung unterdrückt werden, selbst wenn Wärme zu der Zeit der Befestigung wirksam ist, und somit kann die Verschlechterung der Oberflächenflachheit auf dem Minimum gehalten werden. Folglich kann, wenn das Chip 4 an der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente A Flip-Chip-befestigt wird, wie vorstehend gezeigt ist, die Anschlussverbindung stabil durchgeführt werden, und nicht nur eine hohe anfängliche Verbindungsqualität, sondern auch eine hohe Langzeitzuverlässigkeit kann erhalten werden, was dazu führt, dass der Verbindungswiderstandswert nicht zunimmt. Zusätzlich wird, da die aus Harz geformte Komponente A eine kleine thermische Verformung vorsieht, dass auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente A befestigte Chip 4 nicht verformt, wenn sich die aus Harz geformte Komponente A verformt, und es verhindert werden, dass die Erzeugung von Rauschen von dem Chip 4 auftritt.
  • 3 zeigt ein Beispiel für die Drahtverbindungsbefestigung, bei der die aus Harz geformte Komponente A als eine Schaltungsplatte verwendet wird, um das Chip 4 wie ein Halbleiterchip und dergleichen zu befestigen. Auf der schaltungsbildenden Oberfläche 2 der aus Harz geformte Komponente A wird eine Anschlussfläche 8 durch die Schaltung 3 gebildet, und durch Verbinden des Chips 4 mit der aus Harz geformten Komponente A mit einer Harzpaste 11 und dergleichen und gleichzeitig durch Drahtverbinden eines Drahtes 10 wie ein Golddrahtes und dergleichen zwischen einer Elektrode 9 des Chips 4 und einer Anschlussfläche 8 wird das Chip 4 mit der aus Harz geformte Komponente A verbunden, wie in den 3(a), (b) gezeigt ist.
  • Da die aus Harz geformte Komponente A eine ausgezeichnete Oberflächenglätte bietet, bietet auch die Oberfläche der Anschlussfläche 8, die auf der aus Harz geformten Komponente A gebildet ist, eine ausgezeichnete Glätte, und eine höhere Verbindungsfähigkeit und Verbindungszuverlässigkeit für den Draht 10 kann erhalten werden.
  • 4 zeigt ein Beispiel für die Befestigung eines zerbrechlichen Chips 4 wie einer LED und dergleichen, das aus einem anorganischen Einkristallmaterial gebildet ist, wie GaAs (Galliumarsenid), ZnSe (Zinkselenid) und dergleichen, das extrem zerbrechlich ist. Als Befestigungsform können entweder Flip-Chip-Befestigen oder Drahtverbinden akzeptierbar sein. In 4 ist das Chip 4 mit der aus Harz geformten Komponente A durch eine Harzpaste 11 verbunden, und gleichzeitig wird der Draht 10 wie ein Golddraht zwischen einer Elektrode 9 des Chips 4 und der Anschlussfläche 8 der aus Harz geformten Komponente A drahtverbunden. In einem derartigen Fall wird, wenn die aus Harz geformte Komponente A thermisch stark verformt ist, eine Beanspruchung auf das montierte zerbrechliche Chip 4 ausgeübt, und das zerbrechliche Chip 4 kann beschädigt werden, aber da die aus Harz geformte Komponente A eine geringere Anisotropie in dem linearen Ausdehnungskoeffizienten hat, tritt eine geringe thermische Verformung auf und es kann verhindert werden, dass eine Beschädigung des zerbrechlichen Chips 4 eintritt.
  • Wenn die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gemäß der vorliegenden Erfindung mit Metall beschichtet wird, wird zuerst die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente plasmabehandelt, um sie zu aktivieren. Die Plasmabehandlung kann durch eine Plasmabehandlungsvorrichtung durchgeführt werden, die hergestellt wird durch Anordnen eines Paares von Elektroden einander gegenüber in einer Kammer, Verbinden der Hochfrequenz-Leistungsquelle mit einer Elektrode und Erden der anderen Elektrode. Bei der Plasmabehandlung der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente wird die aus Harz geformte Komponente auf eine Elektrode zwischen den Elektroden gesetzt, und nach dem Herabsetzen des Druckes auf etwa 10–4 Pa durch Evakuieren des Kammerinneren wird N2 als ein aktives Gas in chemischen Reaktionen eingeführt und zirkuliert, und gleichzeitig wird der Gasdruck innerhalb der Kammer auf 8 bis 15 Pa gesteuert, und dann wird eine Hochfrequenzspannung (HF: 13,56 MHz) durch die Hochfrequenz-Leistungsquelle während etwa 10 bis 100 Sekunden an die Elektroden angelegt. In einem derartigen Fall wird durch die Gasentladungserscheinung durch Hochfrequenz-Glimmentladung zwischen Elektroden das aktive Gas in der Kammer erregt, Plasma wie Kationen, Radikale und dergleichen wird erzeugt und Kationen, Radikale und dergleichen werden in der Kammer gebildet. Indem diese Kationen und Radikale mit der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente kollidieren, kann die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente aktiviert werden, und die Adhäsion der auf der aus Harz geformten Komponente gebildeten Metallschicht kann erhöht werden. Insbesondere wird, wenn die Kationen angezogen werden und mit der aus Harz geformten Komponente kollidieren, eine polare Stickstoffgruppe oder eine polare Sauerstoffgruppe, die sich leicht mit Metall verbindet, in die Oberfläche der aus Harz gebildeten Komponente eingeführt, und die Adhäsion der Metallschicht kann weiter verbessert werden. Zusätzlich sind die Plasmabehandlungsbedingungen nicht auf die vorgenannten beschränkt, sondern eine Plasmabehandlung kann durchgeführt werden, durch wahlweise Einstellung in einem solchen Bereich, dass die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente durch die Plasmabehandlung nicht übermäßig aufgeraut wird.
  • Nachdem die Plasmabehandlung wie vorstehend beschrieben durchgeführt ist, wird ein physikalisches Dampfaufbringungsverfahren (PVD-Verfahren), das aus Sputtern, Vakuumaufdampfen und Ionplating ausgewählt ist, die Metallschicht auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet. Es wird empfohlen, dass das Sputtern, die Vakuumaufdampfung oder das Ionplating kontinuierlich durchgeführt wird, ohne das Kammerinnere der Atmosphäre nach der vorbeschriebenen Plasmabehandlung der aus Harz geformten Komponente in der Kammer ausgesetzt wird. Beispiele für das Metall, das die Metallschicht bildet, enthalten Kupfer, Nickel, Gold, Aluminium, Titan, Molybdän, Chrom, Wolfram, Zinn, Blei, Messing NiCr und andere Einzelsubstanzen oder Legierungen.
  • Hier kann zum Sputtern beispielsweise das Gleichstrom-Sputtersystem verwendet werden. Zuerst wird nach dem Anordnen der aus Harz geformten Komponente in der Kammer das Kammerinnere durch eine Vakuumpumpe evakuiert, bis der Druck 10–4 Pa oder niedriger wird, und unter dieser Bedingung wird ein inertes Gas wie Argon und dergleichen in die Kammer eingeführt, bis ein Gasdruck von 0,1 Pa erhalten wird. Weiterhin wird durch Anlegen einer Gleichspannung von 500 V das Kupfertarget bombardiert, um eine Metallschicht aus Kupfer und dergleichen mit einer Filmdicke von etwa 300 bis 500 nm auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente zu bilden.
  • Für eine Vakuumverdampfung kann beispielsweise das Vakuumverdampfungssystem vom Elektronenstrahlheiztyp verwendet werden. Zuerst wird nach dem Evakuieren des Kammerinneren durch eine Vakuumpumpe, bis der Druck 10–3 Pa oder weniger wird, durch Erzeugen eines 400 bis 800 mA-Elektronenstrahls und Auftreffen des Elektronenstrahls auf das aufzubringende Material und Erwärmen von diesem in einem Tiegel das Material verdampft, um eine Metallschicht wie aus Kupfer und dergleichen zu bilden, mit einem Film von etwa 300 nm Dicke auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente.
  • Bei der Bildung der Metallschicht durch Ionplating wird beispielsweise das Kammerinnere evakuiert, bis der Druck 10–4 Pa oder weniger wird, das aufzubringende Material wird unter den vorgenannten Vakuumverdampfungsbedingungen verdampft, gleichzeitig wird ein inertes Gas wie Argon und dergleichen zu der Induktionsantenne geführt, die sich zwischen der aus Harz geformten Komponente und dem Tiegel befindet, der Gasdruck wird auf 0,05 bis 0,1 Pa gehalten, um Plasma zu erzeugen, eine Leistung von 500 W wird der Induktionsantenne mit einer Hochfrequenz von 13,56 MHz zugeführt, gleichzeitig wird die vorspannende Gleich spannung von 100 bis 500 V angelegt, und hierdurch kann eine Metallschicht wie aus Kupfer und dergleichen mit einer Filmdicke von etwa 300 bis 500 nm auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet werden.
  • Bei der Bildung der Metallschicht auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente durch das vorbeschriebene physikalische Aufbringungsverfahren wird die Oberfläche der aus Harz geformten Komponente durch Plasmabehandlung chemisch aktiviert, und die Adhäsion der Metallschicht an der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente kann verbessert werden. Bei der Bildung der Metallschicht auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente durch das physikalische Aufbringungsverfahren ist es schwierig, die Adhäsion in dem Ausmaß zu erhalten, welches ermöglicht, dass die Schaltung durch die Metallschicht ohne Plasmabehandlung gebildet wird, aber durch Aktivieren der Oberfläche durch Plasmabehandlung kann eine Adhäsion erhalten werden, die für die Bildung der Schaltung ausreichend ist.
  • Nach der vorbeschriebenen Bildung der Metallschicht auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente kann durch Bilden der Schaltung mit der Metallschicht die aus Harz geformte Komponente als eine gedruckte Schaltungsplatte wie eine MID und dergleichen verwendet werden. Die Schaltung kann beispielsweise durch das Laserverfahren gebildet werden. D.h., durch Bestrahlen mit einem Laserstrahl entlang der Grenze zwischen dem schaltungsbildenden Abschnitt und dem nichtschaltungsbildenden Abschnitt und durch Entfernen der Metallschicht in dem Grenzabschnitt wird die Metallschicht des schaltungsbildenden Abschnitts als die Schaltungsmuster gelassen, und die Metallschicht dieses Schaltungsmusters wird elektrolytisch plattiert. Dann wird die Metallschicht weich geätzt, um die Metallschicht zu entfernen, die in dem nichtschaltungsbildenden Abschnitt verblieben ist, währen der weich geätzte schaltungsbildende Abschnitt verbleiben kann, wodurch ermöglicht wird, dass die aus Harz geformte Komponente in eine Schaltungsplatte, die mit der Schaltung mit einer gewünschten Musterform versehen ist, gebracht wird. Auf der Oberfläche dieser Schaltung kann eine leitende Schicht weiterhin durch Nickelplattieren, Goldplattieren und dergleichen gebildet werden. Es ist selbstverständlich, dass die aus Harz geformte Komponente nach der vorliegenden Erfindung für jede Anwendung eingesetzt werden kann, wobei die auf der Oberfläche gebildete Metallschicht als Sensorteile, Reflektoren und dergleichen verwendet werden kann.
  • BEISPIELE
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im Einzelnen gemäß den Beispielen beschrieben.
  • [Basisharz]
    • PPA: Polyphathalamid ("N1000", kommerziell erhältlich von Kuraray Co., Ltd.)
    • PPS: Polyphenylensulfid vom Normalkettentyp ("M2888", kommerziell erhält von Toray Industries, Inc.)
    • PET: Polyethylenterephthalat ("KURAPET 1030", kommerziell erhältlich von Kuraray)
    • PBT: Polybutyrenterephtahalat ("Hauser R1030", kommerziell erhältlich von Kuraray)
  • [Gummiartiges elastisches Material]
    • A: Ethylen-Glydidylmethacrylat-Methylacrylat-Copolymer (E/GMA/MA) "BONDFAST 7L", kommerziell erhältlich von Sumitomo Chemical.
    • B: Ethylen-Maleinanhydrid-Ethylacrylat-Copolymer (E/MAH/EA) "BONDYNE AX8390", kommerziell erhältlich von Sumitomo Chemical.
    • C: Gepfropftes Copolymer von Ethylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer (E/GMA) und Acrylnitril-Styrol-Copolymer (AS) "MODIPER A4400", kommerziell erhältlich von NOF Corp.
    • D: Ethylen-Glycidylmethacrylat-Ethylenethylacrylat-Copolymer (E/GMA/EEA) "REXPEARL RA3150", kommerziell erhältlich von NIPPΟN PETROOCHEMICALS CO., LTD.
  • Beispiel 1
  • Unter Verwendung von PPA als das Basisharz werden drei Masseteile des vorbeschriebenen A als gummiartiges elastisches Material mit 100 Masseteilen des Basisharzes gemischt. Dieses wurde geschmolzen und mit einer Schraubendrehgeschwindigkeit von 150 U/min in einem Doppelschnecken-Lüftungssystem mit 25 mm Durchmesser und L/D = 25 geknetet, und nach Abkühlen einer erhaltenen Litze wurde die Litze pelletisiert, um eine Harzzusammensetzung herzustellen. Dann wurde diese Harzzusammensetzung einem Spritzgussvorgang unterzogen, um die aus Harz geformte Komponente zu bilden.
  • Die Oberfläche dieser aus Harz geformten Komponente wurde plasmabehandelt und die Metallschicht wurde durch Sputtern gebildet. D.h., die aus Harz geformte Komponente wurde zuerst in die Kammer einer Plasmabehandlungsvorrichtung gebracht, das Kammerinnere wurde evakuiert, um den druck auf etwa 10–4 Pa zu verringern, dann wurde N2 eingeführt und in der Kammer als ein aktives Gas zirkuliert, der Gasdruck innerhalb der Kammer wurde auf 10 Pa gesteuert, und dann wurde eine Leistung von 300 W einer Hochfrequenzspannung (HF: 13,56 MHz) während 30 Sekunden zu den Elektroden geführt, um eine Plasmabehandlung durchzuführen.
  • Dann wurde die Kammer evakuiert, bis der Innendruck 10–4 Pa oder niedriger wurde. Unter dieser Bedingung wurde Argongas so in die Kammer eingeführt, dass ein Gasdruck von 0,1 Pa erzielt wurde; dann wurde durch Anlegen einer Gleichspannung von 500 V das Kupfertarget bombardiert und eine Kupfermetallschicht mit einer Filmdicke von 400 nm wurde auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet. Nach der Bildung der Metallschicht auf diese Weise wurde die Oberfläche der Kupfermetallschicht durch elektrolytisches Plattieren kupferplattiert und als Ergebnis wurde die Metallschicht mit der Gesamtdicke von 10 μm gebildet.
  • Beispiele 2 bis 7, vergleichende Beispiele 4, 6
  • Unter Verwendung des in Tabelle 1 gezeigten Basisharzes wurde das in Tabelle 1 gezeigte gummiartige elastische Material mit dem in Tabelle 1 gezeigten Verhältnis auf 100 Masseteile des Basisharzes gemischt. Durch Kneten von diesen in derselben Weise wie bei Beispiel 1 wurde die Harzzusammensetzung hergestellt. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 geformt und die Metallschicht wurde weiterhin auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet.
  • Beispiel 8
  • Unter Verwendung des in Tabelle 1 gezeigten Basisharzes wurde das in Tabelle 1 gezeigte gummiartige elastische Material mit dem in Tabelle 1 gezeigten Verhältnis auf 100 Masseteile des Basisharzes gemischt, und weiterhin wurde für das Kristallkreimmittel Talg, der ein plattenförmiger anorganischer Füllstoff ist, so gemischt, dass der Talg zu 0,7% der Masse der gesamten Harzzusammensetzung beiträgt. Durch Kneten von diesen in derselben Weise wie bei Beispiel 1 wurde die Harzzusammensetzung hergestellt. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 gebildet und die Metallschicht wurde weiterhin auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet.
  • Vergleichende Beispiele 1 bis 3, 5
  • Ohne Zumischen eines gummiartigen elastischen Materials unter Verwendung nur des in Tabelle 1 gezeigten Basisharzes wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 gebildet, und auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente wurde die Metallschicht gebildet.
  • Für die aus Harz geformten Komponenten der Beispiele 1 bis 8 und der vergleichenden Beispiele 1 bis 6 wurde die Abziehfestigkeit der Metallschichten bei der 90°-Abziehprüfung gemessen. Für die aus Harz geformten Komponenten der Beispiele 1, 5, 6 und des vergleichenden Beispiels 1 wurde der lineare Ausdeh nungskoeffizient in der Harzfließrichtung (MD) der aus Harz geformten Komponente gemessen. Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse.
  • Wie in Tabelle 1 gezeigt ist, wurde bestätigt, dass die aus Harz geformte Komponente der Beispiele, die ein gummiartiges elastisches Material enthalten, eine hohe Metallschichtadhäsion ergibt (90°-Abziehfestigkeit). Insbesondere wurden, wenn die gummiartigen elastischen Materialien A, B, C verwendet wurden, die Wirkungen einer um 15 bis 30% verbesserten Adhäsion erhalten. Zusätzlich wurde durch Mischen von 0,5 bis 10 Masseteilen des gummiartigen elastischen Materials mit 100 Masseteilen des Basisharzes die Adhäsion um 7 bis 15% verbessert, und gleichzeitig konnte die Zunahme des linearen Ausdehnungskoeffizienten innerhalb des Bereichs von 2 bis 25% gedrückt werden. Wenn das Basisharz ein auf Polyester basierendes Harz ist, ist die Verbesserung der Metallschichtadhäsion geringer, selbst wenn das gummiartige elastische Material enthalten ist.
  • [Anorganischer Füllstoff]
    • a: Glasfaser (11 μm Durchmesser, 1 mm Länge)
    • b: Faseriges Aluminiumborat (0,5 bis 1,0 μm Durchmesser, 10 bis 30 μm Länge)
    • c: Kugelförmiges Glas (10 μm Durchmesser)
    • d: Plattenförmiger Talg (2,8 μm Länge, L/D: 15 bis 20)
    • e: Kugelförmiges Siliziumoxid (2 μm Durchmesser)
  • Beispiel 9 (nicht Teil der Erfindung)
  • Unter Verwendung des vorbeschriebenen PPA als das Basisharz wurden 3 Masseteile des vorbeschriebenen A als das gummiartige elastische Material mit 100 Masseteilen des Basisharzes gemischt, und gleichzeitig wurde das vorbeschriebene "a" als ein anorganischer Füllstoff in einer solchen Weise zugemischt, dass er 40% der Masse mit Bezug auf die gesamte Harzzusammensetzung enthält. Dieses wurde in derselben Weise wie bei Beispiel 1 geknetet, um die Harzzusammensetzung zu erhalten. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 gebildet, und auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente wurde eine Metallschicht gebildet.
  • Beispiele 10 bis 16
  • Unter Verwendung des in Tabelle 2 gezeigten Basisharzes wurde das in Tabelle gezeigte gummiartige elastische Material mit dem in Tabelle 2 gezeigten Verhältnis mit 100 Masseteilen des Basisharzes gemischt, und zusätzlich wurden die in Tabelle 2 gezeigten anorganischen Füllstoffe zugemischt, um den jeweils in Tabelle 2 gezeigten Inhalt mit Bezug auf die gesamte Harzzusammensetzung zu erzielen. Durch Kneten von diesen in derselben Weise wie bei Beispiel 1 wurde die Harzzusammensetzung hergestellt. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 gebildet und die Metallschicht wurde weiterhin auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet.
  • Vergleichende Beispiele 7, 8
  • Ohne Zumischen des gummiartigen elastischen Materials unter Verwendung des in Tabelle 2 gezeigten Basisharzes wurden die in Tabelle 2 gezeigten anorganischen Füllstoffe mit dem Basisharz gemischt, um den jeweiligen in Tabelle 2 gezeigten Inhalt mit Bezug auf die gesamte Harzzusammensetzung zu erzielen. Durch Kneten von diesen in derselben Weise wie bei Beispiel 1 wurde die Harzzusammensetzung hergestellt. Aus dieser Harzzusammensetzung wurde die aus Harz geformte Komponente in derselben Weise wie bei Beispiel 1 gebildet und die Metallschicht wurde weiterhin auf der Oberfläche der aus Harz geformten Komponente gebildet.
  • Für die aus Harz geformten Komponenten der Beispiele 9 bis 16 und der vergleichenden Beispiele 7, 8 wurde die Abziehfestigkeit der Metallschicht durch die 90°-Abziehprüfung gemessen. Zusätzlich wurde für die aus Harz geformten Komponenten der Beispiele 9 bis 14 der lineare Ausdehnungskoeffizient in der Harzfließrichtung (MD) der aus Harz geformten Komponente, in der Querrichtung (TD) und in der Richtung senkrecht hierzu (Z) gemessen, und für die aus Harz geformten Komponenten des Beispiels 1 und der Beispiele 15, 16 sowie der vergleichenden Beispiele 7, 8 wurde der lineare Ausdehnungskoeffizient in der Harzfließrichtung (MD) und in der Querrichtung hierzu (TD) gemessen, wenn die aus Harz geformte Komponente durch Spritzguss hergestellt wurde. Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse.
  • Wie in Tabelle 3 gezeigt ist, wurde bestätigt, dass die aus Harz geformte Komponente der Beispiele, die ein gummiartiges elastisches Material enthalten, eine höhere Metallschichtadhäsion (90°-Abziehfestigkeit) ergibt und der lineare Ausdehnungskoeffizient entsprechend der Zumischung des anorganischen Füllstoffs abnimmt. Durch Verwendung eines faserigen anorganischen Füllstoffs von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge wurde nicht nur der lineare Ausdehnungskoeffizient herabgesetzt, sondern auch die Anisotropie konnte entspannt werden. Wenn der plattenförmige anorganische Füllstoff verwendet wurde, konnte die Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Fließrichtung und in der Querrichtung hierzu eliminiert werden. Weiterhin konnte, wenn ein faseriger anorganischer Füllstoff von 0,5 bis 5 μm Durchmesser und 10 bis 50 μm Länge und ein plattenförmiger anorganischer Füllstoff zusammen verwendet wurden, die Anisotropie des linearen Ausdehnungskoeffizienten in der Fließrichtung und in der Querrichtung hierzu weiter verringert werden, verglichen mit dem Fall der Verwendung nur eines faserigen anorganischen Füllstoffs, und gleichzeitig konnte der lineare Ausdehnungskoeffizient in der Dickenrichtung herabgesetzt werden. Wenn der kugelförmige anorganische Füllstoff verwendet wurde, wurden die linearen Ausdehnungskoeffizienten in allen Richtungen nahezu gleichförmig.
  • Tabelle 1
    Figure 00370001
  • Tabelle 2
    Figure 00380001
  • Tabelle 3
    Figure 00380002

Claims (8)

  1. Aus Harz geformte Komponente, die hergestellt ist durch Bilden einer Harzzusammensetzung, die ein Basisharz mit einem thermoplastischen Harz oder einem wärmeaushärtenden Harz mit einem gummiartigen elastischen Material kombiniert, und eine Metallbeschichtungsbehandlung, die auf der Oberfläche durch ein physikalisches Aufbringungsverfahren, das aus Sputtern, Vakuumverdampfen und Ionplating ausgewählt ist, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallaufbringungsbehandlung vorgesehen ist, nachdem die Oberfläche durch eine Stickstoff-Plasmabehandlung aktiviert ist, und dass die Harzzusammensetzung eine Zusammensetzung ist, die mit einem faserigen anorganischen Füllstoff von 0,5 bis 5 μm im Durchmesser und 10 bis 50 μm in der Länge versehen ist.
  2. Aus Harz geformte Komponente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Harzzusammensetzung mit einer Kombination des faserigen anorganischen Füllstoffs und eines plattenförmigen anorganischen Füllstoffs mit der durchschnittlichen Länge von 1 bis 80 μm und einem durchschnittlichen Längenverhältnis (Länge/Dicke) von 2 bis 60 versehen ist.
  3. Aus Harz geformte Komponente, die hergestellt ist durch Bilden einer Harzzusammensetzung, die ein Basisharz mit einem thermoplastischen Harz oder einem wärmeaushärtenden Harz mit einem gummiartigen elastischen Material kombiniert, und eine Metallaufbringungsbehandlung, die auf der Oberfläche durch ein physikalisches Aufbringungsverfahren, das aus Sputtern, Vakuumverdampfen und Ionplating ausgewählt ist, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallaufbringungsbehandlung vorgesehen ist, nachdem die Oberfläche durch eine Stickstoff-Plasmabehandlung aktiviert ist, und dass die Harzzusammensetzung eine Zusammensetzung ist, die mit einem kugelförmigen anorganischen Füllstoff mit dem durchschnittlichen Durchmesser von 0,1 bis 20 μm versehen ist.
  4. Aus Harz geformte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Art von Copolymer, die aus Äthylen-Glycidylmethacrylat-Methylacrylat-Copolymer, Äthylen-Maleinanhydrid-Äthylacrylat-Copolymer, gepfropftem Copolymer von Äthylen-Glycidylmethacrylat-Copolymer und Acrylnitril-Styrol-Copolymer und Äthylen-Glycidyl-Methacrylat-Äthylenäthylacrylat-Copolymer ausgewählt ist, als das gummiartige elastische Material verwendet wird.
  5. Aus Harz geformte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischverhältnis des gummiartigen elastischen Materials von 0,5 bis 10 Masseteilen zu 100 Masseteilen des Basisharzes beträgt.
  6. Aus Harz geformte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Polyphtalamid oder Polyphenylensulfid als das Basisharz verwendet wird.
  7. Aus Harz geformte Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Mischverhältnis des anorganischen Füllstoffs von 40 bis 75% der Masse mit Bezug auf die gesamte Harzzusammensetzung beträgt.
  8. Verwendung der aus Harz geformten Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 7 für gedruckte Schaltungsplatten.
DE2001608720 2001-01-18 2001-11-09 Formkörper aus Harz für Anwendungen in elektronischen Komponenten Expired - Lifetime DE60108720T2 (de)

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