DE60217793T2

DE60217793T2 - Prepreg und Leiterplatte und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE60217793T2
Application number: DE2002617793
Authority: DE
Inventors: Yasushi Kyotanabe-shi Nakagiri; Takeshi Suzuki; Fumio Osaka-shi Echigo
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2001-10-25
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2007-10-18
Anticipated expiration: 2022-10-24
Also published as: CN1265687C; EP1307075A2; EP1307075A3; DE60217793D1; US7045198B2; EP1307075B1; US20030082363A1; TW545092B; CN1414822A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Prepreg, eine Leiterplatte und ein Verfahren zur Herstellung des Prepregs und der Leiterplatte.
In den letzten Jahren gab es mit einem Trend zu kompakten, leichten elektronischen Hochleistungsanlagen einen wachsenden Bedarf für kostengünstige, mehrschichtige Leiterplatten, die auf dem Gebiet der Anwendungen von Heimelektronik eine Montage mit hoher Dichte von Halbleiterchips wie LSI's (large scale integration für hoher Integrationsgrad) erzielen können. Um diesen Bedarf des Marktes zu erfüllen, wurde eine Technologie entwickelt, um mehrschichtige Leiterplatten aus Kunstharz herzustellen, die bei niedrigeren Kosten geliefert werden können, wobei sie für eine Montage mit hoher Dichte geeignet sind, anstatt der herkömmlichen allgemeinen mehrschichtigen Leiterplatten aus Keramik. Beispiele solcher mehrschichtigen Leiterplatten aus Kunstharz beinhalten eine Leiterplatte mit einer Struktur mit im Zwischenraum gelegenen Kontaktlöchern (Interstitial Via Hole – nachfolgend IVH genannt) in allen Schichten, wie in der Druckschrift JP-(A)-6 (1994)-268 345 A offenbart ist.
Eine mehrschichtige Leiterplatte aus Kunstharz mit der IVH-Struktur in allen Schichten verwendet ein Verbundmaterial, das ein nicht gewebtes Verstärkungsmaterial aus Aramid und ein Epoxidharz aufweist, als eine isolierende Schicht. Die Leiterplatte übernimmt eine IVH-Verbindung zwischen den Schichten, mit der beliebige Verdrahtungsmuster-Schichten an gewünschten Positionen durch eine leitende Paste verbunden werden können. Damit ist die mehrschichtige Leiterplatte aus Kunstharz, die durch die IVH-Struktur in allen Schichten gekennzeichnet ist, relativ preiswert und für die Montage mit hoher Dichte geeignet.
Das oben genannte herkömmliche Verfahren erfordert ein Prepreg, das durch Imprägnieren des nicht gewebten Verstärkungsmaterials aus Aramid mit dem Epoxidharz gewonnen wird, während im Inneren ein Hohlraum zurückbleibt. Das heißt, das herkömmliche Verfahren kann nicht realisiert werden, solange nicht ein spezielles Material verwendet wird. Es gibt jedoch eine breite Vielfalt von Leiterplatten, die der Markt verlangt, z. B. eine Leiterplatte, die eine niedrige dielektrische Konstante hat und für eine Hochgeschwindigkeitsübertragung geeignet ist oder eine Leiterplatte, die sowohl eine Montage mit hoher Dichte als auch einen großen Wärmewiderstand erzielen kann, zusätzlich zu einer Leiterplatte, die eine Montage mit hoher Dichte ermöglicht. Damit ist es notwendig, eine Leiterplatte bereitzustellen, die für eine Montage mit hoher Dichte geeignet ist, indem beliebige Materialien mit den gewünschten physikalischen Eigenschaften verwendet werden.
Es ist daher mit Blick auf das Vorangegangene eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Prepreg und eine Leiterplatte, die einen geringen, im Zwischenraum gelegenen Kontaktloch-Verbindungswiderstand und eine ausgezeichnete Verbindungsstabilität erzielen können, ohne von einer Kombination von zu verwendenden Materialien abhängig zu sein, und ein Verfahren zur Herstellung des Prepregs und der Leiterplatte bereitzustellen.
Ein Prepreg der vorliegenden Erfindung weist ein Laminat aus mindestens einer ersten Schicht und mindestens einer zweiten Schicht auf. Die erste Schicht ist eine isolierende Schicht, die ein Kunstharz aufweist. Die zweite Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden. Die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht unterscheiden sich voneinander in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser.
Eine Leiterplatte der vorliegenden Erfindung weist eine integrierte isolierende Schicht und eine Verdrahtungsmuster-Schicht auf, wobei die integrierte isolierende Schicht mindestens eine erste isolierende Schicht und mindestens eine zweite isolierende Schicht aufweist. Die Verdrahtungsmuster-Schicht ist auf mindestens einer Oberfläche der integrierten isolierenden Schicht aufgebracht. Die erste isolierende Schicht weist ein Kunstharz auf. Die zweite isolierende Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht verbinden, wobei das in der ersten isolierenden Schicht enthaltene Kunstharz in den Poren angeordnet ist. Die obere und die untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht unterscheiden sich voneinander in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Prepregs der vorliegenden Erfindung umfasst: (i) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; und (ii) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Beschichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht. Die zweite Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden, wobei sich die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht voneinander in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung umfasst: (I) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; (II) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Beschichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht; (III) Ausbilden von Löchern durch das Laminat in einer Dickenrichtung und Füllen der Löcher mit einer leitenden Paste; und (IV) Komprimieren des Laminats in der Dickenrichtung durch Anwendung von Druck, so dass das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in die zweite Schicht fließt und die leitende Paste in einen elektrischen Leiter komprimiert wird. Das Verfahren umfasst ferner: (Z) Auftragen von mindestens einer Metallfolie oder einem Verdrahtungsmuster auf mindestens eine Oberfläche des Laminats, wobei (Z) nach (II) und vor (IV) durchgeführt wird. Die zweite Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden, wobei sich die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden.
Diese und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden für den Fachmann beim Lesen und Verstehen der folgenden ausführlichen Beschreibung mit Bezug auf die begleitenden Abbildungen offenbar.
Es zeigen:
1A eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt;
1B eine schematische Querschnittsansicht, die ein Verbundmaterial zeigt, das man durch Komprimieren des Prepregs in 1A erhält;
2A eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt;
2B eine schematische Querschnittsansicht, die ein Verbundmaterial zeigt, das man durch Komprimieren des Prepregs in 2A erhält;
3A und 3B schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigen;
4A und 4B schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Prepregs, einer Platte zum Ausbilden einer Schaltung und eines Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen;
5A und 5B schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Prepregs, einer Platte zum Ausbilden einer Schaltung und eines Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen;
6A bis 6F schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen und den einzelnen Schritten im Herstellungsverfahren entsprechen;
7A bis 7F schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen und den einzelnen Schritten im Herstellungsverfahren entsprechen;
8A und 8B schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Herstellungsverfahrens einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen und den einzelnen Schritten im Herstellungsverfahren entsprechen;
9 die Beziehung zwischen dem im Zwischenraum gelegenen Kontaktloch-Verbindungswiderstand und der Fre quenzverteilung einer doppelseitigen Leiterplatte, die in einem Beispiel der vorliegenden Erfindung gemessen wurde.
Ein Prepreg der vorliegenden Erfindung weist ein Laminat aus mindestens einer ersten Schicht und mindestens einer zweiten Schicht auf. Die erste Schicht ist eine isolierende Schicht, die ein Kunstharz aufweist. Die zweite Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbindet. Die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht unterscheiden sich voneinander mindestens in einem offenen Oberflächeverhältnis und einem durchschnittlichen Porendurchmesser.
Wenn dieses Prepreg erwärmt und gepresst wird, schmilzt das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz und fließt in die Poren der zweiten Schicht. Folglich kann das Prepreg eine hohe Komprimierbarkeit haben, ohne von den Materialien und Arten der ersten Schicht abhängig zu sein. Da die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht ein offenes Flächenverhältnis und/oder einen unterschiedlichen durchschnittlichen Porendurchmesser haben, können die Strömungsgeschwindigkeit und die Menge des Kunstharzes, das in die Poren der zweiten Schicht fließt, entsprechend den Viskositätseigenschaften der Schmelze des in der ersten Schicht enthaltene Kunstharzes gesteuert werden. Wenn dieses Prepreg verwendet wird, um eine Leiterplatte zu erzeugen, kann eine leitende Paste ungeachtet der Materialien für die erste Schicht, die als eine isolierende Schicht dient, wirksam komprimiert werden. Damit kann eine Leiterplatte mit einem geringen elektrischen Verbindungswiderstand und einer ausgezeichneten Verbindungsstabilität bereitgestellt werden. Hier wird das "offene Flächenverhältnis" als das Verhältnis der gesamten Porenfläche auf einer Oberfläche zur Fläche der Oberfläche definiert.
Das offene Flächenverhältnis und der durchschnittliche Porendurchmesser können z. B. mit einem optischen Mikroskop, einem Elektronenmikroskop oder dergleichen gemessen werden.
Die erste Schicht ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie elektrisch isolierende Eigenschaften hat und ein Kunstharz aufweist, das in die zweite Schicht fließen kann, wenn das Prepreg erwärmt und gepresst wird. Beispiele der ersten Schicht beinhalten eine Schicht, die einen isolierenden Kern hat, der mit einem Kunstharz und einem Kunstharzblatt imprägniert ist. Als eine Schicht mit dem oben genannten Aufbau kann z. B. ein kommerziell verfügbares Prepreg verwendet werden. Das kommerziell verfügbare Prepreg ist nicht besonders eingeschränkt, sondern kann ein Glasepoxid-Prepreg, ein Aramid-Epoxid-Prepreg oder dergleichen sein. Beispiele des Kunstharzblatts beinhalten Epoxidharz, Polyimid-Harz, Bismaleimid-Triazin-Harz, Polyphenylenether-Harz, Zyanat-Ester-Harz und Polytetrafluorethylen-Harz (PTFE). Es ist auch möglich, unterschiedliche Arten des Kunstharzes zu mischen oder unterschiedliche Arten von Kunstharzschichten zu stapeln bzw. übereinander zu schichten. Für das Kunstharzblatt kann ebenso ein Klebeblatt verwendet werden.
Das Folgende ist eine Erläuterung eines Klebeblatts, das als erste Schicht verwendet wird. Das Klebeblatt ist eine Folie, die aus einem wärmeverformbaren Kunstharz oder einem wärmehärtbaren Kunstharz wie Polyimid, Flüssigkristall-Polymer, Aramid und PTFE hergestellt ist, wobei ein wärmeverformbarer Klebstoff oder ein halb ausgehärteter wärmehärtbarer Klebstoff auf beide oder eine der Oberflächen der Folie aufgebracht wird. Die Art des Klebstoffes ist nicht besonders eingeschränkt und kann entsprechend den Folien und einer Kombinationen von Metallen, die für eine Verdrahtungsmuster-Schicht verwendet werden, willkürlich ausgewählt werden. Der Klebstoff muss jedoch eine Fließbarkeit haben, wäh rend das Prepreg erwärmt und gepresst wird, so dass es in die zweite Schicht fließt. Wenn daher der wärmehärtbare Klebstoff verwendet wird, wird es bevorzugt, dass sich der Klebstoff in einem halb ausgehärteten Zustand befindet. Wenn der wärmeverformbare Klebstoff verwendet wird, ist es vorzuziehen, dass das Prepreg bei einer Temperatur erwärmt wird, die nicht niedriger ist als die Erweichungstemperatur des Klebstoffes, wobei damit ermöglicht wird, dass der Klebstoff fließt.
Der Klebstoff ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Epoxid-Klebstoff, ein Polyimid-Klebstoff oder ein Acryl-Klebstoff als der wärmehärtbare Klebstoff verwendet werden, wobei ein Polyimid-Klebstoff oder ein Polyphenylenether-Klebstoff (PPE) als der wärmeverformbare Klebstoff verwendet werden kann. Eine Folie, die aus einem wärmeverformbaren Kunstharz hergestellt ist, weist Klebstoffeigenschaften bei einer Temperatur auf, die nicht geringer ist als die Erweichungstemperatur der Folie und kann allein als eine Klebstoffschicht verwendet werden.
Die zweite Schicht hat Poren, die ihre obere und untere Oberfläche verbinden. Es müssen jedoch nicht alle Poren beide Oberflächen der zweiten Schicht verbinden. Die zweite Schicht muss nicht unbedingt porös sein und kann eine Struktur wie ein gewebter oder nicht gewebter Stoff haben. Der gewebte oder nicht gewebte Stoff kann aus entweder einem organischen oder einem anorganischen Material hergestellt sein, solange in der zweiten Schicht irgendein Raum vorhanden ist.
Ein Unterschied im offenen Flächenverhältnis zwischen der oberen und der unteren Oberfläche der zweiten Schicht liegt z. B. im Bereich von 1% bis 20% und vorzugsweise im Bereich von 2% bis 15%. Für ein Prepreg mit einer ersten Schicht (Epoxid-Schicht) und einer zweiten Schicht (Aramid- Schicht) liegt ein offenes Flächenverhältnis von einer Oberfläche der Aramid-Schicht, die sich mit der Epoxid-Schicht in Kontakt befindet, vorzugsweise im Bereich von 7% bis 10% und besser im Bereich von 9% bis 10%. Das offene Flächenverhältnis der anderen Oberfläche der Aramid-Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 10% bis 13% und besser im Bereich von 11% bis 12%.
Ein Unterschied im durchschnittlichen Porendurchmesser zwischen der oberen und der unteren Oberfläche der zweiten Schicht liegt z. B. im Bereich von 0,03 µm bis 5 µm, und vorzugsweise im Bereich von 0,05 µm bis 2 µm. Für das obige zweischichtige Prepreg liegt der durchschnittliche Porendurchmesser einer Oberfläche der Aramid-Schicht, die sich mit der Epoxid-Schicht in Kontakt befindet, vorzugsweise im Bereich von 0,01 µm bis 0,2 µm und besser im Bereich von 0,03 µm bis 0,1 µm. Der durchschnittliche Porendurchmesser der anderen Oberfläche der Aramid-Schicht liegt vorzugsweise im Bereich von 0,2 µm bis 2 µm und besser im Bereich von 0,2 µm bis 0,5 µm.
Die relative Beziehung des offenen Flächenverhältnisses zwischen der oberen und der unteren Oberfläche der zweiten Schicht kann abhängig von den Materialien für die erste und die zweite Schicht geändert werden. Für ein Prepreg mit einer ersten Schicht (Polyphenylenether-Schicht) und einer zweiten Schicht (Aramid-Schicht) ist es vorzuziehen, dass das offene Flächenverhältnis von einer Oberfläche der Aramid-Schicht, die sich mit der Polyphenylenether-Schicht in Kontakt befindet, größer ist als das der anderen Oberfläche. Das gleiche gilt für die relative Beziehung des durchschnittlichen Porendurchmessers.
Die zweite Schicht kann eine poröse Schicht sein. Die poröse Schicht ist ausgezeichnet beim Absorbieren des ge schmolzenen Kunstharzes, so dass die Komprimierbarkeit eines Prepregs weiter verbessert werden kann.
Ein Material für die poröse Schicht ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein poröses Blatt verwendet werden, das PTFE, Polyimid, Aramid oder Flüssigkristall-Polymer aufweist. Es ist besonders bevorzugt, ein kommerziell erhältliches PTFE-Blatt oder eine PTFE-Folie ("Gore-Tex", hergestellt z. B. von Japan Gore-Tex Inc.) zu verwenden, die einen durchschnittlichen Porendurchmesser von etwa Submikrometern (0,1 µm) bis zu mehreren Mikrometern (9 µm) hat. Das PTFE-Material wird wegen seiner niedrigen dielektrischen Konstante besonders bei der Herstellung einer Leiterplatte für eine Hochfrequenzschaltung bevorzugt.
Selbst wenn die zweite Schicht eine poröse Schicht ist, sollten die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht mit mindestens einer Pore verbunden sein. Zum Beispiel hat die mindestens eine Pore nicht die Form von Blasen, die getrennt in der zweiten Schicht vorhanden sind.
Die Porosität der zweiten Schicht liegt z. B. im Bereich von 20 Vol.-% bis 80 Vol.-% und vorzugsweise im Bereich von 50 Vol.-% bis 70 Vol.-%. Diese Bereiche können eine besser geeignete Komprimierbarkeit eines Prepregs zur Herstellung einer Leiterplatte und eine günstigere elektrische Verbindung zwischen den Verdrahtungsmuster-Schichten bereitstellen, die durch die Komprimierung einer leitenden Paste hergestellt werden.
Ein Prepreg der vorliegenden Erfindung kann mehrere abwechselnde Schichten der ersten und zweiten Schichten aufweisen. Wenn das Prepreg erwärmt und gepresst wird, fließt ein Kunstharz in jeder der ersten Schichten in die zweiten Schichten, die innerhalb des Prepregs angeordnet sind, so dass die Komprimierbarkeit des Prepregs weiter verbessert werden kann.
Wenn insbesondere beide äußersten Schichten die zweiten Schichten sind, können sich die äußersten Schichten voneinander im Porendurchmesser und/oder der Porosität unterscheiden. Dies kann den Komprimierungsgrad auf einer Oberfläche des Prepregs anders als den auf der anderen Oberfläche herstellen, während das Prepreg erwärmt und gepresst wird. Damit kann die Komprimierung des Prepregs willkürlich, z. B. entsprechend einem Unterschied des Materials für eine zusätzliche Schicht oder einem Unterschied des Durchmessers des Durchgangslochs zwischen der oberen und unteren Oberfläche des Prepregs, gesteuert werden.
Bei einem Prepreg der vorliegenden Erfindung kann das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in den Poren der zweiten Schicht angeordnet sein, die sich mit der ersten Schicht in Kontakt befindet. Dieses Prepreg kann eine gute Zwischenschicht-Verbindung, Handhabung und Perforierung erzielen, da ein Teil des in der ersten Schicht enthaltenen Kunstharzes in die zweite Schicht geflossen ist. Wenn darüber hinaus das Prepreg erwärmt und gepresst wird, wird es für das geschmolzene Kunstharz der ersten Schicht leichter, in die zweite Schicht zu fließen.
Bei einem Prepreg der vorliegenden Erfindung kann die erste Schicht einen Füllstoff aufweisen. Wenn zum Beispiel ein kommerziell erhältliches Prepreg als die erste Schicht verwendet wird, kann ein gewebtes oder nicht gewebtes Verstärkungsmaterial mit einem Füllstoff imprägniert sein, der Kunstharz enthält. Beispiele der ersten Schicht, die einen Füllstoff enthält, beinhalten einen Füllstoff enthaltenden Glasepoxid-Prepreg, das durch Imprägnieren eines aus Glas gewebten Stoffes mit einem Epoxid-Harz gewonnen wird, in dem Siliziumoxid-Partikel verteilt sind. Wenn ein Kunstharzblatt als die erste Schicht verwendet wird, kann das Kunstharz auch einen Füllstoff aufweisen.
Als der Füllstoff kann z. B. ein isolierender Füllstoff wie Siliziumoxid, Aluminiumoxid und Aluminium-Hydroxid verwendet werden. Die Art des Füllstoffs kann entsprechend den notwendigen Eigenschaften für eine Leiterplatte ausgewählt werden. Zum Beispiel kann ein Füllstoff aus Aluminium-Hydroxid einer Leiterplatte eine Feuerbeständigkeit verleihen, ohne Halogen-Substanzen zu erfordern, wobei man damit eine umweltfreundliche Leiterplatte erhält.
Wenn die erste Schicht einen Füllstoff aufweist, ist es vorzuziehen, dass der durchschnittliche Porendurchmesser der zweiten Schicht kleiner ist als die durchschnittliche Partikelgröße des Füllstoffs, so dass die Füllstoff-Partikel das geschmolzene Kunstharz, das in die zweite Schicht fließt, nicht ernsthaft behindern. Es ist eher vorzuziehen, dass der durchschnittliche Porendurchmesser der zweiten Schicht nicht größer ist als die minimale Partikelgröße des Füllstoffs. Dies kann es für den Füllstoff einer ersten Schicht schwierig machen, in die zweite Schicht zu fließen, während das Prepreg erwärmt und gepresst wird, wobei damit das Prepreg wirksamer komprimiert werden kann.
Ein Prepreg der vorliegenden Erfindung kann eine Komprimierbarkeit z. B. im Bereich von 2% bis 30% haben. Durch die Verwendung dieses Prepregs kann eine Leiterplatte mit einem niedrigen Verbindungswiderstand und einer ausgezeichneten Haltbarkeit wirksam erzeugt werden.
Die oben genannte Komprimierbarkeit kann angegeben werden durch die Gleichung 1 Komprimierbarkeit (%) = ((T0 – TL) /T0) × 100,wobei T₀ eine durchschnittliche Dicke des Prepregs, bevor es komprimiert wird, und T_L eine durchschnittliche Dicke des Prepregs darstellt, nachdem es komprimiert wird.
Die Komprimierbarkeit des Prepregs kann z. B. durch Ändern des Verhältnisses der gesamten Kapazität der Poren in der zweiten Schicht zum gesamten Volumen des Prepregs gesteuert werden. Die gesamte Kapazität der Poren in der zweiten Schicht kann z. B. durch Einstellen der Porosität und der Dicke der zweiten Schicht gesteuert werden. Dies liegt daran, dass die gesamte Kapazität der Poren zum Produkt der Porosität und des Volumens der zweiten Schicht proportional ist.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Prepregs der vorliegenden Erfindung umfasst: (i) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; und (ii) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Beschichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht. Die zweite Schicht hat Poren, die die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden, wobei sich die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht mindestens in einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden.
Dieses Herstellungsverfahren kann ein Prepreg mit hoher Komprimierbarkeit bereitstellen, die es ermöglicht, dass die leitende Paste bei der Erzeugung einer Leiterplatte wirksam komprimiert wird, ungeachtet der Materialien für die erste Schicht, die als eine isolierende Schicht dient. Die erste und die zweite Schicht sind die gleichen wie jene eines oben beschriebenen Prepregs der vorliegenden Erfindung.
Bei dem oben genannten Verfahren kann (ii) aufweisen: (ii-a) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf ein Basismaterial; (ii-b) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; (ii-c) Ausbilden der zweiten Schicht auf dem Basis material durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes; und (ii-d) Stapeln bzw. Beschichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht. Diese Verfahren können eine Laminat aus der ersten Schicht und der zweiten Schicht wirksam bereitstellen, dessen obere und untere Flächen sich voneinander in mindestens einem offenen Oberflächeverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden.
Das Basismaterial ist nicht besonders eingeschränkt, solange es die Form einer Folie hat. Zum Beispiel kann eine Polyethylen-Terephthalat-Folie (PET) oder eine Polyethylen-Naphtalat-Folie (PEN) verwendet werden. Es kann auch eine Lösefolie verwendet werden, um beim anschließenden Verfahren die zweite Schicht vom Basismaterial leicht zu entfernen.
Als das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz kann das obige Kunstharz für die zweite Schicht eines Prepregs der vorliegenden Erfindung, z. B. Aramid oder Polyimid, verwendet werden.
Im Fall von Aramid wird ein m-Aramid bevorzugt. Obwohl p-Aramid ebenfalls verwendet werden kann, wird Schwefelsäure als Lösungsmittel benötigt, um das p-Aramid aufzulösen. Daher ist ein Lösungsmittel-Ersatz, der später beschrieben wird, für m-Aramid leichter als für p-Aramid. Damit ist m-Aramid gegenüber dem p-Aramid bei der Bearbeitbarkeit überlegen (m-Aramid löst sich in einem aprotisch-polaren Lösungsmittel wie N-Methyl-2-Pyrrolidon (NMP) und Dimethylformamid (DMF))
Das Auftragen der in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzlösung auf das Basismaterial kann durch bekannte Verfahren, z. B. Walzenbeschichtung, Gießbeschichtung, Spühbeschichtung oder Kiss-Roll-Beschichtung durchgeführt werden.
Die Gelbildung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes kann z. B. durch vorheriges Hinzufügen eines Geliermittels zur Kunstharzlösung oder durch Austausch eines Lösungsmittels in der Lösung mit einem anderen Lösungsmittel (d. h. Nass-Erstarrung) durchgeführt werden. Als ein weiteres Lösungsmittel für einen Austausch ist es vorzuziehen, ein Lösungsmittel zu verwenden, das das Harz in der zweiten Schicht nicht auflösen wird. Im Fall von m-Aramid sollte das Lösungsmittel durch Wasser oder Alkohol ersetzt werden.
Das Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes kann durch bekannte herkömmliche Verfahren durchgeführt werden. Zum Beispiel kann das gelierte Kunstharz mit fließendem Wasser gewaschen und mit heißer Luft getrocknet werden.
Das offene Flächenverhältnis und der durchschnittliche Porendurchmesser von jeder oberen und unteren Oberfläche der zweiten Schicht kann z. B. durch Hinzufügen eines Additivs zu der Kunstharzlösung, die auf das Basismaterial aufgetragen wird, oder durch Einstellen der Beschichtungsgeschwindigkeit, der Trocknungsgeschwindigkeit und der Temperaturen bei jedem Verfahren gesteuert werden. Beispiele der Additive beinhalten Lithiumnitrat und Polyvinyl-Pyrrolidon.
Bei dem oben genannten Verfahren kann (ii) aufweisen: (ii-A) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht; (ii-B) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; und (ii-C) Ausbilden der zweiten Schicht auf mindestens einer Oberfläche der ersten Schicht durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes. Diese Verfahren können ein Laminat aus der ersten Schicht und der zweiten Schicht wirksam bereitstellen, deren obere und untere Oberfläche sich voneinander in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden. Das Verfahren der Gel bildung, das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz usw. können das gleiche sein wie jene, die beim oben beschriebenen Herstellungsverfahren eines Prepregs beschrieben wurden.
Nachdem das Laminat durch Auftragen der Lösung auf eine Oberfläche der ersten Schicht erzeugt wurde, kann eine weitere zweite Schicht, die auf dem Basismaterial ausgebildet wurde, auf die andere Oberfläche der ersten Schicht gestapelt bzw. geschichtet werden. Es ist auch möglich, diese Verfahren in umgekehrter Reihenfolge durchzuführen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung umfasst: (I) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; (II) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Beschichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht; (III) Ausbilden von Löchern durch das Laminat in einer Dickenrichtung und Füllen der Löcher mit einer leitenden Paste; und (IV) Komprimieren des Laminats in der Dickenrichtung durch Anwendung von Druck, so dass das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in die zweite Schicht fließt und die leitende Paste in einen elektrischen Leiter komprimiert wird. Das Verfahren umfasst ferner: (Z) Aufbringen von mindestens einer Metallfolie oder einem Verdrahtungsmuster auf mindestens eine Oberfläche des Laminats, wobei (Z) nach (II) und vor (IV) durchgeführt wird zu jeder Zeit nach (II) und vor (IV). Die zweite Schicht hat Löcher, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden, wobei sich die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden. Die erste und die zweite Schicht sind die gleichen wie jene eines Prepregs der vorliegenden Erfindung, die oben beschrieben wurden. (I) und (II) werden in der gleichen Weise durchgeführt wie die von (i) und (ii) bei dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren eines Prepregs.
Dieses Herstellungsverfahren kann eine Leiterplatte mit einem niedrigen elektrischen Verbindungswiderstand und einer ausgezeichneten Verbindungsstabilität bereitstellen.
Wenn wie im obigen Herstellungsverfahren eines Prepregs eine zweite Schicht auf einem Basismaterial in (II) ausgebildet wird, kann die zweite Schicht nach dem Entfernen des Basismaterials auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht geschichtet werden. Die zweite Schicht kann auch auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht geschichtet werden, ohne das Basismaterial zu entfernen.
Wenn das Basismaterial nicht entfernt ist, sollten die erste Schicht und die zweite Schicht in (II) miteinander in Kontakt geschichtet werden, wobei das Basismaterial zu einem beliebigen Zeitpunkt davor (IV) entfernt werden kann. Wenn das Basismaterial nach (III) entfernt ist, wird die leitende Paste, die in die Löcher gefüllt wird, um die Größenordnung zunehmen, die der Dicke des Basismaterials entspricht. Folglich kann die leitende Paste in (IV) weiter komprimiert werden, wobei damit eine Leiterplatte mit ausgezeichneten Eigenschaften gewonnen wird.
In (III) können die Löcher nach Bedarf als Durchgangslöcher oder Nicht-Durchgangslöcher ausgebildet sein. Wenn die Löcher das Laminat nicht durchdringen, sind sie Blind-Durchgangslöcher.
Wenn in (III) eine Metallfolie oder ein Verdrahtungsmuster bereits auf eine der Oberflächen des Laminats aufgebracht wurde, sollten die Löcher von der gegenüberliegenden Oberfläche zu der Fläche ausgebildet sein, die mit der Metallfolie oder dem Verdrahtungsmuster versehen ist. In diesem Fall werden die Löcher, die durch das Laminat, aber nicht durch die Metallfolie oder das Verdrahtungsmuster geführt werden, als Blind-Kontaktlöcher genommen.
Wenn eine Metallfolie auf mindestens einer Oberfläche des Laminats in (Z) aufgebracht wird, kann das Verfahren ferner aufweisen: (V) Bearbeiten der Metallfolie in ein Verdrahtungsmuster.
Verfahren zum Ausbilden der Löcher, des Verdrahtungsmusters usw. werden später beschrieben.
Eine Leiterplatte der vorliegenden Erfindung weist eine integrierte isolierende Schicht und eine Verdrahtungsmuster-Schicht auf, wobei die integrierte isolierende Schicht mindestens eine erste isolierende Schicht (dritte Schicht) und mindestens eine zweite isolierende Schicht (vierte Schicht) aufweist. Die Verdrahtungsmuster-Schicht ist auf mindestens eine Oberfläche der integrierten isolierenden Schicht aufgebracht. Die erste isolierende Schicht weist ein Kunstharz auf. Die zweite isolierende Schicht hat Poren, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht verbinden, wobei das in der ersten isolierenden Schicht enthaltene Kunstharz in den Poren angeordnet ist. Die obere und die untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht unterscheiden sich voneinander in mindestens einem offenen Flächenverhältnis oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser. Diese Leiterplatte kann durch das oben erwähnte Herstellungsverfahren eines Prepregs und/oder einer Leiterplatte erzeugt werden. Die Schicht mit den Poren ist die gleiche wie die zweite Schicht des oben beschriebenen Prepregs. Die erste isolierende Schicht (dritte Schicht) und die zweite isolierende Schicht (vierte Schicht) werden durch Komprimieren der ersten Schicht und der zweiten Schicht des Prepregs gewonnen.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt.
Ausführungsbeispiel 1
1A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1A hat ein Prepreg 3 einen zweischichtigen Aufbau, der eine erste Schicht 2 und eine zweite Schicht 1 aufweist, die auf die erste Schicht 2 geschichtet ist.
Die oben genannten Materialien können als die erste Schicht 2 bzw. die zweite Schicht 1 verwendet werden. Wenn das Prepreg 3 bei einer Temperatur erwärmt wird, die nicht niedriger ist als die Temperatur, bei der ein in der ersten Schicht 2 enthaltenes Kunstharz schmilzt, während ein Druck angewendet wird, schmilzt das in der ersten Schicht 2 enthaltene Kunstharz und fließt in die zweite Schicht 1, wobei damit gemäß 1B eine dritte Schicht 5 und eine vierte Schicht 4 einstückig in ein Verbundmaterial 6 ausgebildet werden. Die vierte Schicht 4 ist in einer derartigen Weise gestaltet, dass das in der ersten Schicht 2 enthaltene Kunstharz in den Poren der zweiten Schicht 1 angeordnet ist. Das heißt, das geschmolzene Kunstharz fließt von der ersten Schicht 2 zur zweiten Schicht 1.
Das Prepreg 3 mit einer hohen Komprimierbarkeit kann erzeugt werden, indem die zweite Schicht 1 enthalten ist, selbst wenn ein isolierendes Material mit niedriger Komprimierbarkeit als die erste Schicht 2 verwendet wird. So weit war es unmöglich gewesen, eine günstige Komprimierung zu erreichen, wenn ein solches isolierendes Material allein erwärmt und gepresst wird.
Als Nächstes wird ein weiteres Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 2A und 2B beschrieben.
2A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß 2A hat ein Prepreg 9 einen dreischichtigen Aufbau, der eine erste Schicht 8 und zweite Schichten 7 aufweist, die die erste Schicht 8 dazwischen anordnen. Das Anwenden von Wärme und Druck auf das Prepreg 9 in der gleichen Weise wie im Beispiel in 1A erzeugt ein Verbundmaterial 12 gemäß 2B. In 2B werden eine dritte Schicht 11 und vierte Schichten 10, in denen ein in der ersten Schicht 8 enthaltenes Kunstharz angeordnet ist, einstückig in das Verbundmaterial 12 ausgebildet. In diesem Beispiel sind die zweiten Schichten 7 an beiden Seiten der ersten Schicht 8 ausgebildet. Daher haben beide Oberflächen des Prepregs 9 eine Komprimierbarkeit, so dass das Prepreg 9 wirksamer komprimiert werden kann.
Als Nächstes wird noch ein weiteres Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 3A und 3B beschrieben.
3A und 3B sind schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigen. In 3A hat ein Prepreg 15 einen vierschichtigen Aufbau, der abwechselnd Schichten der ersten Schichten 14 und der zweiten Schichten 13 aufweist. In 3B hat ein Prepreg 18 einen fünfschichtigen Aufbau, der abwechselnd Schichten der ersten Schichten 17 und der zweiten Schichten 16 aufweist.
Gemäß 3A ist nur eine Oberfläche des Prepregs 15 mit der zweiten Schicht 13 versehen. Gemäß 3B sind beide Oberflächen des Prepregs 18 mit den zweiten Schichten 16 versehen. Darüber hinaus ist die zweite Schicht auch innerhalb der Prepregs 15, 18 ausgebildet. Mit Bezug auf 3A und 3B hat jedes der Prepregs 15, 18 nur eine darin ausgebildete zweite Schicht. Es können jedoch mehrere zweite Schichten innerhalb des Prepregs vorhanden sein, solange die erste Schicht und die zweite Schicht abwechselnd geschichtet sind.
Wie die Beispiele gemäß 1A bis 2B können diese Prepregs wirksam durch Anwenden von Wärme und Druck komprimiert werden, selbst wenn ein isolierendes Material, das allein eine niedrige Komprimierbarkeit hat, als die erste Schicht verwendet wird. Da die zweite Schicht außerdem innerhalb des Prepregs ausgebildet ist, können die Beispiele in 3A und 3B die Komprimierbarkeit wirksamer verbessern als jene in 1A bis 2B.
Die oben genannten Verfahren können ein Prepreg mit günstiger Komprimierbarkeit durch die Anwendung beliebiger Materialien erzeugen, die die notwendigen physikalischen Eigenschaften haben, ungeachtet eines speziellen isolierenden Materials.
Ausführungsbeispiel 2
4A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß 4A ist ein Prepreg 22 ein Laminat, das eine erste Schicht 20 und zweite Schichten 19 aufweist, die auf beide Seiten der ersten Schicht 20 gestapelt bzw. geschichtet sind. Im Laminat sind in seiner Dickenrichtung Durchgangslöcher ausgebildet und mit einer leitenden Paste 21 gefüllt.
Auf beide Oberflächen des Prepregs 22 werden Metallfolien 23 aufgebracht, gefolgt von der Anwendung von Wärme und Druck. Gemäß 4B fließt ein in der ersten Schicht 20 enthaltenes Kunstharz in die zweiten Schichten 19, wobei damit das Prepreg 22 komprimiert wird. Die zweiten Schichten 19 und die erste Schicht 20 werden vierte Schichten 24 bzw. eine fünfte Schicht 25. Zur gleichen Zeit wird die leitende Paste 21 in einen elektrischen Leiter 26 komprimiert, wobei dadurch eine gute elektrische Verbindung zwischen den Metallfolien 23 und dem elektrischen Leiter 26 hergestellt wird. Auf diese Weise kann man eine Platte 28 zum Ausbilden einer Schaltung erhalten, die eine günstige elektrische Leitfähigkeit hat. Darüber hinaus ist es möglich, eine Leiterplatte durch Bearbeiten der Metallfolien 23 der Platte 28 in Verdrahtungsmuster zu erzeugen.
Wenn die Komprimierbarkeit der ersten Schicht 20 niedrig ist, kann ein herkömmliches Prepreg, das die zweite Schicht 19 nicht aufweist, durch Anwenden von Wärme und Druck nicht ausreichend komprimiert werden. Dies kann eine gute elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter 26 und den Metallfolien 23 verhindern, wobei damit Probleme in einer Leiterplatte wie ein höherer Widerstand, ein Anstieg der Widerstandsschwankungen, eine Verringerung der Verbindungsstabilität und eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit bei der Umwelteinflussprüfung verursacht werden.
Darüber hinaus bewegt sich das geschmolzene Kunstharz 20, so dass die Haftung zwischen den Metallfolien 23 (die als Metall für die Verdrahtung verwendet werden) und der ersten Schicht 20 verringert wird, was ebenfalls zu einer Verschlechterung der Zuverlässigkeit bei der Umwelteinflussprüfung führen kann.
Im Gegensatz dazu kann dieses Ausführungsbeispiel eine Platte zum Ausbilden einer Schaltung, die eine günstige elektrische Leitfähigkeit hat, und eine Leiterplatte bereitstellen, die die Wirkungen eines abnehmenden Widerstandes, der Verringerung der Widerstandsschwankungen, der Erhöhung der Verbindungsstabilität und der Verbesserung der Zuverlässigkeit bei der Umwelteinflussprüfung hat.
Die zweiten Schichten 19 dienen außerdem als ein Verstärkungsmaterial für die erste Schicht 20 in diesem Ausführungsbeispiel. Wenn daher das Prepreg komprimiert wird, kön nen die zweiten Schichten 19 verhindern, dass sich das geschmolzene Kunstharz in der ersten Schicht 20 in die Richtung auf gleicher Ebene des Prepregs bewegt. Durch Unterdrücken einer derartigen Bewegung des Kunstharzes, kann die Haftung zwischen den Metallfolien 23 und der isolierenden Schicht, in der die erste Schicht 20 und die zweiten Schichten 19 einstückig durch Komprimierung ausgebildet sind, verbessert werden. Folglich kann eine hohe Haltbarkeit, d. h. eine hohe Beständigkeit gegenüber Temperatur und Feuchtigkeit erreicht werden, selbst nachdem die Metallfolien 23 in Verdrahtungsmuster bearbeitet wurden.
Ein Verfahren zum Ausbilden von Löchern ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel können herkömmliche Verfahren zum Bearbeiten von Löchern in einer Leiterplatte verwendet werden, die ein Laserverfahren, das einen Kohlendioxidgas-Laser oder einen YAG-Laser verwendet, und ein Bearbeitungsverfahren aufweisen, das eine Bohr- oder Stanzvorrichtung verwendet.
Wenn ein Durchgangsloch mit einem Laser ausgebildet wird, ist das Durchgangsloch im Allgemeinen konisch zulaufend, wobei sich damit der Durchmesser des Lochs in einer Oberfläche des Prepregs von dem in der anderen Oberfläche unterscheidet. Wenn es einen Unterschied im Lochdurchmesser, der Art der zweiten Schichten oder der Art der Metallfolien zwischen der oberen und unteren Oberfläche des Prepregs gibt, können die zweiten Schichten mit unterschiedlichem durchschnittlichen Porendurchmesser und/oder Porosität auf beide Oberflächen des Prepregs gestapelt bzw. geschichtet sein. Alternativ können sich die obere und die untere Oberfläche der einzelnen zweiten Schichten voneinander im durchschnittlichen Porendurchmesser und/oder im offenen Flächenverhältnis unterscheiden. Damit kann die Komprimierung von beiden Oberflächen des Prepregs willkürlich gesteuert wer den, so dass eine Platte zum Ausbilden einer Schaltung in einem wünschenswerteren Zustand erzeugt werden kann.
Als die leitende Paste zum Füllen der Löcher kann z. B. eine Kunstharzzusammensetzung mit einem leitenden Füllstoff verwendet werden. Die leitende Paste wird in einen elektrischen Leiter komprimiert, wenn das Prepreg erwärmt und gepresst wird, wobei dadurch die Leitfähigkeit verbessert wird.
Der leitende Füllstoff ist nicht besonders eingeschränkt, solange er eine Leitfähigkeit hat. Es vorzuziehen, einen Füllstoff zu verwenden, die aus mindestens einem Metall hergestellt ist, das aus Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Palladium, Blei, Zinn, Indium und Wismut oder einer Legierung oder einem Gemisch dieser Metalle ausgewählt wird. Es kann auch ein beschichteter Füllstoff verwendet werden. Der beschichtete Füllstoff wird gewonnen, indem Partikel aus Oxid wie Aluminiumoxid und Siliziumoxid, oder organischer synthetischer Kunstharz mit einem oben beschriebenen Metall oder einer Legierung beschichtet werden. Die Form des Füllstoffs ist nicht besonders eingeschränkt, wobei Füllstoffe in verschiedenen Formen, z. B. Pulver, Fasern, gekörntes Pulver, kugelförmige Partikel oder einem Gemisch aus diesen Materialien verwendet werden können.
Ein Bindeharz der leitenden Paste ist nicht besonders eingeschränkt. Beispiele des Bindeharzes umfassen ein flüssiges Epoxidharz, ein Polyimid-Harz, ein Zyanat-Ester-Harz und ein Phenol-Resol-Harz.
Das Epoxidharz ist nicht besonders eingeschränkt und kann ein Glycidyl-Ether-Epoxidharz wie ein Bisphenol-A-Epoxidharz, Bisphenol-F-Epoxidharz und Bisphenol-AD-Epoxidharz oder ein Epoxidharz mit mindestens zwei Epoxidgruppen wie einem alizyklischen Epoxidharz, einem Glycidyl-Amin-Epoxidharz und einem Glycidyl-Ester-Epoxidharz sein. Wenn notwendig können Additive wie ein Lösungsmittel oder ein Verteilungsmittel im Kunstharz vorhanden sein. Beispiele der Additive beinhalten Butyl-Cellosolve, Ethyl-Cellosolve, Butyl-Carbitol, Ethyl-Carbitol, Butyl-Carbitol-Azetat, Ethyl-Carbitol-Azetat und α-Terpentinoel (engl. α-terpineol).
Der elektrische Leiter ist nicht auf die oben genannte leitende Paste eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein im Zwischenraum gelegenes Kontaktloch-Durchgangsverbindungsmaterial, das eine Leitfähigkeit durch Druck hat, wie ein Kontaktlochstab aus Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Palladium, Blei, Zinn, Indium oder Wismut verwendet werden.
Ein Verfahren zum Füllen der Löcher mit der leitenden Paste ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann ein Druckverfahren verwendet werden. Bei dem Druckverfahren wird z. B. das Prepreg mit Löchern auf einen Unterdruck-Absorptionstisch über eine Papierunterlage angeordnet, so dass die leitende Paste durch das Drucken gefüllt wird. Das Druckverfahren macht es möglich, dass eine Harzkomponente in der leitenden Paste in der Papierunterlage auf Grund der Unterdruck-Absorptionswirkung und der Kapillarwirkung der Papierunterlage absorbiert wird, wobei damit die Fülldichte der leitenden Partikel in den Löchern erhöht wird. Zur gleichen Zeit kann, da zwischen den leitenden Partikeln ein Raum erzeugt wird, die Fülldichte der leitenden Partikel weiterhin erhöht werden, wenn das Prepreg bei der Herstellung einer Leiterplatte komprimiert wird.
Die Metallfolie ist nicht besonders eingeschränkt. Zum Beispiel kann eine herkömmliche Kupferfolie für eine Leiterplatte wie eine Elektrolytkupferfolie und eine gewalzte Kupferfolie verwendet werden. Obwohl die Dicke der Metallfolie nicht besonders eingeschränkt ist, ist es vorzuziehen, dass die Metallfolie angesichts der Verarbeitbarkeit und der Produktivität eine Dicke von etwa 9 µm bis etwa 35 µm hat.
Das Folgende ist eine Erläuterung der Anwendung von Wärme und Druck auf ein Prepreg. Die Bedingungen der Erwärmung und des Pressens hängen vom Material ab, das als das Prepreg verwendet werden soll. Für ein Prepreg, das eine erste Schicht aufweist, die durch Imprägnieren eines nicht gewebten Aramid-Stoffes mit einem Epoxidharz wie oben beschrieben gewonnen wird, ist es vorzuziehen, die Anwendung von Wärme und Druck bei 200°C und 5 MPa (50 kgf/cm²) eine Stunde lang durchzuführen. Für ein Prepreg, das eine erste Schicht aufweist, die durch Ausbilden eines Polyimid-Klebstoffes (mit einer Dicke von etwa 6 µm) auf einer Polyimid-Folie (mit einer Dicke von etwa 13 µm) gewonnen wird, ist es vorzuziehen, die Anwendung von Wärme und Druck bei 200°C und 15 MPa (150 kgf/cm²) eine Stunde lang durchzuführen.
Gemäß 4A und 4B wird das Prepreg 22 komprimiert, indem bewirkt wird, dass das Kunstharz von der ersten Schicht 20 zu den zweiten Schichten 19 fließt. Wenn daher das Prepreg 22 erwärmt und gepresst wird, ist es notwendig, die Komprimierbarkeit des Prepregs 22 zu steuern.
Die Komprimierbarkeit eines Prepregs liegt z. B. im Bereich von 2% bis 30%. Selbst bei einer Komprimierbarkeit von weniger als 2% kann die elektrische Verbindung der Durchgangslöcher z. B. durch die Vorwölbung einer leitenden Paste gewährleistet werden. Wenn die Komprimierbarkeit nicht weniger als 2% beträgt, wird eine ausreichende Kompressionskraft auf einen Kontaktbereich zwischen leitenden Füllstoffen in der leitenden Paste und einen Kontaktbereich zwischen der leitenden Paste und der Metallfolie ausgeübt. Daher können die leitende Paste und die Metallfolien fest aneinander haften, wobei es damit möglich wird, den im Zwischenraum gelegenen Kontaktloch-Verbindungswiderstand zu verringern und die Verbindungsstabilität zu verbessern. Wenn die Komprimierbarkeit annähernd mehr als 30% beträgt, kann die sich daraus ergebende Leiterplatte verformt sein oder es können innere Spannungen zurückbleiben, obwohl dies von dem als das Prepreg zu verwendende Material und der leitenden Paste abhängt.
5A ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines Prepregs der vorliegenden Erfindung zeigt. Gemäß 5A hat das Prepreg 32 einen fünfschichtigen Aufbau, der abwechselnd Schichten aus ersten Schichten 30 und zweiten Schichten 29 aufweist. Blind-Kontaktlöcher im Prepreg 32 sind mit einer leitenden Paste 31 gefüllt.
Wie das Beispiel gemäß 4A und 4B sind die ersten Schichten 30 und die zweiten Schichten 29 übereinander geschichtet, wobei die Blind-Kontaktlöcher zum Beispiel mit Laserbearbeitung erzeugt werden und mit einer leitenden Paste 31 gefüllt sind, wobei dadurch ein Prepreg 32 erzeugt wird. Eine Metallfolie 33 wird auf die Oberfläche des Prepregs 32 geschichtet, zu der die leitende Paste 31 freiliegt, gefolgt von der Anwendung von Wärme und Druck. Folglich fließt gemäß 5B das in den ersten Schichten 30 enthaltene Kunstharz in die zweiten Schichten 29, wobei damit die zweiten Schichten 29 und die ersten Schichten 30 zu vierte Schichten 34 bzw. fünfte Schichten 35 werden. Zur gleichen Zeit wird das Prepreg 32 in eine Platte 38 komprimiert, um eine Schaltung zu bilden, wobei die Platte 38 die Metallfolie 33 aufweist, die auf eine Oberfläche davon aufgebracht wird. Die Metallfolie 33 wird in ein Verdrahtungsmuster bearbeitet, wobei man dadurch eine Leiterplatte erhält.
In diesem Beispiel kann die gleiche Wirkung wie die des Beispiels gemäß 4A und 4B an der Oberfläche erzielt werden, auf die die Metallfolie 33 aufgebracht wird. In diesem Beispiel kann außerdem ein weiteres Prepreg, eine Platte zum Ausbilden einer Schaltung oder eine Leiterplatte auf die Oberfläche laminiert werden, auf der die Metallfolie 33 nicht aufgebracht ist.
Wenn es viele Räume in einem Prepreg wie bei einem herkömmlichen Prepreg gibt, werden die Abmessungen des Prepregs auf Grund von Temperatur, Feuchtigkeit, äußerer Kraft oder dergleichen in der Umgebung leicht verändert. Ein Prepreg der vorliegenden Erfindung kann eine solche Abmessungsänderung jedoch verringern, da die erste Schicht, die als eine Struktur des Prepregs dient, mit einem Matrix-Kunstharz bedeckt ist.
Ausführungsbeispiel 3
6A bis 6F sind schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen und einzelnen Schritten im Herstellungsverfahren entsprechen.
Zunächst werden eine erste Schicht 39 und eine Lösefolie 41, die mit einer zweiten Schicht 40 versehen ist, vorbereitet (6A).
Dann wird die Lösefolie 41 auf beide Oberflächen der ersten Schicht 39 laminiert, so dass die zweiten Schichten 40 mit der ersten Schicht 39 in Kontakt kommen, wobei sich ein Prepreg 42 ergibt, auf dem die Lösefolien 41 geschichtet sind (6B).
Anschließend werden Durchgangslöcher in dem Prepreg durch Laserbearbeitung ausgebildet, so dass ein Prepreg 43 mit den Durchgangslöchern vorbereitet ist (6C). Zu diesem Zeitpunkt dringen die Durchgangslöcher durch die erste Schicht 39, die zweiten Schichten 40 und die Lösefolien 41.
Die Durchgangslöcher werden mit einer leitenden Paste 44 durch ein Druckverfahren gefüllt (6D).
Es werden nur die Lösefolien 41 entfernt, während die zweiten Schichten 40 auf der ersten Schicht 39 zurückbleiben und damit ein Prepreg 45 bilden (6E).
Es werden Metallfolien 46 auf beide Oberflächen des Prepregs 45 aufgebracht (6E), das dann erwärmt und gepresst wird, um so das Prepreg 45 zu komprimieren. Zu diesem Zeitpunkt wird das Prepreg 45 auf Grund der zweiten Schichten 40 wirksam komprimiert, wobei damit die Dichte der leitenden Paste 44 erhöht wird, um einen elektrischen Leiter mit niedrigem Widerstand zu bilden. Dementsprechend kann eine gute stabile elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und den Metallfolien 46 hergestellt werden.
Schließlich werden die Metallfolien 46 in Verdrahtungsmuster 48 bearbeitet, wobei man dadurch eine Leiterplatte 47 erhält (6F).
Das Verdrahtungsmuster kann dann durch herkömmliche Verfahren, die bei der Herstellung einer Leiterplatte verwendet werden, z. B. Photolithographie, ausgebildet werden.
Die Lösefolie ist nicht besonders eingeschränkt, solange sie Temperaturen von nicht weniger als 100°C standhalten kann und eine günstige Verarbeitbarkeit beim Ausbilden der Löcher hat. Beispiele der Lösefolie beinhalten eine Polyesterfolie, eine Polyimid-Folie und eine Polyamid-Folie. Als Polyesterfolie kann zum Beispiel eine Polyethylen-Terephthalat-Folie (PET) oder eine Polyethylen-Naphtalat-Folie (PEN) verwendet werden. Die Lösefolie wird nicht nur als eine Schablone zum Ausbilden der Durchgangslöcher verwendet, sondern hat außerdem die Wirkung, die zu füllende, leitende Paste durch die Größenordnung entsprechend der Dicke der Lösefolie zu verstärken. Gemäß 6E wölbt sich die leitende Paste 44 vom Prepreg 45 vor, wenn die Lösefolien entfernt werden. Solche Vorwölbungen tragen zu einer Verbesserung der Komprimierbarkeit der leitenden Paste bei, während das Prepreg erwärmt und gepresst wird.
Wenn die erste und die zweite Schicht beim Ausbilden eines Laminats vorgewärmt werden, schmilzt ein Teil des in der ersten Schicht enthaltenen Kunstharzes, wobei eine kleine Menge des geschmolzenen Kunstharzes in die zweite Schicht fließen kann. In diesem Fall haften die erste und die zweite Schicht aneinander, so dass das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in die zweite Schicht günstiger fließen kann, während das Prepreg erwärmt und gepresst wird.
Das obige Verfahren macht es möglich, dass die zweite Schicht leicht auf die Oberfläche der ersten Schicht aufgebracht werden kann. Wenn die zweite Schicht auf einem Basismaterial durch Auftragen ausgebildet wird, kann das Basismaterial auf die ersten Schicht als die Lösefolie aufgebracht werden.
Das obige Verfahren kann eine Leiterplatte mit einer guten elektrischen Verbindung und hoher Haltbarkeit bereitstellen, ungeachtet z. B. der Materialien und physikalischen Eigenschaften der ersten und der zweiten Schicht. Die Verwendung des Prepregs, dessen leitende Paste sich hinter den Lösefolien vorwölbt, macht es möglich, eine Leiterplatte mit geringerem im Zwischenraum befindlichem Kontaktloch-Verbindungswiderstand und höherer Verbindungsstabilität wegen ihrer synergistischen Wirkung bereitzustellen.
Wie oben beschrieben wurde, werden die Verdrahtungsmuster ausgebildet, nachdem das Prepreg mit den Metallfolien an beiden Oberflächen erwärmt und gepresst wird. Es ist jedoch auch möglich, die Verdrahtungsmuster auf den Oberflächen eines Prepregs vorher auszubilden, wobei dann das Prepreg erwärmt und gepresst wird, um eine Leiterplatte bereitzustellen.
Ausführungsbeispiel 4
7A bis 7F sind schematische Querschnittsansichten, die ein Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung zeigen und einzelnen Schritten im Herstellungsverfahren entsprechen.
Zunächst wird gemäß 7A eine Transferfolie 50 mit einem Verdrahtungsmuster 51 auf eine Oberfläche einer ersten Schicht 49 aufgebracht, so dass das Verdrahtungsmuster 51 mit der ersten Schicht 49 in Kontakt kommt. Eine Lösefolie 53 mit einer ersten Schicht 52 wird auf die andere Oberfläche der ersten Schicht 49 aufgebracht, so dass die zweite Schicht 52 mit der ersten Schicht 49 in Kontakt kommt. Damit ist ein Prepreg 54 vorbereitet (7B).
Dann werden Blind-Kontaktlöcher ausgebildet, um das Verdrahtungsmuster 51 einer Laserbearbeitung auszusetzen, so dass ein Prepreg 55 mit den Blind-Kontaktlöchern vorbereitet ist (7C).
Anschließend werden die Blind-Kontaktlöcher mit einer leitenden Paste 56 durch ein Druckverfahren gefüllt (7D).
Es wird nur die Lösefolie 53 entfernt, während die zweite Schicht 52 auf der ersten Schicht 49 zurückbleibt, wobei damit ein Prepreg 57 gebildet wird (7E).
Es wird eine Metallfolie 58 auf die Oberfläche des Prepregs 57 geschichtet, zu dem die leitende Paste 56 freiliegt, die dann erwärmt und gepresst wird, um so das Prepreg 57 zu komprimieren. Zu diesem Zeitpunkt wird das Prepreg 57 auf Grund der zweiten Schicht 52 wirksam komprimiert, wobei damit die Dichte der leitenden Paste 56 erhöht wird, um einen elektrischen Leiter mit niedrigem Widerstand zu bilden. Dementsprechend kann eine gute stabile elektrische Verbindung zwischen dem elektrischen Leiter und der Metallfolie 58 hergestellt werden.
Schließlich wird eine Metallfolie 58 in ein Verdrahtungsmuster 59 bearbeitet, wobei man dadurch eine Leiterplatte 60 erhält (7F).
Das obige Verfahren macht es möglich, dass die zweite Schicht leicht auf die Oberfläche der ersten Schicht aufge bracht wird. Wenn die zweite Schicht auf einem Basismaterial durch Auftragen ausgebildet wird, kann das Basismaterial auf die erste Schicht als die Lösefolie aufgebracht werden.
Das obige Verfahren kann eine Leiterplatte mit einer guten elektrischen Verbindung und hoher Haltbarkeit bereitstellen, ungeachtet z. B. der Materialien und physikalischen Eigenschaften der ersten und der zweiten Schicht.
Darüber hinaus kann dieses Verfahren das vorher ausgebildete Verdrahtungsmuster wirksam nutzen und die Herstellung einer Leiterplatte mit verschiedenen Verdrahtungsmustern erleichtern.
Gemäß 7F wird die Leiterplatte mit dem darin eingebetteten Verdrahtungsmuster 51 hergestellt. Daher kann die leitende Paste mehr komprimiert werden.
Als die Transferfolie mit einem Verdrahtungsmuster kann z. B. eine kommerziell erhältliche Folie mit einem Aluminiumträger verwendet werden, auf dem eine Kupferfolie über eine Löseschicht geschichtet ist. In diesem Fall kann ein Verdrahtungsmuster auf die Kupferfolie durch Ätzen oder dergleichen vorher ausgebildet werden. Es ist zum Beispiel möglich, eine Eisenchloridlösung oder eine Ammoniumpersulfatlösung zum Ätzen zu verwenden. Der Aluminiumträger, d. h. die Transferfolie, kann außerdem durch Ätzen mit einer Chlorwasserstoffsäure oder dergleichen nach der Anwendung von Wärme und Druck entfernt werden. In diesem Fall kann die Form der sich ergebenden Leiterplatte die gleiche sein wie die gemäß 6F des Ausführungsbeispiels 3.
Bei dem obigen Verfahren können die Komprimierungswirkung der zweiten Schicht, die Vorwölbungswirkung der leitenden Paste und die Einbettungswirkung des Verdrahtungsmusters kombiniert werden, um die Komprimierbarkeit des Prepregs und der leitenden Paste noch größer und wirksamer zu machen.
Das Verdrahtungsmuster kann ausgebildet werden, nachdem das Prepreg mit der Metallfolie auf ihrer einen Oberfläche erwärmt und gepresst wird. Es ist jedoch auch möglich, das Verdrahtungsmuster auf der Oberfläche eines Prepregs vorher auszubilden, wobei dann das Prepreg erwärmt und gepresst wird, um eine Leiterplatte bereitzustellen.
Ausführungsbeispiel 5
Es wird ein Beispiel eines weiteren Verfahrens zur Herstellung einer Leiterplatte der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf 8A und 8B beschrieben.
Eine Leiterplatte 61 wird in der gleichen Weise wie die im Ausführungsbeispiel 3 hergestellt. Dann werden Prepregs 62, 63 auf beide Oberflächen der Leiterplatte 61 geschichtet, wobei des Weiteren Metallfolien 64, 65 auf die jeweiligen Prepregs 62, 63 geschichtet werden (8A).
Diese Komponenten werden erwärmt und zusammen gepresst und die Metallfolien an beiden Oberflächen in Verdrahtungsmuster bearbeitet, wobei dadurch eine mehrschichtige Leiterplatte 66 erzeugt wird (8B).
Wie oben beschrieben ist, werden die Verdrahtungsmuster ausgebildet, nachdem das Laminat mit den Metallfolien an beiden Oberflächen erwärmt und gepresst wird. Es ist jedoch auch möglich, die Verdrahtungsmuster auf einem Laminat vorher auszubilden, wobei dann das Laminat erwärmt und gepresst wird, um eine mehrschichtige Leiterplatte bereitzustellen.
Durch das Wiederholen dieser Verfahren kann eine mehrschichtige Leiterplatte mit niedrigem Widerstand, stabiler elektrischer Verbindung und hoher Haltbarkeit leicht hergestellt werden, ungeachtet der Arten und der physikalischen Eigenschaften wie Komprimierbarkeit der ersten und der zweiten Schicht.
Zusätzlich zu den oben genannten Materialien können weitere Materialien verwendet werden, solange sie die Eigenschaften für Material und Gestaltung der Erfindung erfüllen.
Die in jedem Verfahren des Ausführungsbeispiels verwendeten Verarbeitungsmethoden sind nicht auf jene beschränkt, die oben beschrieben sind, wobei weitere Methoden verwendet werden können, ohne vom Geist oder wesentlichen Eigenschaften der Erfindung abzuweichen.
Beispiel
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher mittels eines Beispiels beschrieben. In diesem Beispiel wurde eine Leiterplatte entsprechend dem Verfahren gemäß 6A bis 6F des Ausführungsbeispiels 3 hergestellt. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das folgende Beispiel beschränkt.
Eine Probe dieses Beispiels wurde wie folgt vorbereitet. Zunächst wurde eine poröse m-Aramid-Schicht als eine zweite Schicht in der folgenden Weise vorbereitet.
M-Aramid ("CONEX", hergestellt von Teijin Ltd.) wurde in NMP gelöst, wobei diese Lösung auf eine PET-Folie (mit einer Dicke von 18 µm) aufgetragen wurde, die ein Basismaterial war. Die Breite des Auftragens betrug 35 cm. Dann wurde das mit der Lösung beschichtete Basismaterial in Methylalkohol bei Zimmertemperatur eingetaucht, so dass auf dem Basismaterial eine gelierte m-Aramid-Schicht gebildet wurde. Die gelierte m-Aramid-Schicht wurde mit Wasser gewaschen und (in der Luft bei 80°C) getrocknet, wobei damit eine poröse m-Aramid-Schicht mit einer Dicke von 10 µm auf der PET-Folie gebildet wurde. Zu diesem Zeitpunkt hatte die Oberfläche der m-Aramid-Schicht auf der Seite des PET-Basismaterials ein offenes Flächenverhältnis von 11% und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 0,3 µm. Die dem PET-Basismaterial gegenüberliegende Oberfläche der m-Aramid-Schicht hatte ein offenes Flächenverhältnis von 9% und einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 0,05 µm.
Eine kommerziell erhältliche Glasepoxid-Schicht ("GEA-67N", hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd., entspricht FR-4) mit einer Dicke von 100 µm wurde als eine erste Schicht vorbereitet. Die mit der porösen m-Aramid-Schicht versehene PET-Folie wurde auf beide Oberflächen der Glasepoxid-Schicht laminiert, so dass die poröse m-Aramid-Schichten mit der Glasepoxid-Schicht in Kontakt gekommen sind. Damit wurde ein Prepreg hergestellt, das die Glasepoxid-Schicht und die porösen m-Aramid-Schichten aufweist, die an beiden Oberflächen der Glasepoxid-Schicht haften.
Als nächstes wurden Durchgangslöcher (mit einem Lochdurchmesser von 200 µm) in dem Prepreg mit Laserbearbeitung in vorgegebenen Mustern ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt durchdrangen die Durchgangslöcher die Glasepoxid-Schicht, die PET-Folien und die poröse m-Aramid-Schicht.
Die Durchgangslöcher wurden mit einer leitenden Paste durch ein Druckverfahren gefüllt. Als die leitende Paste wurde ein Gemisch aus Cu-Pulver und Epoxidharz verwendet.
Anschließend wurde nur die PET-Folie vom Prepreg entfernt, während eine poröse m-Aramid-Schicht auf der Oberfläche der Epoxid-Schicht zurückgeblieben ist. Die leitende Paste wölbte sich von den Durchgangslöchern des Prepregs um die Größenordnung vor, die der Dicke der entfernten PET-Folie entspricht.
Auf beide Oberflächen des Prepregs wurden Kupferfolien (mit einer Dicke von 18 µm) geschichtet, wobei dann das Prepreg durch Anwendung von Wärme und Druck komprimiert wurde. Das Anwenden von Wärme und Druck wurde mit einer Vakuum-Heißpresse bei 200°C und 5 MPa (50 kgf/cm²) 60 Minuten lang durchgeführt. Wenn ein Teil der Probe geschnitten wurde und die Schnittebene mit einem Elektronenmikroskop gemessen wur de, zeigte die Messung, dass die obige Komprimierung ein Schmelzen des Epoxidharzes in der Glasepoxid-Schicht und ein Fließen in die poröse m-Aramid-Schicht bewirkte.
Schließlich wurden die Kupferfolien in Verdrahtungsmuster durch Fotolithografie und Ätzen bearbeitet. Damit wurde eine Leiterplatte hergestellt, die eine Verdrahtungsstruktur hatte, in der die Verdrahtungen auf der oberen und der unteren Oberfläche abwechselnd in Reihe durch 1600 im Zwischenraum gelegene Kontaktlöcher verbunden wurden. Durch Anwendung des oben genannten Verfahrens wurden 60 Proben vorbereitet.
Darüber hinaus wurden 60 Proben einer Leiterplatte mit nur einer Epoxid-Schicht für ein herkömmliches Beispiel vorbereitet. Das Herstellungsverfahren und die Materialien waren die gleichen wie jene, die oben beschrieben wurden, abgesehen von der porösen m-Aramid-Schicht, die die zweite Schicht war (d. h., die PET-Folie wurde in dem herkömmlichen Beispiel ebenfalls nicht verwendet).
Der im Zwischenraum gelegene Kontaktloch-Verbindungswiderstand der so vorbereiteten Leiterplatten im Arbeitsbeispiel und im Vergleichsbeispiel wurde mit einem Gleichstromverfahren mit vier Anschlüssen gemessen. 9 ist eine grafische Darstellung, die das Ergebnis zeigt. In 9 wurde der Verbindungswiderstand in Pfaden, die 1600 im Zwischenraum gelegene Durchgangslöcher in der obigen Verdrahtungsstruktur in Reihe verbinden, gegenüber der Frequenz dargestellt.
Wie anhand von 9 zu sehen ist, haben die Leiterplatten im Arbeitsbeispiel glaubhaft einen geringeren Verbindungswiderstand und eine geringe Abweichung des Verbindungswiderstands im Vergleich mit denen im Vergleichsbeispiel.

Claims

Prepreg mit: einem Laminat aus mindestens einer ersten Schicht und mindestens einer zweiten Schicht, wobei die erste Schicht eine isolierende Schicht ist, die ein Kunstharz aufweist und die zweite Schicht Poren hat, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden, wobei die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht sich in einem offenen Flächenverhältnis und/oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden, wobei das offene Flächenverhältnis als das Verhältnis der gesamten Porenfläche auf einer Oberfläche zur Fläche der Oberfläche definiert ist.
Prepreg nach Anspruch 1, wobei die zweite Schicht eine poröse Schicht ist.
Prepreg nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Porosität der zweiten Schicht in einem Bereich von 20 Vol.-% bis 80 Vol.-% liegt.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schicht und die zweite Schicht abwechselnd gestapelt bzw. geschichtet sind, so dass beide äußersten Schichten die zweiten Schichten sind.
Prepreg nach Anspruch 4, wobei sich die äußersten Schichten voneinander im durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden.
Prepreg nach Anspruch 4, wobei sich die äußersten Schichten voneinander in der Porosität unterscheiden.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in den Poren der zweiten Schicht in Kontakt mit der ersten Schicht vorhanden ist.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schicht einen isolierenden Kern aufweist, der mit dem Kunstharz imprägniert ist.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Schicht einen Füllstoff aufweist.
Prepreg nach Anspruch 9, wobei der durchschnittliche Porendurchmesser der zweiten Schicht in Kontakt mit der ersten Schicht kleiner ist als eine durchschnittliche Partikelgröße des Füllstoffs.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Schicht aus Aramid hergestellt ist.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Schicht aus Polyimid hergestellt ist.
Prepreg nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Schicht aus Polytetrafluorethylen hergestellt ist.
Leiterplatte mit: einer integrierten isolierenden Schicht mit mindestens einer ersten isolierenden Schicht und mindestens einer zweiten isolierenden Schicht; und einer Verdrahtungsmuster-Schicht, wobei die Verdrahtungsmuster-Schicht auf mindestens eine Oberfläche der integrierten isolierenden Schicht aufgebracht wird, die erste isolierende Schicht ein Kunstharz enthält, die zweite isolierende Schicht Poren hat, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht verbinden, und das in der ersten isolieren den Schicht enthaltene Kunstharz in den Poren angeordnet ist, und die obere und die untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht sich in einem offenen Flächenverhältnis und/oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden, wobei das offene Flächenverhältnis als das Verhältnis der gesamten Porenfläche auf einer Oberfläche zur Fläche der Oberfläche definiert ist.
Verfahren zur Herstellung eines Prepregs mit: (i) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; und (ii) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Schichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht, wobei die zweite Schicht Poren hat, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden und die obere und die untere Oberfläche der zweiten isolierenden Schicht sich in einem offenen Flächenverhältnis und/oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden, wobei das offene Flächenverhältnis als das Verhältnis der gesamten Porenfläche auf einer Oberfläche zur Fläche der Oberfläche definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei (ii) umfasst: (ii-a) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf ein Basismaterial; (ii-b) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; (ii-c) Ausbilden der zweiten Schicht auf dem Basismaterial durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes; und (ii-d) Stapeln bzw. Schichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei (ii-b) durch Austauschen eines Lösungsmittels in der Lösung mit einem anderen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, wobei das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz Aramid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei das Basismaterial eine Folie ist, die aus Kunstharz hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei (ii) umfasst: (ii-A) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht; (ii-B) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; und (ii-C) Ausbilden der zweiten Schicht auf mindestens einer Oberfläche der ersten Schicht durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei (ii-B) durch Austauschen eines Lösungsmittels in der Lösung mit einem anderen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, wobei das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz Aramid ist.
Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte mit: (I) Ausbilden einer ersten Schicht, die eine isolierende Schicht mit einem Kunstharz ist; (II) Ausbilden eines Laminats aus der ersten Schicht und einer zweiten Schicht durch Stapeln bzw. Schichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht; (III) Ausbilden von Löchern durch das Laminat in einer Dickenrichtung und Füllen der Löcher mit einer leitenden Paste; und (IV) Komprimieren des Laminats in der Dickenrichtung durch Anwendung von Druck, so dass das in der ersten Schicht enthaltene Kunstharz in die zweite Schicht fließt und die leitende Paste in einen elektrischen Leiter komprimiert wird, wobei das Verfahren ferner umfasst: (Z) Aufbringen von einer Metallfolie und/oder einem Verdrahtungsmuster auf mindestens eine Oberfläche des Laminats, wobei (Z) nach (II) und vor (IV) durchgeführt wird, und die zweite Schicht Poren hat, die eine obere und eine untere Oberfläche der zweiten Schicht verbinden und die obere und die untere Oberfläche der zweiten Schicht sich in einem offenen Flächenverhältnis und/oder einem durchschnittlichen Porendurchmesser unterscheiden, wobei das offene Flächenverhältnis als das Verhältnis der gesamten Porenfläche auf einer Oberfläche zur Fläche der Oberfläche definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 23, wobei, wenn die Metallfolie auf mindestens eine Oberfläche des Laminats in (Z) aufgebracht wird, das Verfahren ferner umfasst: (V) Bearbeiten der Metallfolie in ein Verdrahtungsmuster.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei (II) umfasst: (II-a) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf ein Basismaterial; (II-b) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; (II-c) Ausbilden der zweiten Schicht auf dem Basismaterial durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes; und (II-d) Stapeln bzw. Schichten der zweiten Schicht auf mindestens eine Oberfläche der ersten Schicht.
Verfahren nach Anspruch 25, wobei (II-b) durch Austauschen eines Lösungsmittels in der Lösung mit einem anderen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, wobei das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz Aramid ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, wobei das Basismaterial eine Folie ist, die aus Kunstharz hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, wobei (II) umfasst: (II-A) Aufbringen einer Lösung des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes auf die erste Schicht; (II-B) Einsetzen des in der zweiten Schicht enthaltenen Kunstharzes in ein Gel; und (II-C) Ausbilden der zweiten Schicht auf mindestens einer Oberfläche der ersten Schicht durch Waschen und Trocknen des gelierten Kunstharzes.
Verfahren nach Anspruch 29, wobei (II-B) durch Austauschen eines Lösungsmittels in der Lösung mit einem anderen Lösungsmittel durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 29 oder 30, wobei das in der zweiten Schicht enthaltene Kunstharz Aramid ist.