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Die
Erfindung betrifft ein beschichtetes Material mit einer isotropen Überzugsschicht,
das durch Abziehen eines Abschnitts eines Films erhalten wird, der
auf ein Basismaterial, z. B. eine Metallfolie, aufgepreßt und aus
einem Polymer hergestellt ist, das eine optisch anisotrope Schmelzphase
bilden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung des beschichteten
Materials. Ferner betrifft die Erfindung ein Metall-Polymer-Laminat,
das durch Abziehen eines Abschnitts des Polymerfilms, der zwischen
Metallfolien fest eingefügt
ist, in Dickenrichtung erhalten wird, sowie ein Verfahren zur Herstellung
des Metall-Polymer-Laminats.
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Die
EP-A-0507332 betrifft ein Laminat, das durch folgende Schritte erhalten
wird: in Schichten erfolgendes Plazieren mindestens eines Films,
der ein Flüssigkristallpolymer
aufweist, und mindestens einer Metallfolie und Pressen der resultierenden
Schichten bei einer Temperatur in einem Bereich von 80 °C unter dem Schmelzpunkt
des Flüssigkristallpolymers
bis 5 °C
unter diesem Schmelzpunkt.
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In
der Beschreibung der Erfindung wird das Polymer, das eine optisch
anisotrope Schmelzphase bilden kann, als "Flüssigkristallpolymer" bezeichnet; der
aus dem Flüssigkristallpolymer
hergestellte Film wird als "Flüssigkristallpolymerfilm" bezeichnet; und
das beschichtete Material soll ein Fabrikat bezeichnen, das mit
der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
durch Auftragen des Flüssigkristallpolymers
auf das Basismaterial gebildet ist.
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Flüssigkristallpolymere
haben bekanntlich verschiedene vorteilhafte Merkmale, u. a. (1)
eine Fähigkeit,
direkt mit einer Metallfolienschicht wärmeverbunden zu werden; (2)
hohe Wärmebeständigkeit;
(3) geringe Feuchtigkeitsabsorbierbar keit; (4) ausgezeichnete Maßstabilität gegen
thermische Größenänderungen;
(5) ausgezeichnete Beständigkeit
gegen Größenänderungen,
die durch Feuchtigkeit bewirkt werden; (6) ausgezeichnete Eigenschaften
der Hochfrequenzcharakteristik; (7) Feuerfestigkeit, ohne daß ein Flammschutzmittel zugegeben
werden muß,
das toxisches Halogen, Phosphor, Antimon u. a. enthält; (8)
ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit;
(9) ausgezeichnete Strahlungsbeständigkeit; (10) einen steuerbaren
Wärmeausdehnungskoeffizienten;
(11) Flexibilität
bei niedrigen Temperaturen; (12) hohes Gassperrvermögen (sehr
niedrige Permeabilität
für gasförmiges Material,
z. B. Sauerstoff) usw.
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In
den letzten Jahren wurden Forderungen laut, ein solches ausgezeichnetes
Flüssigkristallpolymer als
Beschichtungsmaterial zu verwenden, das in Form eines Dünnfilms
auf eine Metallfolienschicht, eine Siliciumplatte oder eine Keramikplatte
aufzutragen ist, um ein Basismaterial für ein Präzisionsschaltungssubstrat, ein
mehrschichtiges Schaltungssubstrat, ein Dichtungsmaterial oder ein
Chipgehäuse
bereitzustellen. Aufgrund der Wärme-
und Chemikalienbeständigkeit,
der geringen Feuchtigkeitsabsorbierbarkeit und des Gassperrvermögens stieg
zudem der Bedarf an der Verwendung des Flüssigkristallpolymers als Beschichtungsmaterial,
das zur Bildung einer Schutzschicht auf einem korrosionsanfälligen Metall
genutzt werden kann.
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Zunächst wird
ein erstes Problem bei der Nutzung des Flüssigkristallpolymers als Beschichtungsmaterial
diskutiert.
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Zur
Bildung eines dünnen Überzugfilms
(Hautfilms), z. B. aus einem Kunstharz über der Oberfläche eines
Fabrikats, sind verschiedene Verfahren bekannt, z. B. ein Auskleidungs-
bzw. Belagverfahren und ein Beschichtungsverfahren. Das Belagverfahren
und das Beschichtungsverfahren unterscheiden sich bekanntlich aus
folgenden Gründen
voneinander. Als Hauptaufgabe hat das Beschichtungsverfahren einen
dekorativen Zweck, um einen kontinuierlichen Überzugsfilm über dem
Artikel zu bilden und so den Artikel vor Korrosion und Verunreinigung
zu schützen
und ferner dem Artikel ein attraktives Äußeres zu geben, und es kommt
auch häufig
zum Einsatz, um einen Film zu bilden, der nicht haftet und geringes
Reibungsvermögen
hat. Andererseits ist das Belagverfahren ein Verfahren zur Bildung
eines dicken Schutzfilms auf Gefäßen (Bädern) und Rohrleitungen
oder Rohren, die in einer chemisch und/oder physikalisch aggressiven
Umgebung verwendet werden, in der Korrosion und/oder Erosion unbedingt
zu vermeiden sind. Gleichwohl haben das Beschichtungs- und das Belagverfahren
Merkmale, die einander so ähneln,
daß sie
sich kaum voneinander unterscheiden lassen. Allgemein ist anerkannt,
daß eine Überzugsschicht
mit einer Dicke von mindestens 0,5 mm als Belag gilt, während ein Überzugsfilm
mit einer Dicke von höchstens
0,5 mm als Beschichtung gilt. Zudem ist allgemein anerkannt, daß die Beschichtung
einen Film im zweistelligen Mikrometerbereich hauptsächlich auf einer
Oberfläche
einer Struktur bilden soll, während
der Belag einen Film von mehreren hundert Mikrometern bilden soll.
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In
jedem Fall betreffen erfindungsgemäße Verfahren eine Technik für die auf
einem Basismaterial erfolgende Bildung eines sehr dünnen Films
aus einem Flüssigkristallpolymer
in einer Dicke von höchstens
25 μm, insbesondere
höchstens
15 μm, weshalb
sie der Beschichtungstechnik zugerechnet werden können.
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Als
eine von wichtigen Eigenschaften der Beschichtung konzentriert sich
das Augenmerk auf die Haltbarkeit der Beschichtung bei Temperaturänderung,
was aber zu einem Problem führt,
wie die Differenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten
zwischen der Beschichtung und dem die Beschichtung tragenden Basismaterial
gelöst
werden sollte. Zum Beschichtungsverfahren gehören u. a. zwar (1) ein Tauchverfahren,
(2) ein Flutverfahren, (3) ein Vorhangbeschichtungsverfahren, (4)
ein Walzenbeschichtungsverfahren, (5) ein elektrochemisches Abscheidungsverfahren,
(6) ein Bürstenbeschichtungsverfahren,
(7) ein Spritzbeschichtungsverfahren und (8) ein Gasphasenbeschichtungsverfahren,
aber keines dieser bekannten Verfahren kann genutzt werden, um einen
Film aus einem Flüssigkristallpolymer
zu bilden, was auf folgendes zurückzuführen ist.
Wegen der einzigartigen Eigenschaft des Flüssigkristallpolymers, daß Moleküle des Flüssigkristallpolymers
zu Orientie rung in derselben Richtung neigen, tendieren die Flüssigkristallpolymermoleküle dazu,
in derselben Richtung orientiert zu werden, wird eine Kraft auf
ein geschmolzenes Flüssigkristallpolymer
ausgeübt,
das man zur Bildung eines Dünnfilms
aufträgt.
Berücksichtigt
man, daß physikalische
Eigenschaften, z. B. der Wärmeausdehnungskoeffizient,
in der Messung in mit der Molekülorientierung übereinstimmender
Richtung erheblich von denen abweichen, die in Querrichtung zur
Molekülorientierung
gemessen werden, d. h. daß das
Flüssigkristallpolymer
Anisotropie zeigt, ist es unmöglich,
das beschichtungstragende Basismaterial und die Schicht aus dem
Flüssigkristallpolymer
so zu gestalten, daß sie
den gleichen oder im wesentlichen gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten
in allen Richtungen auf einer Ebene haben. Obwohl bekannte Beschichtungsverfahren
eine Flüssigkristallpolymerschicht
mit großer
Dicke, z. B. mindestens 50 μm,
bilden können,
wurde festgestellt, daß die
resultierende Flüssigkristallpolymerschicht
Anisotropie zeigt und daher nicht als praktisch nutzbare Beschichtung
verwendet werden kann. Bisher steht aber keine Technik zur Bildung
einer Schicht aus einem Flüssigkristallpolymer
mit verbesserter Isotropie in einer Dicke unter 10 μm zur Verfügung.
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Im folgenden wird ein
zweites Problem diskutiert.
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Schaltungssubstrate
o. ä.,
die allgemein auf dem Gebiet der Elektronik genutzt werden, verwenden
ein Metall-Harz-Laminat, das durch Zusammenpressen einer Folienschicht
aus einem elektrisch leitenden Material und eines filmartigen Isoliermaterials
(eines Films oder einer Bahn mit oder ohne eine darauf aufgetragene Metallfolienschicht)
mit elektrischem Isoliervermögen
hergestellt sind. Zur Verfügung
steht das Metall-Harz-Laminat in Form eines doppelseitigen Metall-Harz-Laminats, in dem
eine elektrische Isolierschicht zwischen zwei Metallfolienschichten
eingefügt
ist, und eines einseitigen Metall-Harz-Laminats, in dem eine einzelne
Metallfolienschicht und eine einzelne elektrische Isolierschicht
miteinander verbunden sind. Das Flüssigkristallpolymer mit den
zuvor diskutierten ausgezeichneten Eigenschaften ist allgemein als
ideales Material für
die in den Laminaten verwendete elektrische Isolierschicht anerkannt.
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Als
Verfahren zur Herstellung eines Metall-Polymer-Laminats, ohne die
ausgezeichneten Eigenschaften des Flüssigkristallpolymers zu beeinträchtigen,
sind verschiedene Verfahren bekannt. Im Fall des doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminats ist insbesondere (i) ein Verfahren mit den
folgenden Schritten bekannt: Einfügen einer Flüssigkristallpolymerschicht
zwischen zwei Metallfolienschichten und Heißpressen der resultierenden
Schichtstruktur mit Hilfe einer Heizplatte oder Heizwalze, um das
Flüssigkristallpolymer
schmelzen zu lassen, so daß die
Metallfolienschichten und das Flüssigkristallpolymer
miteinander wärmeverbunden
werden können,
um schließlich
das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat nach Erstarrung des Flüssigkristallpolymers zu
bilden. Andererseits ist im Fall des einseitigen Metall-Polymer-Laminats
(ii) ein Verfahren mit den folgenden Schritten bekannt: Einfügen einer
Flüssigkristallpolymerschicht
zwischen einer einzelnen Metallfolienschicht und einem einzelnen
Trennfilm, Heißpressen
der resultierenden Schichtstruktur mit Hilfe einer Heizplatte oder Heizwalze,
um das Flüssigkristallpolymer
schmelzen zu lassen, so daß die
Metallfolienschicht und das Flüssigkristallpolymer
miteinander wärmeverbunden
werden können,
und Entfernen des Trennfilms, um das resultierende einseitige Metall-Polymer-Laminat zu belassen.
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Während das
bekannte Verfahren zur Herstellung des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats
zufriedenstellend ist, hat das bekannte Verfahren zur Herstellung
des einseitigen Metall-Polymer-Laminats ein Problem, daß wegen
der notwendigen Entfernung des Trennfilms und dessen anschließender Entsorgung
die Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats in der Tendenz
teuer ist. Da zudem eine hohe Temperatur von etwa 300 °C nötig ist,
um das Flüssigkristallpolymer
in der Praxis der Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats zu schmelzen,
muß der
Trennfilm aus hoch wärmebeständigen Filmen
ausgewählt
sein, die aus teurem Harzmaterial hergestellt sind, z. B. Teflon® oder
Polyimid, und die Zunahme der Herstellungskosten infolge der Verwendung
des teuren Trennfilms erschwerte es stark, das einseitige Metall-Polymer-Laminat
auf gewerblich rentabler Basis herzustellen.
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Andererseits
gibt es besonders aus Sicht der Elektronik Bedarf daran, Schaltungssubstrate
mit stärker verringerter
Dicke verfügbar
zu machen. Da gemäß der vorstehenden
Diskussion das Flüssigkristallpolymer als
Material für
die elektrische Isolierschicht geeignet ist, strebt man fortwährend nach
Realisierung eines Schaltungssubstrats, das eine Dünnschicht
aus dem Flüssigkristallpolymer
und eine dünne
Folienschicht aus Metall aufweist.
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Obwohl
ein Film aus dem Flüssigkristallpolymer
für die
dünne Flüssigkristallpolymerschicht
oft erforderlich ist, würde
der Flüssigkristallpolymerfilm
bei Herstellung auf gewöhnliche
Weise eine überwiegend
in eine Richtung weisende Molekülorientierung
haben. Der Film mit der überwiegend
in eine Richtung weisenden Molekülorientierung
reißt
in der Tendenz leicht in Parallelrichtung zur Molekülorientierung
und neigt auch zu stark unterschiedlichen Wärmeformänderungen in jeweiligen Richtungen
parallel und quer zur Molekülorientierung,
d. h. er ist ein anisotroper Film. Daher kann das bisher auf dem
Markt verfügbare
Flüssigkristallpolymer kaum
als Material für
die elektrische Isolierschicht im Schaltungssubstrat verwendet werden.
Wie aber in Verbindung mit dem ersten Problem diskutiert wurde,
ist es schwierig, einen Film mit höchstens 15 μm Dicke mit einem isotropen
Flüssigkristallpolymer
zur Verwendung als Material für
die elektrische Isolierschicht zu bilden, und bisher stieß man auf
erhebliche Probleme, einen Film mit höchstens 10 μm Dicke zu bilden. Bisher gibt
es keinerlei Berichte über
die erfolgreiche Herstellung eines isotropen Flüssigkristallpolymerfilms mit
einer Filmdicke unter 10 μm.
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Somit
kam die Erfindung zustande, um das zuvor diskutierte erste Problem
im wesentlichen zu lösen, das
den bekannten Beschichtungsverfahren innewohnt, und sie soll einen
Weg zur Bildung der Flüssigkristallpolymerbeschichtung
bereitstellen, insbesondere der Flüssigkristallpolymerbeschichtung
mit verringerter Dicke, in der das Problem im Zusammenhang mit der
anisotropen Molekülorientierung
gelöst
ist, d. h. mit verbesserter Isotropie, um so das zuvor diskutierte
erste Problem im wesentlichen zu überwinden.
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Eine
weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes
Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats
bereitzustellen, bei denen kein Trennfilm nötig ist, um so das zuvor diskutierte
zweite Problem im wesentlichen zu überwinden.
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Noch
eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung ist, ein verbessertes
Laminat bereitzustellen, das eine Metallfolienschicht und eine elektrische
Isolierschicht aufweist, die aus dem Flüssigkristallpolymer hergestellt
ist, in dem das Problem im Zusammenhang mit der anisotropen Molekülorientierung
gelöst
ist.
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Diese
Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
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Gemäß dem Beschichtungsverfahren
der Erfindung wird ein Film, der aus einem Flüssigkristallpolymer hergestellt
ist und ein Segmentorientierungsverhältnis (SOR) von höchstens
1,3 hat, heißverpreßt und so mit
einem Basismaterial verbunden, um eine Schichtstruktur zu bilden.
Anschließend
wird der Flüssigkristallpolymerfilm
von der Schichtstruktur abgezogen, um eine dünne Lage aus dem Flüssigkristallpolymer
auf dem Basismaterial zurückzulassen.
Auf diese Weise läßt sich
eine dünne
Flüssigkristallpolymerbeschichtung
leicht erhalten.
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Ein
beschichtetes Material mit einer dünnen Beschichtung aus dem Flüssigkristallpolymer,
die erfindungsgemäß auf dem
Basismaterial verbleibt, verfügt über eine
Beschichtung aus dem Flüssigkristallpolymer, das
eine Schmelzschicht mit optischer Anisotropie bilden kann, wobei
das Segmentorientierungsverhältnis
der Flüssigkristallpolymerbeschichtung
höchstens
1,3 beträgt.
Im beschichteten Material der Erfindung hat die o. g. Überzugsschicht
eine Dicke von höchstens
9 μm. Folglich
hat die Beschichtung im beschichteten Material der Erfindung eine
isotrope Molekülorientierung,
während
eine kleine Dicke gewährleistet
ist, weshalb das beschichtete Material der Erfindung vorteilhaft
als Material für
Präzisionsschaltungssubstrate,
mehrschichtige Schaltungssubstrate, Dichtungsteile und Chipgehäuse mit
maximierter Ausbeutung der ausgezeichneten Eigenschaften des zuvor
diskutierten Flüssigkristallpolymers
verwendet werden kann.
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Das "Segmentorientierungsverhältnis", das zuvor und im
folgenden verwendet wird, ist ein Index zur Beschreibung des Orientierungsgrads
von Molekülen,
die ein Segment bilden, und stellt im Gegensatz zum üblichen
MOR (Molekülorientierungsverhältnis) einen
Wert dar, in dem die Dicke eines Objekts berücksichtigt ist. Dieses Segmentorientierungsverhältnis läßt sich
auf die im folgenden beschriebene Weise berechnen.
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Mit
einer handelsüblichen
Mikrowellenmeßvorrichtung
für den
Molekülorientierungsgrad,
die in 6 gezeigt und von KS Systems Corporation zu beziehen
ist, wird zunächst
die Stärke
(Mikrowellendurchdringungsstärke)
eines elektrischen Felds der Mikrowellen gemessen, die durch einen
Flüssigkristallpolymerfilm übertragen werden.
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Die
in 6 mit 61 bezeichnete Meßvorrichtung
verfügt über einen
Mikrowellengenerator 63, der Mikrowellen MW mit einer vorbestimmten
Wellenlänge
erzeugen kann, die einen Flüssigkristallpolymerfilm 65 bestrahlen,
einen Mikrowellenresonanzwellenleiter 64 und eine Durchdringungsstärke-Detektionseinrichtung 68. Der
Mikrowellenresonanzwellenleiter 64 hat einen Zwischenabschnitt,
an dem der Flüssigkristallpolymerfilm 65 so
eingesetzt ist, daß der
senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der Mikrowellen MW liegt. Der
so plazierte Flüssigkristallpolymerfilm 65 wird
zur Drehung in Richtung R in einer Ebene senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
der Mikrowellen MW mit Hilfe eines Drehantriebsmechanismus (nicht
gezeigt) festgehalten. Der Mikrowellenresonanzwellenleiter 64 verfügt über ein
Paar Reflexionsspiegel 67, die jeweils an entgegengesetzten Enden
des Wellenleiters 64 angeordnet sind, zum Reflektieren
der Mikrowellen MW, die den Flüssigkristallpolymerfilm 65 durchdringen,
damit der Wellenleiter 64 in Resonanz versetzt werden kann.
Die Stärke
der Mikrowellen, die den Flüssigkristallpolymerfilm 65 durchdrungen
haben, kann durch die Durchdringungsstärke-Detektionseinrichtung 68 detektiert
werden. Diese Durchdringungsstärke-Detektionseinrichtung 68 weist
ein Detektionselement 68a auf, das an einer vorbestimmten
Position hinten im Mikrowellenresonanzwellen leiter 64 angeordnet
ist, um die Mikrowellendurchdringungsstärke zu messen.
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Aufgrund
der resultierenden Messung kann ein Wert m (im folgenden als "Brechzahl" bezeichnet) anhand
der folgenden Gleichung berechnet werden: m =
(Z0/Δz) × (1 – vmax/v0),wobei
Z0 eine Vorrichtungskonstante darstellt, Δz eine mittlere
Dicke eines Meßobjekts
darstellt, vmax die Frequenz darstellt,
bei der die maximale Mikrowellendurchdringungsstärke erhalten werden kann, wenn
die Frequenz der Mikrowellen geändert
wird, und v0 die Frequenz darstellt, bei
der die maximale Mikrowellendurchdringungsstärke erhalten werden kann, wenn
die mittlere Dicke null ist, d. h. wenn kein Objekt vorhanden ist.
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Das
Segmentorientierungsverhältnis
(SOR) läßt sich
anhand der folgenden Gleichung berechnen: SOR
= m0/m90 wobei
m0 einen Wert von m darstellt, der zustande
kommt, wenn der Drehungswinkel des Objekts in der mit R in 6 bezeichneten
Richtung relativ zur Schwingungsrichtung der Mikrowellen 0° beträgt, d. h.
wenn die Schwingungsrichtung der Mikrowellen zur Richtung ausgerichtet
ist, in der Moleküle
des Objekts zumeist orientiert sind und in der die minimale Mikrowellendurchdringungsstärke gezeigt
wird, und m90 einen Wert von m darstellt,
der zustande kommt, wenn der Drehungswinkel des Objekts in Richtung
R 90° beträgt.
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Das
SOR idealer isotroper Filme beträgt
1, während
das SOR eines Flüssigkristallpolymerfilms,
der mit Hilfe des Filmbildungsverfahrens mit Standard-T-Düse hergestellt
ist und in dem die Moleküle
stark in einer Richtung orientiert sind, etwa 1,5 beträgt. Das
SOR des isotropen Films, der mit Hilfe des standardmäßigen isotropen
Blasfilmbildungsverfahrens erhalten wird, beträgt höchstens 1,3.
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Zum
Flüssigkristallpolymer
gehören
alle Arten von Flüssigkristallpolymer,
z. B. Flüssigkristallpolymer Half-1,
Flüssigkristallpolymer
Whole-1, Flüssigkristallpolymer
Half-2 und Flüssigkristallpolymer
Whole-2. Siehe hierzu "Seikei Sekkei
no tameno Ekisho Porimah (Flüssigkristallpolymer
für Formgebung
und Gestaltung), verfaßt
von Junichi Suenaga und zu beziehen von Sigma Publishing Co.
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In
jedem Fall gehören
zu Beispielen für
das Flüssigkristallpolymer
z. B. bekanntes thermotropes Flüssigkristallpolyester
und thermotropes Flüssigkristallpolyesteramid,
das aus solchen Verbindungen wie gemäß (1) bis (4) unten hergestellt
ist, sowie deren Abkömmlinge.
Allerdings sei darauf verwiesen, daß zur Herstellung eines Flüssigkristallpolymers
verschiedene Rohmaterialverbindungen ihre richtige Kombination und
Menge in sorgfältiger
Auswahl haben.
- (1) Aromatische oder aliphatische
Dihydroxyverbindungen, für
die repräsentative
Beispiele in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben sind. Tabelle
1: Chemische Formeln der repräsentativen
Beispiele für
aromatische oder aliphatische Dihydroxwerbindungen HO(CH2)nOH(n:
Ganzzahl von 2 bis 12)
- (2) Aromatische oder aliphatische Dicarbonsäuren, für die repräsentative Beispiele in der
nachfolgenden Tabelle 2 angegeben sind. Tabelle
2: Chemische Formeln der repräsentativen
Beispiele für
aromatische oder aliphatische Dicarbonsäuren HOOC(CH2)nCOOH
(n: Ganzzahl von 2 bis 12)
- (3) Aromatische Hydroxycarbonsäuren, für die repräsentative Beispiele in der
nachfolgenden Tabelle 3 angegeben sind. Tabelle
3: Chemische Formeln der repräsentativen
Beispiele für
aromatische Hvdroxycarbonsäuren
- (4) Aromatische Diamine, aromatische Hydroxyamine und aromatische
Aminocarbonsäuren,
für die
repräsentative
Beispiele in der nachfolgenden Tabelle 4 angegeben sind. Tabelle
4: Chemische Formeln repräsentativer
Beispiele für
aromatische Diamine, aromatische Hydroxyamine und aromatische Aminocarbonsäuren
- (5) Zu repräsentativen
Beispielen für
die Flüssigkristallpolymere,
die aus jeder dieser Ausgangsmaterialverbindungen hergestellt sind,
gehören
Copolymere mit solchen Struktureinheiten wie sie in (a) bis (e)
in der nachfolgenden Tabelle 5 angegeben sind: Tabelle
5: Struktureinheiten der repräsentativen
Beispiele für
Flüssigkristallpolymere (X: -O-, -CH2-, -S- o. ä. Gruppe)
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Vorzugsweise
haben diese Flüssigkristallpolymere
eine Übergangstemperatur
zu einer optisch anisotropen Schmelzphase im Bereich von etwa 200
bis etwa 400 °C,
stärker
bevorzugt etwa 250 bis etwa 350 °C, so
daß der
resultierende Film eine gewünschte
Wärmebeständigkeit
und eine gewünschte
Bearbeitbarkeit haben kann. Wenn keine physikalischen Eigenschaften
des Flüssigkristallpolymerfilms
beeinträchtigt
sind, kann bei Bedarf ein oder eine Mischung aus verschiedenen Zusatzstoffen,
z. B. ein Glättungsmittel,
ein Antioxidationsmittel und ein Füllmittel, zugegeben werden.
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Der
aus jedem der zuvor diskutierten Flüssigkristallpolymere hergestellte
Film läßt sich
mit Hilfe des bekannten T-Düsenverfahrens
oder des bekannten Blasverfahrens oder einer Kombination daraus
fertigen. Besonders beim Blasverfahren können Spannungen nicht nur in
Richtung der mechanischen Achse des Films (wobei die Richtung im
folgenden als MD-Richtung bezeichnet wird), sondern auch in senkrechter
Richtung (im folgenden als TD-Richtung bezeichnet) zur MD-Richtung
ausgeübt
werden, weshalb das Blasverfahren wirksam ist, um abschließend den
Flüssigkristallpolymerfilm
mit ausgeglichenen physikalischen und thermischen Eigenschaften
sowohl in MD- als
auch in TD-Richtung herzustellen.
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Folglich
besteht ein wichtiges Merkmal der Erfindung im Gebrauch des isotropen
Flüssigkristallpolymerfilms
als Beschichtungsmaterial, wobei aber auch bei Verwendung eines
anisotropen Flüssigkristallpolymerfilms
mit einem Segmentorientierungsverhältnis (SOR) über 1,3
als Beschichtungsmaterial und auch nach Auftragen dieses Beschichtungsmaterials
und Erwärmen
der Überzugsschicht
aus dem anisotropen Flüssigkristallpolymer
zum Schmelzen, diese nicht in eine isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht übergeht. Hierbei
handelt es sich um ein grundsätzliches
Verhalten von Molekülen
des Flüssigkristallpolymers,
und im Rahmen der Erfindung wurde experimentell nachgewiesen, daß trotz
Erwärmung
der anisotropen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
auf eine Temperatur, die 35 °C über dem
Schmelzpunkt des Flüssigkristallpolymers
liegt, dieses nicht in das isotrope Flüssigkristallpolymer übergeht.
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Das
Basismaterial, auf das der Flüssigkristallpolymerfilm
aufgetragen wird, kann aus jedem anorganischen Material hergestellt
sein, z. B. Metall, Glas oder Keramik, oder jedem organischen Material,
z. B. Kunststoff, Holz, Textilfasern, sofern diese Materialien einen
Erweichungspunkt haben, der höher
als die Temperatur ist, bei der das Flüssigkristallpolymer damit schmelzverbunden
wird. Zu beachten ist, daß das
Flüssigkristallpolymer
selbst zum Material für
das Basismaterial gehören
kann. Beispielsweise kann zur Verbesserung von Oberflächenkennwerten
(z. B. Haftvermögen,
physikalische Eigenschaften, Reibungswiderstand, Oberflächenbenetzbarkeit,
Gassperrvermögen,
Chemikalienbeständigkeit,
Lösungsmittelbeständigkeit,
Lösungsmittelaffinität, ästhetisches
Aussehen usw.) des Basismaterials, das mit einer Verstärkung gemischt
ist, z. B. Füllmittel
oder Glasgewebe, oder ohne Füllmittel
oder Glasgewebe, die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht auf
der Oberfläche
des Basismaterials vorgesehen sein.
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Insbesondere
ist die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
der Erfindung zum Festhalten elektronischer Komponenten oder elektronischer
Schaltungen geeignet, die eine elektronische Platine bilden, und
in solchen Fällen
kann die Metallfolienschicht oft das Basismaterial aufweisen. Material
für die
Metallfolie läßt sich
aus Metallen einer Art auswählen,
die in elektrischen Verbindungen verwendet wird, und wird vorzugsweise
aus der Gruppe ausgewählt,
die z. B. aus Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Aluminium, Eisen, Stahl,
Zinn, Messing, Magnesium, Molybdän,
einer Kupfer-Nickel-Legierung, einer Kupfer-Beryllium-Legierung,
einer Nickel-Chrom-Legierung, einer Silciumcarbidlegierung, Graphit
und einer Mischung daraus besteht.
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Ein
weiteres der wichtigen Merkmale der Erfindung besteht darin, daß nach Heißpressen
eines Films aus dem isotropen Flüssigkristallpolymer
auf das Basismaterial der Film vom Basismaterial abgezogen wird, um
einen Dünnfilm
aus dem Flüssigkristallpolymer
auf dem Basismaterial zurückzulassen.
Während
dies bei gewöhnlichen
Polymeren schwierig ist, kann diese Beschichtungsart nur erreicht
werden, wenn die schichtinterne Trennbarkeit, die eine einzigartige
Eigenschaft des Flüssigkristallpolymerfilms
ist, genutzt wird. Mit "schichtinterner
Trennbarkeit" wird
ein Vermögen
des Flüssigkristallpolymerfilms
bezeichnet, intern getrennt zu werden, um glim merartige dünne Schuppen
aus Flüssigkristallpolymer
zu bilden. Damit der isotrope Flüssigkristallpolymerfilm
heißverpreßt und dadurch
mit dem Basismaterial schmelzverbunden wird, während die ausgezeichnete schichtinterne
Trennbarkeit maximal genutzt wird, sollte die Erwärmungstemperatur
nicht auf einen Wert erhöht
werden, der gleich oder größer als
der Schmelzpunkt des Flüssigkristallpolymers
ist.
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Die
Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht,
die auf diese Weise auf der Oberfläche des Basismaterials durch
das zuvor beschriebene Verfahren gebildet ist, kann bei anschließendem Erwärmen auf
eine Temperatur, die nicht niedriger als der Schmelzpunkt ist, die
schichtinterne Trennbarkeit verlieren. Wenn ferner nach Übereinanderlegen
der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
und eines beliebigen anderen Materials mit zueinanderweisenden Flächen das
Basismaterial und dieses beliebige andere Material mit einer Temperatur
heißverpreßt werden,
die nicht unter dem Schmelzpunkt des Flüssigkristalls liegt, tritt
keine schichtinterne Trennung in der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
auf, da die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht während des
Heißpreßverfahrens
auf eine Temperatur erwärmt
wird, die nicht unter ihrem Schmelzpunkt liegt.
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Das
erfindungsgemäße beschichtete
Material mit dem isotropen Flüssigkristallpolymer
besitzt die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht,
die eine Dicke von höchstens
9 μm hat.
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Das
Filmbildungsverfahren zur Bildung des Flüssigkristallpolymerfilms ist
ein Hochtechnologieverfahren, und die Herstellung des Dünnfilms
ist schwer zu realisieren, ohne steigende Herstellungskosten hinzunehmen.
Allgemein ist die Herstellung der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
mit 20 μm
oder mehr relativ leicht, und je nach den Umständen läßt sich die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
durch eine einfache Herstellung erhalten, die kein Abziehverfahren
erfordert, um die schichtinterne Trennung zu induzieren. Dennoch
gilt es oft als wichtig, die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht mit einer Dicke
von mindestens 20 μm durch
das Abziehverfahren herzustellen, da bei interner Trennung der dicken
Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
durch Ab ziehen die Überzugsschicht
eine rauhe Oberfläche
hat, die zum Festhalten eines Verbindungsmaterials wirksam ist.
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Gleichwohl
wird das erfindungsgemäße beschichtete
Material wirksam genutzt, wenn bei seiner Anwendung auf die elektronischen
Schaltungssubstrate und ihre zugehörigen Bauteile eine dünne Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
nötig ist.
Um also die isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
bereitzustellen, die insbesondere eine Dicke von höchstens
20 μm, vorzugsweise
höchstens
9 μm hat,
ist das hierin offenbarte und erfindungsgemäß beanspruchte Beschichtungsverfahren
das einzig wirksame Verfahren, dies zu realisieren. Mit dem Beschichtungsverfahren
der Erfindung kann die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht eine
extrem kleine mittlere Dicke haben, deren Minimalwert nahe null
ist, und eine Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
mit einer mittleren Dicke von z. B. höchstens 1 μm läßt sich leicht herstellen.
Unter genau gesteuerten Bedingungen ist es möglich, eine isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
mit einer mittleren Dicke von höchstens
0,1 μm herzustellen.
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Im
erfindungsgemäßen beschichteten
Material mit der isotropen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
haben die isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
und das Basismaterial, auf das die isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
aufgetragen ist, vorzugsweise den gleichen oder im wesentlichen
den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten.
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Wie
im Zusammenhang mit den Problemen diskutiert wurde, die dem Stand
der Technik innewohnen, liegt der Wärmeausdehnungskoeffizient der
Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
vorzugsweise möglichst nahe
an dem des Basismaterials. Beträgt
insbesondere die Maßänderung
zwischen dem Basismaterial und der Überzugsschicht bezogen auf
eine Temperaturänderung
von 100 °C
höchstens
0,2 %, kann die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht als präzises Beschichtungsmaterial
für die
Elektronikbauteile zufriedenstellend verwendet werden. Somit bedeutet
die Tatsache, daß der
Wärmeausdehnungskoeffizient
der isotropen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
und der des Basismaterials im wesentlichen gleich sind, einen Wert von ± 20 ppm/°C (das heißt ± (2/1000)
%/°C). Somit
besteht das einfachste Verfahren, den Wärmeausdehnungskoeffizienten
der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
dem des Basismaterials möglichst
eng anzunähern,
darin, den Wärmeausdehnungskoeffizienten
des Flüssigkristallpolymerfilms,
der als Material für
die Überzugsschicht
dient, gleich dem des Basismaterials zu machen. Obwohl aber der
Flüssigkristallpolymerfilm und
das Basismaterial jeweilige Wärmeausdehnungskoeffizienten
haben, die sich voneinander unterscheiden, ist eine Wärmebehandlung
der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht,
die durch Verwendung des Flüssigkristallpolymerfilms
gebildet wurde, wirksam, die jeweiligen Wärmeausdehnungskoeffizienten
einander im wesentlichen anzugleichen. Wird während der Wärmebehandlung die Erwärmungstemperatur
sehr genau gesteuert, ist es möglich,
daß das
Basismaterial und die Überzugsschicht
jeweilige Wärmeausdehnungskoeffizienten
haben können,
die innerhalb einer Meßtoleranz
im wesentlichen einander entsprechen. Um den Wärmeausdehnungskoeffizienten
zu steuern, wenn ein thermoplastisches Standardpolymer ohne Flüssigkristallphase
oder ein wärmehärtendes
Standardharz, z. B. Epoxidharz, für die Überzugsschicht zum Einsatz
kommt, sind spezielle Operationen erforderlich, um ein anorganisches
Pulver oder ein anorganisches Gewebe der Überzugsschicht zuzufügen und
um den Anteil des Zusatzstoffs in der Überzugsschicht zu steuern oder
die Vernetzungsdichte der die Überzugsschicht
bildenden Polymermoleküle
zu steuern. Im Fall der Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
läßt sich
dies aber mit der einfachen Wärmebehandlung
aufgrund der einzigartigen Eigenschaften der Flüssigkristallpolymermoleküle leicht
erreichen.
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Wie
zuvor beschrieben, nutzt die Erfindung das einzigartige Merkmal
des Flüssigkristallpolymers,
in dem die Moleküle
des Flüssigkristallpolymers
leicht orientiert werden können
und die ausgezeichnete schichtinterne Trennbarkeit bei Bildung zu
einem Film aufweisen können.
Aufgrund dessen kann die dünne Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
der Erfindung durch Initiieren der schichtinternen Trennung leicht
gebildet werden, wenn der mit der Oberfläche des Basismaterials heißverpreßte Flüssigkristallpolymerfilm
vom Basismaterial abge zogen wird, um so einen Anteil der Dicke des
Flüssigkristallpolymerfilms
auf dem Basismaterial zurückzulassen.
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Das
Verfahren zur Herstellung des Metall-Polymer-Laminats der Erfindung,
das im folgenden beschrieben wird, hängt eng mit dem Flüssigkristallpolymer-Beschichtungsverfahren
der Erfindung zusammen, da die schichtinterne Trennbarkeit des Flüssigkristallpolymers
genutzt wird, sofern das Basismaterial in der zuvor beschriebenen
Flüssigkristallpolymerbeschichtung
eine Metallfolie aufweist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats kann praktiziert
werden, indem das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat, das die
Schicht aus dem Flüssigkristallpolymer
aufweist, dessen entgegengesetzte Oberflächen mit einer oberen und einer
unteren Metallfolie verbunden sind, in ein erstes und ein zweites
einseitiges Metall-Polymer-Laminat getrennt wird. Das resultierende erste
einseitige Metall-Polymer-Laminat weist die obere Metallfolie mit
einer Unterseite auf, mit der ein Abschnitt der Flüssigkristallpolymerschicht
verbunden ist, wogegen das resultierende zweite einseitige Metall-Polymer-Laminat
die untere Metallfolie mit einer Oberseite aufweist, mit der der übrige Abschnitt
der Flüssigkristallpolymerschicht
verbunden ist. Ohne also einen solchen Trennfilm zu verwenden, wie
er bisher in der Praxis des bekannten Verfahrens erforderlich war,
kann man nicht nur die einseitigen Metallfolienlaminate leicht erhalten,
sondern es lassen sich sogar zwei einseitige Metallfolienlaminate
gleichzeitig durch ein einzelnes Abziehverfahren erhalten, wodurch
also die Herstellungsgeschwindigkeit des Laminats im wesentlichen
doppelt so hoch wie die ist, die zur Herstellung des einfachen Laminats
nötig ist.
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In
der Praxis des Verfahrens zur Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats
der Erfindung wird das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat vorzugsweise
hergestellt, indem der Flüssigkristallpolymerfilm zwischen
zwei Metallfolien eingefügt
wird, um eine Schichtstruktur bereitzustellen, die anschließend mit
Hilfe einer Heißpresse
heißverpreßt wird.
Die erfindungsgemäßen einseitigen
Metall-Polymer-Laminate werden durch das zuvor beschriebene Verfahren
der Erfindung hergestellt.
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Das
einseitige Metall-Polymer-Laminat der Erfindung weist die Flüssigkristallpolymerschicht
mit einer Dicke von höchstens
9 μm auf.
Außerdem
hat die Flüssigkristallpolymerschicht
im einseitigen Metall-Polymer-Laminat der Erfindung ein Segmentorientierungsverhältnis (SOR),
das vorzugsweise höchstens
1,3 beträgt.
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Die
teilebestückte
Schaltungsplatine der Erfindung nutzt das zuvor beschriebene einseitige
Metall-Polymer-Laminat, auf dem elektronische Bauteile angeordnet
und elektrisch verbunden sind.
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Die
mehrschichtige teilebestückte
Schaltungsplatine der Erfindung hat eine Struktur, bei der das einseitige
Metall-Polymer-Laminat
der Erfindung mit einem ähnlichen
einseitigen Metall-Polymer-Laminat oder jedem anderen Laminat laminiert
ist und elektronische Bauteile auf mindestens einer Oberfläche der
mehrschichtigen teilebestückten
Schaltungsplatine angeordnet sind.
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In
der Praxis des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Herstellung des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats wird
eine Metallfolie aufgetragen und dann mit einer von entgegengesetzten
Oberflächen
der Flüssigkristallpolymerschicht
eines einseitigen Metall-Polymer-Laminats, die von der Metallfolie
entfernt ist, heißverpreßt, um so
das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat
fertigzustellen. Das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat der Erfindung
wird auf diese Weise hergestellt.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats verfügt über eine
Heißpreßvorrichtung
zum Heißpressen
des Flüssigkristallpolymerfilms,
der zwischen einer ersten und einer zweiten Metallfolie in einer
Schichtstruktur eingefügt
ist, in Richtung über
die Dicke des Flüssigkristallpolymerfilms
und eine Trennvorrichtung zum Trennen des resultierenden doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminats in ein erstes und ein zweites einseitiges
Metall-Polymer-Laminat an einer Dickenzwischenebene des doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminats.
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Wie
zuvor diskutiert, besteht eines der wichtigen Merkmale der Erfindung
in der Nutzung der schichtinternen Trennbarkeit, die die Flüssigkristallpolymerschicht
besitzt, d. h. der Fähigkeit
der Flüssigkristallpolymerschicht,
in zwei Polymerlagen im Inneren getrennt zu werden, so daß das beabsichtigte
einseitige Metall-Polymer-Laminat erhalten werden kann, ohne die
einzigartige schichtinterne Trennbarkeit während seiner Herstellung verloren
gehen zu lassen. Dazu ist es wesentlich, daß die Flüssigkristallpolymerschicht,
obwohl erweicht, nicht zum Schmelzen gebracht wird, weshalb die
Temperatur der Flüssigkristallpolymerschicht
nicht deren Schmelzpunkt übersteigen
sollte. Allerdings hat die Flüssigkristallpolymerschicht
nicht immer einen festen Schmelzpunkt, und ihr Schmelzpunkt kann
in Abhängigkeit
von der thermischen Vorgeschichte der Flüssigkristallpolymerschicht
variieren. Wird z. B. der (die) Flüssigkristallpolymerfilm oder
-schicht in einer Atmosphäre
mit einer Temperatur nahe ihrem Schmelzpunkt, aber darunter plaziert
(z. B. durchgehend in einer Atmosphäre mit einer Temperatur, die
15 °C niedriger
als ihr Schmelzpunkt ist), nimmt der Schmelzpunkt zu Beginn mit
der Zeit zu und steigt schließlich
auf einen Wert, der etwa 120 °C über ihrem
Schmelzpunkt zu Beginn liegt. In der Zeit, in der der Schmelzpunkt
des (der) Flüssigkristallpolymerfilms
oder -schicht auf eine Temperatur gestiegen ist, die höher als
die zu Beginn ist, geht also die schichtinterne Trennbarkeit des
(der) Flüssigkristallpolymerfilms
oder -schicht nicht verloren, sofern sie auf eine Temperatur erwärmt wird,
die niedriger als ihr erhöhter
Schmelzpunkt ist.
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In
der Praxis der Erfindung kann das Heißpressen mit Hilfe einer Heißpreßmaschine,
einer Vakuum-Heißpreßmaschine
oder einer Heizwalzenpresse durchgeführt werden. Alternativ kann
eine Preßmaschine,
eine Vakuumpreßmaschine
oder eine Walzenpresse mit jeweils einer separaten Erwärmungseinrichtung, die
im wesentlichen benachbart zu ihr eingebaut ist, zum Einsatz kommen.
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Das
einseitige Metall-Polymer-Laminat der Erfindung kann nicht nur als
Material für
Schaltungssubstrate, sondern auch in vielfältigen Anwendungen verwendet
werden, in denen Lami nate aus Allzweckkunststoffen mit Metallfolien
zum Einsatz kommen. Besonders bei Verwendung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats
der Erfindung als Material für
Schaltungssubstrate ist aber erwünscht,
daß die
physikalischen Eigenschaften, z. B. der Wärmeausdehnungskoeffizient des
Flüssigkristallpolymerfilms
in Filmbildungsrichtung gleich oder im wesentlichen gleich denen
in senkrechter Richtung zur Filmbildungsrichtung sind. Berücksichtigt
man dagegen, daß die
Flüssigkristallpolymermoleküle dazu
neigen, leicht orientiert zu werden, würde eine Bildung des Flüssigkristallpolymerfilms
mit dem Standard-Filmbildungsverfahren dazu führen, daß im Flüssigkristallpolymer, das den
Film bildet, dessen Moleküle
in Filmbildungsrichtung stark orientiert sind (mit einem SOR von mindestens
1,5). Wird der Flüssigkristallpolymerfilm
mit den in Filmbildungsrichtung stark orientierten Molekülen als
Material für
das einseitige Metall-Polymer-Laminat verwendet, sind die Moleküle in der
Flüssigkristallpolymerschicht
im resultierenden einseitigen Metall-Polymer-Laminat in Filmbildungsrichtung
wie im Rohmaterialfilm stark orientiert, weshalb die physikalischen
Eigenschaften, z. B. der Wärmeausdehnungskoeffizient, in
Filmbildungsrichtung stark von denen in senkrechter Richtung zur
Filmbildungsrichtung abweichen.
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Angesichts
dessen hat das einseitige Metall-Polymer-Laminat zur Verwendung als Material
für Schaltungssubstrate
vorzugsweise eine solche Beschaffenheit, daß der darin verwendete Flüssigkristallpolymerfilm Isotropie
besitzt (mit einem SOR von höchstens
1,3 und idealiter 1).
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Wie
zuvor diskutiert, soll die Erfindung das Laminat bereitstellen,
das die aus dem Flüssigkristallpolymer
hergestellte elektrische Isolierschicht und die Metallfolienschicht
aufweist, wobei die Flüssigkristallpolymerschicht
dünn hergestellt
sein kann, und insbesondere als geeignetes Material für Schaltungssubstrate
das Laminat bereitstellen, in dem die aus dem Flüssigkristallpolymer hergestellte
elektrische Isolierschicht eine isotrope Molekülorientierung hat. Somit ermöglicht die
im einseitigen Metall-Polymer-Laminat der Erfindung verwendete Flüssigkristallpolymerschicht,
ein Schaltungssubstrat mit der dünnen
Flüssigkristallpolymer schicht und
der Metallfolienschicht bereitzustellen, wobei seit langem Bedarf
an diesem Substrat aufgrund des Merkmals der gewährleisteten geringen Dicke
und aufgrund der isotropen Molekülorientierung
besteht.
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In
jedem Fall wird die Erfindung anhand der folgenden Beschreibung
bevorzugter Ausführungsformen im
Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen klarer verständlich.
In den beigefügten
Zeichnungen dienen gleiche Bezugszahlen durchweg zur Bezeichnung
gleicher Teile in den mehreren Ansichten. Es zeigen:
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1a bis 1c schematisch
die Abfolge zur Bildung einer Beschichtung auf einem Basismaterial mit
Hilfe eines isotropen Flüssigkristallpolymerfilms,
wobei sie ein Beschichtungsverfahren gemäß einer ersten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung darstellen;
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2a bis 2g schematisch
die Abfolge zur Bildung eines einseitigen Metall-Polymer-Laminats, wobei
sie ein Laminatbildungsverfahren gemäß einer zweiten bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung darstellen;
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3 eine
schematische Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung
des einseitigen Metall-Polymer-Laminats;
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4 eine
schematische Seitenansicht einer teilebestückten Schaltungsplatine gemäß einer
dritten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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5 eine
schematische Seitenschnittansicht einer mehrschichtigen Schaltungsplatine
gemäß einer vierten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung; und
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6 eine
schematische Seitenansicht einer Meßvorrichtung zum Messen des
Segmentorientierungsverhältnisses.
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Ein
Verfahren zur Bildung einer Beschichtung auf einem Basismaterial
gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist in 1a bis 1c gezeigt.
Gemäß 1a weist
ein bahnenartiges beschichtetes Material 1 einen Flüssigkristallpolymerfilm 2 auf,
der mit einem bahnenartigen Basismaterial 3 wärmeverbunden
ist. Der Flüssigkristallpolymerfilm 2 hat
ein Segmentorientierungsverhältnis
(SOR) von höchstens
1,3 und eine Dicke von mindestens 15 μm. Anschließend wird der Flüssigkristallpolymerfilm 2 im wesentlichen
gemäß 1b abgezogen.
Aufgrund der vorteilhaften Nutzung der schichtinternen Trennbarkeit des
Flüssigkristallpolymerfilms 2 läßt sich
das Abziehverfahren problemlos durchführen. Das Abziehen des Flüssigkristallpolymerfilms 2 führt zur
Trennung des Flüssigkristallpolymerfilms 2 in
zwei dünne
Flüssigkristallpolymerlagen 2a und 2b,
wobei die Flüssigkristallpolymerlage 2a mit
dem Basismaterial 3 fest verbunden bleibt, während die
Lage 2b abgezogen wird. Nach vollständigem Abziehen der Flüssigkristallpolymerlage 2b bleibt
die Flüssigkristallpolymerlage 2a mit
dem Basismaterial 3 fest verbunden, was das beschichtete
Material 1 gemäß 1c bildet.
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Auf
diese Weise kann das beschichtete Material 1 mit einer
Flüssigkristallpolymerbeschichtung
mit einem SOR von höchstens
1,3 und einer Dicke von höchstens
9 μm aufgrund
der vorteilhaften Nutzung der schichtinternen Trennbarkeit des Flüssigkristallpolymerfilms
leicht erhalten werden.
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Ein
Verfahren zur Herstellung des einseitigen Metall-Polymer-Laminats
gemäß einer
zweiten bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist in 2a bis 2g gezeigt.
Ein doppelseitiges Metall-Polymer-Laminat 11 mit dem Flüssigkristallpolymerfilm 2,
dessen entgegengesetzte Oberflächen
mit einer oberen und einer unteren Metallfolienschicht 3 gemäß 2a wärmeverbunden
sind, wird gemäß 2b an
einer Dickenzwischenebene des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats 11 geteilt,
um so den Flüssigkristallpolymerfilm 2 in
Dickenrichtung gemäß der Darstellung
durch Z zu trennen und ein erstes und ein zweites einseitiges Metall-Polymer-Laminat 11a und 11b gemäß 2c bereitzustellen,
die jeweils eine geteilte Flüssigkristallpolymerschicht 2 sowie
die obere oder untere Metallfolienschicht 3 aufweisen.
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Das
Teilungsverfahren gemäß 2b erfolgt
durch Nutzung der schichtinternen Trennbarkeit des Flüssigkristallpolymerfilms
wie im Fall der vorherigen Ausführungsform
und läßt sich
daher leicht durchführen. Das
bisher anhand von 2a bis 2c beschriebene
Verfahren erfordert keine Verwendung des teuren Trennfilms, der
bisher in der Praxis des be kannten Verfahrens nötig war, und stellt die beiden
einseitigen Metall-Polymer-Laminate gleichzeitig effektiv bereit.
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Jedes
der resultierenden einseitigen Metall-Polymer-Laminate, z. B. das
einseitige Metall-Polymer-Laminat 11b, kann ferner mit
einer ähnlichen
oder unterschiedlichen Metallfolie 3a versehen werden,
die mit einer von entgegengesetzten Oberflächen der Flüssigkristallpolymerfilmschicht 2,
die von der unteren Metallfolienschicht 3 entfernt ist,
gemäß 2d heißverpreßt werden,
um ein doppelseitiges Metall-Polymer-Laminat 11c gemäß 2e bereitzustellen.
Allerdings weist das so erhaltene doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11c die Flüssigkristallpolymerschicht 2 mit
einer Dicke auf, die im wesentlichen die Hälfte der Dicke im Ausgangsmaterial
des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats 11 gemäß 2a beträgt.
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Anschließend wird
das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11c dem Abziehverfahren
gemäß 2f unterzogen,
um die Flüssigkristallpolymerschicht 2 an
einer Dickenzwischenebene in Dickenrichtung Z zu trennen und ein
erstes sowie ein zweites einseitiges Metall-Polymer-Laminat 11d und 11e gemäß 2g bereitzustellen,
die jeweils eine geteilte Flüssigkristallpolymerschicht 2 und
die obere oder untere Metallfolienschicht 3a oder 3 aufweisen.
Leicht verständlich
ist, daß durch
Wiederholen der Verfahrensschritte gemäß 2d bis 2g die
Dicke der Flüssigkristallpolymerschicht 2 weiter
reduziert werden kann.
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3 zeigt
schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung des zuvor beschriebenen
erfindungsgemäßen einseitigen
Metall-Polymer-Laminats. Gemäß 3 werden
die obere Metallfolie 3, der Flüssigkristallpolymerfilm 2 und
die untere Metallfolie 3, die alle ein Rohmaterial für jedes
der einseitigen Metall-Polymer-Laminate 11a und 11b sind,
mit dem Flüssigkristallpolymerfilm 2 übereinandergelegt,
der zwischen der oberen und unteren Metallfolie 3, 3 liegt,
um so eine Schichtstruktur zu bilden. Diese Schichtstruktur wird
anschließend durch
eine Vorwärmkammer 20 geführt, in
der die obere und untere Metallfolie 3, 3 und
der Flüssigkristallpolymerfilm 2 auf
dieselbe Temperatur vorgewärmt
werden. Danach wird die vorgewärmte
Schichtstruktur durch einen Spaltbereich zwischen erwärmten Walzen 21, 21 geführt, die
eine Heißpresse
bilden, so daß die
obere und untere Metallfolie 3, 3 mit dem dazwischenliegenden
Flüssigkristallpolymerfilm 2 heißverpreßt werden können, um
dadurch das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11 zu bilden. Das resultierende
doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11 wird
danach durch eine temperaturgesteuerte Kammer 22 zum Einstellen
der Temperatur des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats 11 auf
einen Wert geführt,
der zur abschließenden
Trennung des doppelseitigen Metall-Polymer-Laminats 11 in
zwei einseitige Metall-Polymer-Laminate geeignet ist, was später beschrieben
wird.
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Das
temperatureingestellte doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11,
das aus der temperaturgesteuerten Kammer 22 austritt, wird
anschließend
zu einer Trennvorrichtung 23 geführt, durch die das doppelseitige Metall-Polymer-Laminat 11 an
einer Dickenzwischenebene der Flüssigkristallpolymerschicht 2 geteilt
wird, um so das erste und zweite einseitige Metall-Polymer-Laminat 11a und 11b zu
bilden, die danach auf jeweilige Aufwickelrollen aufgewickelt werden.
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Die
dritte bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung betrifft eine teilebestückte Schaltungsplatine 12, deren
Konzept in 4 dargestellt ist. Gemäß 4 wird
diese teilebestückte
Schaltungsplatine 12 aus dem einseitigen Metall-Polymer-Laminat 11a oder 11b hergestellt,
das in 2c gezeigt und in dem die Metallfolie 3 aus
Kupfer hergestellt ist und das eine darauf gebildete elektrische
Schaltung hat, indem ein Abschnitt der Kupferfolie 3 auf
der mit Teilen zu bestückenden
Schaltungsplatine 12 weggeätzt wird, der sich von einer
Fläche
unterscheidet, die eine oder mehrere aufgedruckte elektrische Schaltungsmuster
hat. Elektronische Bauteile 13, z. B. Widerstände, Spulen,
Kondensatoren und IC-Komponenten, sind auf der Schaltungsplatine 12 oberflächenmontiert
und mit den Schaltungsmustern verbunden. Da es die Erfindung ermöglicht,
die Dicke der Flüssigkristallpolymerschicht 2 zu
verringern, die als elektrische Isolierschicht dient, ist das einseitige
Metall-Polymer-Laminat 11a wirksam, die teilebe stückte Schaltungsplatine 12 mit
reduzierter Dicke bereitzustellen.
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Das
mehrschichtige Schaltungssubstrat 14 gemäß der vierten
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird im folgenden anhand von 5 beschrieben.
Gemäß dieser
schematischen Darstellung weist das mehrschichtige Schaltungssubstrat 14 einen
Flüssigkristallpolymerfilm 4 auf,
der zwischen zwei doppelseitigen Metall-Polymer-Laminaten 11c mit
der Struktur gemäß 2e fest
eingefügt
ist. Die Metallfolien 3, die in jedem der doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminate 11c verwendet werden, sind aus
Kupfer hergestellt. Jedes dieser doppelseitigen Metall-Polymer-Laminate 11c hat
eine darauf gebildete elektrische Schaltung, die durch Wegätzen eines
Abschnitts der jeweiligen Kupferfolie 3 gebildet ist, der
sich von einer Fläche
mit einem oder mehreren aufgedruckten elektrischen Schaltungsmustern
unterscheidet. Nach Einfügen
des Flüssigkristallpolymerfilms 4 zwischen
diesen doppelseitigen Metall-Polymer-Laminaten 11c wird
die resultierende Schichtstruktur heißverpreßt, um das mehrschichtige Schaltungssubstrat 14 bereitzustellen,
das anschließend über seine
Dicke durchlöchert
wird, um mehrere Durchgangslöcher
zu haben. Eine Innenwandfläche
jedes der Durchgangslöcher
wird abschließend
bei 5 plattiert, um plattierte Durchgangslöcher 6 zum Aufnehmen
von Anschlußelementen
elektronischer Bauteile fertigzustellen. Da die Erfindung ermöglicht,
die Dicke der Flüssigkristallpolymerschicht 2 zu
reduzieren, die als elektrische Isolierschicht dient, sind die doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminate 11c wirksam, das mehrschichtige
Schaltungssubstrat 14 mit reduzierter Dicke bereitzustellen.
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Im
folgenden wird die Erfindung anhand von einigen Beispielen dargestellt,
die nur zur Erläuterung
und nicht zur Einschränkung
des Schutzumfangs der Erfindung dienen.
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Beispiel I für das Verfahren
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Ein
thermotropes Flüsigkristallpolyester,
das 27 Mol-% Einheiten aus 6-Hydroxy-2-naphthoesäure und 73 Mol-% Einheiten
aus p-Hydroxybenzoesäure
enthielt, wurde durch einen Einschneckenextruder bei einer Temperatur
von 280 bis 300 °C
heißgeknetet
und dann durch eine Blasdüse
mit 40 mm Durchmes ser und 0,6 mm Schlitzgröße extrudiert, um einen Flüssigkristallpolymerfilm
mit 75 μm
Dicke herzustellen. Der resultierende Flüssigkristallpolymerfilm hatte
einen Schmelzpunkt von 280 °C
und ein Segmentorientierungsverhältnis (SOR)
von 1,2. Eine Aluminiumfolie (das zu beschichtende Basismaterial)
mit 200 μm
Dicke und der resultierende Flüssigkristallpolymerfilm
wurden nach Übereinanderlegen
zwischen einer oberen und einer unteren erwärmten Platte einer Vakuum-Flachbettheißpresse,
die auf 40 mm Hg evakuiert war, bei einer Temperatur von 275 °C unter einem
Druck von 20 kg/cm2 heißverpreßt, woran sich eine Trennung
anschloß,
die so durchgeführt
wurde, daß ein
Abschnitt des Flüssigkristallpolymerfilms
auf der Aluminiumfolie verbleiben konnte.
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Danach
wurde die Aluminiumfolie mit Hilfe einer chemischen Ätztechnik
weggeätzt,
um eine Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht zu ergeben.
Die Messung der resultierenden Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
zeigte, daß sie
ein Segmentorientierungsverhältnis
von 1,2 und eine Dicke von 30 μm
hatte.
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Zum
Vergleich wurde das zuvor beschriebene Flüssigkristallpolymer geschmolzen
und auf die gleiche Aluminiumfolie (das Basismaterial) mit Hilfe
eines Walzenbeschichters aufgetragen, um eine Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
zu bilden. Bei der Messung dieser Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
auf die zuvor beschriebene Weise betrug das Segmentorientierungsverhältnis 1,5.
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Beispiel II
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Ein
thermotropes Flüsigkristallpolyester,
das 27 Mol-% Einheiten aus 6-Hydroxy-2-naphthoesäure und 73 Mol-% Einheiten
aus p-Hydroxybenzoesäure
enthielt, wurde durch einen Einschneckenextruder bei einer Temperatur
von 280 bis 300 °C
heißgeknetet
und dann durch eine Blasdüse
mit 40 mm Durchmesser und 0,6 mm Schlitzgröße extrudiert, um einen Flüssigkristallpolymerfilm
mit 20 μm
Dicke herzustellen. Der resultierende Flüssigkristallpolymerfilm hatte
einen Schmelzpunkt von 280 °C
und ein Segmentorientierungsverhältnis (SOR)
von 1,03.
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Der
resultierende Flüssigkristallpolymerfilm
als Material für
die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht und
eine elektrolytische Kupferfolie (das zu beschichtende Basismaterial)
mit 18 μm
Dicke wurden nach Übereinanderlegen
mit Hilfe einer Vakuum-Flachbettheißpresse ähnlich wie im Beispiel I heißverpreßt und dann
so getrennt, daß ein
Abschnitt des Flüssigkristallpolymerfilms
auf der Kupferfolie verbleiben konnte, wodurch die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
bereitgestellt wurde. Nach Wegätzen
der elektrolytischen Kupferfolie mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
wurde die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
gemessen, was ein Segmentorientierungsverhältnis von 1,03 und eine Dicke
von 9 μm
ergab.
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Beispiel III für das Verfahren
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Ein
thermotropes Flüsigkristallpolyester,
das 27 Mol-% Einheiten aus 6-Hydroxy-2-naphthoesäure und 73 Mol-% Einheiten
aus p-Hydroxybenzoesäure
enthielt, wurde durch einen Einschneckenextruder bei einer Temperatur
von 280 bis 300 °C
heißgeknetet
und dann durch eine Blasdüse
mit 40 mm Durchmesser und 0,6 mm Schlitzgröße extrudiert, um einen Flüssigkristallpolymerfilm
mit 50 μm
Dicke herzustellen. Der resultierende Flüssigkristallpolymerfilm hatte
einen Schmelzpunkt von 280 °C,
ein Segmentorientierungsverhältnis
(SOR) von 1,02 und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
von –8
ppm/°C.
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Der
resultierende Flüssigkristallpolymerfilm
als Material für
die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht und
eine gewalzte Kupferfolie mit einer Dicke von 10 μm und einem
Wärmeausdehnungskoeffizienten
von 18 ppm/°C
wurden nach Übereinanderlegen
mit Hilfe einer Vakuum-Flachbettheißpresse ähnlich wie im Beispiel I heißverpreßt und dann
so getrennt, daß ein
Abschnitt des Flüssigkristallpolymerfilms
auf der Kupferfolie verbleiben konnte, wodurch die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
bereitgestellt wurde. Nach Wegätzen
der gewalzten Kupferfolie mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
wurde die Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht gemessen,
was ein Segmentorientierungsverhältnis
von 1,02 und eine Dicke von 15 μm
ergab. Der Wärmeausdehnungskoeffizient
wurde mit –8
ppm/°C ermittelt.
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Beispiel IV für das Verfahren
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Das
Basismaterial mit der im Beispiel III erhaltenen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
wurde mit Hilfe eines Umluftheizofens auf 292 °C erwärmt. Die gewalzte Kupferfolie
wurde durch die chemische Ätztechnik
weggeätzt.
Die resultierende Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
zeigte ein Segmentorientierungsverhältnis von 1,02, eine Dicke
von 15 μm
und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
von 18 ppm/°C.
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Beispiel V für das Verfahren
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Der
gleiche Flüssigkristallpolymerfilm
wie im o. g. Beispiel III mit der gleichen Dicke von 50 μm wie im Beispiel
III wurde zwischen einer elektrolytischen Kupferfolie mit 18 μm Dicke als
obere Metallfolie und einer elektrolytischen Kupferfolie mit 18 μm Dicke als
untere Metallfolie eingefügt
und durch eine auf 30 mm Hg evakuierte Vakuum-Flachbettheißpresse
bei einer Preßtemperatur
von 270 °C
unter einem Druck von 60 kg/cm2 heißgepreßt, um ein
doppelseitiges Metall-Polymer-Laminat mit einer Dicke von 86 μm herzustellen.
Der verwendete Flüssigkristallpolymerfilm
hatte ein Segmentorientierungsverhältnis von 1,02.
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Das
resultierende doppelseitige Metall-Polymer-Laminat wurde an einer
Dickenzwischenebene getrennt, um zwei einseitige Metall-Polymer-Laminate
zu bilden. Die Flüssigkristallpolymerschicht
in jedem dieser einseitigen Metall-Polymer-Laminate hatte eine Trennfläche, die
flach und glatt sowie flusenfrei war. Jedes der resultierenden einseitigen
Metall-Polymer-Laminate
hatte eine Dicke von 43 μm,
und da die verwendete einzelne Metallfolie eine Dicke von 18 μm hatte,
betrug somit die Dicke der Flüssigkristallpolymerschicht
in jedem der einseitigen Metall-Polymer-Laminate 25 μm.
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Die
Metallfolie in jedem der einseitigen Metall-Polymer-Laminate wurde danach
mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
weggeätzt,
um eine filmartige Flüssigkristallpolymerschicht
zu hinterlassen, deren ermitteltes Segmentorientierungsverhältnis 1,02
betrug, womit folglich keine Variation im Segmentorientierungsverhältnis auftrat.
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Beispiel VI für das Verfahren
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Durch
Ausüben
einer Kraft auf einen oberen und einen unteren Abschnitt des gleichen
doppelseitigen Metall-Polymer- Laminats
mit 86 μm
Dicke wie im Beispiel V, die benachbart zur oberen bzw. unteren
Metallfolie lagen, um die Flüssigkristallpolymerschicht
an einer sich vom Beispiel V unterscheidenden Position nach oben und
unten zu trennen, wurden ein erstes Laminat mit der oberen Metallfolienschicht
und einer geteilten Flüssigkristallpolymerschicht
sowie ein zweites Laminat mit der unteren Metallfolie und einer
geteilten Flüssigkristallpolymerschicht
hergestellt.
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Das
erste Laminat hatte eine Dicke von 48 μm, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
des ersten Laminats eine Dicke von 30 μm hatte, wogegen das zweite
Laminat eine Dicke von 38 μm
hatte, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
des zweiten Laminats eine Dicke von 20 μm hatte.
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Anschließend wurden
die jeweiligen Metallfolienschichten des ersten und zweiten Laminats
mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
weggeätzt.
Beide resultierenden Flüssigkristallpolymerschichten
im ersten und zweiten Laminat hatten ein Segmentorientierungsverhältnis von
1,02.
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Beispiel VII
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Ein
thermotropes Flüsigkristallpolyester,
das 27 Mol-% Einheiten aus 6-Hydroxy-2-naphthoesäure und 73 Mol-% Einheiten
aus p-Hydroxybenzoesäure
enthielt, wurde durch einen Einschneckenextruder bei einer Temperatur
von 280 bis 300 °C
heißgeknetet
und dann durch eine Blasdüse
mit 40 mm Durchmesser und 0,6 mm Schlitzgröße extrudiert, um einen Flüssigkristallpolymerfilm
mit 16 μm
Dicke herzustellen. Der resultierende Flüssigkristallpolymerfilm hatte
einen Schmelzpunkt von 280 °C
und ein Segmentorientierungsverhältnis (SOR)
von 1,02.
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Der
resultierende Flüssigkristallpolymerfilm
mit 16 μm
Dicke wurde zwischen zwei elektrolytischen Kupferfolien mit einer
Dicke von jeweils 18 μm
eingefügt
und dann mit Hilfe eines Paars Heißpreßwalzen, die auf eine Walzentemperatur
von 280 °C
erwärmt
waren, bei einem Arbeitsdruck von 100 kg/cm2 mit
ihnen wärmeverbunden,
um so ein doppelseitiges Metall-Polymer-Laminat bereitzustellen,
das die obere und untere Metallfolienschicht mit der dazwischen
eingefügten
Flüssigkristallpolymerschicht
aufwies. Dieses doppelseitige Metall-Polymer-Laminat hatte eine
Dicke von 52 μm.
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Danach
wurden ein Oberseiten- und ein Unterseitenabschnitt des doppelseitigen
Metall-Polymer-Laminats auf solche Weise getrennt, daß sie durch
Ausüben
einer Kraft darauf voneinander abgezogen wurden, um die Flüssigkristallpolymerschicht
in eine obere und eine untere Polymerschicht zu teilen, wodurch
ein erstes Laminat mit der oberen Metallfolienschicht und der oberen
Flüssigkristallpolymerschicht
sowie ein zweites Laminat mit der unteren Metallfolienschicht und
der unteren Flüssigkristallpolymerschicht
gebildet wurden.
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Das
erste Laminat hatte eine Dicke von 26 μm, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
im ersten Laminat eine Dicke von 8 μm hatte, während das zweite Laminat eine
Dicke von 26 μm
hatte, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
im zweiten Laminat auch eine Dicke von 8 μm hatte.
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Anschließend wurden
die jeweiligen Metallfolienschichten des ersten und zweiten Laminats
mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
weggeätzt.
Beide resultierenden Flüssigkristallpolymerschichten
im ersten und zweiten Laminat hatten ein Segmentorientierungsverhältnis von
1,02.
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Beispiel VIII
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Eine
elektrolytische Kupferfolie mit einer Dicke von 18 μm wurde auf
die Flüssigkristallpolymerschicht des
im Beispiel VII erhaltenen Laminats mit 26 μm Dicke gelegt und dann ähnlich wie
im Beispiel VII damit wärmeverbunden,
um ein Laminat mit der oberen Metallfolienschicht und einer unteren
Metallfolienschicht sowie der dazwischen eingefügten Flüssigkristallpolymerschicht
zu bilden. Dieses resultierende Laminat hatte eine Dicke von 44 μm.
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Danach
wurden ein Oberseiten- und ein Unterseitenabschnitt des 44 μm starken
Laminats so getrennt, daß sie
durch Ausüben
einer Kraft darauf voneinander abgezogen wurden, um die Flüssigkristallpolymerschicht
in eine obere und eine untere Polymerschicht zu teilen, wodurch
ein erstes Laminat mit der oberen Metallfolienschicht und der oberen
Flüssigkristallpolymerschicht
sowie ein zweites Laminat mit der unteren Metallfolienschicht und
der unteren Flüssigkristallpolymerschicht
gebildet wurden.
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Das
erste Laminat hatte eine Dicke von 22 μm, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
im ersten Laminat eine Dicke von 4 μm hatte, während das zweite Laminat eine
Dicke von 22 μm
hatte, weshalb die Flüssigkristallpolymerschicht
im zweiten Laminat auch eine Dicke von 4 μm hatte.
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Anschließend wurden
die jeweiligen Metallfolienschichten des ersten und zweiten Laminats
mit Hilfe der chemischen Ätztechnik
weggeätzt.
Beide resultierenden Flüssigkristallpolymerschichten
im ersten und zweiten Laminat hatten ein Segmentorientierungsverhältnis von
1,02.
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Beispiel IX
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Eine
elektrolytische Kupferfolie mit einer Dicke von 18 μm wurde auf
die Flüssigkristallpolymerschicht des
im Beispiel VIII erhaltenen Laminats mit 22 μm Dicke gelegt und dann mit
Hilfe einer auf eine Pressentemperatur von 294 °C erwärmten Heißpresse unter einem Druck von
20 kg/cm2 damit wärmeverbunden, um ein Laminat
mit der oberen Metallfolienschicht und einer unteren Metallfolienschicht
sowie der dazwischen eingefügten
Flüssigkristallpolymerschicht
zu bilden. Dieses resultierende Laminat hatte eine Dicke von 40 μm. Danach
wurden die Metallfolienschichten in diesem Laminat weggeätzt, um
eine Schaltung in einer Fläche
von 15 × 15
mm zu bilden, wobei die Schaltung an einem Halbleiterchip thermisch
angebracht wurde, um so eine teilebestückte Schaltungsplatine fertigzustellen.
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Beispiel X
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Eine
elektrolytische Kupferfolie mit einer Dicke von 18 μm wurde auf
die Flüssigkristallpolymerschicht des
im Beispiel VIII erhaltenen Laminats mit 22 μm Dicke gelegt und dann mit
Hilfe einer auf eine Pressentemperatur von 294 °C erwärmten Heißpresse unter einem Druck von
20 kg/cm2 damit wärmeverbunden, um zwei Laminate
zu bilden, die jeweils die obere Metallfolienschicht und eine untere
Metallfolienschicht mit der dazwischen eingefügten Flüssigkristallpolymerschicht
aufwiesen. Jedes der resultierenden Laminate hatte eine Dicke von
40 μm. Anschließend wurde
ein Schaltungsmuster mit Hilfe einer Ätztechnik auf der Metallfolie
in jedem der resultierenden Laminate mit 40 μm Dicke gebildet. Der gleiche
Flüs sigkristallpolymerfilm
mit 50 μm Dicke
wie der im Beispiel III verwendete wurde zwischen den beiden Laminaten
mit den darauf gebildeten jeweiligen Schaltungsmustern eingefügt und dann
mit Hilfe einer auf eine Pressentemperatur von 284 °C erwärmten Heißpresse
unter einem Druck von 10 kg/cm2 damit wärmeverbunden,
um ein einzelnes Laminat mit einer mehrschichtigen Struktur zu bilden.
Danach wurden Abschnitte der Schaltungsmuster, die schließlich als Anschlußverbindungen
dienen, durchbohrt, um Durchgangslöcher zu bilden, die anschließend mit
Hilfe eines nicht elektrolytischen Karmesinplattierungsverfahrens
kupferplattiert wurden, um so ein mehrschichtiges Schaltungssubstrat
fertigzustellen.
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Wie
zuvor vollständig
beschrieben wurde, stellt die Erfindung wirksam folgendes bereit:
ein Verfahren zur Bildung der isotropen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
und insbesondere eine Einrichtung zur Bildung der isotropen Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
mit einer Dicke von höchstens
9 μm sowie
die isotrope Flüssigkristallpolymer-Überzugsschicht
mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten,
der dem des Basismaterials gleicht oder im wesentlichen gleicht.
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Außerdem kann
erfindungsgemäß das einseitige
Metall-Polymer-Laminat unter Nutzung des Flüssigkristallpolymers hergestellt
werden, ohne daß ein
bisher erforderlicher Trennfilm verwendet werden muß. Aus diesem
Grund lassen sich die durch Verwendung des Trennfilms bisher anfallenden
Kosten beseitigen. Da zudem zwei einseitige Metall-Polymer-Laminate
aus dem einzelnen doppelseitigen Metall-Polymer-Laminat durch ein
einzelnes Verfahren hergestellt werden können, lassen sich die erfindungsgemäßen einseitigen
Metall-Polymer-Laminate mit einer Geschwindigkeit herstellen, die
im wesentlichen doppelt so hoch wie die im bekannten Verfahren erforderliche
ist, was mit steigender Produktivität einhergeht.
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Wie
zuvor außerdem
vollständig
beschrieben wurde, stellt die Erfindung ferner das Laminat mit der ultradünnen Flüssigkristallpolymerschicht
und der Metallfolienschicht sowie das Laminat bereit, das die Flüssigkristallpolymerschicht
mit einem Segmentorientierungsverhältnis enthält, das in jeder Richtung in
einer Ebene gleichmäßig ist.
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Die
Erfindung wurde im Zusammenhang mit ihren bevorzugten Ausführungsformen
anhand der beigefügten
Zeichnungen vollständig
beschrieben, die nur zur Veranschaulichung dienen.
