WO2008003545A1 - Flexibler leiterträger und verwendung eines glasfasergewebes und eines harzes für den flexiblen leiterträger - Google Patents

Flexibler leiterträger und verwendung eines glasfasergewebes und eines harzes für den flexiblen leiterträger Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a flexible conductor carrier with a base layer.
  • the base layer comprises a glass fiber fabric and a resin.
  • the invention relates to the use of the glass fiber fabric and the resin for at least one base layer of the flexible conductor carrier.
  • Flexible conductor carriers for receiving electronic components are regularly formed from two polyimide films, between which copper conductor tracks are embedded.
  • the cost of such polyimide films is very high. If the polyimide films have to be processed on the flexible conductor carrier, for example to form recesses in one of the polyimide films for contacting the copper interconnects, these recesses must be formed by punching out.
  • the invention is characterized in terms of a first aspect of the invention by a flexible conductor carrier with a base layer and at least one conductor track.
  • the base ⁇ layer comprises a glass fiber fabric and a resin.
  • the resin comprises a fabric having an imide group.
  • the conductor track is formed on the base layer.
  • the base layer comprises polyimide resin and / or bismaleimide / triazine resin.
  • the use of the glass fiber fabric in conjunction with polyimide resin or Bismaleini- mid / triazine resin contributes to particularly cost-effective manufacturing len in the flexible conductor carrier and allows the Lei ⁇ terangdicke between 120 and 150 microns. Furthermore, such a base layer is very temperature resistant.
  • the resin content of the base layer is klei ⁇ ner than 40 percent. This contributes to the fact that the flexible conductor carrier has a particularly favorable coefficient of expansion and / or a particularly favorable dielectric constant.
  • the flexible conductor carrier has a cover layer.
  • the top layer covers at least partially the Ba ⁇ sis slaughter and the conductor track.
  • the cover layer comprises a polyimide film and / or a lacquer. This can ermögli ⁇ chen, the flexible conductor carrier form very flexible.
  • the paint is preferably flexible and / or an insulating varnish and / or a solder resist.
  • the base layer is fixed with the side facing away from the cover layer side of the base layer on a Trä ⁇ ger. This allows for a rigid fixation of the fle ⁇ ble conductor carrier.
  • the invention is characterized according to a second aspect of the invention by use of the glass fiber fabric and the resin for at least the base layer of the flexible conductor carrier.
  • the resin comprises the fabric comprising the imide group.
  • the glass fiber fabric and polyimide resin and / or bismaleimide / triazine resin is used for the base layer.
  • FIG. 1 shows a flexible conductor carrier
  • FIG. 2 shows a first section through the flexible conductor carrier according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a second section through the flexible conductor carrier according to FIG. 1
  • a flexible conductor carrier 2 (FIG. 1) comprises at least one, preferably a plurality of conductor tracks 4.
  • the flexible conductor carrier 2 preferably has a cover layer 6.
  • the covering layer 6 In at least one, preferably a plurality of contact areas 8, the covering layer 6 a, ⁇ relationship, on a plurality of recesses which form an overlap area with the conductor tracks. 4 In the contact region 8, the conductor tracks 4 can be contacted easily.
  • the cover layer 6 is formed from an electrically insulating material.
  • the cover layer 6 preferably comprises a lacquer.
  • the lacquer may be for example a solder resist and / or insulating varnish and is preferably flexible. Flexible be ⁇ indicated in this regard that the dried paint does not abblät- in a bending of the flexible conductor carrier 2 tert.
  • the cover layer 6 may comprise a polyimide film.
  • the conductor tracks 4 and the cover layer 6 are fixedly arranged on a base layer 10 (FIG. 2, FIG. 3).
  • the base ⁇ layer 10 comprises a glass fiber fabric 14 which is inserted in a resin.
  • the resin preferably comprises a substance having an imide group.
  • the imide group is formed from two carboxylic acids or a dicarboxylic acid and from ammonia or a primary amine.
  • the resin is a polyimide resin and / or bismaleimide / triazine resin.
  • the conductor tracks 4 are preferably etched from a layer of copper, which is applied to the base layer 10.
  • the glass fiber fabric 14 is preferably the glass fiber fabric L30 or L40 according to standard IPC-4412.
  • a preferred type of fabric of the glass fiber fabric 14 is designated 140.
  • An upcoming ⁇ kartes basis weight of the glass fiber fabric 14 is approximately 20 g / m 2.
  • Preferred yarn types of the glass fiber fabric 14 are
  • the glass fiber cloth 14 has be ⁇ vorzugt the thread count chain 24 / shot twentieth
  • the base view 10 is very temperature resistant. Thereforeswei ⁇ se, the base layer 10 with the polyimide resin temperature ⁇ temperatures of 200 to 250 degrees Celsius and the base layer 10 with the bismaleimide / triazine resin temperatures from 165 to 180 degrees Celsius. Furthermore, the manufacturing costs for the base layer 10 are considerably lower than for a corresponding polyimide film.
  • the flexible conductor carrier 2 without the carrier 12 is particularly flexible. The flexible conductor carrier 2 allows bending radii of four to thirteen millimeters and 50 to 100 bending cycles.
  • the base layer 10 is fixedly connected to a carrier 12.
  • the base layer 10 may be laminated to the carrier 12.
  • the carrier 12 serves as example ⁇ to rapidly dissipate heat that occurs during operation of the flexible conductor carrier. 2 Therefore, the carrier 12 preferably comprises aluminum.
  • the carrier 12 may be coupled to a cooling device, for example.

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Abstract

Ein flexibler Leiterträger (2) hat eine Basisschicht (10) und zumindest eine Leiterbahn (4). Die Basisschicht (10) umfasst ein Glasfasergewebe (14) und ein Harz mit einem Stoff. Der Stoff weist eine Imid-Gruppe auf. Die Leiterbahn (4) ist auf der Basisschicht (10) ausgebildet.

Description

Beschreibung
Flexibler Leiterträger und Verwendung eines Glasfasergewebes und eines Harzes für den flexiblen Leiterträger
Die Erfindung betrifft einen flexiblen Leiterträger mit einer Basisschicht. Die Basisschicht umfasst ein Glasfasergewebe und ein Harz. Ferner betrifft die Erfindung die Verwendung des Glasfasergewebes und des Harzes für zumindest eine Basis- schicht des flexiblen Leiterträgers.
Flexible Leiterträger zur Aufnahme von elektronischen Bauteilen werden regelmäßig aus zwei Polyimidfolien gebildet, zwischen denen Kupfer-Leiterbahnen eingebettet sind. Die Kosten für derartige Polyimidfolien sind sehr hoch. Falls die Polyi- midfolien auf dem flexiblen Leiterträger bearbeitet werden müssen, beispielsweise zum Ausbilden von Ausnehmungen in einer der Polyimidfolien zum Kontaktieren der Kupfer- Leiterbahnen, so müssen diese Ausnehmungen durch Herausstan- zen ausgebildet werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung ein einfaches und kostengünsti¬ ges Verfahren zum Herstellen eines flexiblen Leiterträgers zu schaffen .
Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung zeichnet sich bezüglich eines ersten Aspekts der Erfindung durch einen flexiblen Leiterträger aus mit einer Basisschicht und zumindest einer Leiterbahn. Die Basis¬ schicht umfasst ein Glasfasergewebe und ein Harz. Das Harz umfasst einen Stoff, der eine Imid-Gruppe aufweist. Die Lei- terbahn ist auf der Basisschicht ausgebildet. Die Verwendung des Glasfasergewebes in Verbindung mit dem Stoff des Harzes, der die Imid-Gruppe umfasst, kann zu einem sehr kostengünsti¬ gen Herstellen des flexiblen Leiterträgers beitragen und kann eine Leiterträgerdicke zwischen 120 und 150 Mikrometer ermög¬ lichen. Ferner kann eine derartige Basissicht sehr tempera¬ turbeständig sein.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung umfasst die Basisschicht Polyimidharz und/oder Bis- maleinimid/Triazin-Harz . Die Verwendung des Glasfasergewebes in Verbindung mit Polyimidharz beziehungsweise Bismaleini- mid/Triazin-Harz trägt zum besonders kostengünstigen Herstel- len des flexiblen Leiterträgers bei und ermöglicht die Lei¬ terträgerdicke zwischen 120 und 150 Mikrometern. Ferner ist die derartige Basisschicht sehr temperaturbeständig.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten As- pekts der Erfindung ist der Harzgehalt der Basisschicht klei¬ ner als 40 Prozent. Dies trägt dazu bei, dass der flexible Leiterträger einen besonders günstigen Ausdehnungskoeffizienten und/oder eine besonders günstige Dielektrizitätskonstante aufweist .
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung hat der flexible Leiterträger eine Deckschicht. Die Deckschicht bedeckt zumindest teilweise die Ba¬ sisschicht und die Leiterbahn. Ferner umfasst die Deckschicht eine Polyimidfolie und/oder einen Lack. Dies kann ermögli¬ chen, den flexiblen Leiterträger besonders flexibel auszubilden. Der Lack ist vorzugsweise flexibel und/oder ein Isolierlack und/oder ein Lötstopplack.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des ersten Aspekts der Erfindung ist die Basisschicht mit der von der Deckschicht abgewandten Seite der Basisschicht auf einem Trä¬ ger fixiert. Dies ermöglicht eine steife Fixierung des fle¬ xiblen Leiterträgers.
Die Erfindung zeichnet sich gemäß eines zweiten Aspekts der Erfindung durch eine Verwendung des Glasfasergewebes und des Harzes für zumindest die Basisschicht des flexiblen Leiter- trägers aus. Das Harz umfasst den Stoff, der die Imid-Gruppe umfasst .
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des zweiten Aspekts der Erfindung wird für die Basisschicht das Glasfasergewebe und Polyimidharz und/oder Bismaleinimid/Triazin-Harz verwendet.
Die Erfindung ist im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 einen flexiblen Leiterträger,
Figur 2 einen ersten Schnitt durch den flexiblen Leiterträger gemäß Figur 1,
Figur 3 einen zweiten Schnitt durch den flexiblen Leiterträger gemäß Figur 1.
Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Ein flexibler Leiterträger 2 (Figur 1) umfasst zumindest ei- ne, bevorzugt mehrere Leiterbahnen 4. Zum Schutz der Leiterbahnen 4 weist der flexible Leiterträger 2 vorzugsweise eine Deckschicht 6 auf. In zumindest einem, bevorzugt mehreren Kontaktbereichen 8 weist die Deckschicht 6 eine, beziehungs¬ weise mehrere Ausnehmungen auf, die einen Überlappungsbereich mit den Leiterbahnen 4 bilden. Im Kontaktbereich 8 können die Leiterbahnen 4 einfach kontaktiert werden.
Die Deckschicht 6 ist aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet. Die Deckschicht 6 umfasst vorzugsweise einen Lack. Der Lack kann beispielsweise ein Lötstopplack und/oder Isolierlack sein und ist vorzugsweise flexibel. Flexibel be¬ deutet in diesem Zusammenhang, dass der getrocknete Lack bei einem Verbiegen des flexiblen Leiterträgers 2 nicht abblät- tert . Alternativ dazu kann die Deckschicht 6 eine Polyimidfo- lie umfassen.
Die Leiterbahnen 4 und die Deckschicht 6 sind fest auf einer Basisschicht 10 (Figur 2, Figur 3) angeordnet. Die Basis¬ schicht 10 umfasst ein Glasfasergewebe 14, das in einem Harz eingelegt ist. Das Harz weist vorzugsweise einen Stoff auf, der eine Imid-Gruppe aufweist. Die Imid-Gruppe ist aus zwei Karbonsäuren oder einer Dikarbonsäure und aus Ammoniak oder einem primären Amin gebildet. Vorzugsweise ist das Harz ein Polyimidharz und/oder Bismaleinimid/Triazin-Harz .
Die Leiterbahnen 4 werden vorzugsweise aus einer Lage Kupfer geätzt, die auf der Basisschicht 10 aufgebracht ist.
Das Glasfasergewebe 14 ist vorzugsweise das Glasfasergewebe L30 oder L40 nach Norm IPC-4412. Ein bevorzugter Gewebetyp des Glasfasergewebes 14 wird mit 140 bezeichnet. Ein bevor¬ zugtes Flächengewicht des Glasfasergewebes 14 beträgt ca. 20g/m2. Bevorzugte Garntypen des Glasfasergewebes 14 sind
EC5.5 und/oder EC2.8. Ferner hat das Glasfasergewebe 14 be¬ vorzugt die Fadenzahl Kette 24/ Schuss 20.
Das Harz mit der Imid-Gruppe, insbesondere das Polyimidharz beziehungsweise das Bismaleinimid/Triazin-Harz in Verbindung mit dem Glasfasergewebe ermöglichen, die Basisschicht 10 le¬ diglich mit einer Leiterträgerdicke von 120 bis 150 Mikrome¬ tern auszubilden.
Die Basissicht 10 ist sehr temperaturbeständig. Beispielswei¬ se besteht die Basisschicht 10 mit dem Polyimidharz Tempera¬ turen von 200 bis 250 Grad Celsius und die Basisschicht 10 mit dem Bismaleinimid/Triazin-Harz Temperaturen von 165 bis 180 Grad Celsius. Ferner sind die Herstellungskosten für die Basisschicht 10 erheblich geringer als für eine entsprechende Polyimidfolie . Der flexible Leiterträger 2 ohne den Träger 12 ist besonders flexibel. Der flexible Leiterträger 2 ermöglicht Biegeradien von vier bis dreizehn Millimetern und 50 bis 100 Biegezyklen.
Vorzugsweise ist die Basisschicht 10 fest mit einem Träger 12 verbunden. Beispielsweise kann die Basisschicht 10 auf den Träger 12 auflaminiert sein. Der Träger 12 dient beispiels¬ weise dazu, Wärme schnell abzuleiten, die beim Betrieb des flexiblen Leiterträgers 2 auftritt. Daher umfasst der Träger 12 vorzugsweise Aluminium. Der Träger 12 kann beispielsweise mit einer Kühlvorrichtung gekoppelt sein.

Claims

Patentansprüche
1. Flexibler Leiterträger (2) mit
- einer Basisschicht (10), die ein Glasfasergewebe (14) und ein Harz mit einem Stoff umfasst, der eine Imid-Gruppe auf¬ weist,
- zumindest einer Leiterbahn (4), die auf der Basisschicht (10) ausgebildet ist.
2. Flexibler Leiterträger (2) nach Anspruch 1, bei dem die
Basisschicht Polyimidharz und/oder Bismaleinimid/Triazin-Harz umfasst .
3. Flexibler Leiterträger nach einem der vorstehenden Ansprü- che, bei dem der Harzgehalt der Basisschicht (10) kleiner als vierzig Prozent ist.
4. Flexibler Leiterträger (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Deckschicht (6), die zumindest teilweise die Basisschicht (10) und die Leiterbahn (4) bedeckt und die eine Polyimidfolie und/oder einen Lack umfasst.
5. Flexibler Leiterträger (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Basisschicht (10) mit der von der Deck- schicht (6) abgewandten Seite der Basisschicht (10) auf einem Träger (12) fixiert ist.
6. Verwendung eines Glasfasergewebes und eines Harzes mit ei¬ nem Stoff, der eine Imid-Gruppe umfasst, für zumindest eine Basisschicht (10) eines flexiblen Leiterträgers (2).
7. Verwendung eines Glasfasergewebes (14) und Polyimidharz und/oder Bismaleinimid/Triazin-Harz für die Basisschicht (10) des flexiblen Leiterträgers (2).
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