專利名稱：用于生產(chǎn)印刷電路板元件的隔板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及用于通過壓制單層生產(chǎn)印刷電路板元件的隔板，該隔板具有金屬核心層以及該核心層至少一面上的涂層。
背景技術：
已知，為了生產(chǎn)由多個層構(gòu)成的印刷電路板元件，尤其是為了生產(chǎn)所謂的多層印刷電路板或簡稱多層，相應分層壓制或真空壓制中單層壓制包(Einzellagenpresspaket)在例如大約180℃時相互連接。各個結(jié)構(gòu)包括生產(chǎn)印刷導線所必需的銅箔，還包括合成樹脂層(預浸層，通常為環(huán)氧樹脂層)或?qū)訅簩?。在用于印刷電路板的所謂基礎材料(Basismaterial)中可以想像可與多層電路板生產(chǎn)相比的生產(chǎn)，基礎材料通常涉及一面或雙面涂覆導電層(尤其是銅箔)的合成樹脂層(預浸層)。這些基礎材料在生產(chǎn)多層電路板時也被用作所謂的“內(nèi)層”，并且也形成印刷電路板元件。
通常，在上述壓制時，多個壓制包在壓型機中被相互重疊地構(gòu)造，并且這些包由隔板，也被稱為壓緊板，相互分隔。隔板首先具有這樣的功能，即在壓制單層時產(chǎn)生均勻的壓力和溫度分布，以便獲得質(zhì)量好的印刷電路板產(chǎn)品。隔板大多包括鋼板或者鋁板，并且因此也稱為隔片?；谒枋龅墓δ?，它們應該比銅箔硬。如果考慮到在現(xiàn)代印刷電路板中印刷導線越來越細，并且其間距也越來越小，則這個結(jié)構(gòu)很有意義。例如，在所謂的高技術印刷電路板中，根據(jù)HDI技術(HDI-高密度互連High Density Interconnect-技術)，使用厚度＜12μm，例如僅僅5μm的銅箔。其中有這樣的危險，即在壓制時印刷導線可能擠穿壓制包中的表面銅箔，該效果被稱為“圖像轉(zhuǎn)移(Imagetransfer)”。因此，為了以經(jīng)濟的方式避免這個圖像轉(zhuǎn)移，在多層技術中大多使用例如厚度為1.5mm或1.2mm的特殊鋼板作為隔板，因為這些特殊鋼板具有高的表面硬度，此外，也如出于經(jīng)濟的原因所希望的那樣，可以被重復使用。
但是，另一方面，比較而言，特殊鋼是較差的熱導體，其中，在上述具有越來越小的印刷導線寬度和間距的HDI印刷電路板中，為了保證相應的質(zhì)量，各個層表面上以及要壓制的堆(Stapel)整個高度或厚度上特別快速和均勻的熱量分布是重要的。因此，已知的具有較好導熱性的隔板特別由鋁(或者鋁合金；如果下文中提到鋁，則也表示鋁合金)構(gòu)成，參看US 5 153 050A。但是，與特殊鋼隔板相比，鋁片作為隔板具有非常低的表面硬度，并且其只有例如大約為特殊鋼屈服點40％的屈服點。為此，鋁在壓制溫度，在大約180℃到200℃，丟失其強度(屈服點)的大約25％，并被“軟化退火”。由此也導致了上述圖像轉(zhuǎn)移。與此相反，在180℃或200℃的壓制溫度時，在特殊鋼隔板中，強度或表面硬度實際上還不改變。
鋁隔板的另一個缺點在于，與大多數(shù)其他合適的金屬相比，鋁具有高的熱膨脹系數(shù)。因此，如上所述，在壓制時，特別是在環(huán)氧樹脂液化以后，如果鋁隔板膨脹，那么產(chǎn)生壓制包(Presspaket)中要壓制的各個層的偏移，并且特別是在提到的微米范圍內(nèi)的導線組寬度中，更確切地說在例如100μm以及其下的寬度中，這可能導致?lián)p害，并因此導致廢品。
上述與鋁隔板相關的缺點對于用銅生產(chǎn)的隔板同樣有效。銅是很好的熱導體，并且因此確保了壓制堆中快速和均勻的熱量分布，但是，銅不能滿足為了避免上面提到的圖像轉(zhuǎn)移而對強度或表面硬度的標準。
此外，例如在US 5 256 474 A中也公開了用鋁生產(chǎn)的隔板，其中，在該隔板中，在鋁核心層上，在兩個側(cè)面上涂敷防粘附層(Antihaftschicht)，以便在壓制后隔板能夠很容易地與印刷電路板的銅層分離。但是，這里還是涉及具有上面所提到的缺點的鋁片隔板。
另一方面，WO 99/53737 A和WO 02/058448 A公開了具有由合金鋼構(gòu)成的基片的隔板，根據(jù)WO 99/53737 A，在基片上涂敷至少一個銅層；但是這個銅層如所述的那樣具有低的表面硬度，并且核心層，即基片，具有低的導熱性；這個缺點在根據(jù)WO 02/058448 A的隔板中也存在，其中在那里設置金屬夾層，尤其是由鋁構(gòu)成的金屬夾層，其相連表面金屬層，尤其是由銅構(gòu)成的表面金屬層與鋼基片；這些表面金屬層，尤其是銅層被嵌入在要生產(chǎn)的電氣元件中，因此嚴格來說不是真正隔板的部分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的任務是提供一種在本文開始時所提到的隔板，借助于該隔板能夠以令人滿意的方式滿足上面提到的、由于相關聯(lián)的材料特性而相互矛盾的、一方面涉及均勻熱量分布而另一方面涉及高強度或表面硬度的要求。其中，本發(fā)明基于這樣的考慮，即隔板構(gòu)造為復合材料隔板，并且因此組合地提供和使用不同金屬的特性。
為了實現(xiàn)這個任務，本發(fā)明提供了具有獨立權(quán)利要求特征的隔板。在從屬權(quán)利要求中給出了優(yōu)選實施方式和改進方案。
因此，在根據(jù)本發(fā)明的隔板中，存在由高導熱性金屬，例如鋁或銅，構(gòu)成的核心層或中間層，并且該核心層至少在一個側(cè)面上，優(yōu)選為在兩個側(cè)面上，通過冷電鍍(Kaltplattieren)或滾動電鍍(Walzplattieren)而與硬金屬，例如特殊鋼、碳素鋼，但也可以是鎳等，相連。其中，這個硬金屬電鍍可以比較薄，例如大約0.075mm數(shù)量級的厚度，相反，核心，例如由鋁或銅構(gòu)成的核心，具有例如0.35mm的厚度。在滾動電鍍或冷電鍍中，以熔接的方式實現(xiàn)金屬的表面連接，由此也獲得有利的效果，即在加熱時，只有對應于硬金屬電鍍的那個可能產(chǎn)生熱膨脹，即如果導熱金屬，例如鋁或銅，只用于隔板，那么不再產(chǎn)生這些金屬的相當強的熱膨脹。因此，本來比鋁的熱膨脹小很多的例如鋼的熱膨脹在相對高的溫度時才起作用，但是這個高的溫度在具體壓制各個層以生產(chǎn)印刷電路板時不出現(xiàn)。例如，大小為600×450mm的鋁隔板在每個方向上得到大約5mm的膨脹，由鋼構(gòu)成的這個尺寸的隔板-但只在高溫時-只有大約2mm的膨脹，但只在更高溫度時，相反，在壓制時涉及的溫度180℃或200℃時，只有0.1mm-0.2mm。由于與硬的電鍍材料熔接，所以由導熱金屬構(gòu)成的核心層也必須與這個小的膨脹相適應。
根據(jù)本發(fā)明的隔板的另一個優(yōu)點在于，盡管被生產(chǎn)為復合板，但是也可以獲得低成本，這是因為鋁具有相對低的比重，使得鋁的按千克計算的采購價相對小地反映在按隔板面積計算的隔板銷售價中。
因此，綜上所述，通過本發(fā)明得到了一種隔板，一方面，其由于對導熱性起決定作用的核心的好的導熱性(對于隔板的總質(zhì)量，大約75％為導熱材料，例如鋁，而只有25％的硬金屬，例如鋼)，所以確保了壓制時表面和堆高度(Stapelhoehe)上均勻的熱量分布，即在使用根據(jù)本發(fā)明的隔板時，環(huán)氧樹脂實際上一次就都變?yōu)橐簯B(tài)，并且另一方面，其通過電鍍的硬金屬而具有必需的表面硬度，以便避免不希望的圖像轉(zhuǎn)移，并且以便也使得隔板可能在壓制過程中被多次使用。其中，為了壓制，也有利地可能在表面的硬金屬層上涂敷潤滑劑，例如以鏈烯烴為基礎的潤滑劑。


以下將借助于附圖中所表示的，特別優(yōu)選的實施例來進一步闡述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。其中圖1以示意圖表示具有多個單層和隔板復合元件的多層壓制包的構(gòu)造；圖2示例性地表示具有隔膜囊(Trennfoliensack)的隔板復合元件；圖3表示根據(jù)圖2的隔板復合元件的示例性俯視圖；以及圖4表示隔板的示例性截面，它可以在圖1至3的構(gòu)造中被使用，并且它是本發(fā)明的目的。
具體實施例方式
在圖1中，示例性和部分地表示了多層壓制包，其中表示了，隔板復合元件1與用于多層印刷電路板的、后面簡稱為結(jié)構(gòu)2的單層結(jié)構(gòu)2交替。虛線矩形表示的隔板復合元件1包括隔板3，也被稱為壓緊板、隔片或壓緊片，在它上面在這里為隔膜形式的防粘附層6上方涂敷配備有樹脂層4的銅箔5。具有樹脂涂敷的銅箔5，4、隔膜6、隔片3、又一個隔膜6和用合成樹脂4涂敷的銅箔5的整體事先被結(jié)合成復合元件1，以下將借助于圖2和3在實施例中詳細闡述。
復合元件1的涂敷有樹脂5的銅箔4是多層印刷電路板的成分，此外，結(jié)構(gòu)2的蝕刻的內(nèi)層7(基礎材料)和合成樹脂層(預浸層)8也屬于多層電路板。
這樣的隔板復合元件1可以被設定為單元并且在生產(chǎn)電路板(元件)時可以與多層-單層交替地相互重疊堆積，由此大大地簡化了壓制中的堆積，這是因為可以在一個過程中一次設置五個元件4/5；6；3；6；5/4。這大大減小了處理時間(Handlingzeit)。被蝕刻的內(nèi)層7實現(xiàn)希望的電路或?qū)w模型，并且借助于預浸層8將它們相互粘合。這個連接在壓制中在提高的溫度時(例如在180℃時)以及在壓力或真空中實現(xiàn)。如圖1部分示例性所示，在這樣的壓制包中，可以相互重疊地涂敷20個結(jié)構(gòu)2。在各個結(jié)構(gòu)2之間設置隔板復合元件1，其中隔片3負責所生產(chǎn)的多層印刷電路板的平滑、整齊的表面。
在所限定的壓制循環(huán)期間，預浸層8的合成樹脂開始流動。通過設置防粘附層或隔層6防止層8的樹脂到達隔片或一般的隔板3，并且還防止了樹脂流到隔板3的邊緣。
根據(jù)圖2和3，設置分開的隔膜作為防粘附層6，并且這些隔膜6比隔板3大，并且比帶有樹脂層4的銅箔5大。如圖2所示，在這種情況下，銅箔5和隔板3優(yōu)選為相同大小，即使銅箔5可能很細微地小于隔板3。因為隔膜6各個側(cè)面都伸出隔板3，所以可以接住流動的樹脂。為了使樹脂也不能在隔膜6之間到達隔板3，隔膜6沿著粘接縫9借助于壓敏膠粘劑、丙烯酸膠粘劑或熔化膠粘劑(Schmelzkleber)相互連接。由此，隔板3被封閉在囊狀相互連接的隔膜6之間，即隔板3在隔膜囊中，其中隔板在這個隔膜囊中被自由活動地設置。
另一方面，銅箔5也借助于膠粘劑，例如熔化膠粘劑，尤其是熱熔膠粘劑或丙烯酸膠粘劑，以粘接縫10的形式粘附在隔膜6上。
圖4表示為了更好的顯示(沒有陰影線)的、隔板3的示例性截面，隔板3具有特別的、新穎的復合結(jié)構(gòu)。具體地，設置由高導熱性金屬，例如鋁或銅，構(gòu)成的隔層或核心層3.1，并且這個核心層3.1在兩個面表面地通過滾動電鍍，一般為冷電鍍，與外面的金屬層3.2相連，金屬層由與核心層3.1相比硬的金屬構(gòu)成，例如由特殊鋼、碳素鋼，或者鎳等金屬構(gòu)成。在通過冷電鍍將這些表面的硬金屬層3.2涂敷在核心層3.1上時，導致兩種金屬的熔接，由此產(chǎn)生穩(wěn)定的、平面連接。在完成的隔板3中，這個穩(wěn)定的平面連接導致了，由相對(即相對于表面的金屬層3.2)導熱好的金屬所構(gòu)成的核心層3.1被加熱時不再能夠以與它們自由存在的情況下那樣的程度膨脹，即產(chǎn)生了對應于由硬金屬構(gòu)成的那些表面金屬層3.2的熱膨脹。
在一個例子中，隔板3包括厚度大約為0.35mm的、由鋁構(gòu)成的核心層3.1，核心層兩面上設置有厚度約為0.075mm的、由特殊鋼構(gòu)成的表面金屬層。由此得到了小于單獨的鋁(或鋁合金)的組合導熱性，但是這個組合導熱性卻在鋁的導熱性的數(shù)量級中，即相對于210W/m.K大約為170W/m.K。另一方面，這種復合隔板3的組合熱膨脹基本對應于鋼的熱膨脹，尤其是特殊鋼或碳素鋼，即例如為鋁的熱膨脹的1/25到1/50。
在實際測試中經(jīng)受住考驗的另一個具體例子在隔板總厚度為0.5mm時具有以下構(gòu)造0.05mm特殊鋼(或鋼)0.40mm鋁0.05mm特殊鋼(或鋼)由此，得到以下物理值，借助于這些物理值說明該復合隔板的意義

如圖4所示，復合隔板3還可以在表面的兩個面上設置有表面潤滑劑層3.3，其中這個潤滑劑層可以以已知的方式在鏈烯烴基礎上被設置。
包括不同金屬的這種復合隔板3可以用于如圖1至3所述的隔板復合元件中，但是它當然也可以以相同方式在現(xiàn)有技術中，例如根據(jù)US 5 356 474 A，已知的單獨結(jié)構(gòu)中的壓制包中使用。特別地，該復合隔板3帶來了這樣的優(yōu)點，即本身相互矛盾的效果的組合，即一方面高強度和表面硬度以及另一方面好的導熱性，以便在壓制單層以生產(chǎn)印刷電路板元件時保證環(huán)氧樹脂快速、均勻的液化，以及防止圖像轉(zhuǎn)移或表面損壞，還保證隔板3的重復使用。
權(quán)利要求
1.用于通過壓制單層生產(chǎn)印刷電路板元件的隔板(3)，所述隔板(3)包括金屬核心層(3.1)和所述核心層至少一個面上的涂層，其特征在于，所述核心層(3.1)上的涂層由通過冷電鍍而涂敷在所述核心層上的表面金屬層(3.2)構(gòu)成，所述表面金屬層由與所述金屬核心層相比具有高表面硬度的金屬構(gòu)成，而所述金屬核心層(3.1)由與所述表面金屬層(3.2)相比導熱好的金屬構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的隔板，其特征在于，所述核心層(3.1)在兩個面上包括通過冷電鍍所涂敷的、具有相對高表面硬度的表面金屬層(3.2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的隔板，其特征在于，所述表面金屬層(3.2)是通過滾動電鍍涂敷的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的隔板，其特征在于，所述表面金屬層(3.2)由鋼，例如特殊鋼或碳素鋼構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項的隔板，其特征在于，所述表面金屬層(3.2)由鎳構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的隔板，其特征在于，所述核心層(3.1)由鋁構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項的隔板，其特征在于，所述核心層(3.1)由銅構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7所述的隔板，其特征在于，所述核心層(3.1)厚度為大約0.35mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項的隔板，其特征在于，所述表面金屬層(3.2)厚度為大約0.075mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項的隔板，其特征在于，在所述表面金屬層(3.2)上涂敷潤滑劑(3.3)，例如基于鏈烯烴的潤滑劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于通過壓制單層而生產(chǎn)印刷電路板的隔板(3)，該隔板包括金屬核心層(3.1)和核心層的至少一個表面上的涂層，其中核心層(3.1)上的涂層由通過冷電鍍而涂敷在核心層上的、由金屬構(gòu)成的表面金屬層(3.2)形成，該金屬與金屬核心層(3.1)相比具有更大的表面硬度，相反，金屬核心層(3.1)是由與表面金屬層(3.2)相比導熱好的金屬構(gòu)成。
文檔編號B32B37/00GK1732725SQ200380107341
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者額恩斯特-迪耶特·巴克豪斯 申請人:C2C印刷電路板技術有限公司