DE212016000255U1

DE212016000255U1 - Leiterplatte und Kameramodul

Info

Publication number: DE212016000255U1
Application number: DE212016000255.4U
Authority: DE
Original assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Current assignee: Taiyo Yuden Co Ltd
Priority date: 2015-12-25
Filing date: 2016-12-22
Publication date: 2018-08-09
Anticipated expiration: 2026-12-23
Also published as: JPWO2017111125A1; DE112016006058T5; US10674601B2; JP2018037679A; JP2017204650A; CN108432352B; JP6244499B2; US20180310401A1; WO2017111125A1; CN108432352A

Abstract

Rechteckige Leiterplatte für ein Kameramodul, die aufweist:ein Metallkernsubstrat, das umfasst:eine Einzelplatte, die eine rechteckige Vorderseite und eine rechteckige Rückseite und vier Seitenflächen aufweist, die die Vorderseite und die Rückseite verbinden,eine Isolationsschicht, die jeweils an der Vorderseite und der Rückseite des Metallkernsubstrats ausgebildet ist, wobei die Isolationsschicht aus einem isolierenden Harz gefertigt ist, das einen Füllstoff enthält, undein an der Isolationsschicht ausgebildetes Leitermuster, das sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite ausgebildet ist;wobei die Leiterplatte ferner aufweist:einen ersten Bestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für ein erstes Bildaufnahmeelement handelt,wobei der erste Bestückungsbereich an einer Seite in Längsrichtung an der Vorderseite der Leiterplatte angeordnet ist,wobei in dem ersten Bestückungsbereich ein erstes Leitermuster ausgebildet ist und das erste Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit dem ersten Bildaufnahmeelement ausgebildet ist,einen zweiten Bestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für ein zweites Bildaufnahmeelement handelt,wobei der zweite Bestückungsbereich an einer anderen Seite in Längsrichtung an der Vorderseite der Leiterplatte angeordnet ist,wobei in dem zweiten Bestückungsbereich ein zweites Leitermuster ausgebildet ist und das zweite Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit dem zweiten Bildaufnahmeelement ausgebildet ist, undeinen Komponentenbestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für eine Signalverarbeitungskomponente handelt, wobei sich der Komponentenbestückungsbereich zwischen dem ersten Bestückungsbereich und dem zweiten Bestückungsbereich befindet, in dem Komponentenbestückungsbereich ein drittes Leitermuster ausgebildet ist unddas dritte Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit der Komponente ausgebildet ist,wobei in einer Draufsicht die Bestückungsdichte des dritten Leitermusters in dem Komponentenbestückungsbereich höher ist als die Bestückungsdichte des ersten Leitermusters in dem ersten Bestückungsbereich oder die Bestückungsdichte des zweiten Leitermusters in dem zweiten Bestückungsbereich.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Leiterplatte und ein Kameramodul.
[Hintergrund]
Beispielsweise ist eine Leiterplatte mit einem Metallkern bekannt (zum Beispiel Patentdokumente 1 und 2).
[Liste der Zitate]
[Patentliteratur]

[Patentdokument 1]: Japanische Offenlegungsschrift Nr. S62-052988
[Patentdokument 2]: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-101245

[Kurzbeschreibung]
[Technische Problemstellung]
Ein Kameramodul, das an einer modernen mobilen Station, wie einem Smartphone, angebracht ist, stellt eine der dicksten Komponenten dar. In letzter Zeit steigt die Nachfrage nach dünneren Kameramodulen, wobei die Nachfrage nach dünneren und leichteren mobilen Stationen immer mehr zunimmt.
Da ein vorgegebener Abstand zwischen einem Bildsensor und einer Linse eingehalten werden muss, muss der Abstand von der Oberseite des Bildsensors zum unteren Bereich einer Leiterplatte verringert werden, um das Kameramodul dünner zu machen. Eine Vorgehensweise besteht darin, die Leiterplatte dünner zu machen.
Bei einer dünneren Leiterplatte ist die Steifigkeit jedoch geringer, wodurch die Bestückbarkeit der Leiterplatte und/oder die Festigkeit des Kameramoduls beeinträchtigt werden kann. Insbesondere nimmt die Festigkeit eines Keramiksubstrats, das häufig als Substrat für ein Kameramodul verwendet wird, deutlich ab.
Andererseits werden bei einer Leiterplatte mit einer Metallplatte als Kern bei der Vereinzelung eines Fertigungsnutzens in Einzelplatten Grate erzeugt, sodass Produkte und/oder Prozesse durch die Grate kontaminiert werden können. Solche Grate treten insbesondere an den Ecken der Einzelplatten auf, sodass Brücken, die die Einzelplatten miteinander verbinden, an den Ecken der Einzelplatten vermieden werden sollten und die Länge der Brücken möglichst gering sein sollte. Wenn die Brücken nicht an den Ecken ausgebildet sind, können sich die Ecken eines solchen Metallkerns jedoch während eines Prozessablaufs an etwas verfangen, sodass sich die Leiterplatte verziehen und beschädigt werden kann. Wenn die Länge der Brücken an den Seiten der Einzelplatten verringert wird, nimmt die Festigkeit der Brücken ab, sodass diese beim Fertigungsprozess brechen können.
[Lösung der Problemstellung]
Eine Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung umfasst: ein Metallkernsubstrat mit mehreren Metalleinzelplatten, die jeweils durch eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen festgelegt sind, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, wobei die Einzelplatten in einer ersten Richtung und einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung angeordnet sind, und mit mehreren Stegen, die aus demselben Material wie die Einzelplatten gefertigt und integral mit diesen ausgebildet sind, wobei eine Anordnung der Stege an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und die Stege die Einzelplatten an den Seitenflächen einander benachbarter Einzelplatten verbinden; eine Isolationsschicht, die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats ausgebildet ist; und ein Verdrahtungsmuster, das an einer Oberfläche der Isolationsschicht vorgesehen ist, wobei die Gesamtlänge der Stege an einer Seite der Einzelplatten größer oder gleich 50 % einer Länge der Seite ist.
Weitere Merkmale der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der vorliegenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Zumindest die folgenden Details erschließen sich aus der Beschreibung der vorliegenden Spezifikation und der zugehörigen Figuren.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Selbst wenn solche Grate beim Schneiden einer Leiterplatte aus einem Metallkernsubstrat gebildet werden, ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, die Auswirkungen auf die Qualität und den Herstellungsprozess der Einzelplatten zu minimieren und zu verhindern, dass die Leiterplatte auch bei Verwendung eines dünnen Metallkerns bei einem Herstellungsprozess durch Verwerfen bricht. Es wird darauf hingewiesen, dass sich diese Steifigkeit auch an einer großformatigen Leiterplatte (auch als Fertigungsnutzen bezeichnet) ergibt, wodurch die Bearbeitbarkeit verbessert wird.
Figurenliste

1A zeigt eine schematische Darstellung eines Metallkernsubstrats, das ein Substrat gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt, in einer Draufsicht.
1B zeigt eine Ansicht eines Querschnittes entlang der Linie A-A' im Bereich B-B' von 1A.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Leiterplatte gemäß einer ersten Ausführungsform, der dem von 1B entspricht, in einer Querschnittsansicht.
3A zeigt eine schematische Darstellung eines Metallkernsubstrats, das ein Substrat gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt, in einer Draufsicht.
3B zeigt eine Ansicht eines Querschnittes entlang der Linie D-D' im Bereich C-C' von 3A.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Bereichs einer Leiterplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform, der dem von 3B entspricht, in einer Querschnittsansicht.
5 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, in der eine Leiterplatte gemäß eines ersten modifizierten Beispiels schematisch dargestellt ist.
6 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, in der eine Leiterplatte gemäß eines zweiten modifizierten Beispiels schematisch dargestellt ist.
7 zeigt eine schematische Darstellung einer Verdrahtungsdichte eines Bestückungsbereichs eines Substrats gemäß einer dritten Ausführungsform in einer Draufsicht.
8 umfasst vergrößerte Seitenteilansichten, die eine Leiterplatte gemäß eines dritten modifizierten Beispiels schematisch darstellen.
9 zeigt ein Beispiel für eine Verdrahtungsdichte.
10 zeigt ein Metallkernsubstrat, bei dem eine gewalzte Cu-Schicht und eine Kupferbeschichtung verwendet werden.
11 veranschaulicht eine Konfiguration, bei der sich eine Kupferbeschichtung und eine Glasfasern enthaltende Isolationsschicht im innigen Kontakt befinden.
12 veranschaulicht Stege eines kreuzförmigen Schlitzbereichs.

[Beschreibung von Ausführungsformen]
Eine Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird im Folgenden gegebenenfalls unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Die hier beschriebene Leiterplatte eignet sich als Leiterplatte für ein Kameramodul. Die Leiterplatte gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht nur als Kameramodul anwendbar. Es ist zu beachten, dass in den Figuren gleiche oder ähnliche Komponenten mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen versehen sind.
[Erste Ausführungsform]
Eine Leiterplatte 10 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die 1A, 1B und 2 beschrieben. 1A zeigt eine Draufsicht, in der ein Metallkernsubstrat 11, das die Leiterplatte 10 bildet, schematisch dargestellt ist. 1B zeigt eine Ansicht eines Querschnittes entlang der Linie A-A' im Bereich B-B' von 1A. Zum besseren Verständnis der Querschnittsstruktur einer Einzelplatte 110 wurden jedoch die Stege und Lochbereiche weggelassen, die zu anderen Einzelplatten gehören. Ferner zeigt 2 eine schematische Querschnittsansicht, in der ein Bereich der Leiterplatte 10 dargestellt ist, der dem Bereich von 1B entspricht.
In den 1A, 1B und 2 ist die Dickenrichtung der Leiterplatte 10 als Richtung der Z-Achse definiert. Ferner wird angenommen, dass die Leiterplatte 10 so angeordnet ist, dass eine obere Fläche 11a und eine untere Fläche 11b des Metallkernsubstrats 11 parallel zu einer XY-Ebene und orthogonal zur Z-Achse ausgerichtet sind. Zudem wird angenommen, dass mehrere Einzelplatten 110 bis 113 der Leiterplatte 10 entlang der X-Achse parallel zu den vorgesehenen Schnittlinien CL11 bis CL13 und entlang der Y-Achse parallel zu den vorgesehenen Schnittlinien CL14 bis CL16, die orthogonal zu den vorgesehenen Schnittlinien CL11 bis CL13 verlaufen, angeordnet sind.
<Konfiguration der Leiterplatte>
Die Leiterplatte 10 eignet sich für die Verwendung als Leiterplatte für ein Kameramodul und umfasst wie in 2 dargestellt das Metallkernsubstrat 11, eine Isolationsschicht 12 und eine Lötstopplackschicht 13, 14. Es wird angemerkt, dass die Leiterplatte 10 eine Signalverdrahtung und einen Durchkontakt (Via) aufweist, die nicht dargestellt sind. Ferner kann es sich bei der Leiterplatte 10 um eine so genannte Mehrlagenleiterplatte handeln, die so aufgebaut ist, dass die Isolationsschicht 12 und ein Leitermuster, das die Signalverdrahtung umfasst, auf die Vorderseite und Rückseite des Substrats wiederholt (abwechselnd) laminiert werden und dabei mit den Isolationsschichten 12 isoliert werden.
Metallkernsubstrat
Das Metallkernsubstrat 11 ist ein plattenförmiges Element, das zum Beispiel aus einem Kupferelement besteht und der Leiterplatte 10 Steifigkeit verleiht. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das Metallkernsubstrat 11 eine Dicke von 250 µm oder weniger auf, zum Beispiel 210 µm, 160 µm oder 120 µm. Es wird darauf hingewiesen, dass das Metallkernsubstrat 11 auch als Masseleitung dient.
Das Metallkernsubstrat 11 umfasst mehrere Einzelplatten. Das einzelne Metallkernsubstrat 11 umfasst eine große Anzahl von Einzelplatten, wobei in dieser Beschreibung der Einfachheit halber davon ausgegangen wird, dass das Metallkernsubstrat 11 vier Einzelplatten 110 bis 113 aufweist. Die mehreren Einzelplatten 110 bis 113 besitzen eine viereckige Form und sind in Richtung der X-Achse (erste Richtung) und in Richtung der Y-Achse (zweite Richtung) ausgerichtet. Nur die vorgegebene Anzahl der mehreren Einzelplatten 110 bis 113 muss in X- und Y-Richtung ausgerichtet sein. Die mehreren Einzelplatten 110 bis 113 weisen die gleiche Form auf.
Ferner weist das Metallkernsubstrat 11 Stege auf. Die Stege sind Elemente zum Verbinden der einander benachbarten Einzelplatten untereinander und sind integral mit den Einzelplatten ausgeführt. Wie oben angegeben weisen die mehreren Einzelplatten 110 bis 113 die gleiche Form auf. Wenn die zu dem Einzelstück 110 gehörenden Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 beschrieben werden, erstrecken sich die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 von den Seiten der Einzelplatte 110, um die nebeneinander liegenden Seiten der benachbarten Einzeltücke (111, 113, usw.) zu verbinden.
Die Stege 121 bis 124 befinden sich entlang der vorgesehenen Schnittlinie CL11, die Stege 125 bis 128 liegen dagegen entlang der vorgesehenen Schnittlinie CL12. Zudem liegen die Stege 151 bis 153 entlang der geplanten Schnittlinie CL15, während sich die Stege 154 bis 156 entlang der geplanten Schnittlinie CL14 befinden. Das von diesen Stegen 121 bis 128 und 151 bis 156 umgebene Einzelstück 110 hat somit eine im Wesentlichen rechteckige Form, die von den entlang der geplanten Schnittlinien CL11, CL12, CL14 und CL15 verlaufenden Linien gebildet wird. Zu beachten ist, dass die vorgesehenen Schnittlinien CL11 bis CL16 virtuelle Linien sind und die Leiterplatte 10 entlang dieser virtuellen Linien zum Beispiel mit einem Schneidgerät in Einzelplatten geschnitten wird. Da die Klinge eines solchen Schneidgeräts eine vorbestimmte Breite hat und die Positionen, an denen die Leiterplatte 10 von einem Schneidgerät geschnitten wird, von den vorgesehenen Schnittlinien CL11 bis CL16 abweichen können, können die geplanten Schnittlinien CL11 bis CL16 auf eine vorgegebene Breite festgelegt werden.
Bei dem Einzelstück 110 werden vier Seiten entlang der vorgesehenen Schnittlinien CL11, CL12, CL14, CL15 von den kreuzförmigen Lochbereichen 131 bis 134 und den Lochbereichen 141 bis 146 und 161 bis 164 zusätzlich zu den oben beschriebenen Stegen 121 bis 128 und 151 bis 156 gebildet. Die kreuzförmigen Lochbereiche 131 bis 134 sind an Stellen ausgebildet, an denen sich die geplanten Schnittlinien CL11, CL12, CL14, CL15 schneiden. Zudem sind die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 und die Lochbereiche 141 bis 146 und 161 bis 164 jeweils abwechselnd zwischen den kreuzförmigen Lochbereichen 131 bis 134 angeordnet. Beispielsweise sind an der Seite entlang der geplanten Schnittlinie CL11 der Einzelplatte 110 der kreuzförmige Lochbereich 131, der Steg 121, der Lochbereich 141, der Steg 122, der Lochbereich 142, der Steg 123, der Lochbereich 143, der Steg 124 und der kreuzförmige Lochbereich 132 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet. Zudem sind an der Seite entlang der geplanten Schnittlinie CL15 der Einzelplatte 110 der kreuzförmige Lochbereich 132, der Steg 151, der Lochbereich 161, der Steg 152, der Lochbereich 162, der Steg 153 und der kreuzförmige Lochbereich 132 in der angegebenen Reihenfolge angeordnet. Ebenso sind an den diesen Seiten gegenüberliegenden Seiten die kreuzförmigen Lochbereiche 131, 133 und 134, die Stege 125 bis 128 und 154 bis 156 sowie die Lochbereiche 144 bis 146 und 163 bis 164 angeordnet.
Entsprechend sind die mehreren Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 in vorgegebenen Abständen an den vier Seiten der Einzelplatte 110 ausgebildet. Die vorgegebenen Abstände geben hierbei eine Strecke zwischen einander benachbarten Stegen 121 bis 128 und 151 bis 156 an (zum Beispiel eine Distanz zwischen den Stegen 121 und 122) und entsprechen der Länge der Lochbereiche 141 bis 143 entlang der geplanten Schnittlinie CL11. Vorzugsweise ist der vorgegebene Abstand beispielsweise größer oder gleich der Dicke D11 der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156. Dieser vorgegebene Abstand ist vorgesehen, um einen Kurzschluss zu verhindern, der durch einen Grat verursacht wird, der beim Schneiden der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 unter Verwendung von z. B. einer Schneidvorrichtung entsteht, wenn er die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 berührt.
Die Stege 121, 124, 125, 128, 151, 153, 154, 156 (d. h. die Stege, die den Eckbereichen 110a bis 110d der Einzelplatte 110 an jeder der Seiten am nächsten liegen) sind zudem an Positionen vorgesehen, die einen Abstand zu den Eckbereichen 110a bis 110d der Einzelplatte 110 aufweisen, der der Dicke D11 der Stege 121 bis 128 entspricht, d. h. an Positionen, die einen Abstand von jeweils D12 bis D15 zu den Eckbereichen 110a bis 110d aufweisen. Vorzugsweise weisen die Abstände D12 bis D15 beispielsweise eine Länge von 105 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 210 µm, eine Länge von 80 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 160 µm oder eine Länge von 60 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 120 µm auf. Dementsprechend kann verhindert werden, dass sich der Grat, der beim Schneiden der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 z. B. mit einem Schneidgerät entsteht, von der Einzelplatte 110 nach außen erstreckt und andere Einzelplatten und/oder Fertigungseinrichtungen beschädigt, abfällt und die Fertigungsprozesse kontaminiert oder dergleichen. Wenn die Abstände D12 bis D15 jedoch länger ausgeführt werden, können die Eckbereiche 110a bis 110d leicht an etwas hängen bleiben und/oder die Einzelplatte 110 kann sich verziehen. Daher ist es wünschenswert, dass die Abstände D12 bis D15 eine Länge haben, bei der dies nicht vorkommt. Die Grate, die durch Schneiden der Stege 121, 124, 125, 128, 151, 153, 154, 156 mit einem Schneidgerät (nicht abgebildet) entstehen, haben im Allgemeinen eine Länge von etwa der Dicke D11 der Stege 121, 124, 125, 128, 151, 153, 154, 156, oder mindestens eine Länge von etwa der Hälfte der Länge der Stege 121, 124, 125, 128, 151, 153, 154, 156. Dadurch können die Stege in der Nähe der Eckbereiche ausgebildet werden, wobei die Abstände D12 bis D15 der Dicke D11 der Stege 121, 124, 125, 128, 151, 153, 154, 156 entsprechen. Sind die Abstände D12 bis D15 jedoch größer als D11, dann sind die Abstände D12 bis D15 jedoch so lang zu wählen, dass sich eine großformatige Leiterplatte nicht verziehen kann und die Eckbereiche nicht an anderen Objekten hängen bleiben können. Beispielsweise kann die Länge bis zu einem Wert erhöht werden, der durch die folgende Formel gegeben ist: $Abstand = L (2 N + 1) + W$
wobei L eine Länge der Einzelplatte, N die Anzahl der Stege (Brücken) und W die Länge der Brücken an der Seite der Einzelplatte bezeichnen.
Wie in 1B dargestellt ist die Dicke D11 der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 vorzugsweise kleiner als die Dicke D10 des Metallkernsubstrats 11. Die Dicke D11 der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 beträgt z. B. 105 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 210 µm, 80 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 160 µm oder 60 µm bei einem Metallkernsubstrat 11 mit einer Dicke von 120 µm. Die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 mit der oben angegebenen Dicke sind so ausgebildet, dass bei den Stegen 121 bis 128 in der Unterseite 11b des Metallkernsubstrats 11 Vertiefungen ausgebildet sind, z. B. durch Ätzen bis zur Mitte, und bei den Stegen 151 bis 156 in der Oberseite 11a des Metallkernsubstrats 11 Vertiefungen ausgebildet sind, indem z. B. bis zur Mitte geätzt wird.
Ferner ist die Gesamtlänge der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 entlang der Seite der Einzelplatte 110 (L11+L12+L13+L14, L16+L17+L18) größer oder gleich 50 % der Länge L10, L15 der Seiten, wie durch die folgenden Formeln 1 und 2 ausgedrückt ist, und ist beispielsweise größer oder gleich 400 µm. $L10 \leq (L11 + L12 + L13 + L14) \times 2$
$L15 \leq (L16 + L17 + L18) \times 2$
Ferner sind einander benachbarte Stege der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 an der jeweiligen Seite der Einzelplatte 110 an unterschiedlichen Positionen in Dickenrichtung des Metallkernsubstrats 11 angeordnet, wie in 1B dargestellt ist. Konkret sind die Stege 121, 123, 125, 127, 151, 153, 154 und 156 in der gleichen Ebene wie die Oberseite 11a des Metallkernsubstrats 11 vorgesehen, während die Stege 122, 124, 126, 128, 152 und 155 in der gleichen Ebene wie die Unterseite 11b des Metallkernsubstrats 11 angeordnet sind.
Es wird darauf hingewiesen, dass ein Durchgangsloch und ein Dummy-Loch (nicht dargestellt) in dem Metallkernsubstrat 11 vorgesehen sind, ohne dass ein Hohlraum gebildet wird. Ein gelochter Bereich kann durch maschinelle Bearbeitung, wie z. B. Stanzen und Bohren, und chemische Bearbeitung, wie z. B. Ätzen, gebildet werden.
Isolationsschicht
Die Isolationsschicht 12 befindet sich an einer Oberfläche des Metallkernsubstrats 11. In der Isolationsschicht 12 ist ein Verdrahtungsmuster ausgebildet. Die Isolationsschicht 12 besteht aus einem duroplastischen synthetischen Harz mit Isolationseigenschaften, beispielsweise einem Epoxidharz, einem Polyimid, einem Bismaleimidtriazinharz oder solchen Harzen, die verstärkende Füllstoffe wie Glasfasern enthalten.
Lötstopplackschicht
Bei der Lötstopplackschicht 13, 14 handelt es sich um einen Isolationsfilm zum Schutz eines in der Leiterplatte 10 gebildeten Leitermusters, wobei sie auf einer Oberfläche der Isolationsschicht 12 ausgebildet ist. Die Lötstopplackschicht 13, 14 besteht z. B. aus einem duroplastischen Epoxidharz. Eine Elektrode (nicht dargestellt) an der Vorder- und Rückseite der Leiterplatte 10 liegt an einem Öffnungsbereich (nicht dargestellt) der Lötstopplackschicht 13, 14 frei.
Durch die Implementierung der oben beschriebenen Konfiguration oder eines nachfolgend beschriebenen Herstellungsverfahrens kann eine großformatige Leiterplatte 10 selbst bei verringerter Dicke des Metallkernsubstrats 11 fester ausgeführt werden, wodurch die Transportfähigkeit und Verarbeitbarkeit verbessert werden. Darüber hinaus lassen sich Steifigkeit und Ebenheit auch bei einer in Einzelplatten unterteilten Leiterplatte erzielen.
Konkret betrug das Elastizitätsmodul bei einer Messung, die an einer vereinzelten Leiterplatte mit einer Gesamtdicke von 274 µm durchgeführt wurde, die einen Füllstoff ohne Glasgewebe und ein Kupferkernsubstrat mit einer Dicke von 120 µm umfasste, etwa 23 GPa. Als Messgerät wurde ein Gerät zur Messung der dynamischen viskoelastischen Eigenschaften (RSA3, TI Instruments, Inc.) eingesetzt, wobei die Einzelplatte einem Dreipunktbiegeversuch mit 10 mm Abstand in der Mitte der Leiterplatte der Einzelplatte unterzogen wurde. In ähnlicher Weise betrug das Elastizitätsmodul bei einer Messung an einer füllstoffhaltigen Leiterplatte ohne Glasgewebe mit einer Gesamtdicke von 210 µm, die ein Kupferkernsubstrat mit einer Dicke von 60 µm aufwies, etwa 10 GPa.
Ein Elastizitätsmodul mit solchen Werten verbessert natürlich die Steifigkeit und Ebenheit und ergibt eine festere großformatige Leiterplatte. Es wird darauf hingewiesen, dass ein großflächiges Substrat und ein großflächiges Verdrahtungssubstrat bei allen Ausführungsformen auch als Fertigungsnutzen bezeichnet werden.
<Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte>
Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte 10 mit der oben beschriebenen Konfiguration.
Zunächst wird das Metallkernsubstrat 11 vorbereitet. Beispielsweise werden die kreuzförmigen Lochbereiche 131 bis 134 und die Lochbereiche 141 bis 146 und 161 bis 164 in der Oberseite 11a und der Unterseite 11b des Metallkernsubstrats 11 entlang der vorgesehenen sich schneidenden Schnittlinien CL11 bis CL16 gebildet. Dadurch werden die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 in einer diskontinuierlichen Weise ausgebildet. Die kreuzförmigen Lochbereiche 131 bis 134 und die Lochbereiche 141 bis 146 und 161 bis 164 werden durch Ätzen des Metallkernsubstrats 11 z. B. durch ein Nassätzverfahren gebildet. Ferner werden die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 gebildet, indem das Metallkernsubstrat 11 z. B. durch das Nassätzverfahren bis zur Mitte geätzt wird. Im Zuge dessen können auch ein Durchgangsloch und ein Dummy-Loch (nicht gezeigt) durch Ätzen gebildet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Durchgangsloch und ein Dummy-Loch und dergleichen unter Bezugnahme auf die 9 und 10 beschrieben werden.
Anschließend wird zur Bildung der Isolationsschicht 12 ein isolierendes Harzmaterial auf das Metallkernsubstrat 11 laminiert. Dabei werden die kreuzförmigen Lochbereiche 131 bis 134 und die Lochbereiche 141 bis 146 und 161 bis 164 sowie die Vertiefungen, die zur Ausbildung der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 bis zur Mitte geätzt wurden, mit einem Isolationsmaterial gefüllt, so dass die Löcher und Vertiefungen damit ausgefüllt werden. Er wird darauf hingewiesen, dass bei der Ausbildung der Isolationsschicht 12 eine nicht dargestellte Verdrahtungsschicht gebildet werden kann. In der Regel wird auf der Isolationsschicht 12 ein Leitermuster gebildet. Ein solches Leitermuster wird mit einer Isolationsschicht isoliert, wobei bei einer doppellagigen Leiterplatte jeweils auf der Vorder- und Rückseite und bei einer vierlagigen Leiterplatte jeweils zwei auf der Vorder- und Rückseite ausgebildet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Gesamtzahl vorgegeben sein kann. Ferner sind das Leitermuster auf der Vorderseite und das Leitermuster auf der Rückseite durch ein Durchgangsloch, ein Via und/oder dergleichen, elektrisch verbunden.
Anschließend werden die Lötstopplackschichten 13, 14 auf den Oberflächen der Isolationsschichten 12 gebildet. Dann wird das Metallkernsubstrat 11 entlang der geplanten Schnittlinien CL11 bis CL16 z. B. mit Hilfe einer Schneidvorrichtung in Einzelplatten 110 bis 113 geschnitten. Danach werden an den Einzelplatten 110 bis 113 Kamerakomponenten wie z. B. Bildaufnahmeelemente angebracht. Dann wird ein Halbleiterelement oder ein passive Komponente, die kein Bildaufnahmeelement ist, in einem Bereich (im Folgenden als Komponentenbestückungsbereich bezeichnet) angebracht, der sich von einem Bereich (im Folgenden als „Bauelementbestückungsbereich“ bezeichnet) unterscheidet, in dem das Bildaufnahmeelement angebracht ist. Der Bauelementbestückungsbereich und der Komponentenbestückungsbereich werden später ausführlich beschrieben.
Bei der ersten Ausführungsform reicht, selbst wenn durch Schneiden der Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 ein Grat gebildet wird, dieser Grat nicht an andere Stege heran. Dadurch kann verhindert werden, dass ein Grat abfällt. Da die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 so nahe wie möglich an den Eckbereichen 110a bis 110d ausgebildet werden können, ist es möglich, während des Prozessablaufs durch Verzug verursachte Schäden zu verhindern. Da die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 eine größere Breite haben können, ist die Leiterplatte 10 auch dann leicht zu handhaben, wenn das Metallkernsubstrat 11 dünn wird. Da ein dünnes Metallkernsubstrat 11 verwendet werden kann, kann zudem ein steifes Metallkernsubstrat 11 erhalten werden.
So wird bei großen Abmessungen der Leiterplatte 10 durch die Stege 121 bis 128 und 151 bis 156 verhindert, dass sich die Leiterplatte 10 an etwas verfängt oder verwirft, sodass die Verarbeitbarkeit bei der Herstellung der Leiterplatte 10 verbessert wird. Da das Metallkernsubstrat 11 aus einem Metallelement wie z. B. Kupfer gefertigt ist, bricht es nicht wie z. B. ein Keramikkern, wenn es in einem Gehäuse eines Mobiltelefons montiert wird. Ferner kann die Steifheit einer Kameramodulleiterplatte nach dem Schneiden sichergestellt werden.
[Zweite Ausführungsform]
Unter Bezugnahme auf die 3A, 3B und 4 wird eine Leiterplatte 20 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. 3A ist eine Draufsicht, die ein Metallkernsubstrat 21, das die Leiterplatte 20 bildet, schematisch darstellt. 3B zeigt eine Ansicht eines Querschnittes entlang der Linie C-C' im Bereich von D-D' von 3A. Zum besseren Verständnis der Querschnittsstruktur einer Einzelplatte 210 wurden jedoch Stege und Lochbereiche, die zu anderen Einzelplatten gehören, weggelassen. 4 zeigt eine Ansicht eines Querschnittes, der einem Teil der Leiterplatte 20, der dem Bereich von 3B entspricht, schematisch darstellt. Es wird darauf hingewiesen, dass die X-Achse, Y-Achse und Z-Achse in gleicher Weise wie in der ersten Ausführungsform definiert sind.
Wie aus 4 ersichtlich ist, weist die Leiterplatte 20 wie die Leiterplatte 10 gemäß der ersten Ausführungsform ein Metallkernsubstrat 21, eine Isolationsschicht 22 und eine Lötstopplackschicht 23, 24 auf. Die Leiterplatte 20 unterscheidet sich von der Leiterplatte 10 gemäß der ersten Ausführungsform vor allem durch die Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 und die Lochbereiche 242 bis 244 und 261 bis 264. Daher konzentriert sich die folgende Beschreibung auf das Metallkernsubstrat 21.
Die Einzelplatten 210 bis 213 des Metallkernsubstrats 21 haben jeweils eine viereckige Form, und nur die vorgegebene Anzahl der Einzelplatten ist wie bei der ersten Ausführung in X- und Y-Richtung ausgerichtet. Da die mehreren Einzelplatten 210 bis 213 die gleiche Form aufweisen, wird im Folgenden nur die Einzelplatte 210 beschrieben.
Ferner sind die Stege 221 bis 223 entlang der geplanten Schnittlinie CL21 und die Stege 224 bis 226 entlang der geplanten Schnittlinie CL22 vorgesehen. Ferner sind die Stege 251 bis 253 entlang der geplanten Schnittlinie CL25 und die Stege 254 bis 256 entlang der geplanten Schnittlinie CL24 angeordnet. Dadurch weist die von diesen Stegen 221 bis 226 und 251 bis 256 umgebene Einzelplatte 210 eine im Wesentlichen rechteckige Form auf, die durch die Linien entlang der geplanten Schnittlinien CL21, CL22, CL24 und CL25 gebildet wird.
Zudem erstrecken sich die Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 von den vier Seiten der Einzelplatte 210 und verbinden die daneben liegenden Seiten der benachbarten Einzeltücke (211, 213, usw.). Die mehreren Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 können in vorgegebenen Abständen an den vier Seiten der Einzelplatte 210 vorgesehen werden. Die vorgegebenen Abstände geben hier die Strecke zwischen einander benachbarten Stegen der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 an (z. B. einen Abstand zwischen den Stegen 221 und 222) und entsprechen der Länge der Lochbereiche 241, 242 entlang der geplanten Schnittlinie CL21. Vorzugsweise ist ein solcher vorgegebener Abstand z. B. größer oder gleich der Dicke D20 der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256. Es wird darauf hingewiesen, dass bei der zweiten Ausführungsform die Dicke D20 der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 gleich der Dicke des Metallkernsubstrats 21 ist, jedoch kleiner als die Dicke des Metallkernsubstrats 21 sein kann.
Dann werden die Stege 221, 223, 224, 226, 251, 253, 254 und 256 (d. h. die den Eckbereichen 210a bis 210d der Einzelplatte 210 an jeder der Seiten am nächsten (benachbart) gelegenen Stege) an Positionen angeordnet, die in Bezug zu den Eckbereichen 210a bis 210d der Einzelplatte 210 einen Abstand aufweisen, der der Dicke D20 der Stege 221 bis 226 (Metallkernsubstrat 21) entspricht, d. h. an Positionen, deren Entfernung von den Eckbereichen 210a bis 210d jeweils D21 bis D24 beträgt. Vorzugsweise weisen die Abstände D21 bis D24 bei einem Metallkernsubstrat 21 mit einer Dicke von 210 µm eine Länge von 210 µm, bei einem Metallkernsubstrat 21 mit einer Dicke von 160 µm eine Länge von 160 µm oder bei einem Metallkernsubstrat 21 mit einer Dicke von 120 µm eine Länge von 120 µm auf.
Ferner ist die Gesamtlänge der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 entlang der Seite der Einzelplatte 210 (L21+L22+L23, L25+L26+L27) größer oder gleich 50 % der Längen L20, L24 der Seiten, wie durch die folgenden Formeln 3 und 4 ausgedrückt ist. $L20 \leq (L21 + L22 + L23 + L24) \times 2$
$L24 \leq (L25 + L26 + L27) \times 2$
Die Leiterplatte 20 mit einer solchen Konfiguration wird ähnlich wie die Leiterplatte 10 gemäß der ersten Ausführungsform gefertigt. Da für die Formgebung der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 jedoch kein Verfahren zum Ätzen bis zur Mitte erforderlich ist, vereinfacht sich das Herstellungsverfahren.
Demnach kann auch gemäß der zweiten Ausführungsform, selbst wenn ein Grat durch Schneiden der Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 gebildet wird, ein solcher Grat nicht zu anderen Stegen gelangen. Dadurch kann verhindert werden, dass der Grat abfällt. Da die Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 so nahe wie möglich an den Eckbereichen 210a bis 210d ausgebildet werden können, ist es möglich, während des Prozessablaufs durch Verzug verursachte Schäden zu verhindern. Da die Stege 221 bis 226 und 251 bis 256 eine größere Breite haben können, ist die Leiterplatte 10 auch dann leicht zu handhaben, wenn das Metallkernsubstrat 21 dünn wird. Da ein dünnes Metallkernsubstrat 21 verwendet werden kann, kann zudem ein steifes Metallkernsubstrat 21 erhalten werden.
[Dritte Ausführungsform]
Eine Leiterplatte PC gemäß einer dritten Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die 7, 8 und 9A bis 9C beschrieben. 7 zeigt schematisch die Verdrahtungsdichte eines Teils eines Bestückungsbereichs der Leiterplatte PC gemäß einem dritten modifizierten Beispiel. 8 umfasst vergrößerte Seitenteilansichten, die die Leiterplatte PC gemäß dem dritten modifizierten Beispiel schematisch darstellen. 9 zeigt ein Beispiel für eine Verdrahtungsdichte. Es wird darauf hingewiesen, dass in den 7, 8 und 9A bis 9C die X-Achse, Y-Achse und Z-Achse analog zur ersten Ausführungsform definiert sind. Außerdem weist die Leiterplatte PC eine ähnliche Konfiguration wie die in 2 dargestellte Leiterplatte 10 auf. Beispielsweise handelt es sich bei der in 7 dargestellten Leiterplatte PC um ein vierlagiges Substrat, das mit zwei Schichten auf der Vorderseite und zwei Schichten auf der Rückseite ausgebildet ist, wobei das Metallkernsubstrat als Kern dient. 9B zeigt ein Leitermuster P1 einer ersten Schicht, das in 9C an dem Metallkernsubstrat 51 ausgebildet ist, und 9A zeigt ein Leitermuster P2 einer zweiten Schicht. Ein Leitermuster der unteren Schicht des Metallkernsubstrats 51 besteht ebenfalls aus zweilagigen Leitermustern, ist aber in den Figuren nicht dargestellt sind. Zudem sind die Leitermuster auf der Vorder- und Rückseite über eine Durchgangsbohrung und/oder ein Via elektrisch verbunden.
Es wird darauf hingewiesen, dass bei der nachfolgenden Beschreibung das Metallkernsubstrat 11, die Isolationsschicht 12, die Lötstopplackschicht 13, 14 von 2 dem Metallkernsubstrat 51, der Isolationsschicht 52, der Lötstopplackschicht 53, 54 der 7, 8 und 9 entsprechen. Ferner bestehen die Leitermuster P1, P2 aus einer Verdrahtung oder einer integral mit der Verdrahtung ausgebildeten Elektrode. Das Leitermuster P1 einer Innenschicht wird mit einer Isolationsschicht einer oberen Schicht und das Leitermuster P2 einer obersten Schicht mit Lötstopplack überzogen. Dann wird ein Teil der Elektrode in einem Öffnungsbereich des Lötstopplackes freigelegt.
Wie in 7 dargestellt ist, sind Metallkontaktflächen 55 am Rand der Leiterplatte PC angeordnet und liegen in den Öffnungsbereichen des Lötstopplackes 53 frei. Es wird darauf hingewiesen, dass die Metallkontaktflächen 55 mit einer Verdrahtung (nicht abgebildet) versehen sind, die mit den Lötstopplackschichten 53, 54 abgedeckt ist. Wie in den 7 bis 9 dargestellt ist, weist die Leiterplatte PC auf: die Leitermuster P1, P2, die Metallkontaktflächen 55, die in den Leitermustern enthalten sind, ein Via, ein Durchgangsloch und dergleichen, wobei Komponenten zur Kontaktierung der Metallkontaktflächen 55 und andere Elektroden der Leiterplatte PC so angebracht sind, dass eine gewünschte Schaltung erhalten wird. In 7 wird ein Kameramodul erhalten, an dem Bildaufnahmeelemente angebracht werden.
Die Leiterplatte PC weist zudem mehrere Bestückungsbereiche auf. Rechteckige Bereiche, die links und rechts durch strichpunktierte Linien gekennzeichnet sind, stellen die Bauelementbestückungsbereiche 56 dar, wobei der Komponentenbestückungsbereich 57 zwischen diesen beiden Bauelementbestückungsbereichen angeordnet ist. In den Bauelementbestückungsbereichen werden (nicht abgebildete) Bildaufnahmeelemente mit der Vorderseite nach oben angeordnet, wobei die Rückseiten der Bildaufnahmeelemente mit einem Klebstoff auf den Lötstopplackschichten 53, 54 befestigt werden. Die Metallkontaktflächen 55 sind schließlich am Rand der Bestückungsbereiche für die Bildaufnahmeelemente angeordnet und die Bildaufnahmeelemente und die Metallkontaktflächen 55 werden über Bonddrähten verbunden. Der Komponentenbestückungsbereich 57 ist ein Bereich, in dem z. B. ein Halbleiterelement, eine passive Komponente und dergleichen, die keine Bildaufnahmeelemente sind, angebracht sind. Beispielsweise werden ein Chip-Widerstand, ein Chip-Kondensator, ein IC und ähnliches mit Lot fixiert.
Nachfolgend wird die Steifigkeit der Leiterplatte PC beschrieben. Es wird angemerkt, dass die Steifigkeit durch die Konstruktion von Leitermustern 56A, 57A verbessert wird. Bei Halbleiterchips mit zwei Bildaufnahmeelementen werden deren Rückseiten auf der Leiterplatte PC befestigt. Auch durch die Steifigkeit eines solchen Si-Chips bleibt die Steifigkeit in einem Bereich, der dem Bauelementbestückungsbereich 56 entspricht, wenn die Chips mit der Leiterplatte PC kombiniert werden, erhalten. Wenn im Komponentenbestückungsbereich 57 zwischen den Chips nichts vorgesehen ist, ist dieser Bereich schwach und somit kann sich die Leiterplatte PC von hier aus verziehen. Da das Auftreten eines solchen Verzugs die Justierung der beiden Bildaufnahmeelemente erschwert, muss auch die Steifigkeit des Komponentenbestückungsbereichs 57 verbessert werden. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden die Dichte der Leitermuster 56A, 57A im Bauelementbestückungsbereich 56 und im Komponentenbestückungsbereich 57 berücksichtigt. Zwei Bildaufnahmeelemente erzeugen zwei Bilddaten, um eine hohe Auflösung zu erreichen. Die Leitermuster (Verdrahtung und Elektroden) für diese Signalverarbeitung konzentrieren sich in einem Bereich zwischen den beiden ICs, also im Komponentenbestückungsbereich 57. Außerdem konzentrieren sich hier die daran befestigten Komponenten. Andererseits sind die Rückseiten der Chips an dem Bauelementbestückungsbereich 56 befestigt, um die Steifigkeit aufrechtzuerhalten, sodass ein Leitermuster mit einer geringeren Dichte als das Leitermuster des Komponentenbestückungsbereichs 57 angeordnet werden kann. Wenn z. B. ein Leitermuster entfernt werden muss, um die Impedanz anzupassen, sollte diese Stelle im Bauelementbestückungsbereich 56 liegen.
Das bedeutet, dass, wenn die Leitermuster 56A, 57A in der Innenschicht der Leiterplatte PC gebildet werden, durch das Vorsehen von Leitermustern eine höhere Steifigkeit erhalten wird. Daher konzentrieren sich die Leitermuster 57A aufseiten des Komponentenbestückungsbereichs 57, sodass deren Dichte höher ist als die Dichte der Bauelementbestückungsbereiche 56. Da auch andere Bauelemente als die Bildaufnahmeelemente mit Hilfe dieses Leitermusters 57A, Lot usw. befestigt werden, kann die Steifheit weiter verbessert werden. Durch die Anordnung eines solchen Leitermusters 56A mit geringer Dichte unter den Chips wird ein Teil, der zu einer Verschlechterung der Steifigkeit führen kann, unterhalb der Chips angeordnet. Das bedeutet, dass ein Bereich mit einem Leitermuster geringer Dichte in einem Bauelementbestückungsbereich 56, d. h. in einer niedrigeren Schicht eines Chips, angeordnet wird, um eine Verschlechterung der Steifigkeit zu verhindern, wohingegen ein Bereich mit einem Leitermuster höherer Dichte in dem Komponentenbestückungsbereich 57 angeordnet wird, wodurch die Synthese dieser Bereiche verbessert wird. Dementsprechend erhöht sich die Steifigkeit eines Moduls der Leiterplatte PC mit den darauf angebrachten Bildaufnahmeelementen und Komponenten insgesamt.
Nachfolgend werden die niedrigen und hohen Dichten der Leitermuster 56A, 57A unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. 9C zeigt das Metallkernsubstrat 51, das sich im Kern der Leiterplatte PC befindet und in 1B beschrieben ist. Anschließend wird an einer oberen Schicht des Metallkernsubstrats zumindest die Isolationsschicht 52 bedeckt und das Leitermuster P1 einer ersten Schicht wird daran ausgebildet. Dann wird das Leitermuster P2 einer zweiten Schicht über der Isolationsschicht 52 bereitgestellt. Es wird darauf hingewiesen, dass an einer unteren Schicht des Metallkernsubstrats 51 in ähnlicher Weise ebenfalls zweilagige Leitermuster gebildet werden, auf die hier jedoch nicht eingegangen wird. Zunächst werden im Metallkernsubstrat 51 Durchgangslöcher und Dummy-Durchgangslöcher in einer in etwa gleichförmigen Weise gebildet, die unter Bezugnahme auf 11 beschrieben wird. Die Löcher der Durchgangslöcher und Dummy-Durchgangslöcher werden mit einem Harz der Isolationsschicht oder anderen isolierenden Harzmaterialien gefüllt, und durch deren gleichmäßige Anordnung wird die Symmetrie des gesamten Metallkernsubstrats 51 ausgeglichen, sodass die Entstehung unnötiger Spannungen minimiert wird.
In 9A wird nun die Verdrahtung P2a in dem Leitermuster P2 der zweiten Schicht veranschaulicht. Die Verdrahtung P2a ist z. B. eine Leitung einer Differenzschaltung und es kann in einigen Fällen zu Impedanzschwankungen, wie z. B. kapazitive Kopplung, zwischen der Differenzleitung P2a und dem Leitermuster P1 der ersten Schicht kommen. Insbesondere wenn das Leitermuster der ersten Schicht, die als GND gekennzeichnet ist, großflächig beschichtet ist, überlappt sich das Leitermuster mit der Differenzleitung P2a und es kommt zu einer kapazitiven Kopplung, sodass ein Abtraggebiet C vorgesehen werden kann. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist das Abtraggebiet C im Bauelementbestückungsbereich 56 konkret in der unteren Schicht des befestigten Chips vorgesehen, sodass eine Verschlechterung der Steifigkeit, die durch einen solchen Abtrag auftritt, verhindert wird. Zudem konzentrieren sich, wie oben beschrieben, Leitungen und Elektroden, die die Leitermuster darstellen, in dem Komponentenbestückungsbereich 57, sodass die Bestückungsdichte der darin enthaltenen Leitermuster höher ist als im Bauelementbestückungsbereich 56. Mit anderen Worten ist Restkupferbilanz, d. h. der Anteil, in dem Cu-Muster in Schichten ausgebildet sind, im Komponentenbestückungsbereich 57 höher als in den Bauelementbestückungsbereichen 56. Es wird darauf hingewiesen, dass nur zumindest eine Schicht der Schichten diese Restkupferbilanz erfüllen muss.
Ähnlich sind auch die an der Rückseite der unteren Schicht des Metallkernsubstrats 51 angeordneten Leitermuster. Wie später beschrieben wird, ist es aufgrund der Steifigkeit des Metallkernsubstrats 51, das als Hauptkomponente eine gewalzte Cu-Schicht umfasst, der Haftung zwischen der Kupferbeschichtung und der Glasfasermatte, der vorgesehenen Restkupferbilanz des Leitermusters möglich, die Steifigkeit der Leiterplatte PC zu verbessern, wodurch eine Leiterplatte PC erhalten werden kann, die dünn ist, eine ausgezeichnete Wärmeableitung besitzt und bei Stoßbelastung ferner nicht bricht.
[Erstes modifiziertes Beispiel]
Eine Leiterplatte 30 eines ersten modifizierten Beispiels wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, in der die Leiterplatte 30 schematisch dargestellt ist. Die Leiterplatte 30 umfasst wie die Leiterplatte 20 gemäß der zweiten Ausführungsform ein Metallkernsubstrat 31, eine Isolationsschicht (in den Figuren weggelassen), eine Lötstopplackschicht 33, 34, ein Leitermuster 35. Es wird darauf hingewiesen, dass die an der Lötstopplackschicht 33, 34 freiliegende Elektrode, d. h. in diesem Beispiel das Leitermuster 35, schematisch als Metallkontaktfläche 35 dargestellt ist.
Die Metallkontaktfläche 35 liegt an einem Öffnungsbereich der Lötstopplackschicht 33 frei und ist an einer Position angeordnet, die zu dem Steg 321 des Metallkernsubstrats 31 einen Abstand D31 aufweist. Hierbei ist der Abstand D31 größer oder gleich der Dicke D30 des Stegs 321. Dadurch kann verhindert werden, dass die auf der Oberfläche der Lötstopplackschicht 33 freiliegende Metallkontaktfläche 35 und ein an dem Metallkernsubstrat 31 erzeugter Grat miteinander in Kontakt kommen und einen Kurzschluss bilden.
[Zweites modifiziertes Beispiel]
Eine Leiterplatte 40 eines zweiten modifizierten Beispiels wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. 6 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, in der die Leiterplatte 40 schematisch darstellt ist. Die Leiterplatte 40 umfasst wie die Leiterplatte 10 gemäß der ersten Ausführungsform ein Metallkernsubstrat 41, eine Isolationsschicht 42, eine Lötstopplackschicht 43, 44 und ein Leitermuster 45 (Metallkontaktfläche 45). Es wird darauf hingewiesen, dass die Metallkontaktfläche 45 an einem Öffnungsbereich der Lötstopplackschicht 43, 44 freiliegt.
Die Metallkontaktfläche 45 liegt an dem Öffnungsbereich der Lötstopplackschicht 43 frei und ist in Abständen D41 bzw. D42 zu den jeweiligen Stegen 421 bzw. 422 des Metallkernsubstrats 41 angeordnet. Hierbei sind die Abstände D41, D42 größer oder gleich der Dicke D40 der Stege 421, 422. Dadurch kann verhindert werden, dass die auf der Oberfläche der Lötstopplackschicht 44 freiliegende Metallkontaktfläche 44 und ein an dem Metallkernsubstrat 41 erzeugter Grat miteinander in Kontakt kommen und einen Kurzschluss bilden.
[Drittes modifiziertes Beispiel]
Unter Bezugnahme auf 8A wird beschrieben, wie Lotkurzschlüsse zwischen Stegen (Brücken) BG1 bis BG4 und Leitermustern P verhindert werden können. 8 zeigt eine Teilansicht der Leiterplatte PC. Die Isolationsschichten IN sind beidseitig auf ein Metallkernsubstrat MC aufgebracht und mit Leitermustern versehen. An der Vorderseite sind wie in 7 und 9 beschrieben Leitermuster (Elektrode P11 und Verdrahtung P12) zum elektrischen Verbinden von Bildaufnahmebauelementen und anderen Komponenten ausgebildet, während an der Rückseite (nicht abgebildet) z. B. eine Lötkugelelektrode, eine Neuverdrahtung dieser Elektrode oder ähnliches vorgesehen sind. Es wird angemerkt, dass in diesem Beispiel eine zweilagige Leiterplatte PC beschrieben wird, aber auch eine Leiterplatte mit zwei oder mehr Lagen verwendet werden kann. Ferner werden an einer Seitenfläche die Querschnittsflächen der Stege (Brücken) BG1 bis BG4 entlang der Schnittlinie in 1A freigelegt. Da die Stege BG1 bis BG4 aus dem gleichen Material wie das Metallkernsubstrat MC bestehen, handelt es sich bei dem Material um Cu. Die Stege BG1 bis BG4, die als Stege BG1 bis BG4 dargestellt sind, sind wie in 1B abgebildet abwechselnd an der Vorder- und Rückseite angeordnet. Wenn es kein Lotkurzschlussproblem gibt, erhält man BG1, BG2, BG3, der durch eine gestrichelte Linie dargestellt ist, und BG4.
8A veranschaulicht Leitermuster an der Vorderseite der Leiterplatte PC, d. h. in diesem Beispiel sind die Elektroden P11 auf der linken Seite und die Verdrahtung P12 auf der rechten Seite als von GND verschiedene Leitermuster dargestellt. Diese Leitermuster können in der Nähe der Leiterplatte PC angeordnet sein. Konkret kann, wenn der Steg BG3 an einem der X-Koordinate der Elektrode entsprechenden Bereich vorgesehen ist, an einer Seitenfläche F1 in der Nähe der Elektrode P11 das an der Elektrode P11 vorgesehene Lot von der Elektrode P11 zum Steg BG3 fließen, was zu einem Kurzschluss führen kann. Insbesondere ist das Metallkernsubstrat MC auf GND geerdet, sodass z. B. eine Elektrode und/oder Verdrahtung, an der ein von GND verschiedenes Signal anliegt, zu einem Kurzschluss führt, der zu einem Ausfall führen kann. Dementsprechend wird in einem Beispiel gemäß der vorliegenden Offenbarung der Steg BG3 in einer Entwurfsphase vermieden und wie durch Pfeile angezeigt von BG3 nach BG3a verlegt, um Lotkurzschlüsse zu vermeiden.
Es gibt noch einen weiteren Fall, bei dem die Verdrahtung P12 vorzugsweise in ähnlicher Weise vermieden wird. Das bedeutet, dass es vorkommen kann, dass bei der Montage einer Komponente Lot fälschlicherweise auf die Verdrahtung P12 aufgebracht wird, und dieses Lot über eine Seitenfläche F2 fließt. Wenn der Steg BG3 in der Seitenfläche F2 an einem der Y-Koordinate entsprechenden Bereich der Verdrahtung P12 angeordnet ist, wird im Entwurfsstadium dessen Position vorab von BG3 nach BG3a geändert, um einen größeren Abstand zur Verdrahtung P12 zu erreichen und somit Lotkurzschlüsse zu vermeiden. Ferner kann der Steg BG3 weggelassen werden, ohne nach BG3a verlegt zu werden. In diesem Fall befindet sich zwischen BG1 und BG4, die an der Vorderseite angeordnet sind, kein Steg, stattdessen liegt die Isolationsschicht frei. Außerdem können bei einer langen Verdrahtung, einer großflächigen Elektrode oder dergleichen mindestens ein Steg oder mehrere der Stege BG2, BG3 zwischen BG1 und BG4 entfallen.
8B veranschaulicht die Stirnflächen der Stege 621 bis 623, die an einer Seitenfläche der Leiterplatte 60 freiliegen, und eine Metallkontaktfläche 65, die in der Nähe der Koordinaten der Stege angeordnet ist. Die Stege 621 bis 623 sind z. B. so angeordnet, dass sie sich nicht mit der Metallkontaktfläche 65 in Dickenrichtung der Leiterplatte 60 überlappen. Dies hat zur Folge, dass, selbst wenn das Lot fließt und auf die Seitenfläche der Leiterplatte 60 gerät, das Lot die Stege 621 bis 623 nicht berührt. Ferner können die Metallkontaktfläche 65 und die Stege 621 bis 623 so angeordnet werden, dass sie sich in Dickenrichtung der Leiterplatte 60 bis zu einem gewissen Grad überlappen. Das heißt, die Stege 621 bis 623 müssen nur in einer Richtung ausgebildet werden, sodass sie mit der Metallkontaktfläche 65 in X-Richtung nicht überlappen. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Sicherheitsabstand der Stege 621 bis 623 so eingestellt ist, dass der Abstand der Dicke der Stege 621 bis 623 entspricht oder mehr beträgt.
[Vierte Ausführungsform]
Im Folgenden wird die Verbesserung der Steifigkeit einer Leiterplatte beschrieben. Der Begriff der Steifigkeit ist hier als „Eigenschaft, einer Verformung zu widerstehen, wenn ein Objekt einer Deformationskraft ausgesetzt wird“ zu verstehen. Gemäß einer anderen Formulierung bezeichnet Steifigkeit, wie schwierig eine Maßänderung (Verformung) in Bezug auf eine Biegekraft oder Torsionskraft ist, und unter diesem Gesichtspunkt bedeutet hohe Steifigkeit, dass die Ebenheit eines flachen Substrats in hohem Maße beibehalten wird.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gibt die Steifigkeit die Fähigkeit zur Beibehaltung der Ebenheit des Metallkernsubstrats MC oder der Leiterplatte PC, die das Metallkernsubstrat MC umfasst, an. Das heißt, gemeint ist die Eigenschaft, einen gewissen Härtegrad aufzuweisen sowie die Ebenheit trotz verschiedener Einflüsse wie äußere Kräfte, Spannungen und Wärme beizubehalten. Die Verwendung eines Substrats mit einer solchen Ebenheit hat zum Beispiel in einem zweilinsigen Kameramodul oder dergleichen den Vorteil, dass optische Anpassungen an beiden Bildaufnahmeelementen leicht vorgenommen werden können. Aufgrund des Trends zu leichteren und kompakteren Abmessungen soll eine dünne Leiterplatte eingesetzt werden, die steif und bruchfest ist.
In Bezug auf die Materialien einer Leiterplatte gibt es hauptsächlich drei Arten: ein Harzsubstrat, ein anorganisches Keramiksubstrat aus Glas oder Aluminiumoxid und ein Metallsubstrat aus Kupfer oder Aluminium. Ein Harzsubstrat ist jedoch mechanisch schwach und ferner weniger temperaturbeständig und auch verformbar. Ein Keramiksubstrat ist zwar eben und hart, aber wenn es dünner wird, ist seine Zerbrechlichkeit größer, wobei es bei Stoßbelastung sofort bricht. Ferner weist Metall einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten auf und kann zu einem Verzug führen. Daher ist eine Leiterplatte wünschenswert, mit der diese Nachteile überwunden werden und die gewünschte Steifigkeit erhalten wird. Auch bei einer großformatigen Leiterplatte mit einer solchen Konfiguration (auch als Fertigungsnutzen bezeichnet) kann die Verarbeitbarkeit in der Fertigung durch die Minimierung des Verzugs beeinflusst werden. Das im Folgenden beschriebene Metallkernsubstrat der vorliegenden Offenbarung ist so ausgebildet, dass ein aus gewalztem Kupfer hergestelltes Hauptsubstrat mit hohem Elastizitätsmodul an seinen beiden Seiten mit Kupfer kaschiert wird, wodurch die Steifigkeit erhalten werden kann.
Zunächst wird ein Aufbau beschrieben, bei dem Kupfer als Metallkernsubstrat verwendet wird. Bei einer Cu-Schicht werden hauptsächlich zwei Arten unterschieden: eine gewalzte Kupferschicht und eine kaschierte Cu-Schicht (im Folgenden als Kupferbeschichtung bezeichnet). Die vorgewalzte Kupferschicht wird durch einen Walzprozess allmählich dünn gewalzt, sodass am Ende eine vorgegebene Dicke erhalten wird und die Kristalle anders als bei einer Kupferbeschichtung in Oberflächenrichtung eine lange Erstreckung aufweisen. Dadurch zeichnet sich die gewalzte Kupferschicht durch hohe Flexibilität und geringe Oberflächenrauheit aus. Da die gewalzte Kupferschicht mit großem Druck gepresst wird, ist ihre Steifigkeit/Härte besser als bei einer Kupferbeschichtung. Die zuletzt genannte Kupferbeschichtung umfasst: eine Cu-Kaschierung, die bei der Herstellung eines Leiterplattenleitermusters verwendet wird, und eine galvanisch abgeschiedene Kupferfolie, die um eine Trommel gewickelt ist. Diese galvanisch abgeschiedene Kupferfolie wird erhalten, indem eine galvanische Abscheidung auf eine zylindrische Metalltrommelkatode bis zur Solldicke unter Drehen der Trommel vorgenommen wird, so dass sie kontinuierlich darauf aufgewickelt wird. Ferner wird die für die Leiterplatte verwendete Cu-Beschichtung durch Eintauchen in eine Plattierungslösung stromlos oder elektrolytisch zu einer Leiterplatte geformt. In beiden Fällen ist die Kristallstruktur im Vergleich zu einer gewalzten Kupferschicht kleiner, weist eine polykristalline Struktur auf und zeigt durch Wachstum in Dickenrichtung eine säulenförmige Struktur. Daher entstehen beim Biegen der Leiterplatte Risse entlang der Korngrenze der säulenförmigen Kristallstruktur, sodass diese in einem relativ frühen Stadium bricht.
Da die gewalzte Kupferschicht wie oben beschrieben eine geringe Oberflächenrauheit aufweist, ist die Haftung in Bezug auf Harz geringer als bei einer Kupferbeschichtung. Im Gegensatz dazu weist die Kupferbeschichtung eine in Dickenrichtung gewachsene polykristalline Struktur auf und besitzt daher im Vergleich zum gewalzten Kupfer eine feine raue Oberfläche und eine höhere Haftung. 10B veranschaulicht diese Eigenschaften schematisch. Die gewalzte Cu-Schicht ist mit dem Bezugszeichen RC (Rolled Copper) versehen, während die Kupferbeschichtung als CP (Copper Plating) bezeichnet wird. Da die Kupferbeschichtung CP eine polykristalline Struktur aufweist, kann ihre Rauheit durch Ätzen verstärkt werden. Dies liegt daran, dass im Allgemeinen die Ätzrate an Korngrenzen höher ist als an Körnern.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung konzentriert sich der Aufbau auf eine Nutzung beider Vorteile. Das bedeutet, die gewalzte Cu-Schicht RC wird als Hauptmetall-Kernsubstrat MC verwendet und an beiden Seiten der gewalzten Cu-Schicht MC werden die Beschichtungen CP ausgebildet. Die Vorzüge dieser Struktur werden im Folgenden beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass die Beschichtung CP aus Kupfer, Silber, Platin, Gold, Ni, Cr oder dergleichen bestehen kann, hier jedoch Kupfer verwendet wird.
Als Erstes wird die Erhöhung der Steifigkeit des großformatigen Metallkernsubstrats MC oder der großformatigen Leiterplatte PC und die Verbesserung der Steifigkeit des Metallkernsubstrats einer Einzelplatte oder der Leiterplatte PC einer Einzelplatte beschrieben. Zum Einsatz kommen eine Beschichtung CP mit einer Dicke A von etwa 10 µm und eine gewalzte Cu-Schicht RC mit einer Dicke B von 50 bis 320 µm. Eine dickere gewalzte Cu-Schicht RC kann selbst für Härte und Steifigkeit sorgen. Zum Beispiel werden die Dicken in einem Bereich von 2A<<B als 2A:B≈(1:16)-(2:5) ausgedrückt. Es wird darauf hingewiesen, dass die auf 10 µm eingestellte Dicke der Beschichtung CP konkret 6 bis 10 µm beträgt. Ein Verfahren zur Herstellung eines Kontaktlochs (Via) nach der Bildung der Isolationsschicht IN und ein Verfahren zum Aufrauen der Beschichtung CP für einen innigen Kontakt mit der Isolationsschicht IN umfassen ein Verfahren zum Ätzen der Beschichtung CP, wie beispielsweise einen Desmear-Prozess und eine leichte Ätzung. Es hat sich herausgestellt, dass, wenn die Beschichtung CP keine Dicke im oben genannten Bereich aufweist, die Beschichtung CP bei der Bildung einer Elektrode in dem Kontaktloch verschwindet. Der von den Kontakten C2 bis C4 verschiedene, von der Isolationsschicht IN bedeckte Bereich von 10 besitzt eine Dicke im Bereich von etwa 6 bis etwa 10 µm, da an diesem lediglich eine Oberflächenaufrauhung vorgenommen wurde.
Als Zweites wird im Folgenden eine Verbesserung der Haftung zwischen der Kupferbeschichtung CP und der gewalzten Cu-Schicht RC und der Haftung zwischen der Kupferbeschichtung CP und einer Isolationsschicht IN1 beschrieben. Das Material der Kupferbeschichtung CP ist Kupfer, wobei es sich um das gleiche Material wie bei der gewalzten Cu-Schicht RC handelt, sodass die Haftung zwischen diesen ausgezeichnet ist. Da die Kupferbeschichtung CP selbst polykristallin ist, weist ihre Oberfläche feine Unregelmäßigkeiten auf. Beim weiteren Ätzen werden die Ränder um die Körner abgebaut und die Unregelmäßigkeiten treten noch deutlicher hervor, d. h. es entsteht eine raue Oberfläche. Die Unregelmäßigkeiten ermöglichen einen Verankerungseffekt, der zu einer hervorragenden Haftung des Harzes der Isolationsschicht IN1 führt. 10B zeigt eine schematische Veranschaulichung dieser Eigenschaften. Die durch Dreiecke dargestellten Bereiche sind polykristalline Beschichtungen. Wie oben beschrieben werden diese polykristallinen Schichten in mehreren Lagen auflaminiert, wobei die Oberfläche der polykristallinen Schicht geätzt wird, sodass Unregelmäßigkeiten auftreten. Es wird darauf hingewiesen, dass der Rauheitsgrad in den von den Kontakten verschiedenen Bereichen, die sich im innigen Kontakt mit der Isolationsschicht befinden, hoch ist, während der Rauheitsgrad an den Kontakten C3, C4 gering und dezent ist.
Als Drittes wird im Folgenden eine weitere Verbesserung der Steifigkeit durch Verwendung eines Füllstoffes beschrieben. Der Füllstoff liegt in verschiedenen Formen vor, wie beispielsweise in Granulatform, in zerkleinerter Form, in Form von kurzen (nadelförmigen) Fasern und in Form von gewebten Faserbahnen. Da der Füllstoff eine größere Härte hat als ein Harz, erhöht sich die Steifigkeit unabhängig von der Form, wenn der Füllstoff dem Harz zugesetzt wird. Die Füllstoffe in Granulatform, in zerkleinerter Form und in Form kurzer Fasern umfassen einen Siliciumoxidfilm, Aluminiumoxid, nadelartige Glasfasern und nadelartige Kohlenstoff-/Graphitfasern. Sie weisen eine geringe Länge auf oder sie bestehen aus kleinen Körnern und bewegen sich im Vergleich zu einer Faserbahn unabhängig. Selbst wenn sie mit Harz gehärtet werden, sind die planare Festigkeit und Ebenheit kleiner als die einer Faserbahn, die im Folgenden beschrieben wird. Andererseits handelt es sich bei einer Bahn SH um eine verstärkende Bahn, die durch Weben von Verstärkungsfasern wie beispielsweise Kohlenstofffasern, Glasfasern oder ähnlichem hergestellt wird. Hier kommt ein Glasgewebe zum Einsatz. Dies ist schematisch in 11 dargestellt. Charakteristisch ist, dass es zweidimensional (bahnförmig) gewebt ist, d. h. dünn wie ein Gewebe. Die Bahn SH ist so geformt, dass eine große Anzahl von Querfäden SH1 und Längsfäden SH2 so ausgerichtet und gewebt sind, dass sie beispielsweise mit Nadel und Faden vernäht werden können. Wenn man z. B. ein Taschentuch betrachtet, kann das einzelne Taschentuch selbst sanft verformt werden und ist in seinem linken, rechten, oberen und unteren Bereich verformbar, es wird jedoch durch das Weben integral geformt, und wenn ein Klebstoff oder ähnliches auf das Taschentuch aufgetragen und gehärtet wird, wird seine Steifigkeit erhöht und es kann auch nicht leicht auseinanderfallen. Da die Fasern wie ein Tuch gewebt sind, können ein Verzug und eine Verformung nach oben, unten, links oder rechts verhindert werden. Eine weitere Verbesserung ergibt sich, wenn als Material Glas oder Kohlenstoff verwendet wird.
Ferner werden, wie aus 11B hervorgeht, die bahnförmigen Isolationsschichten IN1 auf beide Oberflächen des Metallkernsubstrats MC aufgebracht. Das Harz einer solchen Isolationsschicht IN1 befindet sich in innigem Kontakt mit den Unregelmäßigkeiten der Kupferbeschichtung CP, außerdem werden bahnförmige Verstärkungsfasern (Armierungsfüllstoff) auf die gesamte Oberfläche des Metallkernsubstrats MC aufgebracht und integriert. Das bedeutet, dass die Verstärkungsbahn SH eingesetzt wird und die mit einem Harz gehärtete Isolationsschicht IN auf Grund von Verankerungseffekten sich in innigem Kontakt mit der Kupferbeschichtung CP befindet und gleichzeitig seine ebene Oberflächenform behält. Dadurch verbessert sich die Steifigkeit/Flachheit der Leiterplatte PC weiter. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einer Beschreibung unter Bezugnahme auf 11A und 3A die mit der Bahn SH ausgebildete Isolationsschicht IN bis zur Außenseite eines Bereiches reicht, der von den äußeren Schnittlinien CL11, CL13, CL14 und CL16 umgeben ist, und so nach der Vereinzelung an den Stegen ausgebildet ist. Es wird darauf hingewiesen, dass bei einem mehrlagigen Verdrahtungssubstrat mit mehreren Schichten auf der Vorder- und Rückseite der Verstärkungsfüllstoff für alle laminierten Isolationsschichten verwendet werden kann. Es werden z. B. Glasgewebe und granulare Füllstoffe zur Verstärkung eingesetzt. Da es sich um eine doppelseitige Platte handelt, ist es notwendig, dass zumindest eine Lage einer Isolationsschicht auf der Vorder- und Rückseite des Metallkernsubstrats zwischen den verstärkenden Füllstoffen eingefasst ist. Da es sich um ein Gewebe handelt, wird zwischen den Stegen kein Verstärkungselement eingefügt. Bei der Betrachtung eines einzelnen Leiterplattensubstrats befindet sich Harz nur zwischen einander gegenüberliegenden Stegen an den Seitenflächen an einer Stelle von der Einzelplatte bis zu den Enden der Stege. Da dieser Bereich aus Harz besteht und die Stege aus Metall, entsteht eine Diskrepanz durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Füllstoff in Granulatform, in zerkleinerter Form und in Form von kurzen Fasern zusammen mit einem Gewebe in dem Harz der Isolationsschicht IN1 als Verstärkungsmaterial verwendet. Auf diese Weise kann eine solche Diskrepanz stark reduziert werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das Gewebe und der Füllstoff in Granulatform, in zerkleinerter Form und in Form von kurzen Fasern vorzugsweise aus dem gleichen Material bestehen können.
Als Viertes wird im Folgenden das Metallkernsubstrat MC beschrieben. 11C zeigt ein Muster des Metallkernsubstrats MC. Ein großes Loch im Metallkernsubstrat MC vermindert die Festigkeit. Das bedeutet, dass zur Verbesserung der Steifigkeit des Metallkernsubstrats MC die Ausbildung eines großen Lochs darin besser vermieden wird. Beispielsweise ist es vorzuziehen, keinen Hohlraum für den Einbau eines IC oder eines Chip-Kondensators zu bilden. Insbesondere ist es vorzuziehen, die Bildung eines Hohlraums, der einen IC-Chip enthält, unter Berücksichtigung dessen Größe zu unterlassen. In der Leiterplatte PC sind jedoch eine Vielzahl von Durchgangslöchern TH1 zur Verbindung eines Leitermusters auf der Vorderseite und eines Leitermusters auf der Rückseite ausgebildet. Sind diese Durchgangslöcher TH1 nicht gleichförmig ausgebildet, ist die Ausgewogenheit gestört und es kommt zum Verzug. Daher werden die Durchgangslöcher TH im Wesentlichen gleichmäßig im gesamten Bereich der Einzelplatte verteilt, sodass die Ausgewogenheit erhalten bleibt. Um die Ausgewogenheit zu erhalten, werden Dummy-Durchgangslöcher TH2 ausgebildet. Dies ist schematisch in 11C gezeigt. Es ist natürlich klar, dass die Dummy-Durchgangslöcher nach der Bestimmung der Positionen der erforderlichen Durchgangslöcher unter Berücksichtigung der Ausgewogenheit angeordnet werden. Es wird darauf hingewiesen, dass der Durchmesser der Durchgangslöcher TH etwa 300 bis 500 µm beträgt. Dadurch kann auf Hohlräume für die Aufnahme von Elementen verzichtet und die Dummy-Durchgangslöcher TH2 beim Ausbilden der Durchgangslöcher TH1 ausgebildet werden, sodass die Durchgangslöcher insgesamt verteilt werden, wodurch die Ausgewogenheit des Metallkernsubstrats oder der Leiterplatte wiederhergestellt werden kann. Dadurch können Verformungen wie Verzug des Metallkernsubstrats oder der Leiterplatte vermieden werden. Es wird darauf hingewiesen, dass das Harz der Isolationsschicht IN die Durchgangslöcher TH füllt. Die Isolationsschicht IN ist über die Durchgangslöcher in die Harzschichten zu beiden Seiten des Metallkernsubstrats MC eingebunden. Dadurch kann ein Ablösen der Isolationsschichten verhindert werden.
Außerdem hat es sich herausgestellt, dass der Verzicht auf die Dummy-Durchgangslöcher die Steifigkeit weiter verbessert. Der Grund hierfür ist, dass sich eine durch Weben von synthetischen Fasern, wie z. B. Glasfasern, gebildete Bahn in der Isolationsschicht befindet und die Isolationsschicht durch die Verankerung in innigem Kontakt mit der Beschichtung befindet. Es hat sich bei einer solchen Struktur herausgestellt, dass die Dummy-Durchgangslöcher umfassenden Durchgangslöcher nicht unbedingt in einer gleichförmigen Weise angeordnet sein müssen. Konkret wird die Gesamtfläche der Durchgangslöcher auf 30 bis 5 % bezogen auf die Fläche der Einzelplatte festgelegt. Dementsprechend beträgt die von den Durchgangslöchern verschiedene Fläche etwa 70 bis 95%. Das zeigt, dass mehr als die Hälfte der Einzelplatte lochfreies Metall ist, sodass die Steifigkeit stark erhöht wird.
Als Fünftes wird im Folgenden der Kontakt mit dem Metallkernsubstrat über ein Via beschrieben. 10A veranschaulicht den Aufbau einer Leiterplatte PC und 10B zeigt schematisch drei Arten der Struktur des eingekreisten Bereichs C1 von 10A. Die Kupferbeschichtung CP besitzt eine polykristalline Struktur und in Dickenrichtung eine säulenartige Struktur, wobei diese Struktur in 10B durch Dreiecke schematisch veranschaulicht ist. Es wird darauf hingewiesen, dass in Wirklichkeit feine Kristalle unterschiedlicher Größe vertikal und lateral zufällig angeordnet und laminiert sind, so als ob eine Vielzahl von Schichten laminiert wäre. Die Kupferbeschichtung CP mit diesen feinen Kristallen wird aufgeraut und ferner wird eine Oxidschicht an deren Oberfläche mit Hilfe von Verfahren gebildet, die im Folgenden beschrieben werden. Nachfolgend wird ein Überblick über dieses Herstellungsverfahren gegeben. Zunächst wird das Metallkernsubstrat MC mit einem gewalzten Cu (RC) hergestellt und anschließend zur Ausbildung der Kupferbeschichtung CP an beiden Seiten kaschiert. Ferner werden die Kupferbeschichtungen CP einer Oberflächenaufrauhung durch CZ-Behandlung oder Ätzen unterzogen, um einen innigen Kontakt mit der Isolationsschicht IN zu ermöglichen. Anschließend werden die Durchgangslöcher TH1 und die Dummy-Löcher TH2 durch Ätzen gebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass die Kupferbeschichtung CP einschließlich der Löcher nach der Bildung der Durchgangslöcher gebildet werden kann. Anschließend wird auf der Vorder- und Rückseite des Metallkernsubstrats MC jeweils zumindest eine Schicht eines mit der Isolationsschicht IN isolierten Leitermusters P gebildet. Beispielsweise wird in der ersten Isolationsschicht IN1 ein Kontaktloch (Via) V ausgebildet, auf dessen Unterseite die Kupferbeschichtung RC offen liegt. In diesem Loch wird durch Plattieren eine Elektrode P1 gebildet. Bei solchen Prozessen wird zur Ausbildung eines Lochs und Aushärtung in der Isolationsschicht IN1 ein Loch durch Ätzen und/oder Lasern geschaffen, wobei das Loch in eine Ätzlösung getaucht wird. Bei solchen Prozessen bildet sich auf der Kupferbeschichtung CP unweigerlich eine Oxidschicht, in der sich Ionen, Wasser usw. befinden, die an den Korngrenzen gefangen sind. Wenn die Elektrode P1 in einem solchen Zustand plattiert wird, werden die Eigenschaften beispielsweise so beeinflusst, dass ein Widerstandswert aufgrund von Widerstandserhöhung, Ionenwanderung und dergleichen schwankt.
10B zeigt Lösungen für dieses Problem auf. Ein Kontakt C2 hat eine Struktur, die dieses Problem betrifft und veranschaulicht einen Zustand, bei dem ein Kontaktloch überhaupt nicht bearbeitet ist. Ein Kontakt C3 veranschaulicht eine erste Lösung, bei der die Kupferbeschichtung CP über ein Kontaktloch V2 entfernt wurde, um die gewalzte Cu-Schicht freizulegen. Im unteren Bereich des Kontaktlochs wird eine große Kristallstruktur freigelegt, die flach ist, sich in Oberflächenrichtung erstreckt und keine Oxidschicht aufweist. Dadurch wird die Anlagerung von Ionen und Wasser erschwert, sodass ein besserer Kontakt erreicht werden kann. Wichtig ist, dass die gewalzte Cu-Schicht durch Überätzen vollständig freigelegt wird. Bei dem Kontakt C4 wird über ein Kontaktloch V3 eine Oberflächenschicht der Kupferbeschichtung CP entfernt, wodurch eine geglättete Kupferbeschichtung freigelegt wird. Im unteren Teil des Kontaktlochs wird dann die Oxidschicht entfernt und es wird ferner eine Beschichtung freigelegt, deren raue Oberfläche etwas geglättet ist, sodass sich Ionen und Wasser nicht leicht anlagern können und ein besserer Kontakt erzielt werden kann.
Im Folgenden wird 10C beschrieben. Wird das gesamte Metallkernsubstrat durch Beschichten gebildet und das Metallkernsubstrat geätzt, treten Schwankungen in der Ätztiefe auf. Dies gilt auch für die Kupferbeschichtung CP, wobei ebenfalls Schwankungen in Ätztiefe und Ätzgröße auftreten, und daher besteht ein Kernbereich aus einer gewalzten Cu-Schicht auf deren Oberfläche eine sehr dünne Kupferbeschichtung ausgebildet ist. Dadurch werden die Ätzschwankungen des Kupferbeschichtungsbereichs verringert. Da außerdem Ionen, Gase und dergleichen durch die gewalzte Cu-Schicht blockiert werden, kann eine hochzuverlässige Leiterplatte erhalten werden.
Als Sechstes werden die Formen der Stege im Folgenden beschrieben.
In 1A werden diejenigen Elemente, die die Einzelplatten 110, 111, 112, 113 verbinden, als Stege 121 bis 124 bezeichnet (nachfolgend „Brücken 121 bis 124“ genannt). Die Mitten dieser Brücken 121 bis 124 dienen als Schnittlinie und nach der Vereinzelung bilden die Brücken Stege um die Einzelplatten herum. Bei Betrachtung der Brücken 121, 122, 123, 124 werden diese beispielsweise mit einer Schneidklinge entlang der Schnittlinie CL11 geschnitten. Aufgrund der Viskosität von Kupfer kann ein Whisker mit einer Länge von bis zu etwa der Dicke der Brücken 121 bis 124 entstehen. Wenn die Spitze des Whiskers auf etwas trifft, kann er als Grat abfallen. Demnach werden die Brücken vorzugsweise in Abständen angeordnet, die so weit möglich größer als die Dicke der Brücken 121 bis 124 sind. Außerdem kann der an der Brücke 121 erzeugte Grat auf einen Eckbereich der Einzelplatte treffen. Es ist daher auch vorzuziehen, dass die Brücke 121 um die Dicke der Brücke 121 einwärts von dem Eckbereich der Einzelplatte angeordnet wird.
Die 12A bis 12D veranschaulichen eine kreuzförmige Öffnung in der Mitte von 1A. Die 12A bis 12D zeigen die Brücken BG1 bis BG4, die im zentralen Bereich der Einzelplatten 110, 111, 112 und 113 ausgebildet sind. Dünne gestrichelte Linien sind virtuelle Linien zur Darstellung von Graten. 12A zeigt ein Beispiel, bei dem die Linien L1, L2 der Brücke BG1 gerade sind. Wie in 1A dargestellt ist, ist die Brücke BG1 in einem Abstand D15 von den Eckbereichen C1, C2 angeordnet, der der Dicke der Brücken entspricht. Die 12B bis 12D zeigen Brücken, bei denen jeweils eine Seite L2 in einer den Eckbereichen C1, C2 entgegengesetzten Richtung eine Vertiefung aufweist, um zu verhindern, dass Grate die Eckbereiche berühren. Beispielsweise ist in 12B die erste Brücke BG1 in der Nähe der Eckbereiche zwischen den Einzelplatten 110 und 111 vorgesehen. Die Seite L2 weist eine parabelförmige Aussparung auf, deren Vertiefung in eine den Eckbereichen entgegengesetzte Richtung weist. Ferner ist die Brücke BG2 bei den Einzelplatten 111 und 112 in vertikaler Richtung angeordnet, sodass die Parabel in eine der Ecke C3 entgegengesetzte Richtung weist. Entsprechend sind die vier Brücken BG1 bis BG4 kreisförmig ausgebildet. Die vier Brücken BG1 bis BG4 werden durch Ätzen an den Ecken gerundet, sodass die kreuzförmige Öffnung kreisförmig wirkt. Es wird darauf hingewiesen, dass die Linie L1 auch zur Ecke C1 hin vertieft ist. Zudem ist in 12C die Linie L1 gerade.
12D zeigt ein modifiziertes Beispiel der Figuren 12B, 12C, wobei zumindest die Linie L2 keine Parabel, sondern eine Form aufweist, die durch Biegen einer geraden Linie in der Mitte erhalten wird, wodurch ein Winkel entsteht. Dementsprechend sind die Brücken BG1 bis BG4 rautenförmig ausgeführt. Da die Schnittlinie CL15 der Stelle in der Brücke BG1 entspricht, an der die Ausnehmung am Größten ist, kann an dieser Stelle in beiden Fällen ein Grat auftreten. Das bedeutet, dass sich die Spitze eines solchen Grates mehr an der entfernteren Rückseite des Abstands D15 befindet. Dadurch kann besser verhindert werden, dass der Grat abfällt.
Sind die Eckbereiche der Einzelplatte gerundet, wird hierbei ebenfalls verhindert, dass sich die Eckbereiche im Bearbeitungsprozess verfangen können. Somit kann ein Abfallen von Graten durch Stoßbelastung beim Bearbeitungsprozess verhindert werden.
[Zusammenfassung]
Wie oben beschrieben wurde, umfasst eine großformatige Leiterplatte 10 (20): ein Metallkernsubstrat 11 (21) mit mehreren Metalleinzelplatten 110-113 (120-213), die jeweils eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen aufweisen, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, wobei die Einzelplatten in einer ersten Richtung und einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung angeordnet sind, und mit mehreren Stegen 121-128, 151-156 (221-226, 251-256), die aus demselben Material wie die Einzelplatten 110-113 (210-213) gefertigt und integral mit diesen ausgebildet sind, wobei eine Anordnung der Stege an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und die Stege die Einzelplatten an den Seitenflächen einander benachbarter Einzelplatten verbinden; eine Isolationsschicht 12 (22), die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats 11 (21) ausgebildet ist; und ein Leitermuster, das auf einer Oberfläche der Isolationsschicht 12 (22) vorgesehen ist, wobei die Gesamtlänge der Stege 121-128, 151-156 (221-226, 251-256) an einer Seite der Einzelplatten größer oder gleich 50 % einer Länge der Seite ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kommen die Stege 121-128, 151-156 (221-226, 251-256), selbst wenn sie durch Schneiden länger werden, nicht miteinander in Kontakt. Dadurch ist es möglich, dass weniger Grate abfallen. Zudem ist es möglich, dass die Stege 121-128, 151-156 (221-226, 251-256) sehr breit sind. Auch wenn das Metallkernsubstrat 11 (21) dünner ist, ist seine Handhabung daher möglich. Da sich die Leiterplatte 10 im Falle einer großformatigen Leiterplatte aufgrund der Stege 121-128, 151-156 (221-226, 251-256) nicht an etwas verfängt oder sich verwirft, wird die Verarbeitbarkeit bei der Herstellung der Leiterplatte 10 verbessert. Da deren Kern aus einem Metallelement gefertigt wird, bricht er bei der Montage an einem Gehäuse nicht, wie z. B. ein Keramikkern.
Ferner umfasst eine Leiterplatte 30 (40): ein Metallkernsubstrat 31 (41) mit mehreren Metalleinzelplatten 310-313 (410-413), die jeweils durch eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen festgelegt sind, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, wobei die Einzelplatten in einer ersten Richtung und einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung angeordnet sind, und mit mehreren Stegen, die aus demselben Material wie die Einzelplatten 310-313 (410-413) gefertigt und integral mit diesen ausgebildet sind, wobei eine Anordnung der Stege an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und die Stege die Einzelplatten an den Seitenflächen einander benachbarter Einzelplatten verbinden; eine Isolationsschicht, die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht 32 (42) sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats ausgebildet ist; und ein Leitermuster, das auf einer Oberfläche der Isolationsschicht 32 (42) vorgesehen ist, wobei ein Abstand zwischen einem ersten, benachbart zu einem Eckbereich des Rechtecks angeordneten Steg 321-328, 351-356 (421-428, 451-456) und dem Eckbereich größer oder gleich der Dicke der Stege ist, wobei der erste Steg 321-328, 351-356 (421-428, 451-456) einer der Stege ist und wobei der Eckbereich einer der Eckbereiche ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird verhindert, dass ein durch Schneiden der Stege 31 (41) erzeugter Grat die Metallkontaktfläche 35 (45) berührt und einen Kurzschluss verursacht.
Ferner umfasst eine Leiterplatte 30 (40): ein Metallkernsubstrat 31 (41) mit einer Metalleinzelplatte 310-313 (410-413), das durch eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen festgelegt ist, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, und mit mehreren Stegen 321-328, 351-356 (421-428, 451-456), die aus demselben Material wie die Einzelplatte 310-313 (410-413) gefertigt und integral mit diesem ausgebildet sind, wobei eine Anordnung des Stegs an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und der Steg aus den Seitenflächen der Einzelplatte 310-313 (410-413) ragt; eine Isolationsschicht 32 (42), die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats 31 (41) ausgebildet ist; und ein Leitermuster, das auf einer Oberfläche der Isolationsschicht 32 (42) vorgesehen ist; wobei ein Abstand zwischen einem ersten, benachbart zu einem Eckbereich des Rechtecks angeordneten Steg 321-328, 351-356 (421-428, 451-456) und dem Eckbereich zumindest gleich der Dicke des Stegs 321-328,351-356 (421-428, 451-456) ist, wobei der erste Steg 321-328, 351-356 (421-428, 451-456) einer der Stege ist und wobei der Eckbereich einer der Eckbereiche ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird verhindert, dass ein durch Schneiden der Stege 31 (41) erzeugter Grat die Metallkontaktfläche 35 (45) berührt und einen Kurzschluss verursacht.
Ferner umfasst eine Leiterplatte 30 (40): ein Metallkernsubstrat 31 (41) mit einer Metalleinzelplatte 310-313 (410-413), die durch eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen festgelegt ist, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, und mit mehreren Stegen 321-328, 351-356 (421-428, 451-456), die aus demselben Material wie die Einzelplatte 310-313 (410-413) gefertigt und integral mit dieser ausgebildet ist, wobei eine Anordnung des Stegs an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und der Steg aus den Seitenflächen der Einzelplatte 310-313 (410-413) ragt; eine Isolationsschicht 32 (42), die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats 31 (41) ausgebildet ist; und ein Leitermuster, das auf einer Oberfläche der Isolationsschicht 32 (42) vorgesehen ist, wobei die mehreren Stege 321-328, 351-356 (421-428, 451-456) an den Seitenflächen in Abständen angeordnet sind, die der Dicke der Stege 321-328, 351-356 (421-428,451-456) entsprechen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird verhindert, dass ein durch Schneiden der Stege 31 (41) erzeugter Grat die Metallkontaktfläche 35 (45) berührt und einen Kurzschluss verursacht.
Ferner umfasst eine Leiterplatte PC: ein Metallkernsubstrat MC mit einer Einzelplatte BG1-BG4, das eine Vorderseite, eine der Vorderseite gegenüberliegende Rückseite und Seitenflächen aufweist, die die Ränder der Vorderseite und der Rückseite verbinden, eine Isolationsschicht IN, die einen verstärkenden Füllstoff enthält, wobei die Isolationsschicht sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite des Metallkernsubstrats MC ausgebildet ist; und ein Verdrahtungsmuster, das auf einer Oberfläche der Isolationsschicht IN ausgebildet ist, wobei das Metallkernsubstrat MC eine gewalzte Cu-Schicht RC aufweist, die als Basis dient, sowie Beschichtungen CP, die auf beiden Seiten der gewalzten Cu-Schicht RC ausgebildet sind, wobei die Beschichtungen CP jeweils eine raue Oberfläche aufweisen. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann ein inniger Kontakt der Isolationsschicht IN mit der Oberfläche des Metallkernsubstrats MC verbessert und gleichzeitig die Steifigkeit der Leiterplatte PC sichergestellt werden.
Ferner umfasst eine Leiterplatte 30 (40): ein Metallkernsubstrat 31 (41) mit mehreren Metalleinzelplatten 310-313 (410-413), die jeweils eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks aufweisen, wobei die Einzelplatten in einer ersten Richtung und einer zur ersten Richtung orthogonalen zweiten Richtung angeordnet sind, und mit mehreren Stegen 321-328, 351-356 (421-428, 451-456), die aus demselben Material wie die Einzelplatten 310-313 (410-413) gefertigt und integral mit diesen ausgebildet sind, wobei eine Anordnung der Stege an den Eckbereichen des Rechtecks vermieden wird und die Stege die Einzelplatten an den Seitenflächen einander benachbarter Einzelplatten 310-313 (410-413) verbinden; wobei die Stege einen ersten Steg 321, 324, 325, 328, 351, 353, 354, 356 (421, 424, 425, 428, 451, 453, 454, 456) in der Nähe eines Eckbereichs des Rechtecks umfassen, der erste Steg in einer zum Eckbereich entgegengesetzten Richtung vertieft ist und der Eckbereich einer der Eckbereiche ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird die Bearbeitbarkeit bei der Herstellung der Leiterplatte 30, 40 verbessert, da sich die Leiterplatte 30 (40) aufgrund der Stege 321, 324, 325, 328, 351, 353, 354, 356 (421, 424, 425, 428, 451, 453, 454, 456) nicht an etwas verfängt oder sich verzieht.
Ferner umfasst die Leiterplatte 60: ein Metallkernsubstrat 61 mit einer Einzelplatte 610-613, das eine Vorderseite, eine Rückseite und vier Seitenflächen aufweist, und mehrere Stege 621-628, 651-656 aufweist, die aus den Seitenflächen der Einzelplatte 610-613 ragen; eine Isolationsschicht 62, die auf einer Vorderseite und einer Rückseite des Metallkernsubstrats 61, das die Stege 621-628, 651-656 aufweist, angeordnet ist; und ein an der Isolationsschicht 62 ausgebildetes Leitermuster, wobei am Rand der Vorderseite und/oder der Rückseite der Leiterplatte 60 eine Metallkontaktfläche 65 ausgebildet ist, wobei sich das Potential an der Metallkontaktfläche 65 von einem Potential des Metallkernsubstrats 61 unterscheidet, wobei die Stege 621-628, 651-656 einen Steg in der Nähe der Metallkontaktfläche 65 umfassen, wobei der Steg in einer die Metallkontaktfläche 65 vermeidenden Richtung ausgebildet ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen der Metallkontaktfläche 65 und den Stegen 621-628, 651-656 durch ein Lot verhindert werden, wenn sich das Lot außerhalb der Metallkontaktfläche 65 befindet.
Ferner weist die Leiterplatte PC auf: ein Metallkernsubstrat MC mit einer Einzelplatte BG, das durch eine Vorderseite und eine Rückseite in der Form eines Rechtecks und vier Seitenflächen festgelegt ist, die die Vorderseite und die Rückseite verbinden, und mit mehreren Stegen BG1-BG4, die von den Seitenflächen der Einzelplatte BG nach außen ragen, wobei die Stege integral mit der Einzelplatte ausgebildet sind; eine Isolationsschicht IN, die jeweils an der Vorderseite und der Rückseite des Metallkernsubstrats MC angeordnet ist; und ein Leitermuster, das an der Isolationsschicht IN ausgebildet ist, wobei die Leiterplatte einen Bauelementbestückungsbereich 56, an dem ein erstes Bildaufnahmeelement angeordnet ist, einen Bauelementbestückungsbereich 56, an dem ein zweites Bildaufnahmeelement angeordnet ist, und einen zwischen dem einen Bauelementbestückungsbereich 56 und dem anderen Bauelementbestückungsbereich angeordneten Komponentenbestückungsbereich 57 aufweist, wobei eine Bestückungsdichte eines Leitermusters an einer dem Komponentenbestückungsbereich 57 entsprechenden inneren Schicht höher ist als eine Bestückungsdichte eines Leitermusters an einer dem Bauelementbestückungsbereich 56 entsprechenden inneren Schicht. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Steifigkeit der Leiterplatte PC verbessert werden.
In dieser Schrift wurden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben, wobei die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt ist. Die oben angegebenen Materialien, Formen und Anordnungen von Komponenten stellen lediglich Ausführungsformen zur Ausführung der vorliegenden Offenbarung dar und können in verschiedener Weise abgeändert werden, ohne vom Kern der Offenbarung abzuweichen.
Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40, 60, PC: Leiterplatte
11, 21, 31, 41, MC: Metallkernsubstrat
12, 22, 32, 42, IN: Isolationsschicht
13, 14, 23, 24, 33, 34, 43, 44: Lötstopplackschicht
35, 45, 65: Metallkontaktfläche
56: Bauelementbestückungsbereich
57: Komponentenbestückungsbereich
110-113, 210-213, 310-313, 410-413: Einzelplatte
121-128, 151-156, 221-226, 251-256, 321-328,
351-356, 421-426, 451-456, 621-628, 651-656: Brücke (Steg)
131-134, 231-234: kreuzförmiges Loch
141-146, 161-164, 241-244, 261-264: Lochbereiche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 62052988 [0002]
JP 2000101245 [0002]

Claims

Rechteckige Leiterplatte für ein Kameramodul, die aufweist: ein Metallkernsubstrat, das umfasst: eine Einzelplatte, die eine rechteckige Vorderseite und eine rechteckige Rückseite und vier Seitenflächen aufweist, die die Vorderseite und die Rückseite verbinden, eine Isolationsschicht, die jeweils an der Vorderseite und der Rückseite des Metallkernsubstrats ausgebildet ist, wobei die Isolationsschicht aus einem isolierenden Harz gefertigt ist, das einen Füllstoff enthält, und ein an der Isolationsschicht ausgebildetes Leitermuster, das sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite ausgebildet ist; wobei die Leiterplatte ferner aufweist: einen ersten Bestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für ein erstes Bildaufnahmeelement handelt, wobei der erste Bestückungsbereich an einer Seite in Längsrichtung an der Vorderseite der Leiterplatte angeordnet ist, wobei in dem ersten Bestückungsbereich ein erstes Leitermuster ausgebildet ist und das erste Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit dem ersten Bildaufnahmeelement ausgebildet ist, einen zweiten Bestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für ein zweites Bildaufnahmeelement handelt, wobei der zweite Bestückungsbereich an einer anderen Seite in Längsrichtung an der Vorderseite der Leiterplatte angeordnet ist, wobei in dem zweiten Bestückungsbereich ein zweites Leitermuster ausgebildet ist und das zweite Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit dem zweiten Bildaufnahmeelement ausgebildet ist, und einen Komponentenbestückungsbereich, bei dem es sich um einen Bestückungsbereich für eine Signalverarbeitungskomponente handelt, wobei sich der Komponentenbestückungsbereich zwischen dem ersten Bestückungsbereich und dem zweiten Bestückungsbereich befindet, in dem Komponentenbestückungsbereich ein drittes Leitermuster ausgebildet ist und das dritte Leitermuster zur elektrischen Verbindung mit der Komponente ausgebildet ist, wobei in einer Draufsicht die Bestückungsdichte des dritten Leitermusters in dem Komponentenbestückungsbereich höher ist als die Bestückungsdichte des ersten Leitermusters in dem ersten Bestückungsbereich oder die Bestückungsdichte des zweiten Leitermusters in dem zweiten Bestückungsbereich.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach Anspruch 1, wobei das erste Leitermuster, das zweite Leitermuster und das dritte Leitermuster jeweils aus einer Verdrahtung oder einer Elektrode gebildet sind und das erste Leitermuster, das zweite Leitermuster und das dritte Leitermuster so an einer oberen Schicht des Metallkernsubstrats angeordnet sind, dass sie sich mit dem Metallkernsubstrat überlappen.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Metallkernsubstrat keinen Hohlraum zur Aufnahme einer Komponente aufweist.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach Anspruch 3, wobei der Füllstoff in Granulatform, in zerkleinerter Form, in Form von kurzen Fasern oder in Form einer gewobenen Faserbahn vorliegt.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei eine GND-Leitung an einer oberen Schicht des Metallkernsubstrats angeordnet ist, eine Differenzleitung an einer Schicht oberhalb der Schicht angeordnet ist, an der die GND-Leitung angeordnet ist, und in dem ersten Bestückungsbereich oder dem zweiten Bestückungsbereich ein Abtraggebiet ausgebildet ist, wobei es sich bei dem Abtraggebiet um ein Gebiet handelt, aus dem die GND-Leitung entfernt wurde, um eine kapazitive Kopplung zwischen der GND-Leitung und der Differenzleitung zu verhindern.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Metallkernsubstrat eine gewalzte Kupferschicht aufweist, und eine Beschichtung sowohl an der Vorderseite als auch der Rückseite der gewalzten Kupferschicht ausgebildet ist.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach Anspruch 6, wobei die gewalzte Kupferschicht eine Dicke von 50 bis 320 µm aufweist, und die Beschichtung aus Cu gefertigt ist und eine Dicke von 6 bis 320 µm besitzt.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Durchgangslöcher und Dummy-Löcher so angeordnet sind, dass sie im Wesentlichen über der gesamten Fläche des Metallkernsubstrats verteilt sind.
Leiterplatte für ein Kameramodul nach Anspruch 8, wobei die Fläche der Durchgangslöcher des Metallkernsubstrats auf 5 bis 30 % der Fläche des Metallkernsubstrats festgelegt ist.
Kameramodul, bei dem eine Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9 verwendet wird, wobei in dem ersten Bestückungsbereich ein erstes Bildaufnahmeelement angeordnet ist, in dem zweiten Bestückungsbereich ein zweites Bildaufnahmeelement angeordnet ist, und in dem Komponentenbestückungsbereich eine passive Komponente oder ein Halbleiterelement angeordnet ist, das kein Bildaufnahmeelement ist.