DE102004004612A1

DE102004004612A1 - Harzfilm und mehrlagige Leiterplatte unter Verwendung desselben

Info

Publication number: DE102004004612A1
Application number: DE200410004612
Authority: DE
Inventors: Toshiaki Tsukuba Hayashi; Katsuhiro Tsukuba Furuta
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-29
Publication date: 2004-08-12
Also published as: CN1523950A; US20040214005A1; US7087664B2; KR20040070015A; TW200417295A; SG108946A1

Abstract

Harzfilm, der (A) ein Epoxyharz mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül, (B) ein Epoxyharzhärtungsmittel, (C) ein thermoplastisches Harz und (D) einen Füllstoff umfasst, wobei der Füllstoffgehalt in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films geringer als die Füllstoffkonzentration im zentralen Bereich ist. Der Harzfilm besitzt nicht zur Zähigkeit, sondern auch feuerhemmende Eigenschaften, hohe Schichthaftfestigkeit an anderen Schichten und gute Verarbeitbarkeit bei Metallplattierung.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Harzfilm und eine mehrlagige Leiterplatte, die eine durch Härten des Harzfilms erhaltene Isolierschicht enthält, die in geeigneter Weise zur Isolierung auf dem Gebiet der Elektrotechnik und Elektronik verwendet werden.

Bei einer mehrlagigen Leiterplatte, die Elektronikteile, wie LSI, trägt, die durch ein Montagesubstrat (Unterbrecherteil) repräsentiert wird, sind Metalldrähte nicht nur auf der Oberfläche der mehrlagigen Leiterplatte; sondern auch im Inneren derselben in drei Dimensionen angeordnet. Eine derartige mehrlagige Leiterplatte kann einer Belastung durch wiederholtes Ausdehnen durch Erzeugung von Wärme des LSI und dergleichen zum Zeitpunkt des Unter-Strom-Setzens und Zusammenziehen zum Zeitpunkt des Stoppens des Unter-Strom-Setzens und durch Verändern der Außentemperatur der Umgebung unterliegen. Aufgrund der Belastung können Risse in der Isolierschicht eines gehärteten Epoxyharzes gebildet werden und Metalldrähte in einer mehrlagigen Leiterplatte unterbrochen werden, wodurch das Problem einer niedrigen elektrischen Zuverlässigkeit besteht.

Um das Problem zu lösen, wird vorgeschlagen, dass ein Film eines mit einem Polyethersulfon gemischten Epoxyharzes gehärtet wird und das gehärtete Produkt als Isolierschicht einer mehrlagigen Leiterplatte verwendet wird, um die Zähigkeit einer Isolierschicht einer mehrlagigen Leiterplatte zu erhöhen. Ferner wird die Verwendung eines Füllstoffs als eine Komponente eines Harzfilms zum Erniedrigen des Wärmeausdehnungsko effizienten einer Isolierschicht vorgeschlagen (JP-A-2001-72834).

Jedoch sind für eine Isolierschicht, die durch Härten eines derartigen Harzfilms erhalten wurde, weitere Verbesserungen der feuerhemmenden Eigenschaften und der Metallplattierungsverarbeitbarkeit erforderlich.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Harzfilms, der nicht nur Zähigkeit, sondern auch feuerhemmende Eigenschaften, eine hohe Schichthaftfestigkeit an anderen Schichten und gute Verarbeitbarkeit bei Metallplattierung aufweist, und die Bereitstellung einer mehrlagigen Leiterplatte, die eine durch Härten des Harzfilms erhaltene Isolierschicht enthält.

Als Ergebnis intensiver Untersuchungen ermittelten die Erfinder der vorliegenden Erfindung, dass das obige Problem durch die Verwendung eines Harzfilms mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt in Richtung der Dicke des Harzfilms gelöst werden kann, und sie gelangten so zur vorliegenden Erfindung.

Die vorliegende Erfindung ist die folgende:

[1] Ein Harzfilm, der (A) ein Epoxyharz mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül, (B) ein Epoxyharzhärtungsmittel, (C) ein thermoplastisches Harz und (D) einen Füllstoff umfasst, wobei der Füllstoffgehalt in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films geringer als der Füllstoffgehalt im zentralen Bereich ist.
[2] Ein Harzfilm nach Punkt [1], wobei zwei oder mehrere Filme laminiert sind.
[3] Ein Harzfilm nach Punkt [1] oder [2], wobei das Epoxyharz (A) mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül durch die folgende Formel (1) dargestellt wird:
worin n eine durchschnittliche Wiederholungszahl von 1 bis 10 bedeutet; mehrere Reste R jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 – 10 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine aromatische Gruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, die eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen enthält, bedeuten; i jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet; und Gly eine Glycidylgruppe bedeutet.
[4] Ein Harzfilm nach einem der Punkte [1] bis [3], wobei das Epoxyharzhärtungsmittel (B) ein Phenolnovolak ist.
[5] Ein Harzfilm nach einem der Punkte [1] bis [3], wobei das thermoplastische Harz (C) ein Polyethersulfon ist.
[6] Ein Harzfilm nach einem der Punkte [1] bis [3], wobei der Füllstoff (D) Siliciumdioxid ist.
[7] Eine mehrlagige Leiterplatte, die eine durch Härten des Harzfilms gemäß einem der Punkte [1] bis [6] erhaltene Isolierschicht umfasst.

Der Harzfilm der vorliegenden Erfindung umfasst (A) ein Epoxyharz mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül, (B) ein Epoxyharzhärtungsmittel, (C) ein thermoplasti sches Harz und (D) einen Füllstoff, und der Harzfilm hat unterschiedliche Füllstoffkonzentrationen in Richtung der Dicke des Harzfilms. Das heißt, der Füllstoffgehalt in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films beträgt weniger als der Füllstoffgehalt in dem zentralen Bereich des Films. Hierbei bedeutet der Oberflächenbereich im Querschnitt des Films einen Bereich der Seite der Oberfläche im Film und üblicherweise den Bereich von der Oberfläche bis zu einer Tiefe von 5 % des gesamten Films (Dicke 100 %).

Der zentrale Bereich des Films ist ein Bereich, der sich ausgehend vom Oberflächenbereich weiter im Inneren des Films befindet, und er bedeutet üblicherweise den Bereich von einer Tiefe von 40 % bis zu einer Tiefe von 60 % des gesamten Films.

Bei dem Harzfilm der vorliegenden Erfindung ist der Füllstoffgehalt, der in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films vorhanden ist, geringer als der Füllstoffgehalt, der im zentralen Bereich vorhanden ist.

Die Gesamtdicke des Harzfilms der vorliegenden Erfindung beträgt im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit, zweckmäßigerweise 10 bis 100 μm und vorzugsweise 20 – 75 μm.

Der Harzfilm der vorliegenden Erfindung besitzt in Richtung der Dicke unterschiedlichen Füllstoffgehalt. Beispielsweise werden 2 oder mehr Filme mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt aufeinanderlaminiert, und es kann ein Harzfilm mit einem vom Füllstoffgehalt im zentralen Bereich des Films verschiedenen Füllstoffgehalt im Oberflächenbereich erhalten werden.

Der als Oberflächenbereich verwendete Film besitzt eine Dicke von 2 bis 20 μm, vorzugsweise 5 bis 10 μm und er besitzt einen Gehalt an dem Füllstoff (D) (bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (D)) von 5 bis 50 Gew.-% und vorzugs weise 20 bis 40 Gew.-%. Wenn der Gehalt weniger als 5 Gew.-% oder mehr als 50 Gew.-% beträgt, besteht die Tendenz, dass die Metallplattierungsverarbeitbarkeit abnimmt.

Der als zentraler Bereich verwendete Film besitzt eine Dicke von 8 bis 90 μm und vorzugsweise 10 bis 65 μm. Der Gehalt an dem Füllstoff (D) muss größer als der Füllstoffgehalt des als Oberflächenbereich verwendeten Films sein, und er beträgt üblicherweise 30 bis 80 Gew.-%, zweckmäßigerweise 40 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%. Wenn der Gehalt weniger als 30 Gew.-% beträgt, besteht die Tendenz, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der durch Härten des Harzfilms erhaltenen Isolierschicht groß wird.

Des Weiteren wird ein Harzfilm mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt in Richtung der Dicke des Harzfilms der vorliegenden Erfindung konkret erklärt.

Beispielsweise wird eine Harzzusammensetzung (im Folgenden "Firnis für einen Harzfilm") durch Auflösen oder Dispergieren der Harzkomponenten (A), (B) und (C) und des Füllstoffs (D) in einem aprotischen polaren Lösemittel, wie γ-Butyrolacton, Dimethylformamid (DMF) oder N-Methylpyrrolidon (NMP), hergestellt.

Der Firnis für einen Harzfilm wird auf ein Trägermaterial unter Verwendung einer Walzenbeschichtungsvorrichtung oder einer Plattenbeschichtungsvorrichtung aufgetragen und getrocknet, und die erste Harzzusammensetzungsschicht wird auf dem Trägermaterial gebildet. Danach werden eine zweite Harzzusammensetzungsschicht und, falls notwendig, eine dritte oder weitere Schicht auf der ersten Schicht in der gleichen Weise unter Verwendung eines Firnis für einen Harzfilm mit unterschiedlichem Füllstoffgehalt gebildet, und ein Harzfilm der vorliegenden Erfindung kann durch Ablösen der aufeinanderlaminierten Harzzusammensetzungsschichten erhalten wer den. Die Komponenten (A) – (D) können teilweise miteinander reagieren.

Als Trägermaterial, das zur Herstellung eines Harzfilms verwendet wird, werden üblicherweise organische Filme, wie PET (Polyethylenterephthalat) und Metallfolien, wie eine Kupferfolie und Aluminiumfolie, verwendet.

Der Harzfilm der vorliegenden Erfindung kann ein einlagiger Film mit einem Gradienten des Füllstoffgehalts in Richtung der Dicke des Films sein. Hinsichtlich der Verteilung des Füllstoffs in Richtung der Dicke in einem Harzfilm beträgt der Füllstoffgehalt in dem Bereich von der Oberfläche (auf der eine Metallverdrahtung durch Plattieren, Ätzen und dergleichen ausgebildet wird) bis zu einer Tiefe von 5 % der Dicke (die Gesamtdicke des Films beträgt 100 %) zweckmäßigerweise 5 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-% (bezogen auf die Gesamtmenge der Komponenten (A) bis (D)). Wenn der Gehalt weniger als 5 Gew.-% oder mehr als 50 Gew.-% beträgt, besteht die Tendenz, dass die Metallplattierungsverarbeitbarkeit abnimmt.

Im zentralen Bereich des Films, d. h. im Bereich einer Tiefe von 40 bis zu einer Tiefe von 60 % muss der Gehalt an dem Füllstoff (D) größer als der Füllstoffgehalt im Oberflächenbereich sein, und er beträgt üblicherweise 30 bis 80 Gew.-%, zweckmäßigerweise 40 bis 70 Gew.-% und vorzugsweise 40 bis 60 Gew.-%. Wenn der Gehalt weniger als 30 Gew.-% beträgt, besteht die Tendenz, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient der durch Härten des Harzfilms erhaltenen Isolierschicht groß wird. Die Gesamtdicke des Films beträgt üblicherweise 10 bis 100 μm.

Ein Beispiel für ein Verfahren zur Herstellung eines Films mit einem Gradienten des Füllstoffgehalts in Richtung der Dicke ist ein Verfahren zur Herstellung eines Harzfilms, das das Auftragen eines Firnis für einen Harzfilm auf einem Ba sismaterial und ein anschließendes Stehenlassen unter Nutzen des Unterschieds der relativen Dichte zwischen einem Füllstoff und anderen Komponenten außer dem Füllstoff umfasst.

Beispiele für das in der vorliegenden Erfindung verwendete Epoxyharz (A) mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül sind: ein Epoxyharz des Phenolnovolak-Typs, ein Epoxyharz des Kresolnovolak-Typs, ein Epoxyharz des Bisphenol-A-Typs, ein Epoxyharz des Bisphenol-F-Typs, ein Epoxyharz des Bisphenol-S-Typs, ein Epoxyharz des Biphenyl-Typs, ein Epoxyharz des Biphenylnovolak-Typs, ein Epoxyharz des Trishydroxyphenylmethan-Typs, ein Epoxyharz des Tetraphenylethan-Typs, ein Epoxyharz des Dicyclopentadien-Phenol-Typs, Epoxyharze einer Hydrierungsverbindung aus einer aromatischen Bisphenolverbindung und/oder einer Polyphenolverbindung, cycloaliphatische Epoxyharze, wie Cyclohexenoxid, ein Epoxyharz des Glycidylamin-Typs und verschiedene Derivate derselben und dergleichen. Diese können allein oder als Gemisch derselben verwendet werden.

Ein von den obigen Epoxyharzen verschiedenes Beispiel für das Epoxyharz (A) mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül ist ein Epoxyharz der folgenden Formel (1):

worin n eine durchschnittliche Wiederholungszahl von 1 bis 10 bedeutet; mehrere Reste R jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 – 10 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine aromatische Gruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwas serstoffgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, die eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen enthält, bedeuten; i jeweils unabhängig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet; und Gly eine Glycidylgruppe bedeutet.

Das Epoxyharz mit der durch die obige Formel (1) angegebenen Struktur besitzt hervorragende Wärmebeständigkeit, und es ist als die Epoxyharzkomponente (A) der vorliegenden Erfindung geeignet. Dieses Epoxyharz kann in Kombination mit einem oder mehreren Epoxyharzen, die oben als Beispiel angegeben sind, verwendet werden.

Die Mischungsmenge des in der vorliegenden Erfindung verwendeten Epoxyharzes (A) mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül ist nicht speziell beschränkt, sofern die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann, und sie beträgt üblicherweise 1 Gew.-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmenge der Harzkomponenten (A) bis (C), und vorzugsweise 1 bis 80 Gew.-%.

Das Herstellungsverfahren für das Epoxyharz ist nicht speziell beschränkt, und ein Beispiel ist ein Verfahren, bei dem ein Phenol oder dessen Derivat mit einem Epihalogenhydrin in Gegenwart eines Alkali, wie Natriumhydroxid, umgesetzt wird.

Für den Harzfilm der vorliegenden Erfindung kann ein von der Komponente (A) verschiedenes wärmehärtendes Harz in einem Bereich, der die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, verwendet werden. Beispiele hierfür umfassen Cyanatharze, wie Cyanate von Bisphenol A; Bismaleimide, wie Diaminodiphenylmethanbismaleimid; Diamine, wie Diaminodiphenylmethan; Additionspolymere von Bismaleimid und Diamin; Alkenylarylether, wie eine Bis-vinylbenzyletherverbindung von Bisphenol A und eine Vinylbenzylverbindung von Diaminodiphenylmethan; Alkinylether, wie Dipropargylether von Bisphenol A und eine Dipropargylverbindung von Diaminodiphenyl methan; Novolakharze, wie ein Phenolharz und ein Resolharz; Allylverbindungen, wie eine Verbindung des Allylether-Typs, eine Verbindung des Allylamin-Typs; Isocyanate, wie Triallylisocyanurat, und Triallylcyanurat; und Polyolefine, wie eine Vinylgruppen enthaltende Polyolefinverbindung.

Das in der vorliegenden Erfindung verwendete Epoxyharzhärtungsmittel (B) ist nicht speziell beschränkt, und bekannte Epoxyharzhärtungsmittel können verwendet werden. Beispiele hierfür umfassen: mehrwertige Phenole, wie Phenolnovolak, ein Polykondensationsprodukt aus Phenol, Formalin und Melamin, und ein Polykondensationsprodukt aus Phenol, Formalin und Benzoguanamin; Härtungsmittel des Amintyps, wie Dicyandiamid, Diaminodiphenylmethan und Diaminodiphenylsulfon; und Säureanhydridhärtungsmittel, wie Pyromellitsäureanhydrid, Trimellitsäureanhydrid und Benzophenontetracarbonsäure und dergleichen. Diese können allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr verwendet werden. Von diesen ist im Hinblick auf ein geringes Wasserabsorptionsvermögen ein mehrwertiges Phenol bevorzugt und ein Polykondensationsprodukt aus Phenol, Formalin und Melamin (Melaminmodifiziertes Phenolnovolak) besonders bevorzugt.

Obwohl der Mischungsanteil des Epoxyharzhärtungsmittels (B) beliebig entsprechend der Kombination mit einem Epoxyharz bestimmt werden kann, wird der Mischungsanteil üblicherweise derart bestimmt, dass die Einfriertemperatur hoch wird. Beispielsweise wird, wenn Phenolnovolak als das Epoxyharzhärtungsmittel verwendet wird, dieses vorzugsweise derart eingemischt, dass das Verhältnis des Epoxyäquivalents zum Hydroxyläquivalent 1 : 1 beträgt.

Beispiele für das in der vorliegenden Erfindung verwendete thermoplastische Harz (C) umfassen: technische Kunststoffe, wie Polyphenylenether und Polycarbonat; supertechnische Kunststoffe, wie Polyethersulfon, Polysulfon, Polyetherimid und Polyimid; Polyolefine, wie Polyethylen und Polybutadien; Polyacrylate, wie ein Polyacrylat und ein Polymethacrylat; und Kautschuke, wie am terminalen Amin modifizierter oder an der terminalen Carboxylgruppe modifizierter Polybutadien-Acrylnitril-Kautschuk. Von diesen ist ein Polyethersulfon im Hinblick auf die Zähigkeit und feuerhemmenden Eigenschaften bevorzugt.

Bekannte Polyethersulfone, deren Molekülende ein Halogenatom, eine Alkoxygruppe oder eine phenolische Hydroxylgruppe ist, können als das obige Polyethersulfon verwendet werden. Von diesen ist ein Polyethersulfon mit einem phenolischen Hydroxylende im Hinblick auf die Kompatibilität mit der Komponente (A), die Reaktivität und Lösemittelbeständigkeit des gehärteten Produkts besonders bevorzugt.

Ferner kann die Harzfilmzusammensetzung der vorliegenden Erfindung eine Komponente, beispielsweise ein Acrylat, Methacrylat, Styrol oder dergleichen, zum Bereitstellen von Lichthärtbarkeit des Harzfilms der vorliegenden Erfindung in einem Bereich, der die Aufgabe der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt, enthalten.

Als Nächstes wird die im Harzfilm der vorliegenden Erfindung verwendete Komponente (D) erklärt.

Der in der vorliegenden Erfindung verwendete Füllstoff (D) besitzt üblicherweise einen Teilchendurchmesser von 0,1 bis 20 μm, zweckmäßigerweise 0,1 bis 5 μm und vorzugsweise 0,1 bis 1 μm.

Als Füllstoff (D) kann entweder ein organischer Füllstoff oder ein anorganischer Füllstoff verwendet werden. Beispiele für den organischen Füllstoff umfassen Harzpulver, wie ein Epoxyharzpulver, Melaminharzpulver, Harnstoffharzpulver, Guanaminharzpulver und Polyesterharzpulver. Beispiele für den anorganischen Füllstoff umfassen anorganische Pulver, wie Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und Titanoxid.

Zur Verringerung des Wärmeausdehnungskoeffizienten sind anorganische Füllstoffe bevorzugt, und Siliciumdioxid ist im Hinblick auf niedrige Dielektrizitätseigenschaften besonders bevorzugt.

Ferner kann ein Härtungskatalysator zur Herstellung des Harzfilms der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Beispiele hierfür umfassen: organische Phosphinverbindungen, wie Triphenylphosphin, Tri-4-methylphenylphosphin, Tri-4-methoxyphenylphosphin, Tributylphosphin, Trioctylphosphin und Tri-2-cyanoethylphosphin und ein Tetraphenylborat derselben; Amine, wie Tributylamin, Triethylamin, 1,8-Diazabicyclo(5,4,0)undecen-7 und Triamylamin; quaternäre Ammoniumsalze, wie Benzylchlorid-trimethylammonium, Hydroxybenzyl-trimethylammonium und Triethylammoniumtetraphenylborat; und Imidazole, wie 2-Ethylimidazol und 2-Ethyl-4-methylimidazol. Von diesen sind organische Phosphinverbindungen und Imidazole besonders bevorzugt.

Der Härtungskatalysator wird in einer derart entsprechenden Menge zugegeben, dass eine gewünschte Gelzeit erhalten werden kann. Vorzugsweise wird ein Härtungsmittel derart verwendet, dass die Gelzeit der Zusammensetzung 1 min bis 15 min bei einer zuvor bestimmten Temperatur zwischen 80 und 250 °C beträgt.

Eine Isolierschicht für eine mehrlagige Leiterplatte kann durch Aufeinanderstapeln von durch das im Vorhergehenden beschriebene Verfahren hergestellten Harzfilmen auf einem getrennt hergestellten Kernsubstrat oder auf einer getrennt hergestellten Verdrahtungsschicht einer gedruckten Schaltung und Härten derselben gebildet werden.

Das Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise wird, wenn der Harzfilm ein trockener Film ist, der durch Ausbilden einer Harzschicht auf einem Trägermaterial, wie PET, erhalten wurde, das PET als Trägermaterial abgelöst, der trockene Film dann auf einen Kernträger gelegt, unter Verwendung einer Formvorrichtung, wie eines Vakuumterminators, auflaminiert und gehärtet, wodurch auf einem Kernsubstrat eine Isolierschicht hergestellt werden kann. Als Nächstes wird eine Metallverdrahtungsschicht durch ein Verfahren, wie Metallplattierung, auf der Isolierschicht gebildet, ein trockener Film des Weiteren auf dieser gestapelt und gehärtet, wobei eine Isolierschicht gebildet wird. Durch Wiederholen dieser Vorgänge wird eine mehrlagige Leiterplatte hergestellt.

Andererseits wird, wenn der Harzfilm von der Form einer harzbeschichteten Kupferfolie ist, wobei eine Harzschicht auf einer Kupferfolie ausgebildet ist, die harzbeschichtete Kupferfolie zunächst durch Heißpressen ohne Ablösen der Kupferfolie als Trägermaterial gehärtet. Dann wird eine Kupferverdrahtungsschicht durch eine Technik, wie Ätzen der Kupferfolie, gebildet und ein Harzfilm auf diese Verdrahtungsschicht heiß gepresst und eine Isolierschicht gebildet. Durch Wiederholen dieser Vorgänge wird eine mehrlagige Leiterplatte hergestellt.

Wenn eine Mehrzahl von Isolierschichten in einer mehrlagigen Leiterplatte der vorliegenden Erfindung enthalten ist, können die Isolierschichten entweder durch Härten von Harzfilmen mit jeweils voneinander verschiedener Zusammensetzung oder durch Härten von Harzfilmen mit der gleichen Zusammensetzung hergestellt werden.

Zur Bildung der mehrlagigen Leiterplatte können die einzelnen Schichten der Isolierschicht und der Verdrahtungsschicht stufenweise und abwechselnd hergestellt werden, und eine mehrlagige Struktur kann auch gleichzeitig durch eine Technik wie Heißpressen gebildet werden.

In der vorliegenden Erfindung ist der Gehalt an dem Füllstoff (D) in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films, der die Komponenten (A) bis (D) umfasst, geringer als der Gehalt an dem Füllstoff (D) im zentralen Bereich des Films. Durch diesen Aufbau wird es möglich, eine ausreichende Menge an Füllstoff, die zur Verbesserung der Gesamteigenschaften des Harzfilms notwendig ist, unter gleichzeitigem Verringern des Problems, das dadurch entsteht, dass ein Füllstoff im Übermaß in der Nähe des Oberflächenbereichs des Films verteilt ist, einzumischen. Dadurch wird die Metallplattierungsverarbeitbarkeit verbessert und eine niedrige Wärmeausdehnungseigenschaft in Bezug auf den gesamten Harzfilm erreicht.

Im Folgenden werden Beispiele der vorliegenden Erfindung angegeben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt.

Beispiel 1
Die einzelnen Komponenten wurden wie in Tabelle 1 angegeben unter Verwendung eines Dreiwalzenmahlwerks gemischt, und es wurden die Firnisse C und D für einen Harzfilm erhalten. Der Firnis C wurde auf einen PET-Film von 38 μm derart aufgetragen, dass die Dicke nach dem Trocknen 5 μm betrug, und 30 min bei 80 °C in einem Ventilationsofen getrocknet. Dann wurde der Firnis D auf dieses derart aufgetragen, dass die Dicke nach dem Trocknen 35 μm betrug, und 30 min bei 80 °C in einem Ventilationsofen getrocknet, und es wurde ein Film mit einem PET-Film als Trägermaterial erhalten. Der PET-Film wurde von dem Film abgelöst, und es wurde ein Harzfilm erhalten. Der Harzfilm wurde 2 h bei 180 °C gehärtet, und es wurde ein Testsubstrat erhalten. Der Wärmeausdehnungskoeffizient wurde unter Verwendung dieses Testsubstrats ermittelt. In ähnlicher Weise wurde der Harzfilm nach dem Entfernen des PET-Films 30 min bei 180 °C gehärtet, und es wurde ein Testsubstrat erhalten. Die Oberflächenaufrauung wurde unter Ver wendung dieses Testsubstrats untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Tabelle 1
In der Tabelle 1 sind die Mengen der einzelnen Verbindungen als Gewichtsanteile angegeben.
TMH 574: polyfunktionelles Epoxyharz, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd. Das Epoxyäquivalent beträgt 218 g/Äq.
YD-128M: Epoxyharz, hergestellt von Toto Chemical Co. Das Epoxyäquivalent beträgt 185,5 g/Äq.
KA-7052-L2: Epoxyhärtungsmittel (melaminmodifziertes Phenolnovolak, Hydroxyläquivalent 113 g/Äq.), hergestellt von Dainippon Ink and Chemicals Inc.
PES5003P: Polyethersulfon (terminale Hydroxylgruppe), hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.
1-FX: Siliciumdioxid (mittlerer Teilchendurchmesser 0,4 μm), hergestellt von Tatsumori, Ltd.
20-X: Siliciumdioxid (mittlerer Teilchendurchmesser 0,7 μm), hergestellt von Denki Kagaku Kogyo K.K.
KBM-403: Epoxysilankopplungsmittel, hergestellt von Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
2E4MZ: 2-Ethyl-4-methylimidazol, hergestellt von von Shikoku Chemicals Corp.
NMP: M-Methylpyrrolidon.
Vergleichsbeispiel 1
Der Firnis D von Tabelle 1 wurde allein verwendet, und ein Testsubstrat wurde gemäß Beispiel 1 hergestellt. Die Ergebnisse für den Wärmeausdehnungskoeffizienten und die Oberflächenaufrauung sind in Tabelle 2 angegeben.
Die in der Tabelle beschriebenen physikalischen Eigenschaften wurden nach den folgenden Verfahren ermittelt.
Wärmeausdehnungskoeffizient: Der Mittelwert des Wärmeausdehnungskoeffizienten (ppm/°C) im Bereich von 50 bis 100 °C, der nach dem TMA-Verfahren ermittelt wurde.
Oberflächenaufrauung: Eine Testprobe wurde 20 min bei 80 °C in eine Permangansäurelösung gegeben, und der Aufrauzustand der Oberfläche wurde durch REM betrachtet.
O zeigt ausreichende Oberflächenaufrauung. X zeigt unzureichende Oberflächenaufrauung. Tabelle 2
Das gehärtete Produkt des Harzfilms der vorliegenden Erfindung ist zäh und es besitzt stark feuerhemmende Eigenschaften, niedrige Wärmeausdehnungseigenschaften und gute Metallplattierungsverarbeitbarkeit.

Claims

Harzfilm, der (A) ein Epoxyharz mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül, (B) ein Epoxyharzhärtungsmittel, (C) ein thermoplastisches Harz und (D) einen Füllstoff umfasst, wobei der Füllstoffgehalt in mindestens einem der beiden Oberflächenbereiche im Querschnitt des Films geringer als die Füllstoffkonzentration im zentralen Bereich ist.
Harzfilm nach Anspruch 1, wobei zwei oder mehr Filme laminiert sind.
Harzfilm nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Epoxyharz (A) mit zwei oder mehr Glycidylgruppen in einem Molekül durch die folgende Formel (1) dargestellt wird:
worin n eine durchschnittliche Wiederholungszahl von 1 bis 10 bedeutet; mehrere Reste R jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe mit 1 – 10 Kohlenstoffatomen, eine Aralkylgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine aromatische Gruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen oder eine Kohlenwasserstoffgruppe mit 6 – 20 Kohlenstoffatomen, die eine Cycloalkylgruppe mit 5 – 7 Kohlenstoffatomen enthält, bedeuten; i jeweils unabhän gig voneinander eine ganze Zahl von 1 bis 4 bedeutet; und Gly eine Glycidylgruppe bedeutet.
Harzfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Epoxyharzhärtungsmittel (B) ein Phenolnovolak ist.
Harzfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das thermoplastische Harz (C) ein Polyethersulfon ist.
Harzfilm nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Füllstoff (D) Siliciumdioxid ist.
Mehrlagige Leiterplatte, die eine durch Härten des Harzfilms gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 erhaltene Isolierschicht umfasst.