DE2424002B2

DE2424002B2 - Schwerentflammbare mehrschicht- leiterplatte und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2424002B2
Application number: DE19742424002
Authority: DE
Inventors: Nobuhiro Hitachiota; Wajima Motoyo Hitachi; Tada Ritsuro Mito; Tsukanishi Kenji Shimodate; Sato (Japan)
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-05-18
Filing date: 1974-05-17
Publication date: 1976-04-15
Also published as: JPS505481A; DE2424002A1

Description

>ie vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine verentflammbare Mehrschicht-Leiterplatte und Verfahren zu deren Herstellung.

Die Anordnung an Leiterplatten steigerten sich von Jahr zu Jahr mit der Entwicklung der elektronischen Einrichtungen und Geräte. Leiterplatten sind jetzt so verbreitet, daß im wesentlichen die gesamte elektronischen Einrichtungen und Geräte diese verwenden. Insbesondere ist mit der Verkleinerung der Einrichtungen und Geräte die Entwicklung einer Mehrschicht-Leiterplatte diskutiert worden, um deren Packungsdichte zu vergrößern. Deshalb wurden die Anforderungen an die Eigenschaften von Epoxid-Vorimprägnaten (»prepregs«), die bei isolierenden Grundplatten (Trägern) oder bei Mehrschichtplatten verwendet werden, immer strenger; in letzter Zeit wird auch Schwerentflammbarkeit gefordert. Die vorliegende Erfindung verwendet ein Epoxid-Vorimprägnat für eine derartige Leiterplatte, die dadurch schwerentflammbar wird.

Zur Verringerung der Entflammbarkeit von Epoxid-Vorimprägnaten wurden bisher halogenhaltige Epoxidharze oder halogenhaltige Härter verwendet. Die Schwerentflammbarkeit nimmt in diesem Fall mit dem Halogengehalt zu. Bei einer Leiterplatte hat jedoch die Verwendung eines derartigen halogenhaltigen Epoxidharzes oder Härters den großen Nachteil, daß die Haftfestigkeit für eine Schaltungs-Ivletallfolie, wie beispielsweise eine Kupferfolie, bei hoher Temperatur (etwa 260° C) sowie deren thermische Beständigkeit gegenüber dem Lötmittel verringert werden. Deshalb kann sich die Schaltungs-Kupferfolie leicht von der Haftfläche zwischen ihr und der Isolierschicht ablösen. Die oben aufgezeigten Schwierigkeiten betreffen dabei nicht nur die Leiterplatten selbst, sondern auch die elektronischen Bauteile, die auf der Leiterplatte vorgesehen sind.

Eine elektrolytische Kupferfolie auf metallbeschichteten Laminaten hat eine glänzende und eine matte Seite. Die matte Seite entspricht dem Teil der Folie, der mit der Grundplatte der mit Metall überzogenen Schichtwerkstoffe in Berührung gebracht wird, und weist große Rauhigkeit auf. Die Oberfläche der matten Seite wird behandelt, um ihre Haftfestigkeit zu erhöhen. Eine Mehrschicht-Leiterplatte wird durch adhäsives Laminieren der glänzenden Seite der Kupferfolie mit einem Vorimprägnat erzeugt. Die glänzende Seite weist jedoch geringere Haftfestigkeit auf als die matte Seite. Die glänzende Seite sollte daher der gleichen Aufrauhung und Oberflächenbehandlung unterworfen werden wie die matte Seile, wobei jedoch gleichzeitig die Leiterbahn- oder Mustergenauigkeit der Schaltung verschlechtert wird. Deshalb sollte die Oberflächenbehandlung der glänzenden Seite auf Photoätzung beschränkt werden, und die Erzeugung der gedruckten Mehrschicht-Leiterplatte hängt im wesentlichen von der Haftfestigkeit des Vorimprägnats ab. Auf der einen Seite muß der Bromgehait des Vorimprägnats vergrößert werden, damit die Mehrschicht-Leiterplatte schwerer entflammbar wird, ein hoher Bromgehait verschlechtert jedoch andererseits die Haftfestigkeit und die Lötmittel-Beständigkeit des Vorimprägnats.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Mehrschicht-Leiterplatte anzugeben, die nicht nur schwerentflammbar ist, sondern auch eine hervorragende Haftfestigkeit und gute Lötmittelbeständigkeit aufweist; weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung einer schwerentflammbaren Mehrschicht-Leiterplatte angegeben werden.

Die Aufgabe wird, ausgehend von einer schwerent-

Sammbaren Mehrschicht-Leiterplatte mit zwei /Vußenschichtmetall-Schaltungen, mindestens einer [nnenschichtmetall-Schaltung, die zwischen den Außenschicht-Schaltungen liegt, und mit Isolierschichten aus einem zumindest teilweise gehärteten wiirmhärtbaren bromierten Epoxidharz, wobei die Schaltungen mittels der jeweiligen Isolierschichten aneinanderhaften, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens der Oberflächenteil der Isolierschicht, der mit der Oberfläche der glänzenden Seite der Schaltung in Berührung ist, einen Bromgehalt von weniger als 10 Gewichtsprozent aufweist, und daß der andere Teil der Isolierschicht einen derartigen Bromgehalt besitzt, daß der gesamte Bromgehalt des Harzes insgesamt mehr als etwa 15 Gewichtsprozent beträgt.

Die Erfindung sieht also zusammenfassend eine schwerentflammbare Mehrschicht-Leuerplatte mit zwei Außenschicht Schaltungen, mindestens einer Innenschicht-Schaltung und Isolierschichten aus einem ausgehärteten wärmehärtbaren Epoxidharz zur so Verbindung benachbarter Schaltungen vor, wobei mindestens der Oberflächenteil der Isolierschichten, der mit der Oberfläche der glänzenden Seite der Schaltung verbunden ist, einen Bromgehalt von weniger aLs ungefähr 10 Gewichtsprozent und der andere Teil der Isolierschichten einen solchen Bromanteil aufweist, daß der gesamte Bromanteil des Harzes insgesamt größer als ungefähr 15 Gewichtsprozent ist, bezogen auf das Harz. Die Leiterplatte hat eine ausgezeichnete Hochtemperatur-Haftfestigkeit und gute Lötmittelbeständigkeit.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein mit Kupfer überzogenes Laminat,

F i g. 2 eine Kurve zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Bromgehalt des Harzanteiles in der Oberflächenschicht eines Laminats und der Hochtemperatur-Haftfestigkeit des Laminats gegenüber der Kupferfolie,

F i g. 3 eine Kurve zur Erläuterung der Beziehung zwischen dem Bromgehalt des gesamten Laminats und der Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung und

Fig. 4A bis 4H ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer schwerentflammbaren Mehrschicht-Leiterplatte.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Hochtemperaturhaftung einer Schaltungs-Metallfolie und die thermische Beständigkeit gegenüber dem Lötmittel der Isolierschichten befriedigend werden, wenn der Halogengehalt des Harzanteils in der Oberflächenschicht, die mit der Metallfolie verbunden wird, weniger als 10 Gewichtsprozent beträgt. Unter praktischen Gesichtspunkten und für eine schwere Entflammbarkeit des Schichtwerkstoffes sollte die Dicke der Schicht mit einem so niedrigen Bromgehalt etwa 30 μΐη nicht überschreiten. Die Haftfestigkeit nimmt, auch wenn die Dicke der Schicht mit dem niedrigen Bromgehalt 30 |im überschreitet, nicht zu. Andererseits ist eine Dicke der Schicht mit niedrigem Bromgehalt von wenigstens 10 (im erforderlich, um eine ausreichende Haftfestigkeit für die Kupferfolie zu erzielen. Das Laminat kann nicht nur durch Brom, sondern auch durch Chlor schwerentflammbar gemacht werden, wobei jedoch Brom wirksamer als Chlor ist. Es ist bei der Erfindung wesentlich, eine Bromverbindung zuzusetzen, wobei jedoch auch eine Chlorverbindung zusammen mit der Bromverbindung vorgesehen werden kann.

Das bei der vorliegenden Erfindung verwendete Epoxidharz ist im allgemeinen beispielsweise ein Bisphenol-A-Epoxidharz, ein Resorcin-Epoxidharz, ein Tetrahydroxyphenyläthan-Epoxidharz, ein Novolack-Epoxidharz, ein Polyalkohol-Epoxidharz, ein Polyglycol-Epoxidharz, ein Glycerin-Triäther-Epoxidharz, ein Polyolefin-Epoxidharz, ein alicyclisches Epoxidharz od. dgl.

Als Härter für diese Epoxidharze können alle bisher verwendeten Härter vorgesehen werden, beispielsweise Aminhärter, Säureanhydridhärter od. dgl.

Als Halogenquelle zur Erzeugung einer schweren Entflammbarkeit für die obenerwähnten Epoxidharze können beispielsweise bromhaltige Bisphenol-AEpoxidharze, bromhaltige Novolack-Epoxidharze usw. vorgesehen werden; es ist jedoch auch möglich, diese Stoffe gegebenenfalls mit anderen Materialien zu mischen, beispielsweise mit Füllstoffen, Phosphorverbindungen usw. Weiterhin können auch als halogenhaltije Härter 4,4'-Methylenbis-(2-chloranilin), 4,4'-Methylenbis-(2,3-dichloranilin), 4,4'-Methylenbis-(2,3-dichloranilin), 4,4'-Methylenbis-(2,5-dichloranilin), Het. Säureanhydrid, Tetrabromphthalsäureanhydrid, Tetrachlorphthalsäureanhydrid usw. verwendet werden.

Um eine Schicht mit niedrigem Bromgehalt auf der Oberflächenschicht herzustellen, die mit einer Metallfolie des Schichtwerkstoffes verbunden ist, wird zunächst ein Vorimprägnat hergestellt, indem ein Harz mit einem hohen Bromgehalt verwendet wird, worauf auf dem Vorimprägnat eine Schicht aus einem Harz mit einem niedrigen Bromgehalt durch eine Beschichtungs- Sprüh- oder Tauchverfahren erzeugt wird.

Der Schichtwerkstoff kann auch durch Laminieren eines Vorimprägnats mit hohem Bromgehalt und eines Vorimprägnats mit niedrigem Bromgehalt hergestellt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer schwerentflammbaren Mehrschicht-Leiterplatte ist dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig mit einem Kupferüberzug kaschierte Schichtwerkstoffe hergestellt werden, daß eine Innenschicht-Schaltung auf der einen Seite des jeweiligen Schichtwerkstoffes gebildet wird, daß mehrere Schichten aus mindestens einem schwerentflammbaren Vorimprägnat aus einem wärmehärtbaren Epoxidharz aufgebracht werden, wobei mindestens ein Oberflächenteil des Vorimprägnats einen Bromgehalt von weniger als etwa 10 Gewichtsprozent und der andere Teil des Vorimprägnats einen solchen Bromgehalt aufweist, daß der gesamte Bromgehalt des Harzes insgesamt größer als ungefähr 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Harz, ist, so daß die Schicht mit dem geringen Bromgehalt des Vorimprägnats mit der Innenschichtschaltungs-Oberfläche in Berührung sein kann, daß die gesamte Anordnung zur Haftung der Schichten gepreßt wird und daß schließlich die sich ergebende Mehrschicht-Leiterplatte gebohrt, nichtglavanisch kupferplattiert, elektrisch kupferplattiert und dem Fotodruck, einer GoIdplattierung und einer Entfernung der Schutzschicht- und Ätzrückstände nach an sich bereits entwickelten Verfahren unterworfen wird.

Im folgenden werden Vergleichsbeispiele für die Herstellung eines auf einer Seite mit Kupfer kaschierten Schichtwerkstoffes beschrieben. Bei allen

Vergleichsbeispielen werden alle Teile und Prozente gewichtsbezogen.

Vergleichsbeispiel 1

50Teile Bisphenol-A-Epoxidharz (Epoxiäquivalent 450 bis 550, Schmelzpunkt 65 bis 75° C), 50 Teile Tetrabrombisphenol-A-Epoxidharz (Epoxyäquivalent 330 bis 380) und 0,5 Teile Benzyldimethylamin als Härtungsbeschleuniger werden in 80 Teilen Methyläthylketon gelöst. Die sich ergebende Lösung wird mit 4 Teilen Dicyandiamid als Härter gemischt, das in 20 Teilen Methylcellosolve gelöst ist, wodurch ein Lack mit einer Konzentration von ungefähr 50% erhalten wird. Dieser Lack wird im folgenden als »Lack/1« bezeichnet. Sein Bromgehalt beträgt 23% in bezug auf den Feststoflgehalt des Lackes.

Dann werden 100 Teile eines Bisphenol-A-Epoxidharzes (Epoxyäquivalent 450 bis 550, Schmelzpunkt 65 bis 75° C) und 0,5 Teile Benzyldimethylamin als Härtungsbeschleuniger in 80 Teilen Methyläthylketon gelöst. Die sich ergebende Lösung wird mit 4 Teilen Dicyandiamid als Härter gemischt, das in 20 Teilen Methylcellulose gelöst ist, wodurch ein Lack mit einer Konzentration von 50% erhalten wird. Dieser Lack wird im folgenden als »Lack 5« bezeichnet.

Ein ebenes Glasgewebe mit einer Dicke von ungefähr 100 μΐη und aus 60/25-mm-Kettfäden und 58/25-mm-Schuß wird mit dem obenerwähnten Lack A imprägniert und dann bei 130" C 10 min zum halb ausgehärteten Zustand (ß-Stufe) getrocknet. Das erhaltene Vorimprägnat wird im folgenden als »Vorprägnat A« bezeichnet. Der Lack B wird dann auf die Oberfläche des mit einer Kupferfolie zu verbindenden imprägnierten Gewebes aufgebracht, so daß die Dicke der oberen Schicht im trockenen Zustand beispielsweise ΙΟμίη beträgt und anschließend bei 130^cC 10 min getrocknet, um die Schicht des Lacks S in die B-Stufe überzuführen. Das erhaltene Vorimprägnat wird im folgenden als »Vorimprägnat ß« bezeichnet. Der Harzgehalt des Vorimprägnats beträgt 55% und der Bromgehalt bezogen auf den gesamten Harzgehalt 19%.

Die glänzende Oberfläche einer 105 μΐη dicken Kupferfolie wird mit einer Ätzlösung aufgerauht, die durch Lösen von 40 g Kupferchlorid und 500 ml Salzsäure in Wasser auf 1 1 erhalten wird; die Kupferfolie wird dann in eine 1 %tige wäßrige Lösung eines Aminosilan-Bindemittels (Wz A 1100 der US-Firma Union Carbide Corp.) getaucht und dann 30 min bei 100° C getrocknet. Eine Schicht des Vorimprägnats B und vier Schichten des Vorimprägnats A werden auf die so behandelte Kupferfolie gebracht und die gesamte Anordnung unter einem Druck von 40 kg/cm² unter Erwärmung auf 170⁰C 60 min gepreßt. Auf diese Weise entsteht ein einseitig kupferkaschierter Epoxid-Schichtwerkstoff mit einer Dicke von 0,6 mm, wie dieser in der F i g. 1 dargestellt ist. In der F i g. 1 sind eine Kupferfolie 1, eine Schicht 2 mit einem geringen Bromgehalt und eine Schicht 3 mit einem hohen Bromgehalt vorgesehen.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Lack C mit einem Bromgehalt von 18 %, bezogen auf den Feststoffgehalt des Lackes, wird hergestellt, indem 15 Teile des beim Vergkichsbcispiel 1 /orgesehenen Bisphenol-A-Epoxidharzes und 85 Teile :ines Tetrabrombisphenol-A-Epoxidharzes (Epoxyäquivalent 455 bis 500, Schmelzpunkt 70 bis 80° C) in der gleichen Weise wie beim Vergleichsbeispiel 1 verarbeitet werden.

Ein Lack D mit einem Bromgehalt von 4%, bezogen auf den Feststoffgehalt des Lackes, wird aus 80 Teilen Bisphenol-A-Epoxidharz und 20 Teilen Tetrabrombisphenol-A-Epoxidharz hergestellt.

Auf die Oberfläche des mit dem Lack C (Vorimprägnat C) imprägnierten ebenen Glasgewebes wird der Lack D aufgebracht, so daß der zu beschichtende

ίο Film eine Dicke von 10 μΐη haben kann, was auf die gleiche Weise wie beim Vergleichsbeispiel 1 geschieht. Auf diese Weise wird ein B-Stufen-Epoxidvorimprägnat (Vorimprägnat B) mit einem Harzgehalt von 60% und einem Bromgehalt von 16%, bezogen auf den gesamten Harzgehalt, erhalten. Wie beim Vergleichsbeispiel 1 werden das Epoxidvorimprägnat und eine Kupferfolie unter Wärmeeinwirkung gepreßt, um einen einseitig kupferkaschierten Epoxid-Schichtwerkstoff mit einer Dicke von 0,6 mm zu erhalten, wie dieser in der F i g. 1 gezeigt ist.

Vergleichsbeispiel 3

50 Teile Bisphenol-A-Epoxidharz (wie beim Vergleichsbeispiel !), 50 Teile Tetrabromisphenol-A-

Epoxidharz (wie beim Vergleichsbeispiel 1), 16,5Teile 4,4'-Methylbis-(2-chloranilin) als halogenhaltiger Härter und 1,0 Teile Bortrifluoridmonomethylamin als Härtungosbeschleuniger werden in Methyläthylketon gelöst und Lackkonzentration auf 50% einge-

stellt, wodurch ein Lack £ erhalten wird. Der Brom- und Chlorgehalt des Lackes beträgt 21 % bzw. 3,7%, bezogen auf den Feststoffgehalt.

100 Teile Bisphenol-A-Epoxidharz (wie beim Vergleichsbeispiel 1) und 16,5 Teile 4,4'-Methylenbis-

(2-chloranilin) als Härter werden in Methyläthylketon

gelöst, um einen Lack F mit einer Lackkonzentration von 30% herzustellen. Der Chlorgehalt des Lackes beträgt 3,7%, bezogen auf den Feststoffgehalt.

Auf die gleiche Weise wie beim Vergleichsbei-

spiel 1 wird ein ebenes Glasgewebe mit dem Lack E (Vorimprägnat E) imprägniert, und der Lack F wird auf das imprägnierte Gewebe geschichtet, um ein ß-Stufen-Epoxidvorimprägnat (Vorimprägnat F) mit einem Harzgehalt von 60% und einem Halogengehalt

von etwa 21%, bezogen auf den gesamten Harzgehalt, herzustellen. Das Vorimprägnat F und eine Kupferfolie werden unter Wärmeeinwirkung auf die gleiche Weise gepreßt wie beim Vergleichsbeispiel 1. Auf diese Weise entsteht ein einseitig kupferkaschier-

ter Epoxid-Schichtwerkstoff mit einer Dicke von 0,6 mm, wie dieser in der F i g. 1 dargestellt ist.

Der einseitig kupferkaschierte Epoxid-Schichtwerkstoff, der nach einem der Vergleichsbeispiele 1 bis 3 hergestellt wurde, wird hinsichtlich der Hochtemperatur-Haftfestigkeit, der Lötmittelbeständigkeit und der Schwerentflarnmbarkeit mit einem einseitig kupferkaschierten Schichtwerkstoff verglichen, der auf die gleiche Weise wie beim Vergleichsbeispiel 1 mit einem bereits entwickelten Vorimprägnat hergestellt wurde,

wobei jedoch keine Schicht mit geringem Bromgehalt auf der Oberflächenschicht des Vorimprägnats wie beim Vergleichsbeispiel 1 ausgebildet wurde. Die erhaltenen Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 1 zusammengefaßt.

Die Hochtemperatur-Haftfestigkeit ist die Abschäl-Festigkeit der Kupferfolie bei 260° C bei einem 100 X 25 mm (Breite)-Prüfkörper, wobei die Kupferfolie in einer Breite von 10 mm in Längsrichtung in

der Mitte durch Ätzen entfernt wurde. Die Lötmittelbeständigkeit ist die Zeit, die erforderlich ist, bis sich die Kupferfolie hebt und ablöst, wenn ein 100 X 100 mm großer Prüfkörper auf der Oberfläche eines Lötmittelbades bei 260° C schwimmt, wobei die Oberfläche mit der Kupferfolie unten liegt. Die Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung wird gemessen, indem die Kupferfolie von einem Prüfkörper mit einer Dicke von 12,7 mm und einer Länge von 135 mm durch Ätzen entfernt und der Prüfkörper

zweimal entsprechend (US- oder japanische Norm) UL 94 gezündet wird, wobei das Versuchsstück senkrecht gehalten und die Zeit bis zum Erlöschen der Flammen bestimmt wird. Für jeden Schichtwerkstoff wurden sechs Prüfkörper verwendet. Die Mittelwerte der Messungen und die Meßbereiche (oberster und unterster Wert) sind in der Tabelle 1 gezeigt. (Hier ist ein Mittelwert von 5 s oder weniger und ein höchster Wert von 10 s oder weniger durch (US- oder japanische Norm) SE-O vorgeschrieben).

Tabelle 1

	Hoch	Lötmittel	Widerstandsfähigkeit
	temperatur-	beständigkeit	gegen Entflammung
	Haftfestigkeit
	(g/cm)	(see)	(see)
Vergleichsbeispiel 1	100	>180	2,1 (0 bis 6,5)
Vergleichsbeispiel 2	95	>180	2,8 (1,0 bis 8,5)
Vergleichsbeispiel 3	95	>180	2,6 (0 bis 7,5)
Beispiel nach Stand der	20	20	2,0 (0 bis 5,0)
Technik

Vergleichsbeispiel 4

Um den Einfluß des Bromgehaltes im Oberflächenteil des mit einer Kupferfolie verbundenen Schichtwerkstoffes auf die Haftfestigkeit zu ermitteln, sind die folgenden Versuche durchgeführt: worden. Lacke wurden aus Bisphenol-A-Epoxidharz und aus Tetrabrombisphenol-A-Epoxidharz wie beim Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, wobei die Menge des verwendeten Tetrabrombisphenol-A-Epoxidharzes verändert wurde. Die sich ergebenden Lacke wurden als Oberflächenschicht auf das Vorimprägnat A beim Vergleichsbeispiel 1 aufgebracht, um entsprechende Vorimprägnate herzustellen. Die Beziehung zwischen dem Bromgehalt des Harzanteiles in der Oberflächenschicht und der Hochtemperatur-Haftfestigkeit des Schichtwerkstoffes für eine Kupferfolie ist in der F i g. 2 gezeigt. Wenn der Bromgehalt in der Oberflächenschicht 10% überschreitet, verringert sich die Hochtemperatur-Haftfestigkeit stark. Da eine Haftfestigkeit von mehr als ungefähr 50 g/cm zu einer sicheren Haftung zwischen der Kupferfolie und dem Schichtwerkstoff erforderlich ist, sollte der Bromgehalt im allgemeinen geringer als 10% sein.

Weiterhin ist die Beziehung zwischen dem Bromgehalt des gesamten Schichtwerkstoffes und der Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung in der F i g. 3 gezeigt. Wie aus der F i g. 3 hervorgeht, erfüllt die Flammen-Löschzeit nicht die Forderungen der Güte SE-O der UL-94-Norm der Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung, wenn der Bromgehalt geringer als 15% ist

Im folgenden werden weitere Beispiele der Erfindung erläutert, in denen ebenfalls alle Teile und Prozente gewichtsbezogen sind.

Beispiel 1

Zwei beidseitig kupferkaschierte Schichtwerkstoffe mit einer Dicke des Trägermaterials 11 von 0,6 mm und einer Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung entsprechend der Güte SE-O werden hergestellt, wobei die eine Seite mit einer 35 μτη dicken KupferfoUe und die andere Seite mit einer 70 μπι dicken Kupfer-

a5 folie versehen wird. Eine Innenschaltung 10' mit 30% einer geätzten Fläche wird auf der jeweiligen Seite der 70 μΐη dicken Kupferfolie 10 der beidseitig kupferkaschierten Schichtwerkstoffe hergestellt (F i g. 4 A und A B). Die Kupferoberflächen der oben beschriebenen beidseitig kupferkaschierten Schichtwerkstoffe werden bei 30° C 3 min mit einer Ätzlösung aufgerauht, die durch Lösen von 40 g Kupferchlorid und 500 ml 37%iger Salzsäure auf 1 1 hergestellt wird, dann in eine l°/otige wäßrige Lösung eines Aminosilan-Bindemittels getaucht und bei 100⁰C 30 min getrocknet. Drei Schichten 12 des Vorimprägnats B des Vergleichsbeispiels 1 werden zwischen die Innenschicht-Schaltungs-Kupferfolien 10' dieser beidseitig kaschierten Schichtwerkstoffe gebracht, so daß die Schicht der Vorimprägnats mit geringem Bromgehalt in Berührung mit den Innenschaltungs-Oberflächen sein kann. Die gesamte Anordnung wird zwischen zwei Metallplatten gebracht, die 3 min unter einem Druck von 3 kg/cm² Ln einer auf 170° C erwärmten Presse und dann 60 min unter einem Druck von 40 kg/cm² gehalten werden, um die Schichten miteinander zu verbinden. Die sich ergebende Mehrschicht-Leiterplatte wird dann gebohrt, nichtgalvanisch und galvanisch mit Kupfer plattiert, mittels Fotodruck bedruckt, mit Gold plattiert und von den Schutz- und Ätzschichten befreit, was nach einem bereits entwickelten Verfahren durchgeführt wird, wie dies in den Fig. 4D bis 4H gezeigt ist; dort sind ein durchgehendes Loch 13, ein nichtgalvanisch abgeschiedener Kupferiiberzug 14, ein galvanisch abgeschiedener Kupferüberzug 15, eine Schutzschicht 16, ein Goldüberzug 17 und ein geätzter Teil (Fenster] 18 vorgesehen.

Beispiel 2

Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 wird die Innenschicht-Schaltungs-Kupferfolienoberfläche behandelt. Der beim Vergleichsbeispiel 1 verwendete

609516/311

Lack B wird dann auf die Innenschicht-Schaltungs-Kupferfolienoberfläche aufgebracht und 10 min bei 13O⁰C getrocknet, wodurch ein ß-Stufen-Beschichtungsfilm mit einer Dicke von 30 μΐη erhalten wird. Drei Schichten aus einem bereits angegebenen Vorimprägnat (Bromgehalt 20%>), bei denen keine Schicht mit einem niedrigen Halogengehalt in der Oberflächenschicht vorgesehen ist, werden dann zwischen diese beiden beidseitig kaschierten Schichtwerkstoffe gebracht und zur Herstellung einer Mehrschicht-Leiterplatte auf die gleiche Weise behandelt wie beim Beispiel 1.

Beispiel 3

Eine Mehrschicht-Leiterplatte wird wie beim Beispiel 1 behandelt mit der Ausnahme, daß drei Schichten des Vorimprägnats F des Vergleichsbeispiels 3 benutzt werden.

Beispiel 4

Ein ungefähr 25 μπι dickes ebenes Glasgewebe aus 65/25-mm-Kettfäden und 52/25-mm-Schuß wild mit dem Lack D des Vergleichsbeispiels 2 imprägniert und bei 130⁰C 10 min getrocknet, um ein Vorimprägnat G mit einer Dicke von 30 μπι herzustellen. Der Harzgehalt dieses Vorimprägnats beträgt 55 ⁰Zo. Die beidseitig kaschierten Schichtwerkstoffe des Beispiels 1 werden auf die gleiche Weise behandelt wie beim Beispiel 1. Zwei Schichten aus dem oben beschriebenen Vorimprägnat 6" werden auf die jeweiligen Innenschicht-Schaltungen der beidseitig kaschierten Schichtwerkstoffe gebracht. Drei Schichten aus einem bereits angegebenen Vorimprägnat (Bromgehalt 20 «/ο) mit einer Dicke von 130 μπι werden zwischen die oben beschriebenen Vorimprägnate G eingebracht. Die gesamte Anordnung wird auf die gleiche Weise behandelt, wie dies beim Beispiel 1 zur Herstellung einer Mehrschicht-Leiterplatte beschrieben wurde.

Beispiel 5

Sechs Schichten aus dem Vorimprägnat F des Vergleichsbeispiels 3 werden zwischen eine 35 μπι dicke Kupferfolie für eine beidseitige Kaschierung und eim 70 μπι dicke Kupferfolie für eine beidseitige Kaschie rung gebracht. Die gesamte Anordnung wird 60 mii bei 170⁰C mit einem Druck von 40 kg/cm² gepreßt Auf diese Weise entstehen zwei beidseitig kaschiert« Schichtwerkstoffe. Auf der 70 μηι dicken Kupfer folienseite dieser beidseitig kaschierten Schichtwerk· stoffe wird eine Innenschicht-Schaltung auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 1 hergestellt, woraui ίο eine Mehrschicht-Leiterplatte auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 1 erhalten wird.

Beispiel 6

Ein ungefähr 35 μΐη dickes ebenes Glasgewebe wie beispielsweise das Glasgewebe des Beispiels 4 wird mit dem Lack B des Vergleichsbeispiels 1 imprägniert und 10 min bei 130⁰C getrocknet, wodurch ein Vorimprägnat H mit einer Dicke von 30 μπι erhalten wird. Sechs Schichten des Vorimprägnats E des Vergleichsbeispiels 3 werden zwischen die beiden Schichten des obenerwähnten Vorimprägnats gebracht und dann zwischen eine 35 μπι dicke Kupferfolie und eine

70 μπι dicke KupferfoJie für eine beidseitige Kaschierung eingebracht. Die gesamte Anordnung wird auf die gleiche Weise wie beim Beispiel 5 in einer Presse bei 170⁰C behandelt, um eine beidseitige Kaschierung zu bewirken. Eine Innenschicht-Schaltung wird

auf diesem beidseitig kaschierten Schichtwerkstoff auf die gleiche Weise hergestellt wie beim Beispiel 1, und drei Schichten des Vorimprägnats F des Vergleichsbeispiels 3 werden zwischen die beidseitig kaschierten Schichtwerkstoffe eingebracht. Die gesamte Anordnung wird zur Herstellung einer Mehrschicht-Leiterplatte auf die gleiche Weise behandelt wie beim Beispiel 1.

Die Mehrschicht-Leiterplatten der Beispiele 1 bis 6 werden mit einer bereits entwickelten Mehrschicht-Leiterplatte hinsichtlich der Lötmittelbeständigkeit bei 260° C und der Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung verglichen. Die Ergebnis?« sind in der Tabelle 2 dargestellt:

Tabelle 2

Lötmittelbeständigkeit (see)

Widerstandsfähigkeit gegen Entflammung (see)

Beispiel 1	>180	2,0 (0 bis 5,0)
Beispiel 2	>180	2,8 (1,2 bis 6,2)
Beispiel 3	>180	2,6 (1,2 bis 5,8)
Beispiel 4	>180	2,1 (0,8 bis 5,2)
Beispie! 5	>180	2,5 (0,8 bis 5,0)
Beispiel 6	>180	3,2 (1,0 bis 8,0)
Beispiel nach Stand der Technik	30	2,2 (0 bis 6,0)

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schwerentflammbare Mehrschicht-Leiterplatte mit zwei Außenschichtmetaii-Schaitungen, mindestens einer Initenschichtmetall-Schaltung, S die zwischen den Außenschicht-Schaltungen liegt, und mit Isolierschichten aus einem zumindest teilweise gehärteten wärmehärtbaren bromierten Epoxidharz, wobei die Schaltungen mittels der jeweiligen Isolierschichten aneinanderhaften, d a durch gekennzeichnet, daß zumindest der Oberflächenteil der Isolierschicht, der mit der Oberfläche der glänzenden Seite der Schaltung in Berührung ist, einen Broiiigehalt von weniger als }.O Gewichtsprozent aufweist und daß der andere Teil der Isolierschicht einen derartigen Bromgehalt besitzt, daß der gesamte Bromgehait des Harzes insgesamt mehr als etwa 15 Gewichtsprozent beträgt.

2. Mehrschicht-Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Oberflächenschicht etwa 10 bis 50 μπι beträgt.

3. Mehrschicht-Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Innenschicht-Schaltung zu verbindende Isolier- as schicht aus einem Vorimprägnat aus einem wärmehärtbaren Epoxidharz besteht, das weniger als 10 Gewichtsprozent Brom enthält.

4. Mehrschicht-Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenteil der an der Oberfläche der glänzenden Seite der Innenschicht-Schaltung haftenden Isolierschicht aus einem Vorimprägnat mit einem ß-Stufen-Epoxidhare besteht.

5. Verfahren zur Herstellung einer schweremflammbaren Mehrschicht-Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig mit einem Kupferüberzug (10) kaschierte Schichtwerkstoffe (11) hergestellt werden, daß eine Innenschicht-Schaltung (10') auf der einen Seite des jeweiligen Schichtwerkstoffes (11) gebildet wird, daß mehrere Schichten aus mindestens einem schwerentflammbaren Vorimprägnat aus einem wärmehärtbaren Epoxidharz aufgebracht werden, wobei mindestens ein Oberflächenteil des Vorimprägnats einen Bromgehait von weniger als etwa 10 Gewichtsprozent und der andere Teil des Vorimprägnats einen solchen Bromgehait aufweist, daß der gesamte Bromgehait des Harzes insgesamt mehr als etwa 15Gewichtsprozent beträgt, so daß die Schicht des Vorimprägnats mit dem geringen Bromgehait mit der innenschicht-Schaltungs-Oberfläche in Berührung stehen kann, daß die gesamte Anordnung zur Haftung der Schichten gepreßt wird und daß schließlich die sich ergebende Mehrschicht-Leiterplatte gebohrt (13), nichtgalvanisch kupferplattiert (14), elektrolytisch kupferplattiert (15) sowie dem Fotodruck (16), einer Goldplattierung (17) und einer Entfernung der Schutzschicht- und Ätzrückstände nach an sich bereits entwickelten Verfahren unterworfen wird.