DE3508601C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3508601C2
DE3508601C2 DE3508601A DE3508601A DE3508601C2 DE 3508601 C2 DE3508601 C2 DE 3508601C2 DE 3508601 A DE3508601 A DE 3508601A DE 3508601 A DE3508601 A DE 3508601A DE 3508601 C2 DE3508601 C2 DE 3508601C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
weight
parts
metal foil
adhesion promoter
novolak
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3508601A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3508601A1 (de
Inventor
Arnold Dipl.-Ing. Franz
Werner 5210 Troisdorf De Stein
Dieter 5203 Much De Szemkus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huels Troisdorf AG
Original Assignee
Huels Troisdorf AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huels Troisdorf AG filed Critical Huels Troisdorf AG
Priority to DE19853508601 priority Critical patent/DE3508601A1/de
Priority to JP61051613A priority patent/JPS61214495A/ja
Publication of DE3508601A1 publication Critical patent/DE3508601A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3508601C2 publication Critical patent/DE3508601C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04Interconnection of layers
    • B32B7/12Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J163/00Adhesives based on epoxy resins; Adhesives based on derivatives of epoxy resins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/22Plastics; Metallised plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/35Heat-activated
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/38Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal
    • H05K3/386Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/02Composition of the impregnated, bonded or embedded layer
    • B32B2260/021Fibrous or filamentary layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2260/00Layered product comprising an impregnated, embedded, or bonded layer wherein the layer comprises an impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/04Impregnation, embedding, or binder material
    • B32B2260/046Synthetic resin
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/12Copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00Electrical equipment
    • B32B2457/08PCBs, i.e. printed circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0335Layered conductors or foils
    • H05K2201/0355Metal foils
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0332Structure of the conductor
    • H05K2201/0335Layered conductors or foils
    • H05K2201/0358Resin coated copper [RCC]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metall-, insbesondere Kupferfolie, die einseitig mit einer Haftvermittlerschicht auf Basis thermoplastischer und/oder elastomerer Kunststoffe und/oder Duroplaste versehen ist, für metallkaschierte Epoxidharz-Laminate für gedruckte Schaltungen sowie ihre Verwendung für ein Basismaterial.
Gedruckte Schaltungen werden als Verdrahtungselemente in vielen elektrischen Geräten verwendet. Diese gedruckten Schaltungen bestehen aus Laminaten aus einer Vielzahl ein­ zelner Lagen von mit härtbaren Harzen insbesondere Epoxid- oder Phenolharzen imprägnierter textiler Flächengebilde, die ein- oder beidseitig eine Metallauflage aufweisen. Diese Metallauflagen können hierbei sowohl Metallfolien, die beim Verpressen der Laminate aufka­ schiert werden oder auch stromlos, insbesondere durch chemische Abscheidung hergestellte Metallschichten sein. Die Herstellung von gedruckten Schaltungen durch Ätzen der auf die Laminate auf­ kaschierten Metallfolien, insbesondere Kupferfolien nennt man Substraktivtechnik, die Herstellung von ge­ druckten Schaltungen aus stromlos direkt in Gestalt der gewünschten Leiterbahnen auf die Laminate aufgebrachten Metall­ schichten bezeichnet man als Additivtechnik.
Für nach der Additivtechnik aufgebaute Basismaterialien für gedruckte Schaltungen ist es bekannt, als Haftvermittler­ schicht zwischen den aus härtbaren Harzen enthaltenden Laminaten und der Metallauflage eine Mischung aus thermo­ plastischen und duroplastischen Kunststoffen, die chemisch anätzbar ist, einzusetzen, wie beispielsweise in der DE-A 16 65 314, DE-OS 26 33 094, DE-OS 20 44 484, DE-OS 21 40 979 oder DE-OS 28 21 303 beschrieben. Hierbei wird als Thermoplast insbesondere ein Kautschuk auf Acrylnitrilbutadien-Copolymerbasis und als Duroplast­ komponente Epoxidharz oder Phenolharz eingesetzt.
Für Basismaterialien der Substraktivtechnik werden Haft­ vermittlerschichten bevorzugt bei Basismaterialien auf Phenolharzbasis eingesetzt. Hierbei sind beispielsweise Haftvermittlerschichten aus einem mit einem organischen Peroxid vernetzten Elastomer aus Acrylnitril-Butadien- Copolymeren gemäß DE-OS 26 12 438 bekannt, oder ent­ zündungswidrige Kleberschichten aus 70 bis 100% Acryl- oder Ketonharzen gemäß DE-AS 24 04 777 oder ein zwei­ schichtiges Klebersystem aus einer ersten Schicht aus einem Polyamid-Epoxidharz-Gemisch und einer zweiten Kleber­ schicht auf der Grundlage von Polybutadien gemäß DE-PS 14 90 374.
Des Weiteren ist es bekannt, mit einer Haftvermittler­ schicht auf Basis von Polyvinylbutyral beschichtete Kupfer­ folien für die Herstellung von Basismaterialien auf Basis von Phenolharzen für gedruckte Schaltungen zu verwenden.
Die Haftvermittlerschicht zwischen Metallauflage und La­ minat bei Basismaterialien für gedruckte Schaltungen hat mehrere Aufgaben zu erfüllen, unter anderem soll sie die gute mechanische Bindung zwischen Metallauflage und Laminat bewirken, Ausgleich bzw. Aufnahme der unterschied­ lichen linearen Ausdehnungskoeffizienten von Träger­ material und Metallauflage und der dadurch bedingten mechanischen Spannungen während der Herstellung und beim Einsatz des fertigen Produktes, Chemikalienbeständigkeit, insbesondere Säurebeständigkeit, möglichst geringe Wasser­ aufnahme, ausreichende Wärmebeständigkeit, gute elek­ trische und dielektrische Eigenschaften, die nicht schlechter als diejenigen des Laminates sein sollen, hohe Haftfestigkeit.
Bei Basismaterialien auf Basis von Epoxidharz, insbe­ sondere den Epoxidharzglasgewebelaminaten, werden bisher meistens die Kupferfolien direkt, d. h. ohne Haftvermittler­ schicht auf das Laminat kaschiert, da das Epoxidharz eine relativ gute Verbindung mit der Kupferfolie eingeht.
In dem DE-Buch "Gießharze in der elektronischen Technik" von Charles Harper, Carl Hanser Verlag, wird auch darauf hingewiesen, daß ganz allgemein Epoxid-Novolak-Harzsysteme eine große Wärmestandfestigkeit sowie gute Klebekraft aufweisen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, kleberbeschichtete Metallfolien zur Verfügung zu stellen, die nach dem Aufkaschieren auf Epoxidharzlaminaten verbesserte Haftfestigkeiten bei erhöhten Temperaturen, wie z. B. Lötbadtemperaturen, aufweisen.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Metallfolie mit einer Haftvermittlerschicht gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1.
Die erfindungsgemäße Haftvermittlerschicht zeichnet sich im voll ausgehärteten Zustand durch einen relativ hohen Vernetzungsgrad aus, der auch auf den Zusatz von Novolakanteile zurückzuführen ist, wodurch sich die thermische Beständigkeit erhöht, so daß auch bei hohen Bearbeitungstemperaturen, wie sie beim Bohren, Stanzen und Lötbad (260°C und mehr) auftreten, gearbeitet werden kann. Die Haftfestigkeit in der Wärme ist zwischen Metallfolie und Epoxidharzlaminat gegenüber bekannten Laminaten wesentlich erhöht. Auch zeigt die Haftvermittlerschicht eine wesentlich verbesser­ te Chemikalienfestigkeit bei erhöhten Temperaturen in voll­ ausgehärteten Zustand, was sich vorteilhaft auf das Basis­ material auswirkt.
Eine bevorzugte Zusammensetzung der Haftvermittlerschicht enthält auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz 12 bis 20 Gew.-Teile Härter, 7 bis 12 Gew.-Teile Novolak und 0 bis 5 Gew.-Teile Beschleuniger.
Bevorzugt werden für die Erfindung Novolak­ harze mit einem Schmelzpunkt im Bereich von 68°C-78°C eingesetzt, die bei 150°C eine Härtungszeit von etwa 100 bis 200 Sekunden aufweisen. Besonders vorteilhaft läßt sich die Erfindung bereits mit Novolak mit eineim Gehalt an freiem Phenol von 1% oder weniger durchführen.
Der Zusatz von Novolak zu der Haftvermittlerharzmischung bewirkt offenbar eine höhere Vernetzungsdichte bei der Vorvernetzung des auf die Metallfolie aufgebrachten Haft­ vermittlers, die sich dann bei der Aushärtung beim Ver­ pressen mit dem Laminat bzw. Kaschieren in der ver­ besserten Wärmefestigkeit der Haftvermittlerschicht aus­ wirkt. Des Weiteren zeichnet sich die erfindungsgemäße Haftvermittlerschicht auch durch einen relativ hohen Wert der Glasübergangstemperatur in voll ausgehärteten Zustand aus, die bei Zusätzen von Novolak, die im Bereich von 7 bis 12 Gew.-% bezogen auf das Epoxidharz, bis 190°C be­ trägt und bei höheren Zusätzen von Novolak über 12 Gew.-% dann wieder kontinuierlich abfällt.
Geeignete Epoxidharze zur Verwendung bei der erfindungs­ gemäßen Haftvermittlerschicht sind Bisphenol-A-Epoxid­ harz, Bisphenol-F-Epoxidharz, epoxidiertes Bisphenol-A, epoxi­ dierter Phenol-Novolak, epoxidierte zweiwertige Phenole, und epoxidierter Kresol-Novolak oder auch Mischungen da­ von. Die Epoxid-Äquivalent-Gewichte können hierbei zwischen etwa 180 bis über 400 betragen. Sofern die Basis­ materialien flammfest ausgerüstet werden sollen, können für die Haftvermittlerschicht auch z. B. bromierte Bis­ phenol-A-Epoxidharze mit einem Bromgehalt von etwa 40- 45% mit den Epoxidharzen im Verhältnis von 40 zu 60 bis 60 zu 40 eingesetzt werden.
Des weiteren ist es möglich zusätzlich zu den Epoxid­ harzen auch zweiwertige Phenolverbindungen, insbesondere Bisphenol-A und/oder Tetrabrombisphenol-A zuzugeben.
Als Härter kommen insbesondere aromatische Diamine, wie Diaminodiphenylsulfon zur Anwendung. Jedoch ist der Ein­ satz anderer für Epoxidharz geeigneter Härter, wie ali­ phatische Amine, in Verbindung mit der Erfindung nicht ausgeschlossen. Vorzugsweise werden 15 bis 20 Gew.-Teile Härter auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz eingesetzt.
Die Härter können auch gelöst in z. B. Aceton, Butanon, Methylglykol eingesetzt werden.
Der Haftvermittlerschicht können auch Füllstoffe, Farb­ mittel, Flammschutzmittel oder dergleichen zugesetzt wer­ den, wie Zinkoxid, Titandioxid, Calciumcarbonat, Mag­ nesiumoxid, Siliciumdioxid oder dergleichen.
Ist die Harz-Härter-Lösung von sich aus ausreichend re­ aktiv, so entfällt der Zusatz von Beschleuniger. Üblicher­ weise werden jedoch auch für die Haftvermittlerschicht Beschleuniger eingesetzt, sodaß die auf die Metallfolie aufgetragene Haftvermittlerschicht schnell trocknen kann und ausreichend vernetzt.
Als Beschleuniger können übliche Beschleuniger wie terti­ äre Amine, wie Benzyldimethylamin oder Imidazole, wie 2-Ethyl-4-Methylimidazol der lösungsmittelhaltigen Harz- Härter-Mischung bevorzugt in Mengen von 0,03 bis 0,3 Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile Epoxidharze zuge­ geben werden.
Es hat sich jedoch überraschend herausgestellt, daß auch polare Lösungsmittel wie Dimethylformamid und Dimethyl­ sulfoxid und Dimethylacetamid, die üblicherweise nur als Lösungsmittel eingesetzt werden, als Beschleuniger für den erfindungsgemäßen Haftvermittler eingesetzt werden können, wenn sie in Mengen von 1 bis 5 Gew.-Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile Epoxidharze, der lösungsmittelhaltigen Harz-Härter-Mischung zugegeben wird. Voraussetzung hier­ für ist, daß als Lösungsmittel kein Dimethylformamid ein­ gesetzt wird.
Dimethylformamid wird in der erfindungsgemäßen Verwendung bevorzugt in geringen Mengen von 1 bis 3 Gew.-Teilen be­ zogen auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz eingesetzt und be­ wirkt als Beschleuniger eine hohe Reaktivität, d. h. hohe Beschichtungsgeschwindigkeiten können realisiert werden während beim späteren Verpressen der Metallfolie mit den Prepregs zum Laminat die Reaktivität wieder gesenkt ist, da das Dimethylformamid sich verflüchtigt hat.
Das Dimethylformamid als Beschleuniger, in geringen Mengen eingesetzt, jedoch nicht als Lösungsmittel in großen Mengen, fördert offenbar die Vernetzungsreaktion der Epoxidharze zu höhermolekularen Harzen und gleich­ zeitig seitliche Kettenverzweigungsbildung, so daß eine höhere Vernetzungsdichte der Haftvermittlerschicht beim getrockneten Auftrag auf die Metallfolie erzeugt wird, die sich dann positiv beim späteren Verpressen zum La­ minat auswirkt. Durch den geringfügigen Zusatz von Dimethylformamid wird eine besonders günstige Art der Vorvernetzung auch im Zusammenwirken mit dem niedrigen Novolakzusatz erreicht. Dies alles zusammen bewirkt dann das Erzielen einer hochtemperaturfesten Haftvermittler­ schicht, mit sehr hohen Glasübergangstemperaturen und er­ höhter Haftkraft und sehr guter Chemikalienbeständigkeit bei hohen Temperaturen.
Auch andere polare Lösungsmittel, wie das Dimethylsulfoxid oder Dimethylacetamid, zeigen die gleiche vorteilhafte Wirkung bei der Verwendung mit der erfindungsgemäßen Haftvermittlerschicht, sie werden jedoch zur optimalen Entfaltung in etwas größeren Mengen, die bevorzugt im Bereich zwischen 1 bis 5 oder auch etwas mehr Gew.- Teilen bezogen auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz, liegen, eingesetzt.
Die für Basismaterialien verwendeten und gemäß der Er­ findung üblicherweise eingesetzten Metallfolien sind be­ vorzugt Kupferfolien mit einer Dicke ab etwa 17 µm auf­ wärts.
Bei dem Verfahren zum Herstellen eines Basismaterials für gedruckte Schaltungen unter Verwendung der mit der erfindungsgemäßen Haftvermittlerschicht ausgerüsteten Metallfolie werden Substrate mit einer etwa 40 bis 80%igen vorzugsweise 50 bis 70%igen Lösung enthaltend Epoxid­ harze, gegebenenfalls Phenolharze, gegebenenfalls Novolak, Härter und Beschleuniger sowie Lösungsmittel oder Lösungs­ mittelgemisch für die Harze und Härter, imprägniert und bei Temperaturen von etwa 130° bis 220°C während etwa 3 bis 15 Minuten zum Prepreg mit halb ausgehärtetem B-Zustand vorgetrocknet und auf die Metallfolien ein­ seitig die Haftvermittlerschicht enthaltend die Harze aufgetragen, dann Prepregs und beschichtete Metallfolien und gegebenenfalls Laminate zu einem Paket aufgeschichtet und bei Temperaturen von etwa 160° bis 220°C und Drucken von etwa 20 bis 100 bar während 30 bis 90 Minuten zum Laminat verpreßt. Hierbei wird auf die Metallfolien einseitig eine 40 bis 80%ige, vorzugsweise 50 bis 70%ige Lösung enthalten auf 100 Gew.-Teile Epoxid­ harze 0 bis 35 Gew.-Teile einer zweiwertigen Phenolver­ bindung, 10 bis 20 Gew.-Teile Härter, 6 bis 16 Gew.-Teile Novolak und 0 bis 5 Gew.-Teile Beschleuniger als Haft­ vermittlerschicht aufgetragen und bei Temperaturen von etwa 120° bis 220°C getrocknet.
Geeignete Lösungsmittel für die Harz-Härtermischung der Haftvermittlerschicht sind aromatische Lösungsmittel wie Xylol, Toluol und Ethylbenzol, oder Aceton, Methyl­ ethylketon, Cyclohexanon, Diacetonalkohol sowie Glykolether wie Äthylenglykolethylether, Ethylenglykolmethylether, Ethylenglykol-n-butylether, Diethylenglykolethylether, Diethylenglykol-n-butylether, Propylenglykolmethylether, Dipropylenglykolmethylether, und Mischungen hieraus. Auch halogenierte Lösungsmittel wie Trichlorethylen und Methylenchlorid kommen in Frage.
Im Gegensatz zu den bekannten Haftvermittlern aus harz­ modifizierten Kautschuken, d. h. Gemischen von Thermo­ plasten bzw. Elastomeren und Duroplasten, besteht die erfindungsgemäße Haftvermittlerschicht zwischen der Metallauflage und einem Epoxidharzlaminat zum Herstellen gedruckter Schaltungen ausschließlich aus einem Binde­ mittel auf Basis von Duroplasten, insbesondere Epoxid­ harzen.
Der erfindungsgemäße Haftvermittler ist in sich homogen und bildet eine homogene Verbindung mit den Epoxidharz­ prepregs bzw. -laminaten. Die Nachteile der bekannten Haftvermittler aus Harz-Kautschuk-Mischungen entfallen.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusammensetzungen der Haftvermittlerschichten, insbesondere auch unter Verwendung des polaren Lösungsmittel Dimethylformamid in kleinen Mengen als Beschleuniger erlaubt die Ein­ stellung von wirtschaftlichen Härtungsgeschwindigkeiten und ermöglicht im Zusammenwirken mit den Zusätzen von Novolak einen hohen Vernetzungsgrad des Endproduktes, d. h. der fertig ausgehärteten Haftvermittlerschicht zu erzielen. Die erfindungsgemäße Haftvermittlerschicht er­ höht in vorteilhafter Weise die Haftfestigkeit zwischen Metallauflage und Laminat in der Wärme sowie die Chemikalien­ beständigkeit. Die bekannten meist einseitig oxidierten Kupferfolien, welche für die Kaschierung der Laminate zur Herstellung gedruckter Schaltungen nach der Sub­ straktivtechnik verwendet werden, und mit Haftvermittler gemäß der Erfindung beschichtet sind, ergeben mit Epoxid­ harzlaminaten bzw. Epoxidharz imprägnierten Prepregs verpreßt, hervorragende Eigenschaften. Neben einer aus­ reichenden Haftfestigkeit der Metallauflage bzw. Leiter­ bahnen werden an gedruckte Schaltungen, d. h. die Basis­ materialien weitere strenge Anforderungen gestellt, wie hohe Lötbadbeständigkeit, Beständigkeit gegen Säuren und Laugen, Stanz- und Bohrfähigkeit, hoher Oberflächenwider­ stand. Allen diesen Anforderungen wird der erfindungsgemäße Haftvermittler gerecht.
Die Erfindung ist in der Zeichnung an Auführungsbei­ spielen erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer beschichteten Metallfolie
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Epoxidharzlaminat mit einseitiger Kupferfolienkaschierung
Fig. 3 einen Querschnitt durch ein beidseitig mit Kupferfolie kaschiertes Laminat.
Bei der Herstellung von Basismaterialien für gedruckte Schaltungen wird üblicherweise so verfahren, daß in einemi Verfahrensprozeß die Substrate mit den Harzen imprägniert werden, vorgetrocknet und in einem weiteren Verfahrens­ schritt separat die Metallauflagen, üblicherweise sehr dünne Kupferfolien von etwa 17 µm oder 35 µm einseitig mit dem Haftvermittler beschichtet werden. Dann werden die auf die gewünschten Maße geschnittenen Prepregs und Kupferfolien zu den Laminaten mit gewünschtem Aufbau ge­ stapelt und dann in Etagenpressen unter Anwendung von Druck und Wärme miteinander verpreßt, wobei die Haft­ vermittlerschichten und die Imprägnierharze vollständig aushärten.
In der Fig. 2 ist eine solche Kupferfolie (3) mit einseitiger Haftvermittlerschicht (2) dargestellt. Die Haftvermittlerschicht kann entweder durch Streichen oder Aufsprühen oder Beschichten mit Reverse-Roll-Coater erfolgen. Das Harz der Haftvermittlerschicht wird mit Härtern und Beschleunigern in einem Lösungsmittel ge­ löst und als Lösung aufgetragen, wobei die aufgetragene Schicht an Harz einem Flächengewicht bevorzugt von etwa 20 bis 80 g/m² entsprechen soll. Als Metallfolie können die üblichen Kupferfolien, wie sie für gedruckte Schal­ tungen eingesetzt werden, die auch eine vorbehandelte oxidierte oder aufgerauhte Seite aufweisen können, ein­ gesetzt werden.
Nach Fig. 2 ist ein Laminat (1) dargestellt, das bei­ spielsweise aus acht mit Epoxidharz imprägnierten Pre­ pregs (10) besteht und einseitig mit der Kupferfolie (3) über die Haftvermittlerschicht (2) verbunden ist.
In der Fig. 3 ist ein anderer Aufbau eines Laminates dargestellt, das beiseitig mit einer Kupferfolie (3) über die Haftvermittlerschicht (2) mit den zum Laminat (1) verpreßten Prepregs (10, 11) verbunden ist. Hierbei kann der Aufbau des Laminates aus unterschiedlichen Prepregs (10, 11) erfolgen, wobei die Differenzierung sowohl in der Harzlösung als auch im Substrat vorgesehen sein kann.
Die Erfindung wird an einem Beispiel erläutert. Mit einer 65% Imprägnierharzlösung, enthaltend auf 97 Gew.-Teile Bro­ miertes Epoxidharz Bisphenol-A, 20% Bromgehalt, Epoxid­ äquivalent 450, 3 Gew.-Teilen Dicyandiamid, 0,2 Gew.-Teilen Benzyldimethylamin mit einem Lösungsmittelgemisch von 3 zu 1 Methylglykol und Aceton, werden Glasgewebe Typ 7628 mit einem Flächengewicht von 200 g/m² in einer Imprägnieranlage mit 180°C bis 200°C imprägniert. Die erhaltenen Prepregs hatten einen Harzfluß von 18-23%, Harzgehalt von 40-43%, Gelierzeit 170°C von 100±20 sec. flüchtige Anteile 0,5%.
Oxidierte handelsübliche Kupferfolien von 35 µm Dicke wurden mit einer 65% Haftvermittlerschicht-Lösung, ent­ haltend 41 Gew.-Teile Epoxidiertes Bisphenol-A mit Epoxidäquivalent 220, 41 Gew.-Teile Bromiertes Epoxidharz mit 45% Bromgehalt und Epoxidäquivalent 400, 15 Gew.-Teile Diaminodiphenyl­ sulfon, 10 Gew.-Teile Novolak auf Phenolbasis mit max. 1% freiem Phenol, 1,5 Gew.-Teile Di-methylformamid und einem Lösungsmittelgemisch von 3 zu 1 Methylglykolketon und Aceton, beschichtet und bei Temperaturen von etwa 200°C in dem B-Zustand vorgehärtet und getrocknet. Die Haft­ vermittlerschicht hatte dann ein Flächengewicht auf der Cu-Folie von etwa 35 g/m².
Aus den Prepregs und beschichteten Cu-Folien wurden dann Laminate gemäß Beispiel 1 von Tabelle I gepreßt. Als Vergleichsbeispiel wurden aus den gleichen Prepregs La­ minate mit Kupferfolien ohne Haftvermittler nach Stand der Technik, siehe Beispiel 2 der Tabelle I gepreßt.
Aus den gemessenen Eigenschaften nach Tabelle I geht hervor, daß die Haftkraft in der Wärmebelastung praktisch um 100% verbessert ist, was eine erhebliche Bedeutung für die Herstellung und Qualität gedruckter Schaltungen aus solchen Basismaterialien hat. Ebenso ist die wesent­ lich verbesserte Lösungsmittelbeständigkeit hervorzu­ heben. Die etwas geringere Anfangshaftung hingegen beein­ flußt das Laminat nicht negativ, da auch diese Anfangs­ haftung noch ausreichend über dem geforderten Niveau liegt.
Die als Beschleuniger ausgewählten und eingesetzten speziellen polaren Lösungsmittel sollten ein Dipol­ moment von 3 oder mehr aufweisen.
Tabelle I

Claims (8)

1. Metallfolie, insbesondere Kupferfolie, die einseitig mit einer Haftvermittlerschicht auf Basis thermoplastischer und/oder elastomerer Kunststoffe und/oder Duroplaste versehen ist, für metallkaschierte Epoxidharze-Laminate für gedruckte Schaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Haftvermittlerschicht, enthaltend auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz
 0 bis 35 Gew.-Teile einer zweiwertigen Phenolverbindung
10 bis 20 Gew.-Teile Härter
 6 bis 16 Gew.-Teile Novolak mit einem Gehalt an freiem Phenol von weniger als 2%
 0 bis 5 Gew.-Teile Beschleuniger
mit einem Flächengewicht von 15 bis 200 g/m², vorzugsweise 20 bis 80 g/m², vorgesehen ist.
2. Metallfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht auf 100 Gew.-Teile Epoxidharz
12 bis 20 Gew.-Teile Härter,
vorzugsweise 7 bis 12 Gew.-Teile Novolak,
0 bis 5 Gew.-Teile Beschleuniger
enthält.
3. Metallfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht als Beschleuniger 1 bis 5 Gew.-Teile polare Lösungsmittel wie Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Dimethylacetamid enthält.
4. Metallfolie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht als Beschleuniger 0,03 bis 0,3 Gew.-Teile tertiäre Amine, wie Benzyldimethylamin oder Imidazole, wie 2-Ethyl-4-methylimidazol enthält.
5. Metallfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht als Epoxidharze Bisphenol-A-Epoxidharze, epoxidiertes Bisphenol-A, epoxidierte zweiwertige Phenole, epoxidierten Phenol-Novolak oder epoxidierten Kresol-Novolak oder Mischungen hieraus enthält.
6. Metallfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht als Phenolverbindung zweiwertige Phenole, insbesondere Bisphenol-A und/oder Tetrabrombisphenol-A enthält.
7. Metallfolie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftvermittlerschicht als Härter aromatische Diamine, insbesondere Diaminodiphenylsulfon enthält.
8. Verwendung der mit einer Haftvermittlerschicht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 ausge­ rüsteten Metallfolie für ein Basismaterial für gedruckte Schaltungen enthaltend Epoxidharze.
DE19853508601 1985-03-11 1985-03-11 Metallfolie mit haftvermittlerschicht fuer basismaterialien fuer gedruckte schaltungen und verfahren zur herstellung des basismaterials Granted DE3508601A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853508601 DE3508601A1 (de) 1985-03-11 1985-03-11 Metallfolie mit haftvermittlerschicht fuer basismaterialien fuer gedruckte schaltungen und verfahren zur herstellung des basismaterials
JP61051613A JPS61214495A (ja) 1985-03-11 1986-03-11 積層板を被覆するための結合剤層を有する金属箔及び印刷回路用基材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853508601 DE3508601A1 (de) 1985-03-11 1985-03-11 Metallfolie mit haftvermittlerschicht fuer basismaterialien fuer gedruckte schaltungen und verfahren zur herstellung des basismaterials

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3508601A1 DE3508601A1 (de) 1986-09-11
DE3508601C2 true DE3508601C2 (de) 1989-06-15

Family

ID=6264826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853508601 Granted DE3508601A1 (de) 1985-03-11 1985-03-11 Metallfolie mit haftvermittlerschicht fuer basismaterialien fuer gedruckte schaltungen und verfahren zur herstellung des basismaterials

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS61214495A (de)
DE (1) DE3508601A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585955B (zh) * 2008-12-31 2012-02-22 广东生益科技股份有限公司 一种树脂组合物及其制作的涂覆树脂铜箔以及使用该涂覆树脂铜箔制作的覆铜板

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2006809A1 (en) * 1988-12-28 1990-06-28 Toru Shirose Laminate film having a thermosetting resin layer and use thereof for forming electrically insulating layer over conducting surface
IT1293483B1 (it) * 1997-06-06 1999-03-01 Orv Spa Uso di resine fenoliche, in particolare resolo, come impregnanti di insiemi di fibre di materie termoplastiche
JP2003082318A (ja) * 2001-09-13 2003-03-19 Three M Innovative Properties Co カチオン重合性接着剤組成物及び異方導電性接着剤組成物
US6797376B2 (en) * 2002-05-09 2004-09-28 The Boeing Company Fiber-metal laminate adhesive coating
NL1022247C2 (nl) * 2002-12-23 2004-06-24 Stichting Fmlc Werkwijze voor het vervaardigen van een composiet/metaal-laminaat, halfproduct ten gebruike bij deze werkwijze en aldus vervaardigd composiet/metaal-laminaat.
ES2385677T3 (es) 2007-05-23 2012-07-30 Hexcel Composites, Ltd. Capa de favorecimiento de la adherencia para conjuntos de material compuesto

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2305254B2 (de) * 1973-02-02 1977-03-10 Ferrozell-Gesellschaft Sachs & Co Mbh, 8900 Augsburg Schichtpresstoffe
DE2404777B2 (de) * 1974-02-01 1976-10-28 Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf Traegermaterial fuer gedruckte schaltungen
JPS56120727A (en) * 1979-10-29 1981-09-22 Nitto Electric Ind Co Ltd Resin composition for electrically insulating base plate
DD221419A1 (de) * 1984-03-02 1985-04-24 Bernau Schichtpressstoff Verfahren zur herstellung von schichtpressstoffen bzw. basismaterial fuer leiterplatten

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101585955B (zh) * 2008-12-31 2012-02-22 广东生益科技股份有限公司 一种树脂组合物及其制作的涂覆树脂铜箔以及使用该涂覆树脂铜箔制作的覆铜板

Also Published As

Publication number Publication date
DE3508601A1 (de) 1986-09-11
JPS61214495A (ja) 1986-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69815601T2 (de) Epoxyharzzusammentsetzung und ein Verfahren zur Herstellung einer mehrschichtigen Leiterplatte
DE60016823T2 (de) Interlaminarer isolierender Klebstoff für mehrschichtige gedruckte Leiterplatte
DE112007001047B4 (de) Harzzusammensetzung, Prepreg, Laminat und Leiterplatte
US5718039A (en) Method of making multilayer printed wiring board
WO1994028046A1 (de) Thermisch vernetzbarer heissiegel-klebstoff
DE2136480A1 (de) Härtbare Epoxydzusammensetzungen
DE2612438C2 (de) Haftvermittlerschicht zur Herstellung von Leiterplatten
WO2006058829A1 (de) Hitzeaktivierbares klebeband auf der basis von nitrilkautschuk und polyvinylbutyral für die verklebung von elektronischen bauteilen und leiterbahnen
US6165617A (en) Resin-coated copper foil for multilayer printed wiring board and multilayer printed wiring board provided with said copper foil
DE69924440T2 (de) Prepreg, mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatte und Verfahren zu seiner Herstellung
DE3508601C2 (de)
EP0397976A2 (de) Verfahren zur Herstellung von Verbundwerkstoffen
DE3313579C2 (de)
DE3508600C2 (de)
DE69726093T2 (de) Wärmefeste Harzzusammensetzung sowie Klebefolie
DE69914112T2 (de) Haftungsunterstützende schicht zur verwendung in epoxy-prepregs
US6117516A (en) Laminate and process for producing the same
DE2442780B2 (de) Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungs-Mehrschichtenplatten
DE102004004612A1 (de) Harzfilm und mehrlagige Leiterplatte unter Verwendung desselben
US7910202B2 (en) Reducing dusting of epoxy laminates
DE4011086C2 (de) Prepreg für mehrschichtige gedruckte Leiterplatten
DE10324407A1 (de) Epoxyharzzusammensetzung
EP1590415A1 (de) Hitze-aktivierbare klebemasse für fpcb-verklebungen
DE19948059A1 (de) Wärmehärtbare Harzmassen für ein Aufbauverfahren
EP0558547B1 (de) Verfahren zur herstellung von kupferkaschierten basismaterialtafeln

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: HUELS TROISDORF AG, 5210 TROISDORF, DE

D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8339 Ceased/non-payment of the annual fee