DE60205072T2

DE60205072T2 - Foto- und wärmehärtbare Harzzusammensetzung und Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte mit verschlossenen Durchgangslöchern

Info

Publication number: DE60205072T2
Application number: DE60205072T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Kita-ku Sato; Kazunori Kita-ku Kitamura
Original assignee: San Ei Kagaku Co Ltd
Current assignee: San Ei Kagaku Co Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2022-09-19
Also published as: CN1408764A; KR20030028387A; HK1052522A1; DE60205072D1; JP2003105061A; US7396885B2; ATE299904T1; CN1221611C; EP1298155A1; EP1553450A1; KR100674349B1; TWI254722B; DE60236550D1; EP1553450B1; EP1298155B1; HK1052522B; US20030215567A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung und ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats einer doppel- oder einseitig gedruckten Leiterplatte mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern und eines Substrats einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte (nachstehend manchmal als Substratplatte eines gedruckten Schaltkreises mit „verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern" bezeichnet). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung, die für ein Verschlussmaterial bzw. Zustopfungsmaterial für Durchgangslöcher von Substraten von doppelseitigen oder einseitigen gedruckten Leiterplatten und Substraten von mehrschichtigen gedruckten Leiterplatten geeignet ist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats einer doppel- oder einseitigen gedruckten Leiterplatte und eines Substrats einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte, das mit der Harzzusammensetzung verschlossen bzw. zugestopft ist.
Bei einem herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von gedruckten Leiterplatten ist temporär ein Durchgangsloch mit einem gehärteten Harz zugestopft worden und dann ist das Material einer Ätzbehandlung unterworfen worden, um einen Schaltkreis zu bilden. Danach ist das ausgehärtete Harz aufgelöst und zusammen mit einem Ätzresist durch eine, den Ätzresist entfernende Flüssigkeit entfernt worden, um das Durchgangsloch erneut freizulegen. Wenn jedoch in einer gedruckten Leiterplatte ein Durchgangsloch vorhanden ist, dann fließt ein Lötmittel in das Durchgangsloch hinein und erreicht die gegenüber liegende Oberfläche der gedruckten Leiterplatte, wenn Montierungsteile, wie ein IC-Chip und dergleichen, durch Lötmittel mit der gedruckten Leiterplatte verbunden werden. Als Ergebnis tritt das Problem eines Kurzschlusses auf. Weiterhin hat das Problem bestanden, dass, weil das Lötmittel in das Durchgangsloch hineinfließt, die Menge des für die Verbindung der Teile erforderlichen Lötmittels verringert, wodurch eine schlechte Verbindung hervorgerufen wird.
Wenn weiterhin ein Durchgangsloch in einer gedruckten Leiterplatte besteht, dann wird, wenn ein Druck auf beiden Seiten der gedruckten Leiterplatte mit einem gegenüber dem Lötmittel beständigen Mittel durchgeführt wird, ein Durchgangsloch der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte, auf die zuvor ein Druck aufgebracht worden ist, mit dem gegenüber dem Lötmittel beständigen Mittel in Zeltform zugestopft, so dass der Entweichungsweg für Luft in dem Durchgangsloch verschwindet, wenn später das Drucken auf der gegenüber liegenden Oberfläche der gedruckten Leiterplatte durchgeführt wird. Als Ergebnis bleibt manchmal in dem Durchgangsloch ein Luftraum zurück. Wenn die gedruckte Leiterplatte bei einem darauf folgenden Verfahren mit Chemikalien in unverändertem Zustand behandelt wird, dann fließen die Chemikalien in den Luftraum hinein und bleiben dort zurück, weil kein ausreichendes Säubern der Innenseite des Luftraums durchgeführt werden kann. Als Ergebnis tritt das Problem auf, dass Metallteile der gedruckten Leiterplatte, wie kupferplattierte Teile, plattierte Teile und dergleichen, korrodieren.
Daher ist in den letzten Jahren das sogenannte „permanente Verschließen bzw. Zustopfen des Durchgangslochs" durchgeführt worden, bei dem nur der Ätzresist entfernt wird und das gehärtete Harz, das in das Durchgangsloch hineingestopft worden ist, nicht entfernt wird. Eine wärmehärtende Harzzusammensetzung, die gehärtet wird, um ein gehärtetes Harz zu bilden, das in der zur Entfernung des Ätzresists verwendeten Flüssigkeit nicht löslich ist, wird als permanentes Verschluss- bzw. Zustopfungsmaterial für das Durchgangsloch verwendet.
Eine solche herkömmliche wärmehärtende Harzzusammensetzung enthält aber eine große Menge von Lösungsmittel. Daher verdampft eine große Menge des Lösungsmittels, wenn die wärmehärtende Harzzusammensetzung wärmegehärtet wird und das Volumen der wärmehärtenden Harzzusammensetzung schrumpft scharf zusammen. Als Ergebnis erniedrigt sich der Flüssigkeitsspiegel der Harzzusammensetzung ((16) in 3 oder (19) in 4), die in das Durchgangsloch des Substrats hineingestopft worden ist ((15) in 3 oder (17) in 4), so dass sich ein großer Hohlraum bildet oder, dass Risse im Inneren des gehärteten Harzes gebildet werden ((18) in 4).
Demgemäß bleiben, wenn das gehärtete Harz in einer nachfolgenden Verfahrensstufe weiter mit Chemikalien behandelt wird, die Chemikalien in dem Hohlraum zurück. Manchmal werden die Risse im Inneren des gehärteten Harzes bis zu der Oberfläche des Durchgangslochs aufgrund einer thermischen Hysterese in nachfolgenden Verfahrensstufen, wie beim Löten und dergleichen, verlängert und die Chemikalien sickern in das gehärtete Harz von den Rissen auf der Oberfläche ein. Dies verringert die Verlässlichkeit der Gebrauchszeit der betreffenden Vorrichtung.
Es ist daher schon eine wärmehärtende Harzzusammensetzung vom zweistufigen Typ als Material für das Zustopfen bzw. Verschließen von Durchgangslöchern verwendet worden. Bei Verwendung einer wärmehärtenden Harzzusammensetzung vom zweistufigen Typ wird das primäre Härten bei relativ niedrigen Temperaturen durchgeführt, bei denen kein Abdampfen des Lötmittels erfolgt, um die Gestalt des Harzes in einem bestimmten Ausmaß zu härten, und bei dem anschließend ein sekundäres Härten bei hohen Temperaturen durchgeführt wird.
Es ist jedoch das Problem dahingehend aufgetreten, dass, obgleich die Harzzusammensetzung, die auf der Oberfläche des Substrats unter den Harzzusammensetzungen aufgebracht worden ist und in das Durchgangsloch eingestopft worden ist, bei niedrigen Temperaturen einer primären Härtung unterworfen werden kann, die im zentralen Bereich des Substrats vorhandene Harzzusammensetzung bei niedrigen Temperaturen keiner genügenden primären Härtung unterworfen werden kann. In diesem Fall geht dann, wenn die Harzzusammensetzung, die im zentralen Bereich des Substrats vorhanden ist, genügend gehärtet wird, die Härtungsreaktion der Harzzusammensetzung, die in der Oberfläche des Substrats vorhanden ist, voran und die Härte des gehärteten Produkts wird zu hoch. Als Ergebnis tritt das Problem auf, dass ein präzises Po lieren der Oberfläche des Substrats in einer nachfolgenden Verfahrensstufe nur schwierig durchführbar ist.
Daher ist in den letzten Jahren eine Harzzusammensetzung mit sowohl photohärtenden als auch wärmehärtenden Eigenschaften (primäres Photohärten + sekundäres Thermohärten) anstelle der oben beschriebenen wärmehärtenden Harzzusammensetzung, die nur durch Erhitzen gehärtet wird, vorgeschlagen worden.
So beschreiben z.B. die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 8-73565, die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 8-157566, die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 8-269172, die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 9-107183 und die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 11-147285 eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung.
Jedoch enthalten alle wärmehärtenden Harzzusammensetzungen, die in diesen Publikationen beschrieben werden, ein Epoxyharz, das bei Umgebungstemperatur fest ist. Beim Aufschmelzen eines solchen Epoxyharzes durch Erhitzen nimmt im Allgemeinen die Viskosität in signifikanter Weise ab. Wenn daher die wärmehärtende Harzzusammensetzung, die in das Durchgangsloch des Substrats ((20) in 5) eingestopft worden ist, durch ein Wärmehärten gehärtet wird, dann tritt das Problem auf, dass die Viskosität der wärmehärtenden Harzzusammensetzung ((21) in 5) erniedrigt wird, und dass ein Abtropfen hervorgerufen wird. Wenn das Epoxyharz in der Harzzusammensetzung vorhanden ist, dann tritt das Problem auf, dass beim Bestrahlen der Harzzusammensetzung mit Licht der Durchgang des Lichts aufgrund des Vorhandenseins des Epoxyharzes verhindert wird und, dass daher keine wirksame Photohärtung durchgeführt werden kann.
Die offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 10-245431 beschreibt ein photohärtendes und wärmehärtendes Versiegelungsmittel, umfassend ein Epoxyharz, eine photohärtende Verbindung [(Meta)acrylat-Verbindung], ein Radikale erzeugendes Mittel und ein latentes Härtungsmittel.
Im Falle des Versiegelungsmittels tritt jedoch das Problem auf, dass nicht-gehärtete Teile in dem Versiegelungsmittel zurückbleiben, weil die Härtungseigenschaften des photogehärteten Produkts nicht ausreichend sind. Als Ergebnis ist eine präzise Polierung der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte in einer nachfolgenden Verfahrensstufe nur schwierig durchzuführen und es tritt daher das Problem auf, dass keine genügend glatte Oberfläche des Substrats erhalten werden kann. Weiterhin treten Probleme hinsichtlich der Einbringungsmöglichkeit und der Aufbringbarkeit des Versiegelungsmittels in das Durchgangsloch auf.
Das veröffentlichte Patent Nr. 2598346 beschreibt eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung, umfassend ein Addukt eines Epoxyharzes mit 100% (Meth)acrylsäure, eine (Meth)acrylat-Verbindung, einen Photopolymerisationsinitiator, ein wärmehärtendes Harz (ein Harz vom Bisphenol A-Typ) und ein Härtungsmittel (Imidazolverbindung).
Jedoch besteht im Falle der Harzzusammensetzung das Problem, dass das photogehärtete Produkt im Gegensatz zu dem oben beschriebenen Versiegelungsmittel zu hart wird. Auch in diesem Fall ist eine präzise Polierung der Oberfläche der gedruckten Leiterplatte in der nachfolgenden Verfahrensstufe nur schwierig durchzuführen und es kann keine zufriedenstellende Glätte erhalten werden. Als Ergebnis tritt daher das Problem auf, dass die Beständigkeit der gedruckten Leiterplatte mit zugestopftem Durchgangsloch, die erhalten worden ist, gegenüber dem Lötmittel nicht ausreichend ist.
Das Patent Nr. 2571800 beschreibt einen photohärtenden wärmehärtenden Klebstoff, umfassend ein (Meth)acryl-modifiziertes Epoxyharz, eine polymerisierbare Verbindung der Ethylen-Reihe [(Meth)acrylat-Verbindung], einen Photoradikal-Initiator und ein Epoxyhärtungsmittel (Imidazolverbindung).
Im Falle dieses Klebstoffs ist es jedoch der Fall, dass seine Hitzebeständigkeit nicht ausreichend ist. Weiterhin besteht noch das Problem, dass die Beständigkeit der so hergestellten gedruckten Leiterplatte mit zugestopftem Durchgangsloch gegenüber dem Lötmittel nicht ausreichend ist.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung zur Verfügung zu stellen, die in ein Durchgangsloch leicht eingebracht werden und dieses leicht zustopfen kann. Die Harzzusammensetzung soll nicht abtropfen und sie soll dazu imstande sein, effektiv photogehärtet und wärmegehärtet zu werden. Sie soll weiterhin unter Bildung eines photogehärteten Produkts, das leicht poliert werden kann, photogehärtet werden können.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine gedruckte Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern mit einem in das Durchgangsloch eingestopften gehärteten Harz zur Verfügung zu stellen, in der keine Hohlräume oder Risse gebildet worden sind. Sie soll weiterhin eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber einem Lötmittel haben, und Metallteile davon sollen nicht korrodieren. Demgemäß sollen hierdurch Vorrichtungen mit hoher Verlässlichkeit und langer Gebrauchsdauer ohne Kurzschlüsse oder ohne schlechte elektrische Verbindungen herstellbar sein.
Um die oben beschriebenen Aufgaben zu lösen, haben die benannten Erfinder sorgfältige Untersuchungen durchgeführt und die vorliegende Erfindung wie untenstehend beschrieben gemacht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung, umfassend (I) ein partiales Addukt eines Epoxyharzes mit einer ungesättigten aliphatischen Säure, wobei 20–60% der gesamten Epoxygruppen des Epoxyharzes mit der ungesättigten aliphatischen Säure in das Addukt überführt worden sind, (II) (Meth)acrylate, (III) ein Photovernetzungsmittel, (IV) ein flüssiges Epoxyharz und (V) ein latentes Härtungsmittel, zur Verfügung gestellt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern, umfassend die Stufen:
Einstopfen der oben beschriebenen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung in die Durchgangslöcher eines Substrats einer doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte;
Durchführen einer Photohärtung zur Bildung eines photogehärteten Produkts;
Polierung einer Oberfläche des Substrats;

(A) Wärmehärtung des genannten photogehärteten Produkts und Bildung eines Leiterkreises; oder
(B) Bildung eines Leiterkreises und Wärmehärtung des genannten photogehärteten Produkts

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Substrats einer mehrschichtigen gedruckten Leiterplatte mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern, umfassend die Stufen:
Einstopfen der oben beschriebenen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung in die Durchgangslöcher eines Substrats einer mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte;
Durchführen einer Photohärtung zur Bildung eines photogehärteten Produkts;
Polierung einer Oberfläche des Substrats;
gegebenenfalls Auftragen einer Plattierung auf die Oberfläche des Substrats der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte;

(A) Wärmehärtung des photogehärteten Produkts und Bildung eines Leiterkreises; und
(B) Bildung eines Leiterkreises und Wärmehärtung des genannten photogehärteten Produkts

Ein umfangreicheres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich unter Bezugnahme auf die folgenden detaillierten Erläuterungen, die zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gemacht werden. Darin ist
die 1 ein Fließschema eines Herstellungsverfahrens eines Substrats einer doppelseitig bedruckten Leiterplatte mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern, beschichtet mit einer Lötmaske gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Figur zeigt Querschnittsansichten des Substrats der gedruckten Leiterplatte und einer gedruckten Leiterplatte;
die 2 ein Fließschema eines Herstellungsverfahrens eines Aufbaukernmaterials für das zugestopfte Durchgangsloch gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Figur zeigt Querschnittsansichten des Substrats und des Aufbaukernmaterials;
die 3 eine Querschnittsansicht eines isolierenden Substrats eines Durchgangslochs, das mit einer herkömmlichen wärmehärtenden Harzzusammensetzung zugestopft ist. Die Figur zeigt einen Zustand nach der Beendigung bzw. Vervollständigung der Wärmehärtung, wobei der Flüssigkeitsspiegel der wärmehärtenden Harzzusammensetzung, die in die Durchgangslöcher hineingestopft worden ist, erniedrigt worden ist und Vertiefungen gebildet worden sind;
die 4 eine Querschnittsansicht eines isolierenden Substrats eines Durchgangslochs, das mit einer herkömmlichen wärmehärtenden Harzzusammensetzung zugestopft worden ist. Die Figur zeigt einen Zustand, bei dem nach der Vervollständigung der Wärmehärtung in dem ausgehärteten Harz, das in das Durchgangsloch hineingestopft worden ist, Risse aufgetreten sind;
die 5 eine Querschnittsansicht eines isolierenden Substrats eines Durchgangslochs, das mit einer herkömmlichen photohärtenden wärmehärtenden Harzzusammensetzung, enthaltend ein festes Epoxyharz, zugestopft worden ist. Die Figur zeigt einen Zustand nach Vervollständigung der Wärmehärtung, wobei das in das Durchgangsloch hineingestopfte gehärtete Harz stark abtropft.
Nunmehr werden unter Bezugnahme auf die 1 bis 8 Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung untenstehend genauer beschrieben.
Die photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein partiales Addukt eines Epoxyharzes mit einer ungesättigten aliphatischen Säure, wobei 20–60% der gesamten Epoxygruppen des Epoxyharzes mit der ungesättigten aliphatischen Säure in das Addukt überführt worden sind, als Komponente (I).
Die Epoxyzahl des Epoxyharzes als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Komponente (I) (nachstehend als „Epoxyharz-Ausgangsmaterial" bezeichnet) ist z.B. 130–400, insbesondere 150–250. Wenn die Epoxyzahl kleiner als 130 ist, dann wird die Viskosität der erhaltenen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung zu niedrig und die Aufbringbarkeit wird verschlechtert. Wenn andererseits die Epoxyzahl größer als 400 ist, dann wird die Vernetzungsdichte des gehärteten Produkts verringert und die Hitzebeständigkeit wird verschlechtert.
Weiterhin beträgt die Anzahl der Epoxygruppen in dem Epoxyharz für das Ausgangsmaterial vorzugsweise mindestens zwei und gewöhnlich drei und mehr. Wenn die Zahl der Epoxygruppe eins ist, dann wird die Epoxygruppe für die primäre später beschriebene Härtungsreaktion verwendet und sie kann an der sekundären Härtungsreaktion nicht teilnehmen. Als Ergebnis kann kein gehärtetes Produkt mit einer genügenden Vernetzungsdichte erhalten werden und die Hitzebeständigkeit des gehärteten Produkts ist nicht ausreichend. Beispiele für das Epoxyharz für das Ausgangsmaterial schließen Epoxyharze vom phenolischen Novolak-Typ, Epoxyharze, hergestellt aus polyfunktionellen Phenolen, Epoxyharze mit einem Naphthalinskelett, Epoxyharze vom Glycidylamin-Typ, Epoxyharze mit einem Triazinskelett, Epoxyharze vom Glycidylester-Typ und Epoxyharze vom alicyclischen Typ ein.
Beispiele für aus einem polyfunktionellen Phenol hergestellten Epoxyharz schließen solche vom Orthocresol-Novolak-Typ, solche vom Bisphenol-Novolak-Typ (DPP), solche vom trifunktionellen Typ (Trishydroxyphenylmethan), solche vom alkylsubstituierten trifunktionellen Typ, solche vom tetrafunktionalen Typ (Tetraphenylolethan), solche vom Dicyclopentadienphenol-Typ und andere Epoxyharze ein. Spezielle Beispiele schließen diejenigen ein, die in den Tabellen 1–4 durch die Strukturformeln I-1–I-25 angegeben werden. Tabelle 1

I-1: vom Orthocresol-Novolak-Typ
I-2: vom Bisphenol(DPP)-Novolak-Typ
I-3: vom trifunktionellen Typ (Trishydroxyphenylmethan-Typ)
I-4: vom alkylsubstituierten trifunktionellen Typ
I-5: vom trifunktionellen Typ
I-6: vom tetrafunktionellen Typ, Tetraphenylolethan

I-7: Dicyclopentadien-Phenol-Typ

Tabelle 3
Tabelle 4
In den Strukturformeln I-1, I-2, I-3, I-7, I-15, I-20 und I-21 ist n jeweils eine ganze Zahl von 0 bis 30. In der Strukturformel I-16 ist n eine ganze Zahl von 0 bis 20. In der Strukturformel I-18 ist n eine ganze Zahl von 0 bis 2. In der Strukturformel I-25 ist n eine ganze Zahl von 1 bis 30. In der Strukturformel I-2 sind die Reste R₁ und R₂ unabhängig voneinander H bzw. CH₃. In der Strukturformel I-4 steht R₁ für t-C₄H₉ und R₂ steht für CH₃. In den Tabellen 2 bis 4 bedeutet G eine Glycidylgruppe.
Bevorzugte Beispiele sind solche Verbindungen, wie sie durch die Strukturformeln I-1, I-2, I-3 und I-7 angegeben werden.
Ein Beispiel für ein Epoxyharz mit einem Naphthalinskelett schließt ein Epoxyharz vom Naphthalinaralkyltyp ein. Spezielle Beispiele schließen solche ein, wie sie von den in Tabelle 5 gezeigten Strukturformeln I-26 bis I-32 angegeben werden.
Tabelle 5
In den Strukturformeln I-27, I-30 und I-31 ist jeweils n eine ganze Zahl von 1 bis 30. In der Strukturformel I-29 ist n eine ganze Zahl von 2 bis 30. In den Tabellen 5 bedeutet G eine Glycidylgruppe. Bevorzugte Beispiele sind solche, die durch die Strukturformeln I-27 und I-31 angegeben werden.
Ein Beispiel für ein Epoxyharz vom Glycidylamin-Typ umfasst ein Epoxyharz vom Poly- beispielsweise Tri- oder Tetra-)glycidylamin-Typ. Spezifische Beispiele umfassen diejenigen, die durch die Strukturformeln I-33 bis I-36 veranschaulicht sind, die in Tabelle 6 gezeigt sind.
Tabelle 6
Ein spezielles Beispiel für ein Epoxyharz mit einem Triazinskelett wird durch die Strukturformel (1) angegeben:
Beispiele für das Epoxyharz vom Glycidylester-Typ schließen ein Epoxyharz vom Dimersäure-Typ, wie einen Dimersäure-Diglycidylester, ein Epoxyharz vom Phthalsäure-Typ, wie einen Hexahydrophthalsäurediglycidylester, ein Glycidylacrylat und ein Glycidylmethacrylat ein.
Beispiele für Epoxyharze vom alicyclischen Typ schließen ein Epoxyharz von Cyclohexenoxid-Typ ein. Spezielle Beispiele schließen solche Verbindungen ein, wie sie durch die Strukturformeln I-37 bis I-41, angegeben in Tabelle 7, gezeigt werden. In der Strukturformel I-41 bedeutet M eine ganze Zahl von 2 bis 50. Verbindungen, die durch die Strukturformel I-41 angegeben werden, werden bevorzugt.
Tabelle 7
Beispiele für eine ungesättigte aliphatische Säure als ein weiteres Ausgangsmaterial für die Herstellung der Komponente (I) schließen Verbindungen ein, die durch die folgende Formel (2) angegeben werden:
[Worin R₁ bis R₃ unabhängig voneinander für H bzw. CH₃ stehen.] Spezielle Beispiele für die ungesättigte aliphatische Säure schließen Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure ein. Die Komponente (I) kann durch ein herkömmliches Herstellungsverfahren hergestellt werden. So kann sie z.B. dadurch hergestellt werden, dass mindestens eine Art eines Epoxyharzes für das Ausgangsmaterial mit mindestens einer Art einer ungesättigten aliphatischen Säure (z.B. Acrylsäure und/oder Methacrylsäure (nachstehend manchmal auch als „(Meth)acrylsäure" bezeichnet)) unter Rühren und unter Erhitzen, wenn notwendig, vermischt wird.
Die Komponente (I) ist ein Addukt, in dem eine ungesättigte aliphatische Säure partiell an das Epoxyharz addiert worden ist. D.h. das partiale Addukt des Epoxyharzes mit der ungesättigten aliphatischen Säure enthält mindestens eine Epoxygruppe, die in dem Epoxyharz zurück geblieben ist, zu dem die ungesättigte aliphatische Säure gegeben worden ist bzw. an das die ungesättigte aliphatische Säure addiert worden ist.
Speziell ist es zu bevorzugen, die ungesättigte aliphatische Säure zu 20–60% Epoxygruppen in dem Epoxyharz für das Ausgangsmaterial zuzugeben. Ein Addukt, bei dem die Additionsmenge der ungesättigten aliphatischen Säure weniger als 20% beträgt (nachstehend auch manchmal als „Addukt von weniger als 20% der ungesättigten aliphatischen Säure" beschrieben) bewirkt eine Klebrigkeit der photohärtenden und der wärmehärtenden Harzzusammensetzung. Daher kann bei dem primären Härten die Extramenge des Harzes nicht genügend entfernt werden. Im Gegensatz härtet ein „Addukt von mehr als 80% ungesättigter aliphatischer Säure" das primäre Härtungsprodukt und erschwert das nachfolgende Polieren oder es kann kein Vernetzen mit der Komponente (IV) zum Zeitpunkt der Wärmehärtung in genügender Weise durchgeführt werden. Als Ergebnis führt dies zu dem Problem, dass in dem gehärteten Produkt bei der Durchführung des Lötvorgangs Risse gebildet werden.
Ein Beispiel für die Komponente (I) schließt ein Addukt eines Epoxyharzes vom Novolak-Typ mit (Meth)acrylaten (speziell ein Addukt eines Epoxyharzes vom Cresol-Novolak-Typ mit Acrylsäure) ein. Die erfindungsgemäße wärmehärtende Harzzusammensetzung kann mindestens eine Art dieser Addukte enthalten.
Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung enthält (Meth)acrylate (d.h. Acrylate und/oder Methacrylate) als Komponente (II).
Beispiele für die oben beschriebenen Acrylate für die Komponente (II) schließen Ester von Acrylsäure mit Hydroxylverbindungen ein. Beispiele für die oben beschriebenen Methacrylate für die Komponente (II) schließen Ester von Methacrylsäuren mit Hydroxylverbindungen ein.
Beispiele für die oben beschriebenen Acrylsäuren und Methacrylsäuren schließen ungesättigte aliphatische Säuren, angegeben durch die vorstehende chemische Formel (2), ein.
Spezielle Beispiele für die Acrylsäuren und die Methacrylsäuren schließen Acrylsäure, Methacrylsäure und Crotonsäure ein.
Beispiele für die oben beschriebenen Hydroxylverbindungen schließen Alkohole, (Hemi)acetale oder (Hemi)ketale und Hydroxyester ein.
Beispiele für die Alkohole schließen niedere Alkohole, cyclische Alkohole, mehrwertige Alkohole und aromatische Alkohole ein.
Beispiele für die niedrigen Alkohole schließen C₁-C₁₀ ein. Spezielle Beispiele für die niedrigen Alkohole schließen Butanol, Hexanol und 2-Ethylhexylalkohol ein.
Beispiele für die cyclischen Alkohole schließen monocyclische oder polycyclische (bicyclische, tricyclische) Alkyl- oder Alkenylalkohole ein. Spezielle Beispiele für die cyclischen Alkohole schließen Dicyclopentanylalkohol, Dicyclopentenylalkohol, Isobonylalkohol und Furfurylalkohol ein.
Beispiele für die mehrwertigen Alkohole schließen mehrwertige Alkohole und Derivate davon ein, wie z.B. Halbether von mehrwertigen Alkoholen, Addukte von mehrwertigen Alkoholen mit Ethylenoxid (EO-Addukt) und partiale Ester von mehrwertigen Alkoholen. Beispiele für die mehrwertigen Alkohole schließen C₂-C₈-Alkandiole oder -Cycloalkandiole, Glykole, Bisphenol A und Erythrite ein.
Spezielle Beispiele für den mehrwertigen Alkohol schließen 1,3-Propandiol, Ethylenglykol, Dicyclopentandiol, Neopentylglykol, Diethylenglykol, Polyethylenglykol, 1,4-Butandiol, Bisphenol A, Pentaerythrit, Dipentaerythrit und Di- oder Trimethylolpropan ein.
Beispiele für die partialen Ether von Polyhydroxyalkoholen schließen partiale Arylether der oben beschriebenen mehrwertigen Alkohole (partiale Phenyl- oder Cresylether), partiale Alkylether (das „Alkyl" hat 1 bis 4 Kohlenstoffatome) oder Alkenylether (das „Alkenyl" hat 1 bis 4 Kohlenstoffatome) (partiale Butylether, partiale Allylether) ein.
Beispiele für die Addukte von mehrwertigen Alkoholen mit Ethylenoxid (EO-Addukte) schließen ein Mono-EO-Addukt des oben beschriebenen mehrwertigen Alkohols und von POE (EO-Polymerisationsgrad 2–6), mit Ether-modifizierter Verbindung ein.
In diesem Fall kann das EO an einen Teil oder an alle Hydroxylgruppen in dem mehrwertigen Alkohol addiert sein. Der partiale Ester des mehrwertigen Alkohols ist z.B. ein Ester eines oben beschriebenen mehrwertigen Alkohols mit einer carbocyclischen Carbonsäure (Benzoat) und ein Hydroxysäureester (Hydroxypivalinsäure).
Ein spezielles Beispiel für den aromatischen Alkohol ist der Benzylalkohol.
Beispiele für die (Hemi)acetale oder (Hemi)ketale für die oben beschriebenen Hydroxyverbindungen schließen Kondensate der oben beschriebenen Alkohole (z.B. cyclische Alkohole, mehrwertige Alkohole) mit Formaldehyd oder Hydroxyaldehyd ein. Spezielle Beispiele schließen mit Formaldehyd, mit Dicyclopentenyl, mit Hemiacetalen, mit Tricyclodecandimethanol und mit Neopentylglykol-modifiziertes Trimethylolpropan ein.
Der Ester der Hydroxysäure als Hydroxylverbindung ist z.B. ein Ringspaltungsaddukt von Caprolacton mit Furfurylalkohol und Hydroxypivalinsäureneopentylglykol.
Die Komponente (II) ist vorzugsweise eine Verbindung, die einzeln unter Bildung eines gehärteten Produkts härtet, das einen Tg(°C)-Wert von 80–180, insbesondere von 120–50 hat. Wenn der Tg-Wert kleiner als 80 ist, dann ist das primäre Härtungsprodukt klebrig. Wenn andererseits der Tg-Wert oberhalb 180 liegt, dann wird das primäre Härtungsprodukt zu hart.
Wenn die Komponente (II) keine hydrophile Gruppe, wie eine Carboxylgruppe, eine Hydroxylgruppe, enthält, dann kann die Hygroskopizität der photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung niedrig gehalten werden. Als Ergebnis kann die Feuchtigkeitsbeständigkeit des gehärteten Produkts erhöht werden.
Spezielle Beispiele für de Komponente (II) sind Verbindungen mit den in Tabellen 8–12 angegebenen Strukturformeln II-1 bis II-35. Die Komponente (II) kann mindestens eine Art dieser Verbindungen enthalten.
Die Komponente (II) besteht vorzugsweise aus Verbindungen, die durch die Strukturformeln II-6, II-7, II-8, II-9, II-23, II-24, II-26, II-27, II-28 angegeben werden. Die Komponente (II) kann mindestens eine Art dieser Verbindungen enthalten. In der Strukturformel II-5 hat n den Wert 1 oder 2. In der Strukturformel II-6 steht R für H oder CH₃.
Tabelle 8
Tabelle 9
Tabelle 10
Tabelle 11
Tabelle 12
Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung enthält als Komponente (III) ein Photovernetzungsmittel. Die Komponente (III) ist vorzugsweise ein Photovernetzungsmittel, das mit Licht, z.B. UV-Licht, mit einer Wellenlänge von 200–400 nm bestrahlt wird, um die primäre Härtungsreaktion zu initiieren.
Spezielle Beispiele für die Komponente (III) sind Hydroxyketone [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-1 bis III-4 der Tabelle 13 angegeben werden], Benzylmethylketale [solche, wie sie durch die Strukturformel III-5 in Tabelle 13 angegeben werden], Acylphosphinoxide [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-6 bis III-9 in Tabelle 14 angegeben werden], Aminoketone [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-10 bis III-11 in Tabelle 14 angegeben werden], Benzoesäureether [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-12 bis III-15 in Tabelle 15 angegeben werden], Benzoylverbindungen [Benzophenone, wie sie durch die Strukturformeln III-16 bis III-25 in Tabellen 16 und 17 angegeben werden, und solche, wie sie durch die Strukturformeln III-26 bis III-28 in Tabelle 17 angegeben werden], Thioxanthone [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-30 bis III-32 in Tabelle 18 angegeben werden], Biimidazole [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-33 bis III-34 in Tabelle 18 angegeben werden], Dimethylaminobenzoate [solche, wie sie durch die Strukturformeln III-35 bis III-36 in Tabelle 19 angegeben werden], Sulfoniumsalze [Triarylsulfoniumsalze, wie sie durch die Strukturformeln III-37 bis III-39 in Tabelle 19 angegeben werden, und die durch die Strukturformel III-40 in Tabelle 19 angegeben werden], Anthrachinone [solche, wie sie durch die Strukturformel III-41 in Tabelle 20 angegeben werden], Acridone [solche, wie sie durch die Strukturformel III-42 in Tabelle 20 angegeben werden], Acridine [solche, wie sie durch die Strukturformel III-43 in Tabelle 20 angegeben werden], Carbazole [solche, wie sie durch die Strukturformel III-44 in Tabelle 20 angegeben werden], Titankomplexe [solche, wie sie durch die Strukturformel III-45 in Tabelle 20 angegeben werden]. Die Komponente (III) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten. Tabelle 13

III-1: 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-on
III-2: 1-Hydroxycyclohexylphenylketon
III-3: 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-on
III-4: 2-Hydroxy-2-methyl-[4-(1-methylvinyl)phenyl]propanol-Oligomer
III-5: 2,2-Dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-on

III-6: 2,4,6-Trimethylbenzoyldiphenylphosphinoxid
III-7: 2,4,6-Trimethylbenzoylphenylethoxyphosphinoxid
III-8: Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid
III-9: Bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphinxoid (A), 1-Hydroxycyclohexylphenylketon
III-10: 2-Benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)butanon-1
III-11: 2-Methyl-1-[4-methylthio]phenyl]-2-morpholinopropan-1-on

III-12: Benzoinmethylether
III-13: Benzoinethylether
III-14: Benzoinisobutylether
III-15: Benzoinisopropylether

III-16: Methyl-o-benzoylbenzoat
III-17: [4-(Methylphenylthio)phenyl]phenylmethan
III-18: Benzophenon
III-21: 4,4'-Bisdiethylaminobenzophenon

III-22: 1,4-Dibenzoylbenzol
III-23: 4-Benzoylbiphenyl
III-24: 4-Benzoyldiphenylether
III-25: acryliertes Benzophenon
III-26: 2-Benzoylnaphthalin
III-27: Benzyl(dibenzoyl)

III-29: Isopropylthioxanthon
III-30: 2,4-Diethylthioxanthon
III-31: 2-Chlorthioxanthon
III-33: 2,2'-Bis(o-chlorphenyl)-4,5,4',5'-tetrakis(3,4,5-trimethoxyphenyl)-1,2'-biimidazol
III-34: 2,2'-Bis(o-chlorphenyl)-4,5,4',5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazol

III-35: Ethyl-p-dimethylaminobenzoat
III-36: Isoamylethyl-p-dimethylaminobenzoat

III-41: Ethylanthrachinon
III-42: 10-Butyl-2-chloracridon
III-45: Bis(5,2,4-cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluor-3-(1H-pyrrol-1-yl)phenyl)titan

In der in Tabelle 16 angegebenen Strukturformel III-18 steht R für H oder Me. Beispiele für die Verbindungen, die durch die Strukturformel III-18 angegeben werden, schließen Benzophenon, 2- oder 4-Methylbenzophenon usw. ein.
In der in Tabelle 16 angegebenen Strukturformel III-20 stehen R, R₁ und R₂ unabhängig voneinander für H oder Me (ausgenommen die durch die Strukturformel III-18 angegebene Verbindung). Ein Beispiel für eine Verbindung, die durch die Strukturformel III-18 angegeben wird, ist das 2,4,6-Trimethylbenzophenon.
In der in Tabelle 19 angegebenen Strukturformel III-39 steht R für H oder Me, X steht für PF₆ oder SbF₆. In der in Tabelle 19 angegebenen Strukturformel III-40 stehen R, R₁ und R₂ unabhängig voneinander für H oder Me, X steht für PF₆ oder SbF₆.
Bevorzugte Beispiele für die Verbindung (III) schließen Verbindungen ein, die durch die Strukturformel III-6 und III-11 angegeben werden. Die Komponente (III) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten.
Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung enthält ein flüssiges Epoxyharz als Komponente (IV). Die hierin verwendete Bezeichnung „flüssig" bedeutet eine Flüssigkeit oder ein Material im halbfesten Zustand bei Umgebungstemperaturen. Die Komponente (IV) kann ein Epoxyharz sein, dass eine Fließfähigkeit bei Umgebungstemperaturen hat. Eine solche Komponente (IV) hat vorzugsweise eine Viskosität (Raumtemperatur, mPa·s) von 20000 und darunter und insbesondere von 1000–10000. Wenn die Viskosität der Komponente (IV) zu hoch oder zu niedrig ist, dann wird auch die Viskosität der Harzzusammensetzung zu hoch oder zu niedrig, so dass die Anwendbarkeit und die Fähigkeit der Harzzusammensetzung, die Löcher zuzustopfen bzw. zu füllen, schlechter wird.
Ein Beispiel für die Komponente (IV) ist ein Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ, das durch die Strukturformel (3) angegeben wird:
(worin n den Wert 0 oder 1 hat). Die Komponente (IV) kann mindestens eines dieser Epoxyharze enthalten.
Weiterhin ist ein Beispiel für die Komponente (IV) ein Epoxyharz vom Bisphenol F-Typ, das durch die Strukturformel (4) angegeben wird:
(worin n den Wert 0 oder 1 hat). Die Komponente (IV) kann mindestens eines dieser Epoxyharze enthalten.
Weitere Beispiele für die Komponente (IV) schließen Verbindungen vom Naphthalin-Typ [Verbindungen, angegeben durch die Strukturformel IV-1 in der Tabelle 21], Diphenylthioethersulfide [Verbindungen, angegeben durch die Strukturformel IV-3 in Tabelle 21], Verbin dungen von Trityl-Typ [Verbindungen, angegeben durch die Strukturformel IV-3 in Tabelle 21], Verbindungen vom alicyclischen Typ [solche, wie sie durch die Strukturformeln IV-4 bis IV-8 in den Tabellen 21 und 22 angegeben werden] ein. Die Komponente (IV) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten.
Weitere Beispiele für die Komponente (IV) schließen eine Verbindung, hergestellt aus Alkoholen [eine Verbindung, angegeben durch die Strukturformel IV-9 in Tabelle 22], eine Verbindung vom Diallylbis A-Typ [eine Verbindung, angegeben durch die Strukturformel IV-10 in Tabelle 21], eine Verbindung vom Methylresorcin-Typ [eine Verbindung, angegeben durch die Strukturformel IV-11 in Tabelle 22], eine Verbindung vom Bisphenol AD-Typ [eine solche, wie sie durch die Strukturformeln IV-12 bis IV-17 in den Tabellen 22 und 23 angegeben wird] und die Verbindung N,N,O-Tris(glycidyl)-p-aminophenol ein. Die Komponente (IV) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten.
Tabelle 21
Tabelle 22
Tabelle 23
In den Tabellen 21–23 steht G für eine Glycidylgruppe. In der Strukturformel IV-8 in Tabelle 22 bedeutet M eine ganze Zahl von 2–50.
In der Strukturformel IV-9 in Tabelle 22 ist n eine ganze Zahl von 1–3 und R steht für einen Alkoholrest, von dem eine Hydroxylgruppe entfernt worden ist. Beispiele für die Alkohole schließen solche ein, wie sie durch die Formel R(OH)_n angegeben werden [worin n und R wie im Zusammenhang mit der Strukturformel IV-9 definiert sind].
Beispiele für die oben beschriebenen Alkohole schließen höhere C₁₂-C₂₄-Alkohole, mehrwertige Alkohole (zweiwertige und dreiwertige Alkohole) und Alkohol ein. Ein spezielles Beispiel für einen höheren Alkohol ist der Stearylalkohol. Spezielle Beispiele für den mehrwertigen Alkohol schließen 1,6-Hexandiol, Polyoxyalkylenglykol [z.B. POE-Glykol, Polyoxypropylen(POP)-Glykol], Bisphenol A/Alkylenoxid-Addukte [z.B. EO, Propylenoxid(PO)], Trimethylolpropan und Glycerin ein.
Ein Beispiel für ein Bisphenol vom AD-Typ ist eine Verbindung, wie sie durch die Strukturformel IV-12 in Tabelle 22 angegeben wird. In der Strukturformel IV-12 steht R für H oder eine Alkylgruppe mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, R₁ steht für eine Alkylgruppe mit 1 bis 12 Kohlenstoffatomen, mit der Maßgabe, dass R und R₁ nicht zur gleichen Zeit CH₃ sind. Spezielle Beispiele für Bisphenolverbindungen vom AD-Typ schließen solche ein, wie sie durch die Strukturformeln IV-13 bis IV-17 in den Tabellen 22 und 23 angegeben werden.
Während die Komponente (IV) mindestens eine der oben beschriebenen Verbindungen enthalten kann, enthält sie doch vorzugsweise ein Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ, wie durch die Strukturformel (3) angegeben.
Die erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzungen enthalten ein latentes Härtungsmittel als Komponente (V). Die Komponente (V) bewirkt eine sekundäre Härtungsreaktion beim Erhitzen. Die Komponente (V) ist vorzugsweise z.B. eine Verbindung, die eine sekundäre Härtungsreaktion bei Temperaturen von 100–200°C, insbesondere 130–170°C, bewirkt.
Spezielle Beispiele für die Komponente (V) schließen Dicyandiamid (DICY), Imidazole, BF₃-Aminkomplexe, Härtungsmittel vom Amin-Addukt-Typ, Härtungsmittel vom Amin-Säureanhydrid(polyamid)-Addukt-Typ, Härtungsmittel vom Hydrazid-Typ, Härtungsmittel vom Carboxylat-/Amin-Typ und Oniumsalze ein. Die Komponente (V) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten.
Beispiele für Härtungsmittel vom Amin-Addukt-Typ als Komponente (V) schließen ein Addukt von Imidazolen [2-Ethyl-4-methylimidazol, 2-Methylimidazol, 2,4-Diamino-6-(2-methylimidazolyl-(1H))-ethyl-s-triazin] oder von Aminen (Diethylamin) mit einer Epoxyverbindung mit Harnstoff oder einer Isocyanatverbindung ein.
Spezielle Beispiele für ein Härtungsmittel vom Hydrazid-Typ als Komponente (V) schließen Adipinsäurehydrazid (ADH) und Sebacinsäurehydrazid (SDH) ein.
Beispiele für Härtungsmittel vom Carboxylat-/Amin-Typ als Komponente (V) schließen Nylonsalze und ATU(3,9-bis(3-aminopropyl)-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecan)adipat ein.
Beispiele für die Oniumsalze als die Komponente (V) schließen Sulfoniumsalze, Ammoniumsalze und Phosphoniumsalze ein.
Spezielle Beispiele für die Komponente (V) sind solche, wie sie durch die Strukturformeln V-I bis V-18 in den Tabellen 24–26 angegeben werden. Die Komponente (V) kann mindestens eine dieser Verbindungen enthalten. Solche, die durch die Strukturformeln V-1, V-2, V-3 angegeben werden, werden bevorzugt. In der Strukturformel V-6 ist n eine ganze Zahl von 0–3.
Tabelle 24
Tabelle 25
Tabelle 26
Verschiedene Arten von Additiven können zu der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung gegeben werden. Beispiele für die Additive schließen Füllstoffe, Antischaummittel, organische/anorganische Farbmittel und feuerverzögernde Mittel ein. Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kann mindestens eines dieser Additive enthalten.
Beispiele für Füllstoffe sind solche mit einem Teilchendurchmesser im Bereich von 0,01 μ bis 50 μ. Spezielle Beispiele für das Additiv schließen Bariumsulfat, Siliciumdioxid einschließlich kolloidales Siliciumdioxid, Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Zirconiumoxid, Zirconiumsilicat, Calciumcarbonat, Talk, Glimmer, Glasperlen, Ton und Feldspat-Pulver ein. Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kann mindestens einen dieser Füllstoffe enthalten.
Bei Verwendung von Aluminiumhydroxid oder Magnesiumhydroxid als Füllstoff wird beim Erhitzen Wasser freigesetzt. Als Ergebnis werden die flammverzögernden Eigenschaften des gehärteten Produkts erhöht.
Vorzugsweise hat der Füllstoff einen Brechungsindex, der nahe an demjenigen der Harzzusammensetzung liegt. Wenn kein signifikanter Unterschied zwischen beiden Brechungsindices besteht, dann erfolgt an der Grenzfläche von Füllstoff zu der Harzzusammensetzung keine Reflektion und daher kann das Photohärten wirksam durchgeführt werden. Spezielle Beispiele für solche Füllstoffe sind Glasperlen und Feldspat-Pulver. Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kann mindestens einen dieser Füllstoffe enthalten.
Beispiele für das Antischaummittel schließen Polydimethylsiloxan ein. Beispiele für das organische/anorganische Farbmittel schließen Titanoxid, Ruß und Phthalocyaninblau ein.
Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kann mindestens eines dieser Farbmittel enthalten.
In der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung kann die Komponente (II) nicht nur als Matrixkomponente verwendet werden sondern auch als Lösungsmittel. In diesem Fall ist kein zusätzliches Lösungsmittel erforderlich. Wenn die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kein Lösungsmittel enthält, dann kann ein gehärtetes Produkt mit noch besseren Beständigkeitseigenschaften gegenüber dem Lötmittel gebildet werden. Es wird bevorzugt, dass die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung 100 Gew.-Teile Komponente (I), 100–300 Gew.-Teile (mehr bevorzugt 150–250 Gew.-Teile) der Komponente (II), 1–50 Gew.-Teile (mehr bevorzugt 5–15 Gew.-Teile) der Komponente (III), 50–200 Gew.-Teile (mehr bevorzugt 60–120 Gew.-Teile) der Komponente (IV) und 1–50 Gew.-Teile (mehr bevorzugt 5–20 Gew.-Teile) der Komponente (V) und 200–500 Gew.-Teile (mehr bevorzugt 250–350 Gew.-Teile) Füllstoff enthält.
Wenn der Anteil der Komponente (II) weniger als 100 Gew.-Teile beträgt, dann wird die Aufbringbarkeit auf das Substrat verschlechtert. Wenn andererseits die Komponente (II) in einem Überschuss von 300 Gew.-Teilen vorliegt, dann wird die Hitzebeständigkeit des gehärteten Produkts verringert.
Wenn der Anteil der Komponente (III) weniger als ein Gew.-Teil beträgt, dann kann das primäre Härten nicht genügend bewerkstelligt werden. Als Ergebnis ist das erhaltene gehärtete Produkt klebrig und es kann nicht zufrieden stellend poliert werden. Wenn andererseits die Komponente (III) in einem Überschuss von 50 Gew.-Teilen vorliegt, dann kann die primäre Härtungsreaktion nicht so stark beschleunigt werden.
Wenn der Anteil der Komponente (IV) weniger als 50 Gew.-Teile beträgt, dann ist die Hitzebeständigkeit des gehärteten Produkts nicht ausreichend. Wenn andererseits die Komponente (IV) im Überschuss von 200 Gew.-Teilen vorhanden ist, dann ist die Oberfläche des primär gehärteten Produkts klebrig und das nachfolgende Polierungsverfahren kann nicht zufrieden stellend durchgeführt werden.
Wenn der Anteil der Komponente (IV) weniger als ein Gew.-Teil beträgt, dann kann die sekundäre Härtungsreaktion nicht ausreichend durchgeführt werden und in diesem Fall sind daher die Hitzebeständigkeit und die Beständigkeit gegenüber Feuchtigkeit des erhaltenen gehärteten Produkts nicht ausreichend. Wenn andererseits die Komponente (V) im Überschuss von 30 Gew.-Teilen vorhanden ist, dann kann die sekundäre Härtungsreaktion nicht so beschleunigt werden.
Wenn der Anteil des Füllstoffs weniger als 200 Gew.-Teile beträgt, dann fließt die in die Durchgangslöcher eingebrachte und eingestopfte Harzzusammensetzung aus den Durchgangslöchern wieder heraus. Wenn andererseits der Anteil des Füllstoffs mehr als 500 Gew.-Teile beträgt, dann verschlechtert sich die Aufbringbarkeit der Harzzusammensetzung.
Beispielsweise kann die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung dadurch hergestellt werden, dass die Komponenten (I)–(V) erforderlichenfalls mit den Additiven gemischt werden, dass das erhaltene Gemisch homogen dispergiert wird und dass das Gemisch im Vakuum entlüftet wird. Die Reihenfolge der Zugabe der einzelnen Komponenten ist keinen besonderen Beschränkungen unterworfen. Die jeweiligen Komponenten können entweder nacheinander zugesetzt werden oder es können alle Komponenten zur gleichen Zeit zugegeben werden.
Beispielsweise werden die Komponente (I), die Komponente (II) und die Komponente (III) und, wenn erforderlich, die Additive und dergleichen unter Rühren miteinander vermischt, mittels einer Dreifachwalze dispergiert und im Vakuum entlüftet, um eine erste Zusammensetzung herzustellen. In ähnlicher Weise wird eine zweite Zusammensetzung aus der Komponente (IV) und der Komponente (V) hergestellt. Danach wird die erste und zweite Zusammensetzung homogen unter Rühren gemischt, um die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung zu bilden.
Was die Aufbringbarkeit auf das Substrat betrifft, so hat die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung, die auf die oben beschriebene Art und Weise hergestellt worden ist, vorzugsweise eine Harzviskosität (Pa·s, Raumtemperatur) von 10–50, insbesondere 15–30.
Das gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern kann unter Verwendung der oben beschriebenen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung hergestellt werden. Das doppelseitig oder einseitig gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern kann dadurch hergestellt werden, dass die oben beschriebene photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung in die Durchgangslöcher eines doppelseitig oder einseitig bedruckten bzw. gedruckten Leiterplattensubstrats oder in die Durchgangslöcher eines mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats hineingestopft wird, dass das so erhaltene Material einer Photohärtung unterworfen wird, um ein photogehärtetes Produkt zu erhalten, dass die Oberfläche des Substrats poliert wird, dass gegebenenfalls eine Plattierung auf die Oberfläche des mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats aufgebracht wird, dass danach (A) das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird und, dass ein Leiterkreis gebildet wird, oder dass (B) der Leiterkreis gebildet wird und, dass das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird.
Die hierin verwendete Bezeichnung „doppelseitig oder einseitig gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat" bedeutet alle plattenartigen Gegenstände, die als Material für die Herstellung einer doppelseitigen oder einseitigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte geeignet sind. Ein derartiges doppelseitig oder einseitig bedrucktes bzw. gedrucktes Leiterplattensubstrat hat z.B. eine Struktur, bei der entweder eine Oberfläche eines isolierenden Substrats mit einem leitfähigen Film beschichtet ist oder beide Oberflächen des isolierenden Substrats mit einem leitfähigen Film beschichtet sind, wobei auch die Innenwand der Durchgangslöcher mit dem leitfähigen Film beschichtet ist.
Das oben genannte isolierende Substrat ist z.B. ein Harzsubstrat, hergestellt durch Aufbringen (oder Imprägnieren) eines Harzes (ein Epoxyharz oder ein Polyimidharz) auf ein Verstärkungsmaterial (oder in ein solches hinein) (Glas oder Papier) auf (oder in) ein Keramik-(Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Zirkoniumdioxid)-Substrat und auf (bzw. in) ein Metallkern-(Kupfer, CIC, Aluminium)-Substrat.
Der oben beschriebene leitfähige Film ist z.B. ein dünner Metallfilm (z.B. aus Kupfer, Chrom oder Nickel) oder ein dicker Metallfilm (Silber, Blei, Kupfer).
Das Durchgangsloch, das in dem doppelseitigen oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrat vorliegt, ist z.B. ein plattiertes Durchgangsloch, wie ein Wegloch, und ein Loch, in das ein Teil eingesetzt worden ist. Die Plattierung für die plattierten Durchgangslöcher besteht z.B. aus einer stromlosen Kupferplattierung, einer Elektrokupferplattierung und einer Goldplattierung.
Gemäß dem Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Durchgangslöcher des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung verschlossen bzw. zugestopft. So kann z.B. das Verschließen bzw. das Zustopfen der Durchgangslöcher dadurch erfolgen, dass die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung durch ein Maskendruckverfahren, bei dem ein Polyestersieb- oder Edelstahlsieb-, Metallmasken- und Walzenbeschichtungs-Bedrucken durchgeführt wird, auf die Durchgangslöcher aufgebracht wird bzw. in die Durchgangslöcher eingebracht wird.
Als nächstes wird die nicht-gehärtete photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung, die in die Durchgangslöcher auf die oben beschriebene Art und Weise eingestopft worden ist, photogehärtet. Die Bedingungen für die Durchführung der Photohärtung sind keinen besonderen Begrenzungen unterworfen, sondern können entsprechend dem Einzelfall in geeigneter Weise ausgewählt werden. So kann z.B. das Photohärten durch Bestrahlung mit Licht mit einer Wellenlänge, die die Photohärtung mit der Komponente (III) initiiert (spezielles UV-Licht mit einer Wellenlänge von 200–400 nm), durchgeführt werden, wobei die Bestrahlungsdosen bei Temperaturen von –20 bis 80°C 0,5–10 J/cm² sind.
Durch ein derartiges Photohärten kann ein gehärtetes Harz erhalten werden, das gewöhnlich eine Bleistifthärte von F-4H hat. Wenn die später beschriebene Polierfähigkeit in Betracht gezogen wird, dann wird ein gehärtetes Harz mit einer Bleistifthärte von F-2H mehr bevorzugt.
Das Photohärten kann in einer Flüssigkeit durchgeführt werden. So kann z.B. das Photohärten dadurch durchgeführt werden, dass das oben beschriebene doppelseitig bzw. einseitig gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, das mit Licht von einer Lichtquelle, die in der Flüssigkeit oder außerhalb der Flüssigkeit angeordnet ist und bestrahlt wird. Das Photohärten kann unter Verwendung einer Lichtbestrahlungsvorrichtung in einer Flüssigkeit durchgeführt werden, die z.B. in der offengelegten japanischen Patentpublikation Nr. 9-6010 und der offengelegten japanischen Patentpublikation Nr. 10-29247 beschrieben wird.
Die Flüssigkeit ist vorzugsweise eine solche, die die Härtungsreaktion nicht hemmt und die die nicht-gehärtete Harzzusammensetzung, die in die Durchgangslöcher eingestopft worden ist, nicht auflöst. Spezielle Beispiele für solche Flüssigkeiten schließen Wasser, Alkohole (Methanol, Ethanol, Isopropanol), Kohlenwasserstoffe (Heptan, Mineralsprit, flüssiges Paraffin, Xylol), halogenierte Flüssigkeiten [Methylenchlorid, Trichlorethan, Tetrachlorkohlenstoff, Tetrachlorethylen, Brommethan, Brompropan, „Freon" [Warenbezeichnung für eine Linie von Fluorkohlenstoffprodukten von der Firma Du Pont, (Freon 113(2,4,6-Trichlortrifluorethan usw.)], HCFC 225, Xylolhexachlorid], mehrwertige Alkohole (Ethylenglykol, Ethylenglykoldimethylether), Fette und Öle (Terpentinöl, Kerosin, Silikonöl) und flüssigen Stickstoff ein. Die Temperatur der Flüssigkeit kann z.B. –20 bis 30°C betragen.
Durch Durchführung der Wärmehärtung in einer Flüssigkeit kann die Temperatur leicht kontrolliert werden und das Auftreten einer Wärmehärtung als Nebenreaktion kann unterdrückt werden. Da Luftbläschen, die in der Harzzusammensetzung, welche in die Durchgangslöcher eingestopft worden ist, vorhanden sind, an die Oberfläche des Substrats vom mittleren Bereich des Substrats durch den Flüssigkeitsdruck ansteigen, können diese Luftbläschen bei der nachfolgenden Verfahrensstufe der Polierung der Oberfläche entfernt werden.
Nach der Bewerkstelligung der Photohärtung wird die Oberfläche des Substrats poliert. Es wird bevorzugt, dass das Polieren an mindestens zwei Teilen durchgeführt wird, bei denen der leitende Film mit dem photogehärteten Harz bedeckt ist. Wenn man so verfährt, dann kann der leitende Film freigelegt werden. Es wird weiterhin bevorzugt, dass das Polieren durchgeführt wird, bis die Oberfläche des Leiters und die freigelegte Oberfläche des photogehärteten Harzes in einer identischen horizontalen Ebene (glatte flache Oberfläche) vorhanden sind. Wenn eine Kupferplattierung unter Bildung eines Schaltkreises aufgebracht worden ist und wenn sich die genannten Teile noch nicht in einer identischen horizontalen Ebene befinden (glatte flache Oberfläche), dann werden in dem Substrat Hohlräume gebildet und dadurch die Lötfähigkeit der Teile erniedrigt.
Beispiele für das Polierungsverfahren sind ein mechanisches Polierungsverfahren (Bandsandstrahlverfahren, ein Polieren mit einer Schwabbelscheibe, ein Sandstrahlverfahren und ein Polierverfahren durch Scheuern).
Nach der Polierung der Oberfläche des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats wird (A) das oben beschriebene photogehärtete Produkt wärmegehärtet. Es wird ein Schaltkreis gebildet und dann wird die erfindungsgemäße doppelseitig oder einseitig gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern erhalten.
Beim Wärmehärten des photogehärteten Produkts kann die Härtungstemperatur beispielsweise auf 150–200°C eingestellt werden. Wenn die Härtungstemperatur zu niedrig ist, dann schreitet die Reaktion, bei der das Epoxyharz teilnimmt, nicht in genügendem Ausmaß voran und dadurch werden die Hitzebeständigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des wärmegehärteten Produkts erniedrigt. Wenn andererseits die sekundäre Härtungstemperatur zu hoch ist, dann erleidet das Substrat selbst eine Beschädigung durch thermische Einwirkungen.
Die Härtungszeit kann z.B. 30–180 Minuten betragen. Wenn die Härtungszeit extrem kurz ist, dann sind die Hitzebeständigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des gehärteten Produkts nicht ausreichend, und wenn andererseits die Härtungszeit zu lang ist, dann wird die Verarbeitungseffizienz erniedrigt.
Als nächstes wird auf der Oberfläche des Substrats ein Schaltkreis gebildet. Beispielsweise kann die Bildung des Schaltkreises dadurch durchgeführt werden, dass ein Ätzresist auf die Oberfläche des Substrats aufgebracht wird, dass dann geätzt wird und dass hierauf der Ätzresist entfernt wird.
Beispiele für die oben beschriebenen Ätzresistverfahren sind ein Trockenlaminat-Film-(Laminat)-Verfahren, bei dem die Oberfläche des Substrats mit einem trockenen Film bedeckt wird und dann der trockene Film durch eine Schablone belichtet und gehärtet wird, um einen Resist zu bilden, ein Elektroabscheidungsverfahren, bei dem der nicht-notwendige Bereich der Leiterfolie zuvor mit einem organischen Resist bedeckt worden ist, und dann der Bereich des Leitermusters mit einem Metallresist durch Elektroabscheidung beschichtet wird, wonach der organische Resist entfernt wird.
Beispiele für das Ätzmittel schließen eine Eisen(III)-chlorid-Ätzlösung, eine Kupfer(II)-chlorid-Ätzlösung, ein alkalisches Ätzmittel und Hydrogenperoxid/Schwefelsäure ein. Diese Ätzmittel können in geeigneter Weise entsprechend den Typen der oben beschriebenen Ätzresistverfahren ausgewählt werden.
Die Entfernung des Ätzresists kann beispielsweise durch Aufsprühen einer den Ätzresist entfernenden Lösung, wie einer wässrigen Lösung von Natriumhydroxid, auf die Oberfläche einer Platte von einer Sprühdüse und durch Wegspülen des Resists durchgeführt werden.
Auf die oben beschriebene Art und Weise kann ein doppelseitig oder einseitig bedrucktes bzw. gedrucktes Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern erhalten werden. Erfindungsgemäß werden verschiedene Arten von Schichten, wie eine Isolierungsschicht und eine Schutzschicht, auf der Oberfläche des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern gebildet, wenn es erforderlich ist.
Beispiele für die Materialien für die Isolationsschicht sind eine mit Harz beschichtete Kupferfolie (RCC), ein Schicht-isolierendes Mittel (eine Epoxyharzzusammensetzung) und ein Prepreg. Beispiele für die Materialien für die Schutzschicht schließen eine photoempfindliche Lötmaske ein.
Beispielsweise kann die Bildung der Isolationsschicht und der Schutzschicht dadurch erfolgen, dass die Oberfläche des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern mit dem Material für die Isolationsschicht oder mit dem Material für die Schutzschicht beschichtet wird und dass danach das so erhaltene Material einem üblichen Verfahren unterworfen wird, z.B. einem Presserhitzungsverfahren im Vakuum und einem Entwicklungsverfahren auf der Basis eines durch Belichten erfolgenden Aushärtens.
Bei einem alternativen Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern kann nach dem Polieren der Oberfläche des oben beschriebenen Substrats das unten beschriebene Verfahren (B) anstelle des Verfahrens (A) durchgeführt werden. D.h. dass, nachdem die Oberfläche des Substrats der oben beschriebenen doppelseitig oder einseitig bedruckten bzw. gedruckten Leiterplatte poliert worden ist, wird (B) ein Schaltkreis auf der Oberfläche des Substrats gebildet und dann wird das oben genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet um die erfindungsgemäße doppelseitig oder einseitig gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern zu erhalten. Die Bildung des Schaltkreises und die Wärmehärtung des photogehärteten Produkts kann in der gleichen Art und Weise wie im Falle des Verfahrens (A) durchgeführt werden.
Bei dem Herstellungsverfahren, bei dem die Verfahrensweise (B) verwendet wird, werden verschiedene Arten von Schichten, wie eine Isolationsschicht, eine Schutzschicht usw. auf der Oberfläche des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern gebildet, wenn es erforderlich ist. Beispiele für das Material der Isolationsschicht und des Materials für die Schutzschicht sind die gleichen wie oben beispielhaft im Zusammenhang mit der Verfahrensweise (A) beschrieben wurde. Die Bildung der Isolationsschicht und der Schutzschicht kann in der gleichen Art und Weise erfolgen wie im Falle der Verfahrensweise (A).
Alternativ wird bei der oben beschriebenen Verfahrensweise (B) die Oberfläche des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern mit verschiedenen Arten von Schichten beschichtet, wie einer Isolationsschicht, einer Schutzschicht, nachdem der Schaltkreis gebildet worden ist. Danach kann die Bildung der Isolationsschicht und der Schutzschicht (Wärmehärtung) und die Wärmehärtung des photogehärteten Produkts bei der oben beschriebenen Verfahrensweise (B) zu der gleichen Zeit durchgeführt werden, indem z.B. ein Presserhitzen gemäß einem Vakuumverfahren durchgeführt wird. Das auf diese Art und Weise hergestellte doppelseitig oder einseitig gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern kann als ein mehrschichtiges gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat (z.B. jede Komponentenschicht der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte) so wie es ist verwendet werden. D.h. das mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslö chern kann ganz auf die gleiche Art und Weise hergestellt werden, wie im Falle der oben beschriebenen Herstellung des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern.
Demgemäß kann das mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern dadurch hergestellt werden, dass die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung in die Durchgangslöcher des mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Substrats eingestopft wird, dass eine Photohärtung durchgeführt wird, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden, dass (A) das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird und dann ein Schaltkreis gebildet wird, oder, dass (B) der Schaltkreis gebildet wird und dass dann das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird.
Ganz nach dem gleichen Verfahren wie für die Herstellung des doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern können verschiedene Arten von Schichten, wie eine Isolationsschicht und eine Schutzschicht, ebenfalls auf der Oberfläche des mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern gebildet werden.
Das oben beschriebene mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat für ein Material ist beispielsweise ein solches, das eine Struktur hat, bei der eine oder beide Seiten eines isolierenden Substrats mit einem leitenden Film beschichtet worden sind und eine Innenwand eines Durchgangslochs ebenfalls mit dem leitenden Film beschichtet worden ist.
Beispiele für das oben beschriebene isolierende Substrat und den leitenden Film sind solche Materialien, wie sie oben im Zusammenhang mit dem doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrat beschrieben worden sind.
Die Durchgangslöcher in dem mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrat sind z.B. ein Wegloch, ein plattiertes Durchgangsloch, wie ein interstitielles Wegloch (IVH), und ein Loch, in das ein Teil eingesetzt worden ist. Die Plattierung in den plattierten Durchgangslöchern erfolgt beispielsweise durch stromloses Plattieren mit Kupfer, durch Elektroplattieren mit Kupfer und durch Plattieren mit Gold.
Die hierin verwendete Bezeichnung „mehrschichtiges gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat" bedeutet alle plattenähnlichen bzw. plättchenähnlichen Gegenstände, die als Material für eine mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte geeignet sind. Demgemäß ist z.B. das mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat ein solches, das eine Struktur hat, bei der eine oder beide Seiten des oben beschriebenen isolierenden Substrats mit einem leitenden Film beschichtet sind und Durchgangslöcher sowie verschiedene Arten von Komponentenschichten der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrate und ein Kernmaterial gemäß einer Aufbaumethode (nachstehend manchmal als „Aufbaukernmaterial" bezeichnet) haben.
Es wird besonders bevorzugt, dass das mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern, wie ein Aufbaukernmaterial mit zugestopften Durchgangslöchern, dadurch hergestellt wird, dass die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung in die Durchgangslöcher eingestopft wird, dass eine Photohärtung durchgeführt wird, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden, dass die Oberfläche des Substrats poliert wird, dass eine Plattierung auf die Plattierung des Substrats aufgebracht wird, dass (A) das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird und dass dann ein Schaltkreis gebildet wird, oder dass (B) der Schaltkreis gebildet wird und dann das genannte photogehärtete Produkt wärmegehärtet wird.
Beispielsweise kann die oben beschriebene Plattierung der Oberfläche des Substrats durch stromloses Plattieren, durch Elektroplattieren, durch Abscheiden oder Aufsprühen auf einer bzw. eine oder beide Seiten der Oberfläche des Substrats oder eine Kombination dieser Plattierungsverfahren durchgeführt werden. Die Dicke der Plattierung ist keinen speziellen Begrenzungen unterworfen, kann aber gewöhnlich 10–50 μ betragen.
Verschiedene Arten von Schichten, wie eine Isolationsschicht und eine Schutzschicht, können auf der Oberfläche des Aufbaukernmaterials mit zugestopften Durchgangslöchern ganz auf die gleiche Art und Weise wie im Falle der Herstellung des oben beschriebenen doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöchern gebildet werden.
Es können verschiedene Arten von mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatten mit zugestopften Durchgangslöchern aus dem erfindungsgemäßen doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern hergestellt werden. Beispielsweise werden verschiedene Arten von Komponentenschichten der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte durch das oben beschriebene Herstellungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt. Als nächstes werden diese Schichten in der gewünschten Reihenfolge mit einem dazwischengelegten Prepreg aufeinander gestapelt, um ein Laminat zu bilden. Ein Referenzloch (ein Führungsstift) wird in dem Laminat gebildet, durch das ein Führungsstift eingesetzt wird. Danach wird das Laminat als Ganzes unter Druck erhitzt um die mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern zu erhalten.
Ein anderes Verfahren zur Herstellung der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern wird untenstehend beschrieben: Ein Aufbaukernmaterial wird beispielsweise gemäß dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren hergestellt. Jede Verfahrensstufe von (i) Bildung des Plattierungsresists, (ii) Entfernung des Plattierungsresists nach der Plattierung des Metalls und (iii) Beschichtung mit einem isolierenden Film wird sooft wie gewünscht auf der Oberfläche des Kernmaterials wiederholt, um eine mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte mit zugestopften Durchgangslöchern zu erhalten, die eine Isolationsschicht und eine damit laminierte Schutzschicht alternativ enthält.
Ein Halbleiter-Packsubstrat, auf das das oben beschriebene doppelseitig oder einseitig gedruckte oder bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern oder das mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern befestigt ist, kann nach einem herkömmlichen Verfahren hergestellt werden.
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird aus den folgenden Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich.
[Herstellung der photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung]
Beispiele 1–9 und Vergleichsbeispiele 1–4
Die einzelnen, in der Tabelle 27 oder 28 gezeigten Komponenten wurden nacheinander zugegeben und unter Rühren vermischt, um ein Gemisch zu bilden. Dann wurde das Gemisch durch einen Dreifach-Walzenstuhl homogen dispergiert, um eine Dispersion zu bilden. Die so erhaltene homogene Dispersion wurde im Vakuum entlüftet, um eine photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung herzustellen. (Beispiele 1–9 und Vergleichsbeispiele 1–4). Die einzelnen Komponenten und ihre verwendeten Mengen (kg) sind in den Tabellen 27 und 28 zusammengestellt.
Tabelle 27
Tabelle 28
Nachstehend werden die Materialien gemäß (*1) und (*2) in den Tabellen 27 und 28 erläutert:
*1: ein Gemisch von Epoxyharzen vom Bisphenol A-Typ, angegeben durch die Formel (3), wobei n den Wert 0 hat (86 Gew.-%) und n den Wert 1 hat (14 Gew.-%) mit einem zahlenmittleren Molekulargewicht von 380.
*2: ein Gemisch von Epoxyharzen vom Bisphenol F-Typ, angegeben durch die Formel (4), wobei n den Wert 0 hat (60 Gew.-%) und n den Wert 1 hat (40 Gew.-%).
(Herstellung eines doppelseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit zugestopften Durchgangslöcher, das mit einer Lötmaske beschichtet ist)
Beispiele 10–12
Ein Laminat [Gesamtdicke: 3,2 mm, Dicke des Kupferfilms: 25 μ, Durchmesser der Durchgangslöcher: 0,3 mm], hergestellt durch Bedecken von beiden Seiten und der Durchgangslöcher [1, A (3)] eines mit Glastuch verstärkten Laminats [1, A. (1)] mit Kupfer wurde als beidseitig gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat verwendet. Die photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung (Beispiele 1–3) wurde auf das Substrat durch ein Siebdruckverfahren aufgedruckt, wobei ein Edelstahlsieb mit 200 mesh verwendet wurde, und die Zusammensetzung wurde in die Durchgangslöcher [1, B, (4)] hinein gegeben und in diese hinein gestopft. Die Leichtigkeit des Einbringens und des Einstopfens in die Durchgangslöcher (Einbringen in das Durchgangsloch und Einstopfungsfähigkeit) ist in Tabelle 29 angegeben.
Als nächstes wurde das Substrat photogehärtet, indem eine Belichtungsvorrichtung in einer Flüssigkeit [hergestellt von der Firma NODA SCREEN CO. Ltd.] verwendet wurde, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden. „Freon" (Warenzeichen für eine Linie von Fluorkohlenstoffprodukten der Firma DuPont) wurde als Flüssigkeit verwendet. Das Belichten erfolgte mit 8 J/cm² und die Flüssigkeitstemperatur betrug 20°C. Nach dem oben beschriebenen Photohärten wurde die Bleistifthärte des oben photogehärteten Produkts gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 29 zusammengestellt.
Danach wurden beide Seiten des Substrats zweimal mit einer Keramikschwabbelscheibe #400 poliert und dann zweimal mit einer Keramikschwabbelscheibe #600 [1, C] poliert. Die Polierbarkeit ist ebenfalls in Tabelle 29 angegeben.
Danach wurden leitende Muster auf beiden Seiten des Substrats wie nachfolgend beschrieben gebildet. Als erstes wurde ein Ätzresist durch Trockenfilm-(Laminat)-Verfahren gebildet, wobei ein trockener Film verwendet wurde. D.h. trockene Filme wurden auf beide Seiten des Substrats aufgebracht. Dann wurden Filme vom Negativ-Typ (Schablonenmaske) darauf gelegt und dann erfolgte ein Belichten und ein Photohärten unter Verwendung einer Ultrahochquecksilberdampflampe.
Als nächstes wurden Trägerfilme der trockenen Filme entfernt, um den Resist freizulegen. Auf die freigelegten Oberflächen wurde eine Entwicklungslösung (1%ige Natriumcarbonatlösung) mittels einer Sprühdüse aufgesprüht, um eine Entwicklung durchzuführen. Dann wurde gewaschen, um Resistmuster bzw. -schablonen [1, D, (5)] zu bilden.
Als nächstes wurde ein Ätzen durchgeführt. D.h. es wurde eine Lösung von Eisen(III)-chlorid (36 Gew.-%) auf beide Seiten des Substrats aufgesprüht, um nicht mehr notwendige Kupferfolien aufzulösen und zu entfernen. Nach Beendigen des oben beschriebenen Ätzens wurde eine 3%ige Natriumhydroxidlösung aus einer Sprühdüse aufgesprüht, um den Ätzresist unter Quellen wegzuwaschen. Nach der Bildung von leitenden Mustern bzw. leitenden Schablonen auf die oben beschriebene Art und Weise wurden leitende Muster bzw. Schablonen mit einer Lötmaske [1 E, (6)] aufgeschichtet, die dann einem sekundären Härten unterworfen wurden. D.h. zuerst wurden die UV-härtenden und wärmehärtenden Acrylat-Epoxy-Mischharze auf beide Seiten, auf denen leitende Muster bzw. Schablonen gebildet waren, durch ein Quetschwalzenverfahren (Quetschwalzenhärte: 75) durch ein „Tetoron"-Sieb mit 150 mesh (Warenzeichen für synthetische Polyesterfasern, hergestellt von der Firma TOYO RAYON CO., LTD.) aufgedruckt.
Als nächstes wurde ein Vorbrennen bei Temperaturen von 75–80°C in einem Warmlufttrockenofen durchgeführt, wobei beide Seiten belichtet bzw. freigelegt (300 mj/cm²) und gehärtet wurden. Die Entwicklung erfolgte durch Verwendung einer 1%igen Lösung von Natriumcarbonat (30°C, 2,5 kg/cm²). Danach wurde 30 Minuten lang auf 150°C erhitzt, um die Wärmehärtung durchzuführen. Die auf die oben beschriebene Art und Weise erhaltenen beidseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatten mit zugestopften Durchgangslöchern (Beispiele 10–12) wurden auf die unten beschriebene Art und Weise auf die Beständigkeit gegenüber Lötmitteln untersucht. D.h. die doppelseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatten mit zugestopften Durchgangslöchern wurden 60 Sekunden lang in geschmolzenes Lötmittel mit 260°C eingetaucht. Es wurde auf das Vorhandensein oder die Abwesenheit von Rissen, Bläschen und Abblätterungen untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 29 zusammengestellt.
Weiterhin wurde die Gestalt bzw. das Aussehen des freigelegten Bereichs des gehärteten Harzes, das zugegeben und in die Durchgangslöcher eingestopft worden war, visuell inspiziert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 29 zusammengestellt.
(Herstellung eines Aufbaukernmaterials mit zugestopften Durchgangslöchern)
Beispiele 13–15
Ein Laminat [Gesamtdicke: 1,6 mm, Dicke des Kupferfilms: 25 μ, Durchmesser der Durchgangslöcher: 0,3 mm], hergestellt durch Bedecken beider Seiten und der Durchgangslöcher [2, A (9)] eines mit Glastuch verstärkten Laminats [2, A. (7)] mit Kupfer wurde als mehrschichtiges gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat verwendet. Die photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung (Beispiel 4–6) wurde auf das Substrat durch ein Siebdruckverfahren unter Verwendung eines Polyestersiebs mit 250 mesh aufgedruckt und in die Durchgangslöcher eingebracht und diese wurden damit zugestopft (2, B, (10)]. Die Leichtigkeit des Einbringens und des Einstopfens in die Durchgangslöcher (Einbringen in das Durchgangsloch und Einstopfungsfähigkeit) sind in Tabelle 29 angegeben.
Als nächstes wurde das Substrat unter Verwendung einer Belichtungsvorrichtung in einer Flüssigkeit [hergestellt von der Firma NODA SCREEN CO. LTD.] photogehärtet, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden. „Freon" (Warenbezeichnung für eine Linie von Fluorkohlenstoffprodukten der Firma Du Pont] wurde als Flüssigkeit verwendet. Das Belichten erfolgte mit 2 J/cm² und bei einer Flüssigkeitstemperatur von 20°C. Nach dem oben beschriebenen Photo härten wurde die Bleistifthärte des photogehärteten Produkts gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 29 zusammengestellt.
Danach wurden beide Seite des Substrats zuerst zweimal mit einer Bandsandstrahlvorrichtung #400 poliert und dann viermal mit einer Schwabbelscheibe #600 poliert [2, C]. Diese Polierfähigkeit ist in Tabelle 29 gezeigt.
Dann wurden die gesamten Oberflächen des Substrats auf die oben beschriebene Art und Weise mit Kupfer plattiert: zuerst wurden die gesamten Oberflächen des Substrats stromlos mit Kupfer nach einem herkömmlichen Verfahren plattiert (Palladium wurde als Katalysator für die Abscheidung von Kupfer verwendet). Dann wurde elektroplattiert, wodurch eine Kupferplattierungsschicht mit einer Dicke von 20 μ erhalten wurde [2D, (11)].
Danach wurden Ätzresists auf beiden Seiten des Substrats wie untenstehend beschrieben gebildet. Elektroabscheidungsfilme (Filme eines anionischen Polymeren mit einer Filmdicke von 10 μ) wurden auf beiden Seiten des Substrats durch ein Photo-FD-Resist-Elektroabscheidungsverfahren gebildet.
Danach wurden Filme vom Negativ-Typ (Muster bzw. Schablonenmaske) darüber gelegt und es wurde mit einer Ultrahochdruckquecksilberdampflampe belichtet und ausgehärtet. Als nächstes wurden Resistmuster bzw. -schablonen [2E, (12)] durch Aufsprühen einer Entwicklungslösung (1%ige Natriumcarbonatlösung) auf beide Seiten eines Substrats aus einer Sprühdüse zur Entwicklung gebildet und dann wurden die Filme entfernt. Das Substrat wurde sodann gewaschen.
Als nächstes wurde ein Ätzen durchgeführt. D.h. Eisen(III)-chlorid-Lösungen (36 Gew.-%) wurden auf beide Seiten des Substrats aufgesprüht, um nicht mehr notwendige Metallfilme (Kupfer-Plattierungsschicht und Kupfer-Plattenschicht) zu entfernen. Nach Beendigung des oben beschriebenen Ätzens wurde eine 3%ige Natriumhydroxidlösung aus einer Sprühdüse aufgesprüht, um den Ätzresist unter Aufquellen wegzuwaschen [2, F].
Nach der Bildung von leitenden Mustern bzw. Schablonen auf die oben beschriebene Art und Weise wurde RCC auf beide Seiten des Substrats auflaminiert, um ein RCC-laminiertes Substrat zu bilden. Bei der Darstellung in 2, G sind (13) Harzschichten von RCC und (14) sind Kupferfolien von RCC. Dann wurde das RCC-laminierte Substrat auf eine Temperatur von 180°C für 30 min mittels einer Vakuumpresse erhitzt, um gleichzeitig die Bildung von isolierenden RCC-Schichten und das Wärmehärten des photogehärteten Produkts durchzuführen und um ein Kernmaterial aufzubauen, das ein mehrschichtiges gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat mit zugestopften Durchgangslöchern war (Beispiele 13–15).
Das so erhaltene Aufbaukernmaterial mit zugestopften Durchgangslöchern wurde in der gleichen Art und Weise wie im Falle der Beispiele 13–15 auf die Lötmittelbeständigkeit überprüft. Weiterhin wurde die Gestalt des freigelegten Bereichs des in die Durchgangslöcher eingebrachten gehärteten Harzes, das die Durchgangslöcher zugestopft hatte, visuell in der glei chen Art und Weise wie im Fall der Beispiele 13–15 inspiziert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 29 zusammengestellt.
Vergleichsbeispiele 5–8
Aufbaukernmaterialien mit zugestopften Durchgangslöchern (Vergleichsbeispiele 5–8) wurden in der gleichen Art und Weise wie im Fall der Beispiele 4–6 mit der Ausnahme hergestellt, dass die Materialien zur Zustopfung der Durchgangslöcher, die in den Vergleichsbeispielen 1–4 verwendet worden waren, anstelle derjenigen, die in den Beispielen 4–6 verwendet worden waren, eingesetzt wurden.
Gleichermaßen wie im Falle der Beispiele 13–15 sind die Beschickbarkeit und die Aufbringbarkeit des Materials für die Zustopfung der Durchgangslöcher sowie die Bleistifthärte, die Polierfähigkeit, die Beständigkeit gegenüber Lötmitteln des photogehärteten Produkts und die Gestalt der Oberfläche der zugestopften Durchgangslöcher in Tabelle 30 zusammengestellt.
(Herstellung eines zugestopften mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten IVH-Leiterplattensubstrats)
Beispiele 16–18
Als doppelseitig gedrucktes bzw. bedrucktes Leiterplattensubstrat wurde ein Laminat [Gesamtdicke: 0,8 mm, Dicke des Kupferfilms: 25 μ, Durchmesser der Durchgangslöcher: 0,3 mm], hergestellt durch Bedecken beider Seiten des Substrats und der Innenwand von IVH mit Kupfer hergestellt. Die photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung (jeweils diejenige der Beispiele 7–9) wurde durch ein Siebdruckverfahren unter Verwendung eines Polyestersiebs mit 250 mesh aufgedruckt, um diese zuzugeben und damit das IVH zu verstopfen. Die Leichtigkeit des Einbringens und des Einstopfens in die Durchgangslöcher (Einbringen in das Durchgangsloch und Einstopfungsfähigkeit) sind in den Tabellen 29 und 30 angegeben.
Als nächstes wurde das Substrat unter Verwendung einer Belichtungsvorrichtung [hergestellt von der Firma NODA SCREEN CO. LTD.] photogehärtet, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden. „Freon" (Warenzeichen für eine Linie von Fluorkohlenstoffprodukten der Firma Du Pont) wurde als Flüssigkeit verwendet. Das Belichten erfolgte mit 1 J/cm² und die Temperatur der Flüssigkeit betrug 20°C. Nach dem oben beschriebenen Photohärten wurde die Bleistifthärte des photogehärteten Produkts gemessen. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 29 und 30 zusammengestellt.
Danach wurden beide Seiten des Substrats zweimal mit einer Keramikschwabbelscheibe #400 poliert und dann viermal mit einer Schwabbelscheibe #600 poliert. Die Polierfähigkeit wird in den Tabellen 29 und 30 angegeben.
Danach wurden leitende Muster bzw. Schablonen auf beiden Seiten des Substrats wie untenstehend beschrieben gebildet: zuerst wurden Ätzresists durch ein Trockenfilm-(Laminat)-Verfahren unter Verwendung eines trockenen Films gebildet. D.h. die trockenen Filme wurden auf beide Seiten des Substrats, auf die die Filme vom Negativ-Typ (Muster- bzw. Schablonenmasken) aufgelegt worden waren, aufgegeben und dann wurde ein Belichten und Photohärten durch eine Ultrahochdruckquecksilberlampe durchgeführt, um ein photogehärtetes Produkt zu bilden. Als nächstes wurden die Trägerfilme der trockenen Filme entfernt, um den Resist freizulegen. Die Oberflächen der freigelegten Resists wurden mit einer Entwicklungslösung (1%ige Natriumcarbonatlösung) aus einer Sprühdüse besprüht, um eine Entwicklung durchzuführen. Dann wurde das Material gewaschen.
Als nächstes wurde ein Ätzen durchgeführt. D.h. Eisen(III)-chlorid-Lösungen (36 Gew.-%) wurden auf beide Seiten des Substrats aufgesprüht, um nicht mehr notwendige Kupferfolien aufzulösen und zu entfernen. Nach Beendigung des oben beschriebenen Ätzens wurde eine 3%ige Natriumhydroxidlösung aus einer Sprühdüse aufgesprüht, um den Ätzresist unter Quellen wegzuwaschen.
Nach der Bildung von leitenden Mustern bzw. Schablonen in der oben beschriebenen Art und Weise wurden mit Harz imprägnierte Prepregs auf beide Seiten des Substrats auflaminiert. Das Erhitzen wurde bei einer Temperatur von 190°C 90 Minuten lang in einer Vakuumpresse durchgeführt, um gleichzeitig die Bildung einer Prepreg-Isolationsschicht und ein Wärmehärten des photogehärteten Produkts durchzuführen. Auf diese Weise wurden mehrschichtige gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattensubstrate mit zugestopften Durchgangslöchern hergestellt (die jeweiligen Materialien der Beispiele 16–18).
Die so erhaltenen mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrate mit zugestopften Durchgangslöchern wurden auf die Beständigkeit gegenüber Lötmittel in der gleichen Art und Weise wie im Fall der Beispiele 13–15 überprüft. Weiterhin wurde die Gestalt des freigelegten Bereichs des gehärteten Harzes, das in die IVH hineingegeben worden war und das die IVH zugestopft hatte, visuell in der gleichen Art und Weise wie im Fall der Beispiele 13–15 inspiziert. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Tabellen 29 und 30 zusammengestellt.
Tabelle 29
Tabelle 30
Die Bewertung „gut" der „Polierbarkeit" in den Tabellen 29 und 30 bedeutet, dass das Polieren leicht durchgeführt werden konnte, ohne dass nicht-polierte Bereiche zurückblieben.
Die Bewertung „schlecht" der „Polierbarkeit" in den Tabellen 29 und 30 bedeutet, dass das Polieren nur schwierig durchzuführen war, wobei nicht-polierte Bereiche zurückblieben.
„Glatt" im Zusammenhang mit der „Gestalt der Oberfläche der zugestopften Durchgangslöcher" in den Tabellen 29 und 30 bedeutet, dass weder Bläschen noch Vertiefungen in dem freigelegten Bereich des gehärteten Harzes vorhanden waren, das in die Durchgangslöcher hineingestopft worden war, so dass die gesamte Oberfläche der doppelseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte mit den zugestopften Durchgangslöchern glatt war; „hohl" bedeutet, dass der freigelegte Bereich des gehärteten Harzes, das in die Durchgangslöcher eingestopft worden war, stark eingebeult war, während das photogehärtete Harz, das in die Durchgangslöcher hineingestopft worden war, aus den Durchgangslöchern herausströmte (5).
Aus den obigen Tabellen 29 und 30 wird ersichtlich, dass bei Verwendung der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung (die jeweiligen Materialien der Beispiele 1–9) als Material für das Zustopfen der Durchgangslöcher das Zustopfen der Durchgangslöcher (Beschicken und Aufbringen) leicht durchführbar ist und, dass die Polierfähigkeit gut ist, weil ein photogehärtetes Produkt mit der richtigen Bleistifthärte erhalten wird.
Die gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte (Substrat) (die jeweiligen Materialien der Beispiele 10–18) mit zugestopften Durchgangslöchern D, hergestellt aus der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung, haben eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lötmittel und es wird keine Bildung von Rissen, von Bläschen und Abblätterungserscheinungen hervorgerufen. Der Bereich auf der Oberfläche der Harzzusammensetzung, die in die Durchgangslöcher hineingestopft worden ist, ist glatt.
Andererseits wird bei Verwendung des Materials des Vergleichsbeispiels 3 [Harzzusammensetzung, enthaltend ein festes Epoxyharz anstelle der Komponente (IV)] oder des Materials des Vergleichsbeispiels 4 [Harzzusammensetzung, enthaltend keine Komponente (I)] als Material für das Zustopfen der Durchgangslöcher die Viskosität der härtenden Harzzusammensetzung zu hoch, so dass das Einstopfen in die Durchgangslöcher (Beschickung und Aufbringung) nur mit Schwierigkeiten durchführbar ist.
Weiterhin härte bei Verwendung des Materials des Vergleichsbeispiels 1 [Harzzusammensetzung, enthaltend ein Addukt eines Epoxyharzes mit 100% ungesättigter aliphatischer Säure anstelle der Komponente (I)] als Zustopfungsmaterial für die Durchgangslöcher das photogehärtete Produkt zu stark aus und ein nachfolgendes Polieren der Oberfläche wird schwierig. Oder es ist so, dass bei Verwendung des Materials des Vergleichseispiels 4 ein nicht-gehärteter Teil in dem photogehärteten Produkt zurückbleibt und die Oberfläche klebrig wird. Daher ist auch in diesem Fall das nachfolgende Polieren der Oberfläche schwierig.
Das Aufbaukernmaterial mit zugestopften Durchgangslöchern (die jeweiligen Materialien der Vergleichsbeispiele 5 und 6), hergestellt gemäß den Vergleichsbeispielen 1 oder 2 [Harzzusammensetzung, enthaltend keine Komponente (IV)] bewirkt Nachteile, wie Rissbildungserscheinungen. Weiterhin ist es so, dass im Falle der Verwendung eines Aufbaukernmaterials mit zugestopften Durchgangslöchern (Material des Vergleichsbeispiels 7), hergestellt gemäß Vergleichsbeispiel 3, das Harz, das in die Durchgangslöcher hineingestopft worden ist, aus den Durchgangslöchern zu der Oberfläche des Substrats herausströmt. Daher wird in diesem Fall ein großer Hohlraum auf der Oberfläche des zugestopften Hohlraums gebildet.
Die erfindungsgemäße photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung kann leicht in die Durchgangslöcher beschickt werden und diese können leicht damit zugestopft werden. Sie tropft nicht heraus und sie kann wirksam photogehärtet und wärmegehärtet werden. Das photogehärtete Produkt, hergestellt aus der erfindungsgemäßen photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung, kann leicht poliert werden.
Die gedruckte bzw. bedruckte Leiterplatte (Substrat) mit zugestopften Durchgangslöchern, die erfindungsgemäß erhalten worden ist, bewirkt keinerlei Defekte, wie Risse, Bläschen und Abblätterungserscheinungen. Sie korrodiert keine Metallteile und sie hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegenüber Lötmitteln. Wenn daher die erfindungsgemäße gedruckte bzw. bedruckte Leiterplattenplatte (Substrat mit zugestopften Durchgangslöchern) verwendet wird, dann kann die Verlässlichkeit und die Lebensdauer der entsprechenden Vorrichtungen erhöht werden, weil keine Kurzschlüsse stattfinden und keine schlechten elektrischen Anschlüsse auftreten.

Claims

Photohärtende und wärmehärtende Harzzusammensetzung für die Herstellung eines gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern oder eines mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern, umfassend: (I) ein partiales Addukt eines Epoxyharzes mit einer ungesättigten aliphatischen Säure, wobei 20–60% der gesamten Epoxygruppen des Epoxyharzes mit der ungesättigten aliphatischen Säure in das Addukt überführt worden sind, (II) (Meth)acrylate, (III) ein Photovernetzungsmittel, (IV) ein flüssiges Epoxyharz und (V) ein latentes Härtungsmittel.
Verfahren zur Herstellung eines doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern oder eines mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplattensubstrats mit verschlossenen bzw. zugestopften Durchgangslöchern, umfassend die Stufen: Einstopfen der photohärtenden und wärmehärtenden Harzzusammensetzung nach Anspruch 1 in die Durchgangslöcher eines Substrats einer doppelseitig oder einseitig gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte oder in die Durchgangslöcher eines Substrats einer mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte; Durchführen einer Photohärtung zur Bildung eines photogehärteten Produkts; Polierung einer Oberfläche des Substrats; gegebenenfalls Aufbringung einer Plattierung auf die Oberfläche des Substrats der mehrschichtigen gedruckten bzw. bedruckten Leiterplatte; (A) Wärmehärtung des genannten photogehärteten Produkts und Bildung eines Leiterkreises; oder (B) Bildung des Leiterkreises und Wärmehärtung des genannten photogehärteten Produkts.