专利名称：制备电子仪器用元件的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备电子仪器用元件的方法，该元件具有带凹槽和通孔的片状载体材料(flchigen Trgermaterial)、金属箔和位于片状载体材料和金属箔之间的中间层。
用于制备电子仪器用元件如印刷电路板的各种方法已在文献中有所描述。
在RCF(涂有树脂的铜箔)方法中，铜箔覆有部分固化并由此呈固态的树脂(EP-A-0935407)。在部分交联的树脂情况下，反应性仅由固态限定。因此，由于相关的不稳定性，它们仅具有有限的贮存稳定性。通过压制已涂覆的铜箔和已有结构层，并随后结构化，可连续制备线路平面(Leiterbahnebenen)。在压制过程中，在压力作用下，部分交联的树脂的流动性足以充填结构化内层的线路的间隙。但与此相反，不足以充填金属化的孔和微孔。但是，完全封闭的孔和微孔是绝对必要的，以确保高质量印刷电路板的高可靠性要求。因此，在压制过程前，要通过另外的既耗时又昂贵的步骤来保证钻孔的封闭。此外，对于挠性的印刷电路板的制造，在印刷电路板上的线路之间需要不同的树脂层厚。由此，在RCF-方法中，具有有限贮存时间的有不同树脂层厚的RCF箔的仓库存放是不可避免的，这在经济上是重大的缺点。
以树脂涂覆的铜箔的辊层压(Rollamination)(APL-D方法)是RCF-方法的一种特殊应用，它具有如RCF-方法的同样的优点与缺点。辊层压方法的优点是连续过程，而RCF-方法是一种劳动强度大并因此是昂贵的间歇过程(“APL-D一种用于SBU-电路的简单方法”，电镀技术(Galvanotechnik)，89(1998)，No.7，第2407页和“APL-D，一种用于制备微通路印刷电路板的方法”，J.Milluweit，IsolaAG.Dürea)。
在热熔体方法(EP-B0698233)中，将在高温下液化的并可反应的固态树脂用辊涂法连续涂敷到以铜线路结构化的内层上。镀铜可通过其后的铜箔的辊层压或通过湿法化学步骤来实现。有限的贮存时间以及在熔融加工时间的有限的稳定性大大限制了其应用。但是，穿孔的封闭和线路的间隙的补偿(Ausgleichen)以及优良的平面性(Planaritt)基本上是可能的。而空腔的充填主要与粘度有关，因此与加工的温度有关。高温使熔体有较小的粘度，并因有较好的流动性，但由于其高的反应性也导致非常有限的加工时间。
在干式膜过程中，将在随后要除去的非金属载体膜上的尚未交联的、基本上不含溶剂的可固化的树脂混合物层压在结构化的线路层上(“微通孔工艺的实际经验”，Dr.Hayao Nakahera，PLUS，第324页，第1段)。为与下一线路层的铜的接合，在电化学镀铜工艺之前需对固化的表面粗糙化。充分的铜粘合受前面所有加工过程和变化的影响，并且控制方法复杂。
在HDI-微通路有机基底的顺序构成(Sequential Build UP(SBU))材料中(Ceferino，G.Gonzales，The Board Authority March2000)和在涂敷液体微通孔电介质的应用技术(ApplicationTechnologies for Coating Liquid Microvia Dielectrics，TorstenReckert，Proceeding of Technical Conference IPC printed CircuitExpo 2000)中，描述了一种液态的、热反应性的、在溶剂中溶解的、但在加工条件下仍未交联的树脂，将该树脂涂敷到内层上。干燥并固化含溶剂的层。为达到足够的铜粘合，必需使固化层(如固化的干膜一样)粗糙化。湿式化学粗糙工艺和镀铜工艺是废渣的，并且难以控制。可达到的平面性不够，并在粗糙化工艺和镀铜工艺之前需采用昂贵的研磨步骤。
在US-A-6016598中描述了采用用流动性粘合剂，使在表面上有线路的芯基底与淀积有铜箔的塑料基底的塑料侧粘合，在粘合层的压制和固化过程中，充填线路之间的空隙。在粘合剂的情况下，需要时还包括预反应过的环氧树脂，该树脂可以以溶液形式涂布，层压前去除溶剂。但是，未曾提到过双组分反应性体系在制备粘合层中的应用。
在EP-A-0275686中描述了一种用于制备印刷电路板的层状结构，其中将含环氧树脂的铜箔层合在有线路的基底上。线路的接触通过后来的穿孔来进行，以致在这类制备中没有孔的充填问题。
在制备如印刷电路中，至今避免应用双组分反应性体系的液态的、含溶剂的和可热固化的组合物来制造用于金属箔的绝缘层和粘合层，这是由于其小的贮存稳定性。现惊人地发现，可以应用这种组合物，只要在应用前才进行配料，将其涂敷在载体材料上，并基本上完全去除溶剂，以形成固态的干燥层。意外的是这种干燥层是流动性的，以致在淀积(Aufbringen)金属箔后及在其后的压力下固化时，意外地发现可完全充填凹槽和孔，并由此得到特别高的平面度，从而无需进行后加工。尽管加热，该干燥层仍保持可固化，并且在压力和加热下层压的金属箔形成具有惊人高粘合性的金属箔和载体材料的复合体。所形成的层压件使所需的高要求得到满足。此外，该方法非常经济并且甚至可实现自动化，以致总体上可避免所述的缺点。
本发明的目的在于提供一种制备用于电子仪器的元件的方法，该元件由在至少一个表面上有通孔和凹槽的片状载体材料、在载体材料的至少一个表面上的中间层和在所述层上粘合的金属箔构成，该方法包括下列步骤(a)用形成中间层的组合物涂敷片状载体材料，(b)将金属箔淀积到该层上，(c)在压力及加热下粘合该部件，其特征在于(d)首先由至少一种固化剂和至少一种可固化的化合物配制液态的、含溶剂的和可热固化的双组分体系，(e)将配制剂以层状涂敷在载体材料的至少一个表面上，(f)加热所涂敷的层，去除溶剂并形成固态的干燥层，和(g)之后在干燥层上淀积金属箔，并使该载体材料、该层和金属箔通过高温高压并经对该层固化而相互牢固地粘合。
所谓元件意指用于电子学的元件，如印刷电路板或光电子元件。
所谓片状载体材料意指起载体作用的结构化的平面形物。它可以是挠性的或刚性的。例如是箔或内层。常采用结构化的内层。该结构化的内层例如可含涂敷在线路上的绝缘层，该绝缘层也可由以玻璃纤维增强的固化树脂组成。在另一优选实施方案中，电子元件如电阻、二极管或晶体管可排列在内层的表面中或表面上。在另一特别的实施方案中，光学元件如光电二极管、光电管、光晶体管或光电阻可排列在内层的表面中或表面上。
配制剂的组分于室温下贮存，其在长时间内是特别稳定的。该配制剂可在应用前经直接混合各组分来制备，之后直接利用已知的方法和设备，如丝网印刷、辊涂、帘式浇注或喷涂法涂布在片状载体材料上。最佳方法可由专业人员通过预实验来确定。丝网印刷法和辊涂法特别适于涂料配制剂的涂布，因为在涂料配制剂涂布时可通过应用压力来可靠地和完全充填空腔。通过相应调节涂布参数如通过加溶剂调节粘度可使专业人员易于改变层厚。易于引起困难的气穴可通过抽空排除，因为具有溶剂的配制剂可调节到低粘度。该配制剂的粘度按布鲁克菲尔德(Brookfield)法在25℃下测定例如可为小于20Pa·s，优选3-20Pa·s，特别优选5-15Pa·s。
在用配制剂涂布片状载体材料后，干燥该涂层。干燥的典型条件是专业人员所熟知的。干燥的工艺要能使溶剂从配制剂中去除，但这时要基本上避免可固化树脂的交联。可通过多次涂敷调节所需的中间层厚度。
干燥是本发明方法的一个重要步骤。干燥必须是完全的，以致在其后的加热压制时不产生气泡。在干燥时必须避免层的过早固化。为此，干燥时的温度和时间要由双组分体系的反应性来确定。本专业人员易于通过预实验来确定合适的温度。干燥的温度通常不超过100℃，可以是40-100℃，优选50-80℃。干燥的时间主要与溶剂的挥发性和层厚有关，可以为10-120分，优选20-100分，特别优选30-80分。干燥后形成无粘性的固态层。该干燥层的流动性对电子仪器元件的质量有大的重要性，因为由此要达到所需要的平面度和完全充填空腔。在层中低分子量组分的稠度保证了在压制和固化时的优异流动性，以使无困难地获得所需特性。
由于工艺技术原因，一部分片状载体材料的外区未经涂敷，因为要保留未涂状态用于安装运送夹具。在压制过程中，中间层甚至膨胀到该部分区域，以致最终阶段其整个表面直到表面的边缘都涂布有中间层。干燥时，发生层厚减少。这种层厚减少可通过专业人员的预实验以较厚的层厚或溶液中的较高组分浓度来进行补偿。
接下来的固化过程的速度由专业人员特别是通过固化方法、固化剂量、停留时间、温度和压力来控制。专业人员可按照预实验来调节上述的用于压制过程的参数。该固化可通过金属的粘附性间接测定(按IPC-TM-650 2.4.8的Cu-粘附性测定法测定)。
在高温下压制在片状载体材料上的干燥的中间层和铜箔以形成元件。优选是该金属箔是在干燥后直接淀积在中间层上并进行压制。压制板的表面质量对元件的质量至关重要，为此在压制板、中间层和金属箔之间不可存在任何污物和杂质粒子。例如对环氧树脂或其它树脂的典型压制条件是在120-200℃，优选140-200℃下压制20-120，优选20-80，特别优选20-60分钟。该压制可在不断升温下分步地以不同时间压制，其中开始的温度可低于100℃，如80℃。对其它树脂的典型压制条件是专业人员所熟知的。在压制时，要补偿由涂敷形成的和在干燥后出现的微小层厚的差。压制机可采用多层压制机或连续工作的压制机。在采用多层压制机的压制过程中，可同时制备10-20个电子仪器用元件。
通过本发明方法，可使最大曲率和变形减小到最低程度。本发明制备的元件按IPC-TM-650 2.4.8测定的平面度的公差在5μm之内。不再需要为达平面度所作的其后研磨。由此免去了不利的操作，即转移材料的操作，这在生态和经济上均是有利的。
在室温下为液态的涂料配制剂含至少一种可热固化的树脂、至少一种固化剂、任选的固化加速剂和一种或多种溶剂。优选采用电介质作为涂料配制剂。该涂料配制剂还可含有加速剂、填料或添加剂。组分的分子量为250-8000，优选250-5000，特别优选250-2000道尔顿。
树脂在固化态形成不可逆的三维聚合物结构。本发明方法可采用多种可热固化的树脂。特别优选是其玻璃转变温度(Tg点)高的树脂。特别优选的树脂的Tg点高于或等于FR4-树脂(玻璃纤维增强环氧树脂)的Tg点。这类树脂非常硬，并且形状稳定。在通常的工艺中，这种树脂较难加工。由于在应用本发明方法中取消了镀铜前的粗糙化过程。由于在应用本发明方法中取消了镀铜前的粗糙化过程，所以可采用这类树脂，这类树脂用通常的化学膨胀法和蚀刻法是难以粗糙化的。
所用的可固化树脂优选选自环氧树脂、环氧丙烯酸酯树脂、丙烯酸酯树脂、聚氨酯树脂、氰酸酯树脂、苯并恶嗪树脂、聚亚苯基树脂、聚酰亚胺树脂和其混合物。特别优选环氧树脂。其化学稳定性和优异的粘附特性使其特别适用。特别优选是芳族环氧树脂。在分子中平均具有大于一个环氧基的环氧化合物例子是I)多缩水甘油酯和多(β-甲基缩水甘油)酯，它同分子中含至少2个羧基的化合物与表氯醇或β-甲基表氯醇反应而得。该反应适宜在碱存在下进行。
可采用脂族多羧酸作为分子中具有至少两个羧基的化合物。这类多羰酸的实例为草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或二聚或三聚亚油酸。
但也可采用脂环族多羧酸，如四氢化邻苯二甲酸、4-甲基四氢化邻苯二甲酸、六氢化邻苯二甲酸或4-甲基六氢化邻苯二甲酸。
此外，还可应用芳族多羧酸，如苯二甲酸、间苯二酸或对苯二酸。
II)聚缩水甘油醚或聚-(β-甲基缩水甘油)醚，它由含至少2个游离醇羟基和/或酚羟基的化合物与表氯醇或β-甲基表氯醇反应而得，反应在碱性条件下或在酸性催化剂存在并附加碱处理的条件下进行。
这类缩水甘油醚例如由无环醇衍生，这类醇例如乙二醇、二甘醇或高级聚氧亚乙基二醇、丙烷-1，2-二醇或聚氧亚丙基二醇、丙烷-1，3-二醇、丁烷-1，4-二醇、聚氧四亚甲基二醇、戊-1，5-二醇、己-1，6-二醇、己-2，4，6-三醇、丙三醇、1，1，1-三羟甲基丙烷、季戊四醇、脱水山梨醇以及聚表氯醇。
这类其它的缩水甘油醚由脂环族醇衍生，如1，4-环己二甲醇、二-(4-羟环己基)甲烷或2，2-二-(4-羟环己基)-丙烷、或含芳基和/或其它官能团的醇，如N，N-二-(2-羟乙基)苯胺或P，P’-二-(2-羟乙氨基)二苯甲烷。
该缩水甘油醚也可基于单环酚，如间苯二酚或氢醌，或基于多环酚，如二-(4-羟苯基)-甲烷、4，4’-二羟联苯、二-(4-羟苯基)-砜、1，1，2，2-四-(4-羟苯基)-乙烷、2，2-二-(4-羟苯基)-丙烷或2，2-二-(3，5-二溴-4-羟苯基)-丙烷。
其它适用于制备缩水甘油醚的羟基化合物是酚醛清漆类，它可由醛类如甲醛、乙醛、氯醛或糠醛与未取代的或由氯原子或C1-C9烷基取代的酚或双酚如酚、4-氯代酚、2-甲基酚或4-叔丁基酚缩合而得。
III)多-(N-缩水甘油)化合物，它由表氯醇和与含至少2个氨基氢原子的胺的反应产物的脱氯化氢而得。这类胺包括如苯胺、正丁基胺、二-(4-氨基苯)-甲烷、间-二甲苯二胺和二-(4-甲基氨基苯)-甲烷。
属于多-(N-缩水甘油)化合物的还有异氰脲酸三缩水甘油酯、环亚烷基尿素如亚乙基尿素或1，3-亚丙基尿素的N，N’-二-缩水甘油衍生物，和乙内酰脲如5，5-二甲基乙内酰脲的二缩水甘油衍生物。
IV)多-(S-缩水甘油)化合物，如二-S-缩水甘油衍生物，它由二硫醇如乙烷-1，2-二硫醇或二-(4-巯基甲基苯基)醚衍生而得。
V)脂环族环氧树脂，如二(2，3-环氧环戊基)醚、2，3-环氧环戊基缩水甘油醚、1，2-二(2，3-环氧环戊氧基)乙烷或3，4-环氧环己基甲基-3’，4’-环氧环己烷羧酸酯。
也可采用1，2-环氧基结合在不同杂原子或官能团上的环氧树脂，属这类化合物的有如4-氨基酚的N，N，O-三缩水甘油衍生物、水杨酸的缩水甘油醚-缩水甘油酯、N-缩水甘油基-N’-(2-缩水甘油氧基丙基)-5，5-二甲基-乙内酰脲和2-缩水甘油氧基-1，3-二(5，5-二甲基-1-缩水甘油基-乙内酰脲-3基)-丙烷。
优选用于涂布的组合物是在干燥后可形成固态层的组合物。固态层的形成可通过整个组合物的组分的选择或通过干燥时的预反应的选择来控制，这可由专业人员通过简单的实验来确定。固态聚环氧化物的实例是固态聚缩水甘油醚或聚缩水甘油酯，特别是固态的双酚的二缩水甘油醚，或脂环族或芳族二羧酸的固态二缩水甘油酯，或固态脂环族的环氧树脂。此外，固态环氧酚醛树脂类特别适用。也可采用环氧树脂的混合物。
可应用所有已知的固化剂作为涂料配制剂中可固化环氧树脂的固化剂，只要在溶剂去除后它能与其它组分一起形成干燥的层。干燥的层的形成可由专业人员按上述以简单的方法来实验。用于环氧树脂的固化剂优选选自碱性的固化剂，其中特别优选含氮和含磷的固化剂如咪唑、酰胺和多胺。此外，适用的还有酚树脂、多羧酸和其酸酐类和氰酸酯。
用于与环氧化合物组合的固化剂的实例是多羧酸、多胺、多氨基酰胺、由胺和多环氧化合物形成的含氨基加合物、脂族和芳族的多元醇和起催作用的固化剂。
适用的多羧酸例如是脂族多羧酸如马来酸、草酸、琥珀酸、壬基琥珀酸或十二烷基琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、辛二酸、壬二酸或二聚或三聚的亚油酸；脂环族多羧酸如四氢化苯二甲酸、甲基桥亚甲基四氢化苯二甲酸、六氯桥亚甲基四氢化苯二甲酸、4-甲基四氢化苯二甲酸、六氢化苯二甲酸或4-甲基六氢化苯二甲酸；或芳族多羧酸如苯二甲酸、间苯二酸、对苯二酸、偏苯二酸、焦偏苯二酸或二苯酮-3，3’，4，4’-四羟酸以及所述多羧酸的酸酐。
为固化可采用脂族、脂环族、芳族或杂环族胺作为多胺，如1，2-乙二胺、丙烷-1，2-二胺、丙烷-1，3-二胺、N，N’-二乙基亚乙基二胺、六亚甲基二胺、二亚乙基三胺、三亚乙基四胺、四亚乙基戊胺、N-(2-羟乙基)二乙基三胺、N-(2-羟丙基)二乙基三胺和N-(2-氰基乙基)二乙基三胺、2，2，4-三甲基己基-1，6-二胺、2，3，3-三甲基己基-1，6-二胺、N，N-二甲基丙基-1，3-二胺和N，N-二乙基丙基-1，3-二胺、乙醇胺、间亚苯基二胺和对亚苯基二胺、二-(4-氨基苯基)甲烷、苯胺-甲醛-树脂、二-(4-氨基苯基)砜、间-亚二甲苯二胺、二-(4-氨基环己基)甲烷、2，2-二(4-氨基环己基)丙烷、2，2-二-(4-氨基-3-甲基环己基)-丙烷、3-氨基甲基-3，5，5-三甲基环己基胺(异佛尔酮二胺)和N-(2-氨基乙基)哌嗪，以及作为多氨基酰胺如由脂族多胺和二聚或三聚的脂肪酸形成的那些。
例如由多羧酸，优选二聚脂肪酸与摩尔过量的多胺反应形成的反应产物适于作多氨基酰胺，如在“环氧树脂手册”，1967，10-2至10-10页，H.lee和K.Neville，中所述。
同样已知由胺和多环氧化合物形成的含氨基加合物可作为环氧树脂的固化剂，并可用于本发明的环氧树脂组合物的固化，它例如通过环氧树脂和当量过量的多胺反应来得到。这类含氨基的加合物例如在US-3538184，4330659，4500582和4540750中有详细描述。
适用于固化本发明的环氧树脂组合物的脂族多元醇例如有1，2-乙二醇、二甘醇和高级多(氧乙烯基)二醇、丙烷-1，2-二醇或多(氧丙烯基)二醇、丙烷-1，3-二醇、丁烷-1，4-二醇、多(氧四亚甲基)二醇、戊-1，5-二醇、己-1，6-二醇、己-2，4，6-三醇、甘油、1，1，1-三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、N，N-二(2-羟乙基)苯胺或P，P’-二(二羟基乙基氨基)二苯基甲烷。
例如单环酚如间苯二酚、氢醌或多环酚如二-(4-羟苯基)甲烷、4，4’-二羟基联苯、二-(4-羟苯基)砜、1，1，2，2-四(4-羟苯基)乙烷、2，2-二(4-羟苯基)丙烷、2，2-二-(3，5-二溴-4-羟苯基)-丙烷以及酚醛清漆可用作固化的芳族多元醇，酚醛清漆可通过醛如甲醛、乙醛、氯醛或糠醛与酚类如酚或与其环中以氯原子或C1-C9烷基取代的酚类如4-氯代酚、2-甲基酚或4-叔丁基酚的缩合反应或通过与双酚类如上面所提到的那些双酚的缩合反应来得到。
也可应用起催化作用的固化剂来固化本发明的环氧树脂组合物，如叔胺如2，4，6-三(二甲基氨基甲基)酚和其它的曼尼希碱、N-苄基二甲基胺和三乙醇胺；醇类的碱金属醇盐如2，4-二羟基-3-羟基甲基戊烷的Na-醇化物；链烷酸的锡盐如辛酸锡；弗瑞德-克来福特催化剂如三氟化硼和其配合物如三氟化硼-胺配合物和螯合物，其通过三氟化硼与例如1，3-二酮的反应而得；锍盐如EP-0379464或US-5013814中，EP-0580552或US-5374697中所公开的，或杂环铵盐如与苯频哪醇混合的喹啉盐，如在EP-A-0066543中所提到的。
也可应用可由辐射活化的引发剂作为固化剂，这些引发剂经辐照后起热固化剂的作用，特别是与环氧化合物相组合。在这种情况下，干燥后，涂敷的层用光，优选紫外光照射，然后与金属箔层压在一起。这类引发剂优选选自芳基重氮盐、二芳基碘鎓盐如二苯基碘鎓四氟硼酸盐等、三芳基锍盐如三苯基锍六氟锑酸盐等、芳基酰基二烷基锍盐、1，2-醌二叠氮基羧酸-4-酯、1，2-醌二叠氮基磺酸-4-酯、4-(2-乙基己酰)-间苯二酚-1，2-萘醌二叠氮基-4-磺酸酯等以及铁芳烃配合物。该铁芳烃配合物是下式的化合物[R1(FeIIR2)]+[X]-其中R1是π-芳烃，R2是π-芳烃或π-芳烃阴离子。R1优选是η6-异丙基苯、η6-萘、η6-苯或η6-吡咯(Pyrol)。R2优选是η5-环戊二烯。X是非亲核阴离子。X的特别优选的实例包括BF4-、PF6-、AsF6-、SbF6-、SbF5OH-、磺酸根如甲基磺酸根、P-甲苯基硫酸根等、全氟烷基磺酸根如三氟甲基磺酸根、九氟丁基磺酸根等、乙酸根如CH3COO-等、全氟乙酸根如CF3COO-等、卤素如F-、Cl-、Br-、I-等、拟卤素如CN-、SCN-等。尤其是X为磺酸根、全氟磺酸根或PF6-。专业人员已知，自由基的、阴离子的和阳离子的引发剂在其热分解点在无光时可引发热分解反应。通过合适选择引发剂的分解反应，可在压制过程调节固化温度或在干燥过程中抑制固化温度。
热和光化学固化剂也可与加速剂一起使用。优选的加速剂是苄基二甲基胺、2-苯基咪唑和2-甲基-咪唑，其加入以提高Tg点(玻璃转化温度)和/或加快固化。Tg点越高，聚合物从玻璃态转变成几乎弹性体态的温度越高。本专业人员可依据其知识来调节Tg点，以避免中间层的尺寸变化、挠曲和变形。
在涂料配制剂中适用的溶剂是极性的，特别是极性的非质子溶剂。该溶剂可单独使用或与其它溶剂混合使用。可能的溶剂是醚、卤代烃、羧酸酯、内酯、砜、酮和取代的苯。特别优选是二甘醇-乙醚-乙酸酯和双丙甘醇-甲基醚和其混合物。
经常在该涂料配制剂中加有填料。适用的无机填料的实例如硫酸钡、钛酸钡、二氧化硅、滑石、碳酸钙、碳酸钙镁、磷酸铵、云母、氢氧化镁、氢氧化铝等，或适用的有机填料如硅粉、尼龙粉、微凝胶、氟化物粉等。
如需要，在涂料配制剂中还可加入添加剂。其适用的实例是触变剂如高分散的硅胶、Orben、膨润土、蒙脱土等。
其它的宜在涂料配制剂中存在的添加剂是去泡剂和颜料如酞菁蓝、酞菁绿、结晶紫、氧化钛等。
可采用具有足够导电性的金属箔用于涂层，特别优选是铜箔。其它优选的可用的金属箔是铝箔、铜合金箔以及耐高温金属如镍的箔。铜箔可以任意厚度使用。优选是箔的厚度小于10μm。其下限由箔的机械稳定性来确定。通过使用载体箔也可使用较薄的箔。这类载体箔的实例为铝-铜箔。
较小厚度的铜箔可用激光烧蚀来钻孔/结构化。为此在金属箔上涂以一层能提高激光吸收或减少激光反射的涂层。其实例是氧化铜层，它可直接用CO2-激光来加工。由此不需采用既耗时又昂贵的湿式化学蚀刻法(遮光蚀刻法)来进行铜结构化或铜钻孔。通过在中间层上淀积铜箔就不再需要湿式/等离子体化学粗糙化步骤。由此可采用各种可固化树脂于本发明方法中。
通过本发明方法制备的电子仪器用元件有优异的机械、化学和电气性能，并可低成本进行生产。
通过本发明方法得到的印刷电路板可用于进一步的加工步骤，如激光钻孔、铜的结构化、用CO2-激光直接钻孔的快速蚀刻或遮光蚀刻。通过本发明方法使加工公差大为下降，这为其后的工艺大大节省了成本。通过本发明方法制备的印刷电路板简化了新工艺如倒装式连接(Flipchipattachment)的焊接工艺(Bondtechniken)的应用。此外，节省了材料，例如由减少焊端掩模层厚度节省了材料。
下面通过附图来详述本发明
图1是结构化内层的结构；图2是经配制剂涂敷和干燥后的结构化内层；图3是按本发明方法制备的印刷电路板成品。
图1示出结构化内层1的结构。其中将线路3淀积到绝缘层2上。绝缘层2是由通孔5和微孔4结构化，其经过通常的钻孔形成。通孔5和微孔4同样镀铜，并是线路3的整体组成部分。绝缘层2优选由以玻璃纤维织物增强的可固化树脂如环氧树脂组成。该绝缘层2称为PREPEG。特别优选由玻璃纤维织物增强的环氧树脂FR4。
图2示出以涂料配制剂6涂敷和干燥后的结构化内层1。涂料配制剂6以上述的方法涂敷在结构化内层上。这时通孔5和微孔4被充填。在以涂料配制剂6涂敷结构化内层1后，对其进行干燥。
图3示出按本发明方法制备的印刷电路板7。在结构化内层1的中间层6上淀积以金属箔8，并在高温下压制该构件，这样发生了可固化树脂的固化。通过压制中间层6变成平面状。
下面的实施例更详细说明了本发明。
实施例1涂料配制剂的组成促进的(avancierter)双酚-A-缩水甘油醚 40.00％环氧酚醛漆 10.00％硅酸基的触变剂 1.00％填料，CaMgCO320.00％二甘醇-乙醚-乙酸酯 25.00％苯基咪唑 0.5％甲酚-酚醛清漆 3.00％添加剂 0.2％总计 100.00％
该涂料配制剂的粘度为10Pa·s。
采用厚度为12μm的单面结构化的铜箔。
应用Furnace辊涂器以上述涂料配制剂涂敷结构化内层。用800辊(＝800μm开槽)实现双涂层。该涂料配制剂在80℃下干燥60分钟。
Cedal公司的带感应加热的多层压制机(Adara Mod.57)作为压制机。在这种压制机情况下可各个调节加热分布和压力分布。采用下列参数4kg/cm2下于80℃压制10分钟，4kg/cm2下于130℃压制25分钟，10kg/cm2下于175℃压制9分钟，10kg/cm2下于185℃压制20分钟，本发明的印刷电路板的铜粘附性＞14N/cm(按IPC-TM-650 2.4.8测定铜粘附性)，平面度＜5μm(用IPC-TM-650 2.2.21测定平面度)，层厚分布＜5μm。固化的树脂的玻璃转化温度在120℃(用TMA测定)。
实施例2涂料配制剂的组成促进的双酚-A-缩水甘油醚 30.00％环氧酚醛漆9.00％硅酸基的触变剂0.70％填料，CaMgCO315.00％二甘醇-乙醚-乙酸酯25.00％铜-II环烷酸盐(8％Cu) 0.1％双酚-A-氰酸酯 20.00％添加剂0.2％总计 100.00％该涂料配制剂的粘度为10Pa·s。
采用厚度为36μm的单面结构化的铜箔。
采用刮涂法以上述涂料配制剂涂敷结构化内层。用100μm的刮刀实现双涂层。该涂料配制剂在80℃下干燥60分钟。
在压制机(Carver生产，Model C，15×15cm，可加热型)中在10kg/cm2和150℃下压制60分钟。
本发明的印刷电路板的铜粘附性＞14N/cm(按IPC-TM-650 2.4.8测定铜粘附性)，平面度＜5μm(用IPC-TM-650 2.2.21测定平面度)，层厚分布＜5μm。固化树脂的玻璃转化温度为145℃(用TMA测定)。
权利要求
1.一种制备用于电子仪器的元件的方法，该元件由在至少一个表面上有通孔和凹槽的片状载体材料、在载体材料的至少一个表面上的中间层和在所述层上粘合的金属箔构成，该方法包括下列步骤(a)用形成中间层的组合物涂敷片状载体材料，(b)将金属箔淀积到该层上，(c)在压力及加热下粘合该部件，其特征在于(d)首先由至少一种固化剂和至少一种可固化的化合物配制液态的、含溶剂的和可热固化的双组分体系，(e)将该配制剂以层状涂敷在载体材料的至少一个表面上，(f)加热所涂敷的层，去除溶剂并形成固态的干燥的层，和(g)之后在干燥的层上淀积金属箔，并使该载体材料、该层和该金属箔通过高温高压并经固化该层而相互牢固地粘合。
2.权利要求1的方法，其特征在于，干燥后将金属箔直接淀积在中间层上。
3.权利要求1的方法，其特征在于，采用铜箔作为金属箔。
4.权利要求1的方法，其特征在于，方法步骤(d)的配制剂的在25℃按Brookfield法测得的粘度小于20Pa·s。
5.权利要求4的方法，其特征在于，该粘度为5-15Pa·s。
6.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(f)的干燥温度不大于100℃。
7.权利要求1的方法，其特征在于，干燥的时间为10-120分钟。
8.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(d)的配制剂中的可固化的化合物包括分子中含平均大于1个环氧基的环氧化合物。
9.权利要求8的方法，其特征在于，该环氧化合物为双酚的任选预反应的二缩水甘油醚或环氧酚醛漆。
10.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(d)的配制剂中的固化剂选自咪唑、酐、酰胺、胺、酚树脂和氰酸酯。
11.权利要求1的方法，其特征在于，步骤(d)的配制剂还含有固化加速剂、填料、触变剂和颜料。
全文摘要
本发明涉及一种制备用于电子仪器的元件的方法，该元件由在至少一个表面上有通孔(5)和凹槽(4)的片状载体材料(1)、在载体材料(1)的至少一个表面上的中间层(6)和在所述层(6)上粘合的金属箔(8)构成，该方法包括下列步骤(a)用形成中间层(6)的组合物涂敷片状载体材料(1)；(b)将金属箔(8)淀积到该层上；(c)在压力及加热下粘合该部件。该方法的特征在于应用由至少一种固化剂和至少一种可固化的化合物组成的液态的、含溶剂的和可热固化的双组分体系，将其以层(6)形式涂敷在载体材料(1)的至少一个表面上，然后进行干燥。然后在高温和压力下将金属箔层(8)层压在所形成的固态的干燥层(6)上，并固化该层。特别优选按本发明方法制备印刷电路板(7)。
文档编号C09J163/04GK1511434SQ02810419
公开日2004年7月7日 申请日期2002年5月15日 优先权日2001年5月21日
发明者A·V·埃克曼, R·施特塞尔, T·贝克雷特, T·尚, K·施图茨, A V 埃克曼, 即, 厝, 死滋 申请人:范蒂科股份公司