一种水溶液显影的干膜光阻剂制造技术

本发明专利技术涉及线路板生产制作技术领域，尤其涉及一种水溶液显影的干膜光阻剂，其包含以下组分：丙烯酸酯粘合剂A，环氧丙烯酸酯B1，聚氨酯丙烯酸酯B2，光固化单体B3，自由基引发剂C，活性单体D，N‑苯基甘氨酸，增塑剂，紫外光吸收剂，热聚合抑制剂；该环氧丙烯酸酯B1占该干膜光阻剂总质量的1％～15％，该环氧丙烯酸酯B1中碳碳双键含量为1～30mol；该聚氨酯丙烯酸酯B2占该干膜光阻剂总质量的1％～15％，该聚氨酯丙烯酸酯B2中碳碳双键含量为1～30mol；本发明专利技术所述的水溶液显影的干膜光阻剂的封孔能力明显强于市售的干膜光阻剂，因此具有广阔的应用前景和不菲的市场价值。

A dry film photoresist for aqueous solution development

【技术实现步骤摘要】
一种水溶液显影的干膜光阻剂
本专利技术涉及线路板生产制作
，尤其涉及一种水溶液显影的干膜光阻剂。
技术介绍
一般情况下，干膜光阻剂的组分包含有丙烯酸或者甲基丙烯酸单体形成的热塑性聚合物、光聚合单体、热聚合抑制剂、自由基光引发剂、紫外光吸收剂。它们通常作为干膜卷出售，组分夹在柔性支持薄膜PET和覆盖膜PE之间。其中热塑性聚合物一般是不可反应型的物质。现有技术中，自由基聚合通常带有明显的收缩特性，聚合时产生的收缩除了会对干膜光阻剂在铜面上的附着力产生负面影响之外，也会对现在流行的外层线路板线路制作时封孔的能力产生副作用。一般为了减少收缩，都会适当添加一些单光团的光聚合单体。另外，随着智能设备越来越多样化，线路板的样式也呈现多种多样的发展趋势。在实际的印刷线路板的生产中，发现线路板的孔径以及形状都出现了较大的变化。因此，现有的在售干膜光阻剂在面对奇形怪状的孔径的时候，一般情况下会表现出封孔不佳的现象，从而影响线路板的生产质量。
技术实现思路
为了进一步提升干膜光阻剂的封孔能力，本专利技术使用环氧树脂进行改性，把链式环氧树脂上引入含有双键的(甲基)丙烯酸或者聚氨酯树脂侧链引入双键的(甲基)丙烯酸，从而使环氧树脂具有反应活性，参与到光固化反应中，从而显著提高干膜光阻剂的封孔能力。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案包括：本专利技术第一方面提供了一种水溶液显影的干膜光阻剂，其包含以下组分：丙烯酸酯粘合剂A，环氧丙烯酸酯B1，聚氨酯丙烯酸酯B2，光固化单体B3，自由基引发剂C，活性单体D，N-苯基甘氨酸，增塑剂，紫外光吸收剂，热聚合抑制剂；其中，所述环氧丙烯酸酯B1占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述环氧丙烯酸酯B1中碳碳双键含量为1～30mol；其中，所述聚氨酯丙烯酸酯B2占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述聚氨酯丙烯酸酯B2中碳碳双键含量为1～30mol；其中，所述活性单体D的结构式为：其中，X表示-CH2CH2O-，Y表示-CH2-CH(CH3)O-或/和-CH(CH3)CH2O-；m为1～25的整数，n为1～25的整数。可见，活性单体D为乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯类单体，其包含大量的乙氧基EO和丙氧基PO嵌段结构。并且，所述乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯类单体可以是购自美国沙多玛公司的SR348、CD540、SR541、CD542和SR480等。值得补充说明的是，制备所述环氧丙烯酸酯B1的反应方程式如下所示：并且，该环氧丙烯酸酯B1的制备步骤例如可以包括：在装有搅拌器、冷凝管、恒压漏斗和温度计的四口烧瓶中，加入一定量的环氧树脂、环氧稀释剂及阻聚剂，搅拌升温至75℃时缓慢加入适量的丙烯酸和引发剂，0.5-1小时滴加完毕；随后升温至80-90℃继续反应，定时取样检测酸值，直至酸值低于5mgKOH/g时降温，后处理，得到所述环氧丙烯酸酯B1。值得补充说明的是，制备所述聚氨酯丙烯酸酯B2的反应方程式如下所示：并且，该聚氨酯丙烯酸酯B2的制备步骤例如可以包括：在装有搅拌器、N2引入系统、冷凝管和温度计的四口烧瓶中通入干燥的N2，然后加入异氰酸酯，在适当的搅拌速度下滴加含有催化剂的多元醇，控制反应温度在70-80℃，3小时后取样检测游离异氰酸根含量，到达反应终点后开始加入羟基丙烯酸，70-90℃继续反应3小时，当体系中的异氰酸酯含量小于0.1％时，升温至90℃，保温0.5小时，消耗剩余的异氰酸酯，随后停止加热，降温至60℃出料即得。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述丙烯酸酯粘合剂A由60wt％的甲基丙烯酸酯，18wt％的甲基丙烯酸以及22wt％的丙烯酸正丁酯在丁酮溶剂中聚合而成。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述光固化单体B3包含以下任一种或多种多官能团单体：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二季戊四醇六丙烯酸酯。此外，可选地将含有羧基的单官能团(一个乙烯基类双键)的光聚合单体添加到组分之中，能够使固化膜从铜板上被剥离成小块的膜片，如果不加单官能团的聚合单体，固化膜从铜板上则会剥离成大块的膜片。以小块的形式被剥离为好，因为在细线之间的固化膜就可以更容易被剥离掉；另外，一些剥离设备有过滤系统而大块的膜片可能会阻塞该过滤系统。适用的单官能团单体包括：衣康酸、β-羧乙基丙烯酸酯、柠康酸、丁烯酸、甲基丙烯酰氧乙基邻苯二酸单酯，丙烯酰氧乙基邻苯二酸单酯、富马酸等；衣康酸和β-羧乙基丙烯酸酯为较好的选择。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述自由基引发剂C为双咪唑引发剂BCIM。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述增塑剂选自以下任一种：柠檬酸三丁酯，乙酰柠檬酸三丁酯，邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯，邻苯二甲酸二辛酯，邻苯二甲酸丁苄酯，邻苯二甲酸二仲辛酯，邻苯二甲酸二环己酯，邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二异丁酯，邻苯二甲酸二甲酯，邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二异壬酯，邻苯二甲酸二异癸酯。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述增塑剂占所述干膜光阻剂总质量的0.9％～1.1％。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述紫外光吸收剂占所述干膜光阻剂总质量的0.05～2.5％。优选地，所述干膜光阻剂还包含添加剂。进一步优选地，所述添加剂选自以下任一种或多种：隐色染料，底色染料，附着力促进剂，抗氧剂。这些均在本文中有所提及，但对本专利技术不一定是必须的。优选地，在上述干膜光阻剂中，所述热聚合抑制剂选自以下任一种：对甲氧基苯酚，特丁基邻苯二酚，邻苯三酚，β-萘酚，2，6-二特丁基-对甲苯酚，2，2’-亚甲基-二(4-乙基-6-特丁基苯酚)。此外，本专利技术上述各种光聚合组分是由一系列不同的化合物跟溶剂混合在一起并搅拌均匀而成，而使用的溶剂通常选自：醇类、酮类、卤代烃、醚类。混合均匀之后，将上述各种光聚合组分涂覆在一层柔性载体薄膜上并将溶剂蒸发掉，再覆盖一层保护膜，光阻剂的厚度在10-80μm为好，载体薄膜的厚度为0.0254-0.0508mm为好。一卷干膜，组分被夹在柔软的支持及覆盖膜之间，本专利技术的干膜可以放在柔软或非柔软的支持物上也可以做成一叠层物或筒卷。在本专利技术中可光聚合组分是作为光阻剂而用于印刷线路板的生产之中，一般而言，该组分被涂布到铜箔基板的铜层表面上，在紫外光照射下透过底片曝光而形成隐性影像，然后在已知的水溶液显影液中显影而从铜表面除去未聚合的组分，而形成裸露的铜表面，而这些铜薄层就可以用已知的手段去加工处理，如电镀或蚀刻程序，而已聚合的物质此刻就起到保护它所覆盖的铜层的作用，最后这些已聚合的物质可用剥离液剥离去。本专利技术中的可光聚组分采用已知的方法，如热板或热筒压层机，将除去覆盖膜后的干膜连同载体膜一起热压到铜箔基板上，载体膜在曝光聚合后显影时除去。一般而言，用于该组分聚合的光量，约20到120mj/cm2，精确的光量取决于特定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水溶液显影的干膜光阻剂，其特征在于，包含以下组分：/n丙烯酸酯粘合剂A，环氧丙烯酸酯B1，聚氨酯丙烯酸酯B2，光固化单体B3，自由基引发剂C，活性单体D，N-苯基甘氨酸，增塑剂，紫外光吸收剂，热聚合抑制剂；/n其中，所述环氧丙烯酸酯B1占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述环氧丙烯酸酯B1中碳碳双键含量为1～30mol；/n其中，所述聚氨酯丙烯酸酯B2占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述聚氨酯丙烯酸酯B2中碳碳双键含量为1～30mol；/n其中，所述活性单体D的结构式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种水溶液显影的干膜光阻剂，其特征在于，包含以下组分：
丙烯酸酯粘合剂A，环氧丙烯酸酯B1，聚氨酯丙烯酸酯B2，光固化单体B3，自由基引发剂C，活性单体D，N-苯基甘氨酸，增塑剂，紫外光吸收剂，热聚合抑制剂；
其中，所述环氧丙烯酸酯B1占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述环氧丙烯酸酯B1中碳碳双键含量为1～30mol；
其中，所述聚氨酯丙烯酸酯B2占所述干膜光阻剂总质量的1％～15％，所述聚氨酯丙烯酸酯B2中碳碳双键含量为1～30mol；
其中，所述活性单体D的结构式为：



其中，X表示-CH2CH2O-，Y表示-CH2-CH(CH3)O-或/和-CH(CH3)CH2O-；m为1～25的整数，n为1～25的整数。


2.根据权利要求1所述的干膜光阻剂，其特征在于，所述丙烯酸酯粘合剂A由60wt％的甲基丙烯酸酯，18wt％的甲基丙烯酸以及22wt％的丙烯酸正丁酯在丁酮溶剂中聚合而成。


3.根据权利要求1所述的干膜光阻剂，其特征在于，所述光固化单体B3包含以下任一种或多种多官能团单体：三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，三乙二醇二丙烯酸酯，二缩三丙二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯，季戊四醇三丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，二季戊四醇六丙烯酸酯。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杜永杰，
申请(专利权)人：珠海市能动科技光学产业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44