积层电路板用液态感光绝缘油墨制造技术

一种积层电路板用液态感光绝缘油墨，其成分包括双酚Ａ环氧树脂的二丙烯酸酯低聚物、酚醛环氧树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯低聚物、可与羟基反应的交联剂、光引发剂、环氧树脂固化剂、填料、热固性树脂、颜料、相容剂和溶剂，其特征是，所述成分按如下质量配比在室温下高速剪切乳化均匀，并在三辊机上研磨至粒径≤１０μｍ而成：双酚Ａ环氧树脂的二丙烯酸酯低聚物２０～３５份、酚醛环氧树脂１５～３５份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯类低聚物１２～１５份、可与羟基反应的交联剂０～１５份、光引发剂５～１０份、环氧树脂固化剂０～１０份、颜料１～２份、填料１～４份、热固性树脂１～５份、相容剂０．５～２份、溶剂０～５份。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及印制电路板用涂覆材料领域，具体是指一种积层电路板用液态感光绝缘油墨。
技术介绍
早期多层电路板之层间互连与零件脚插装，皆依靠全通式的镀通孔(PTH)去执行。当时组装不密，布线不多，故问题也不大。随着电子产品功能的提升与零件的增加，逐渐由早先的通孔插装发展为节省板面的表面贴装。1980年后，“表面封装技术”(SMT)开始渐入量产，使得印制线路板(PCB)在小孔细线上成为重要的课题。然而这种采用锡膏与波焊的双面贴装作法，仍具有一定的局限性。在受到零件不断复杂化和引脚持续增多，以及“芯片级封装”(CSP)极端轻薄短小的多层板压力下，积极响应的PCB业界又于1990年起推出“非机械钻孔”式的盲孔埋孔甚至通孔，以及在板外逐次增加层面的“积层法”(Build Up Process)。这样一来，在微薄化方面又一次出现了革命性的进步。日本著名PCB制造、研究专家高木清这样定义积层法电路板它是以一般多层板为内芯，其表面制作由绝缘层、导体层和层间连接的通孔所组成的电路板。由这样采用层层叠积方式而制作多层电路板的技术则称作积层电路板技术。新开发的非钻孔式积层法技术，大体上可分三类1.激光切孔法(Laser Ablation)此法利用CO2及掺杂其它气体如N2、He、CO等，在增加功率及维持放电时间下，产生波长在9300～10600nm之间可实用的脉冲式红外激光。PCB业界用于钻孔有RF Excited CO2及TEA CO2两种方式激发的激光。用于制作盲孔的板材以无玻纤布的特殊背胶铜箔(Resin Coated Copper Foil，RCC)最佳。一般普通铜箔与传统胶片所压合的板材也可行，但需采选择性蚀铜制程，除去局部铜箔“盖子”而露出孔位处的基材，再以不伤铜箔只能烧毁非金属物质的CO2激光，按钻孔程序带逐一烧出盲。此法存在一次性投资很大，难以实现大规模工业化。2.等离子体蚀孔法(Plasma Etching)这是在核心板材(Core)上进行积层的做法，与上述激光法颇为相似。将盲孔内的非金属板材改用电浆蚀空使露出碗底，电浆只能吃掉树脂而不能咬玻璃，经线路制作后即可完成层间的导通互连。此法最早是1989年由Dr.Walter Schmidt于苏黎世开创的Dyconex公司所推出，现商业化之名称为DYCOstrate法。此法成孔分辨率不高，达不到工业发展的要求。3.感光致孔法(Photo-Via)该法利用液态感光绝缘油墨作为感光介质层(Photo-ImageableDielectric，简称PID)，先在完工的双面核心板上涂布PID层，并针对特定孔位处加以曝光显像，使露出所预留的铜垫即形成碗状裸盲孔。再以化学铜与电镀铜进行全面加成，经选择性蚀刻后即可得外层到线路与盲导孔。也可不镀铜而改成塞银膏或铜膏填孔而完成导通。此双面核心板得到第一次两面“积层”后，还可再继续涂布PID与加成镀铜及蚀刻，做出高密薄形的积层法多层板。现有的液态感光绝缘油墨的分辨率低，固化后形成绝缘层的耐热性差，并且制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，基于感光致孔法，提供一种积层电路板用液态感光绝缘油墨，该油墨在工艺上采用感光致孔法，大大节约了投资和成本，并提高了积层印制电路板上电路图形的分辨率，能形成很薄的湿膜且能接触显影。本专利技术所述积层电路板用液态感光绝缘油墨，其成分包括双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯低聚物、酚醛环氧树脂、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯低聚物、可与羟基反应的交联剂、光引发剂、环氧树脂固化剂、填料、热固性树脂、颜料、相容剂和溶剂，其特征是，所述成分按如下质量配比在室温下高速剪切乳化均匀，并在三辊机上研磨至粒径≤10μm而成双酚A环氧树脂的二丙烯酸酯低聚物20～35份、酚醛环氧树脂15～35份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯类低聚物12～15份、可与羟基反应的交联剂0～15份、光引发剂5～10份、环氧树脂固化剂0～10份、填料1～4份、热固性树脂1～5份、颜料1～2份、相容剂0.5～2份、溶剂0～5份。为了更好地实现本专利技术，可以再添加助剂1～3份；所述可与羟基反应的交联剂包括双氰胺和取代氨基三嗪的混合物；所述取代氨基三嗪包括2--乙基-4，5-二氨基-s-三嗪(与双氰胺混合)；所述光引发剂包括汽巴I-907、D-1173、I-184、I-819；所述溶剂包括卡必醇醋酸酯、乙二醇醚类、丙二醇醚类、乙二醇醚醋酸酯类和丙二醇醚醋酸酯类；所述填料包括二氧化硅、二氧化钛、滑石粉、碳酸钙、硫酸钡、粉碎的聚乙烯、粘土和聚偏二氟乙烯；所述相容剂包括TAIC三烯丙基异三聚氰酸酯(又名三烯丙基异氰尿酸酯，学名1，2，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮)、苯乙烯-马来酸酐的共聚物(SMA)和三烯丙基氰酸酯；所述热固性树脂包括聚苯醚、聚四氟乙烯；所述环氧树脂固化剂为酸酐类，包括1，2，4-苯三酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐，或者咪唑类，包括α-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑，以及上述两种或两种以上物质的混合物。本专利技术的原理是多层印制电路板的内层板是用一种不仅能光致成像，而且能硬化成为耐久绝缘材料的感光油墨来形成的。单个内层用常规方式印刷。绝缘底层板，如双面覆铜的环氧树脂增强玻璃布，两面上均涂布可硬化的液态感光绝缘油墨。液态感光绝缘油墨可用多种方法涂布，如丝网印刷、静电喷涂、旋涂、帘涂、单、双面卷涂、浸涂、挤压涂，或贴抗蚀干膜。涂布感光油墨后将板进行曝光，再用适当的显影剂显影，将未曝光的部分感光油墨洗掉。显影后进行蚀刻，蚀刻液可以是碱性蚀刻液，或是酸性的氯化铜或氯化亚铜溶液，可将脱去抗蚀层的金属层蚀刻掉。感光油墨，不是在曝光、显影和蚀刻后被剥离，而是作为一种预浸物的补充物或取代物留在内层上，形成内层间的绝缘层。液态感光绝缘油墨组份层，经过热压，起初与内层的轮廓一致，填充内层的空隙，然后固化形成分隔各个内层电路的永久性绝缘层的一部分。特定的单体联合，单体/低聚物联合以及它们与配方中的其它组份的相互作用，会影响液态感光绝缘油墨的粘度和其他性质。较可取的是将液态感光绝缘油墨组份分成两部分，第一部分含低聚物，第二部分含环氧树脂，然后在涂布于基层前混合，并最好在混合后24小时内使用。混合温度要选择得能促进两部分组份的高度剪切混合，一般取室温。如上所述，用液态感光绝缘油墨组份在覆铜板上涂布一层湿膜(或干膜)。涂布方式在某种程度上与配方有关。在帘涂时，涂液态感光绝缘油墨滚筒的速度与干燥炉传送带的速度相同，这样在板边缘不会产生划痕。涂布后，湿膜被烘干以除去有机溶剂。在烘干过程中，组份可能会发生一些反应。热反应可提高交联密度和膜的总体分子量。如果干燥后，液态感光绝缘油墨层曝光前，有一段明显的保持时间，它会被一层黑色的聚乙烯薄膜或相似物质覆盖。然后在样版下进行光化学辐射曝光，能量水平要足以使树脂的程度交联强到抗拒碱性显影液的溶解作用。光照密度和曝光时间也必须与烘干温度和干燥炉传送速度相关联，以达到优化的结果。比较好的是，在形成迭片结构前，显影蚀刻后，让UV固化能量水平在约500到1500mj/cm2，使任何未反应的丙烯酸交联。不要求在铜箔蚀刻前显影时进行额外的紫外光辐照。不需要溶剂型显影液，减少了用于溶剂的费用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨卓如，周亮，程江，文秀芳，潘莉莎，朱惠贤，王斋民，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：