含紫外反应聚合粘合剂的液态光聚合的焊接掩模组合物制造技术

液态光聚合的焊接掩模组合物，是由（ａ）ＵＶ反应聚合粘合剂、（ｂ）光聚合多官能单体、（ｃ）多官能环氧树脂、（ｄ）产生自由基的光引发剂、（ｅ）粘合促进剂、（ｆ）无机填充剂和（ｇ）有机溶剂组成。反应聚合粘合剂（ａ）有乙烯基侧基，它通过ＵＶ照射可与官能单体交联。焊接掩模组合物是由交联的丙烯酸和环氧基质组成。当应用于电路板时，焊接掩模组合物有很高精确度的线性分辨率、优良的耐焊接性的耐溶剂性，甚至用强酸溶液剂也满足Ⅰ ＰＣ的Ｈ类涂层的功能要求，且可用碱性水溶液显影。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液态掩模组合物，该组合物包含UV反应聚合粘合剂和环氧树脂，用于印刷电路板制造。更具体地说，该液态焊接掩模组合物包含乙烯接枝的高分子量丙烯酸三元共聚物，它用UV可与多功能的丙烯酸酯单体交联，并与热老化的环氧树脂基体相互穿透。焊接掩模是一摹制的涂料层，用于在印刷电路板上永久地形成印刷电路。焊接掩模组合物也防止电路短路。焊接掩模组合的摹制开放区域选择性地允许焊料粘合到印刷电路板的金属上。因为焊接掩模组合物是用来提供永久的涂层，所以要求具有高粘合力、耐绝缘、耐焊接温度、耐溶剂、耐碱、耐酸和电镀这些性质。一般来说，焊接掩模组合物是印刷电路板的外层，因此它的外观也很重要。互连和封装电路(IPC)研究所在其SM-840 C说明书中描述了对焊接掩模组合物涂层的一些要求。其中该说明书要求焊接掩模涂层具有良好的外表面、电阻率、热稳定性、耐磨损、硬度、水解稳定性、耐溶剂和UL-O可燃性。对H类材料的要求最严格，因为这种材料是用于要求有高度可靠性和暴露于恶劣的环境中的军事设备。传统的焊接掩模组合物是由热固性环氧树脂制成的，将其用于丝网印刷工艺形成涂层，然后通过加热来老化。丝网印刷法是将焊接掩模组合物刚好放在需要老化焊接组合物的那些地方。他们不产生高的分辨率，而高分辨率对高技术的电路板是必须的。已经开发出带水溶液显影性的光敏组合物，以满足高性能应用。通常，在公开的专利文献中报道了三种不同的焊接掩模组合物粘合剂体系丙烯酸酯体系、环氧树脂体系和SMA(苯乙烯-马来酐)体系。许多工业化产品是这三种化学品体系的混杂物。美国专利5,217,847号公开了一种含水可显影的光描摹的焊接掩模组合物，它主要是非反应的丙烯酸三元共聚物、多功能丙烯酸酯、产生自由基的光引发剂、填充剂和有机溶剂。这种焊接掩模组合物是稳定的，并且在干燥、成像和显影期间有很宽的加工范围。但是，它有边缘溶剂和抗焊接性，以满足T类互连和封装电路的功能要求。这是由于该体系的低交联密度所造成的。为了改进溶剂和抗焊接性，组合物中的粘合剂应当有光反应官能基，通过UV与组合物中的多官能丙烯酸酯交联。美国专利5,229,252号描述了用于形成焊接掩模组合物的光描摹组合物。它也是二元体系，由丙烯酸酯和环氧树脂体系组成。它包括丙烯酸酯单体、环氧丙烯酸酯、光引发剂和环氧树脂。美国专利4,717,643描述了一种含水的干膜焊接掩模组合物，它包括官能粘合剂。丙烯酸粘合剂可以与具有UV可老化的乙烯基官能度的异氰酸酯-甲基丙烯酸乙酯单体接枝，但是，这种焊接掩模组合物由于配方不当，所以官能性质很差。在如下的专利中已经描述了另一种含水可显影焊接掩模组合物，例如，日本特许公开63-205649号、62-158710号、美国专利5,364,736号、5,296,334号和5,114,830号。这些组合物是所谓的混杂体系，且的确含低分子量苯乙烯-马来酐(SMA)酯粘合剂和带有老化组分的环氧树脂，所说的粘合剂与羟甲基丙烯酸酯反应，而老化组分具有在热老化处理后良好的官能性质。所有这些焊接掩模组合物都是二元体系，除了用紫外光进行UV照射外，还要求热处理老化，以便完全使掩模老化。它们在碱性水溶液中的显影性稍差(有许多残留浮膜)。由于SMA酯的热稳定性差，因此它们的高温特性也差。因此，在波动焊接过程中，它们的粘合力失效。而且，与本专利技术的由丙烯酸粘合剂制造的焊接掩模组合物相比，有低的分辨率。所以，它们的实际使用受到限制。在如下的专利中已经描述了其它的液态可显影的含水焊接掩模组合物，例如在美国专利4,943,516号，5,009,982号、欧洲专利663,411 A1号，日本特许公开7-036183号和WO 9608,525号中。所有这些组合物都是由酸改性的环氧酚醛清漆或甲酚酚醛清漆丙烯酸酯树脂制成。但是，除了用紫外光进行UV照射外，它们要求热老化，以便使掩模完全老化。要求热老化的焊接掩模组合物包含在干燥、成像和显影步骤之前和期间可以产生热不稳定性的热活化交联剂。与本专利技术相比，它们也需要高剂量的UV照射用于影印，因此老化速度慢且分辨率低。所以，它们不适宜要求良好焊剂的高线性分辨率、电镀和防冲性的高技术应用。印刷电路板的致密化一年一年地继续向前发展。现在，要求有小于0.05mm线间距分辨率的焊接掩模组合物，因此，焊接抗蚀剂必须满足致密化和高度可靠性的需要。但是，当使用传统的加热固化热固性焊接抗蚀剂时，必须用丝网印刷作模形，这就是说，由于丝的松动而产生的位置不准确，不可能形成精制的型模。而且，必须有固化的焊接掩模组合物，当它重复暴露于低和高的温度的苛刻环境时，不碎裂。在焊接中所使用的上述UV光致抗蚀剂对厚膜硬化是可靠的，但是它们的耐化学反应剂和溶剂的性能不能高到满足在高技术应用方面的要求。在焊接中所使用的上述光致抗蚀剂许多都是显影型的有机溶剂，而从处理和所使用装置的观点来看，这产生了一些问题。本专利技术的另一方面，是一种有前述的光聚合的组合物沉积在印刷电路板上，作为通过UV照射可老化和通过加热后老化的焊接掩模组合物的印刷电路板。本专利技术的目的是提供光硬化的可用于通过平板影印形成精制型模的以位置的优良精度覆盖基质和用碱性水溶液显影的组合物。本专利技术提供了一种光聚合的组合物，该组合物包括(a)UV反应乙烯接枝的丙烯酸聚合粘合剂、(b)光聚合的多官能单体、(c)环氧树脂、(d)光引发剂、(e)粘合促进剂、(f)无机填充剂和(g)有机溶剂。因此，本专利技术提供了将由丙烯酸三元共聚物制备的乙烯基官能聚合粘合剂(a)和光聚合的多官能单体(b)、选自由苯并三唑、酐类和酸改性的环氧丙烯酸酯树脂组成一组的粘合促进剂(e)和光引发剂(d)并入任何光聚合的组合物，所述的组合物包括光聚合的多官能单体(b)、环氧树脂、甲酚酚醛清漆树脂或苯酚酚醛清漆树脂(c)和无机填充剂(f)，本专利技术所提供的组合物适用于制备液态焊接掩模组合物，本专利技术还涉及用其制备的印刷电路板。本专利技术的一个方面是可用于电路板，即已知的印刷路板的一种由各种成分组成的液态光聚合焊接掩模组合物。现已经发现，实施例1中所列出的一种由各种成分组成的液态焊接掩模组合物是由(a)UV反应的乙烯基官能化的聚合粘合剂、(b)光聚合的多官能化单体、(d)光引发剂、(e)粘合促进剂例如苯并三唑和/或酐类、酸改性环氧丙烯酸树脂、(f)无机填充剂和(g)溶剂制成，它也有良好的官能特性而不热老化。它通过了SM-840 C说明书所要求的全部测试。它还有很高的分辨率以及宽的加工范围。但是，优选的本专利技术的焊接掩模组合物是双组成体系。它包括下述成分(a)UV反应聚合粘合剂、(b)光聚合的多官能单体、(c)带老化剂的环氧树脂、(d)光引发剂、(e)粘合促进剂，例如苯并三唑和/或酐类、酸改性环氧丙烯酸酯树脂、(f)无机填充剂和(g)溶剂。成分(a)和(b)通常是本
内已知和所使用焊接掩模组合物的绝大部分。但是，商购的焊接掩模组合物中的成分(a)是非光敏性(非反应)高分子量丙烯酸粘合剂，或低分子量酸改性环氧丙烯酸酯或丙烯酸改性的SMA粘合剂。成分(a)也可称为非反应粘合剂的实例公开在美国专利5,217,847号和5,009,982中，这两篇专利全部引入本文参考。包括一种或几种(甲基)丙烯烷基酯单体的成膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液态光聚合的焊接掩模组合物包括：（ａ）ＵＶ反应聚合粘合剂２０％－６０％（ｗｔ）、（ｂ）光聚合的多官能单体５％－４０％（ｗｔ）、（ｄ）产生自由基的光引发剂０．５％－１０％（ｗｔ）、（ｅ）粘合促进剂０．１％－５％（ｗｔ）、（ｆ）无机填充剂１５％－５０％（ｗｔ）和（ｇ）有机溶剂１５％－４０％（ｗｔ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李圣雨，
申请(专利权)人：大东商事株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]