可进行水处理的能以光分解方式产生金属离子的可光聚合成份制造技术

借助于使用一种金属化合物与一种酸的母体的组合物，利用可进行水处理的光敏成分来获得经过改进的特性。该金属化合物能与一种强酸反应生成多价金属离子，所述强酸是在以成象方式照射所述光敏成分时由所述酸的母体产生的。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光敏成分，它含有用于在碱性水溶液中影响这些成分的加工性能的添加剂，这些添加剂也用于改善由这些成分制备的干膜光刻胶的最终使用性能。专门用作光刻胶的光敏成分在已有技术中是公知的。通常这些成分贮存在滚筒的圆柱面上。该成分被粘着到支撑膜上，以形成双层材料，正如美国专利4293635所公开的那样，或更常见的以三层材料形式，例如美国专利3469982所述的该成分夹在支撑薄膜和覆盖层之间。这种光敏成分包含有单体，引发剂和一种聚合物粘合剂，这使得这种成分可用于负性感(例如暴露于光化辐射使薄膜变硬，以使暴露部分在显影剂溶液中不溶解)。这种材料按通常方式从滚筒上展开转移下来，并且该覆盖层，如果有的话，要除去，防止在用于向一种基底涂敷薄层，例如用于制造印刷电路板，之前与所述光敏成分接触。被涂敷成薄层的成分以成象方式暴露于光化辐射，与此同时，在该暴露阶段之前或之后将一种支撑膜与所述光敏成分分离。在显影阶段，初始光敏层的未曝光部分被洗去，形成聚合物材料的保护层图象。该基底的未覆盖部分在除去聚合物保护层图象之后按常规方式进行蚀刻或电镀。可进行水处理的可光聚成分在本领域是公知的，并且就其较低水平的成本和环境保护装置而言为印刷电路工业提供了重要的有利条件。水处理性(一般称之为显影)是利用一种碱性水溶液除去未曝光的可光聚成分的性能，同时这种成分的聚合材料有耐清除的能力。含有聚合物粘合剂的酸在这样一些允许在碱性水溶液中显影的成分的生产中起重要作用。包含有金属化合物的光敏成分在本领域是公知的。美国专利4272608公开了掺入一种金属化合物以形成聚合物粘合剂的离子交联，这种粘合剂是高分子量的羧化丁二烯/丙烯腈共聚物，其数均分子量在大约20000到75000范围内、羧基含量大约占重量的2-15%。在这些混合物组份混合期间形成了这种离子交联，而这种离子交联化在曝光区域和未曝光区域都存在。在该专利中公开的这些金属化合物包括金属醇盐、金属氢氧化物、金属氧化物和较弱羧酸的金属盐，例如包括乙酸锌等的金属乙酸盐、容易从交联部位脱离的一种酸的金属盐以及金属乙酰乙酸盐和金属乙酰丙酮化物。此外，各种金属有机化合物被称为光敏保护层成分中的催化剂或促进剂。美国专利3656951公开了使用有机酸金属盐类的内容。金属阳离子包括锌、铜、锡、钴、锰、铈、钼、铁、镍、镉、镁、铅、银、钙和钠的离子。所述有机酸类包括高级脂肪酸，如油酸、辛酸、环烷酸和硬脂酸。金属螯合物和金属烯醇盐，如上述金属的乙酰丙酮化物也是有用的。美国专利3847768公开了一种可进行辐射硬化的涂层成分，它包括分子式为M(NH4)PO4-nH2O的硬化促进剂，M是镁、钙或锶，n是0或1-10的正整数。本专利技术涉及一种可光聚成分，它包括(a)至少一种在正常大气压下具有高于100℃的沸点的、能形成光引发的加聚高聚物的、非气态的、由烯属的不饱和化合物;(b)一种用光化辐射活化的引发系统;(c)一种含有羧酸基团的、予先形成的大分子酸性粘合剂，从而该成分能在含有1%(按重量计)碳酸钠的碳酸钠水溶液中显影，所述显影使得能够除去可光聚成分，而不会除去由可光聚成分产生的经过光聚合的材料。其中改进包括将一种基本上不溶的金属化合物和一种产生酸的母体掺入所述成分中，从而在所述成分暴露于足够强度的光化辐射并使所述成分持续聚合期间所述母体将以光分解方式形成一种酸，从而所述金属化合物与光分解产生的酸反应，形成可溶的多价金属离子，该金属离子能与所述粘合剂的羧酸基团反应。用作本专利技术光敏成分的组成成分，它们可以按配方配制并以一种干膜的形式涂敷在一种弹性衬底材料上，除去一种酸的母体和一种不溶解或不活泼的金属化合物的组合物这一点之外，其余成分在已有技术中都是公知的，在该组合物中所述金属化合物将在由母体经光照产生的酸的存在下起反应，以形成活泼的多价金属离子。已经发现，与所述成分的聚合曝光同时由光照产生的活性多价离子可以改善所述光聚合保护层材料的最终使用特性抗碱性蚀刻剂的性能、覆盖强度(tenting strength)和显影范围。在这里，该光敏成分与已有技术的光敏成分一样，规定以成象方式暴露于光化辐射，其结果是受到光化辐射照射的该成分的那些部分将被聚合。未曝光的区域用稀的碱溶液除去，而曝光部分能抵抗该溶液的作用。随着对碱溶液抵抗性能的增加便带来了一种重要的优点，即该材料的聚合部分经受随后与在电路板制造中用于除去未覆盖部分的铜的碱性蚀刻剂接触的能力。这可以直接转化为一种抵抗凹蚀的能力，即防止这种碱性蚀刻剂在该聚合部分与铜衬底的界面上与该聚合部分接触的能力。这种凹蚀是很有害的，因为它可能在最后完成的印刷电路板上留下缺陷。抗碱性蚀刻剂性能的改进并没有增加在广泛使用的KOH溶液中保护层剥除时间，这是令人感到意外的，但又是有益的。在改进本专利技术成分的抗碱性蚀刻剂性能的同时，显影的范围也增加了。换句话说，一种宽范围的显影可用于除去还没有聚合的原来的光敏成分而不会对聚合部分有不利的影响。因此，可以容许对处理条件的控制要求低一些。在曝光期间活性多价金属离子的产生还改进了聚合层的覆盖强度(tenting strength)。这就意味着在制造带有电镀通孔的电路板时，用本专利技术的成分制成的保护层将在显影和蚀刻阶段提供更好的保护，从而使得能将这种保护层用于制造具有较大直径的孔的电路板，并且在制造工序中获得较高产量的合格电路板。在本专利技术中，在可光聚成分暴露于光化辐射的过程中，一定会在同一过程中产生多价金属离子。这种对足够强度的光化辐射的暴露和使该成分持续聚合也由存在于该成分中的酸的母体产生强酸。然后，这种酸与存在的不溶的或不活泼的金属化合物起反应，产生能够与酸性粘合剂上的羧酸基团起反应的活泼的多价金属离子。这样，这些多价离子可以借助于离子使该粘合剂交联，这可以用来说明伴随显影范围和覆盖性能(tenting ability)的增强抗碱性蚀刻剂的改善。这些金属化合物在光聚合物系统中基本上是不溶的或不活泼的，并且为了生成可溶的或活泼的多价金属离子，这些金属必须具有与酸起反应的能力。采用不溶解的或不活泼的金属化合物，这意味着在室温下贮存一昼夜或3-4天的过程中，这些金属化合物并没有因为与存在于其中溶解的聚合物粘合剂当中的羰基反应而使含有这些金属化合物的非胶体涂层混合物的粘度有明显的增加。这还意味着含有这些金属化合物的被涂敷的干膜在室温下贮存几天到一个月或更长时间并没有开始胶体化或交联。这种未交联的状况将被认为在“清洗时间”内无明显变化，所谓“清洗时间”即在碱性显影剂中为了从用本专利技术的膜包敷的一种电路板上除去所有未曝光的材料所需要的最短时间。完全清除意味着显影在未覆盖区域没有留下薄膜的残留物，这就可能在这样的区域推迟或防止随后的蚀刻或电镀。在本专利技术中可以使用的活泼的金属离子包括铝、钙、镁和钡离子。这些离子当中的每一个都能与羧酸部分起反应。可以在本专利技术中作为在所述光敏成分中的细小的分散体系使用的不溶金属化合物的例子包括碳酸钙、氧化钡、硫酸镁和氧化铝。如果不受任何限制的话，可以考虑该金属化合物在所述光敏成分中的含量为0.05%到20%(按重量计)，最好在2.5%到10%的范围内。进一步的要求是该成分结合一种酸的母体，从而该母体在暴露于通常用于引起该成分聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可光聚合的成分，其中包括：（ａ）至少一种在正常大气压下具有高于１００℃的沸点的、能形成光引发的加聚高聚物的、非气态的、由烯属的不饱和化合物；（ｂ）一种用光化辐射活化的引发系统；（ｃ）一种含有羧酸基团的、预先形成的大分子酸性粘 合剂，从而该成分能在含有１％（按重量计）碳酸钠的碳酸钠水溶液中显影，所述显影使得能够除去可光聚合的成分，而不会除去由可光聚合成分产生的经过光聚合的材料，其特征在于改进包括将一种基本上不溶的金属化合物和一种产生酸的母体掺入所述成分中，从而在所述成分暴露于足够强度的光化辐射并使所述成分将续聚合期间所述母体将以光分解方式形成一种酸，从而所述金属化合物与光分解产生的酸反应，形成可溶的多价金属离子，该金属离子能与所述粘合剂的羧酸基团反应。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李崇仁，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]