印刷方法和阻焊油墨组合物技术

一种制备电子装置的方法，所述方法包括在计算机控制下，通过喷墨印刷将基本不含有机溶剂的无水阻焊油墨涂覆于包含导电金属电路的介电底材上，将所述阻焊油墨暴露于光化辐射和／或微粒束辐射中，任选随后进行热处理，从而将所述阻焊油墨涂覆于所述底材的选定区域，其中所述阻焊油墨包含以下组分：Ａ）３０－９０份丙烯酸酯功能性单体，所述单体为包含５－９５％重量的一种或多种单官能单体的单或多官能丙烯酸酯单体；Ｂ）０．１－３０份金属增粘有机化合物；Ｃ）０－３０份引发剂；Ｄ）０－１０份聚合物和／或预聚物；Ｅ）０－５份着色剂；Ｆ）０－５份表面活性剂；并且其中所有的份数以重量计。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制备印刷电路板(下文称作“PCB”)的方法，其中将阻焊层涂覆于包含介电底材的层压材料上，所述介电底材包含导电金属电路，并且通过喷墨印刷涂覆阻焊层，其中阻焊层图像由计算机产生。在PCB的传统生产方法中，制备包含至少一面贴有铜箔的介电底材的层压材料。在铜的表面覆盖光致抗蚀剂层(通常为含聚丙烯酸酯的羧酸)。制备照相底版，该照相底版为所需铜导电电路的负片图像，并且通常为卤化银照相乳剂。将该照相底版置于光致抗蚀剂层的上方，并用光化辐射(例如UV光)照射。这使得暴露于光化辐射中的光致抗蚀剂层聚合并变硬，从而在光致抗蚀剂层中得到所需电路的隐藏的负片图像。随后用温和的碱性水溶液除去光致抗蚀剂层的未暴露于光化辐射的未暴露区域，以暴露铜的表面，再通过化学蚀刻除去铜，得到聚合的光致抗蚀剂覆盖的包含所需铜电路的介电底材。最后除去光致抗蚀剂，得到具有所需铜导电电路的介电底材。目前PCB为一面或两面包含铜导电电路的多个独立的介电底材的复合夹心结构，并且这些独立单元的电路必须在电学上以精确的方式连接，形成成品PCB。这通常采用类似于上述的用光致抗蚀工艺制备铜导电电路的方法来实现。因此将基于含羧酸基团的丙烯酸酯的阻焊液体薄膜涂覆于包含介电底材的各个独立单元，该介电底材包含铜导电电路。该阻焊薄膜以覆盖铜电路并且同时沿着铜电路的不同印制线的间隙向下渗至介电底材的表面的方式涂覆。制备照相底版，该照相底版为需要连接的那部分铜电路的负片图像。照相底版通常为类似用于光致抗蚀法制备铜导电电路中的卤化银照相乳剂。将照相底版置于阻焊液体薄膜的上方，并用光化辐射(例如UV光)照射。这使得暴露于光化辐射中的丙烯酸酯液体阻焊层聚合并硬化。随后用稀的碱性水溶液除去阻焊层的未暴露区域，从而暴露需要电学连接的那部分铜导电电路。通常将保留的阻焊层暴露于高温(通常为120-160℃)进一步聚合和硬化。然后将液体焊锡膏涂覆于暴露的、被阻焊层的固化部分固定的铜表面，并加热暴露的铜表面以熔化焊锡膏。当PCB为包含两个或多个含有铜导电电路的介电底材的夹心结构时，用与底材匹配的介电半固化片将各个独立的介电底材连接在一起。在PCB使用寿命期间，阻焊层还保护PCB免受热、环境损害以及被击穿。因此，通常还在PCB的外表面涂覆阻焊层。这种使用阻焊层的方法存在许多固有的不足。该方法为包括六个慎密步骤的多步法，并且需要单独制备照相底版。将液体阻焊薄膜涂覆于含所需导电电路的介电底材的整个表面，涂覆区域包含随后被除去的那些区域。这浪费了材料。照相底版离阻焊薄膜有一定距离，由于光衍射，液体阻焊层的一些不在照相底版暴露区域的正下方的区域也会聚合并且很难被碱性水溶液除去。这对于需要暴露以接触焊锡膏的那部分铜电路的清晰度和线密度有不利的影响。此外，需在较短时间内被快速有效除去的阻焊丙烯酸酯聚合物需要具有较高的羧酸含量。这可能不利于保留的用来保护PCB的各个单元的阻焊层部分。残留的高含量的羧酸基团还会转化为羧酸盐，降低阻焊油墨的残留部分的电学敏感性。因此本专利技术方法明显的优点在于不用照相底版，并且通过喷墨印刷将阻焊层直接涂覆于介电底材的选定的区域，喷墨印刷机印刷的图像由计算机生成。因为仅需将阻焊层涂覆于包含铜电路的介电底材的所需部分并聚合阻焊层，所以这种方法减少了工序。并且因为仅涂覆于需要覆盖的区域，所以这种方法节省了阻焊材料。这种方法消除了在包含铜电路的整个介电底材上涂覆液体阻焊层产生的流动问题，这些流动问题常会在相邻的铜印制线之间产生不可避免的空气的雾沫夹带，而不利于PCB的性能和寿命。因为这种方法不用距离阻焊层表面一定距离的照相底版，所以不存在光化辐射衍射以及在位于照相底版的透明区域的正下方不发生阻焊层的聚合。这可使焊锡膏的清晰度和线密度更高。因为阻焊层仅涂覆于包含铜电路的介电底材的所需区域，所以无需用碱性水溶液处理以选择性地除去不需要的阻焊层区域。因此阻焊层无需具有高羧酸含量，这样可提高阻焊层的电阻。本专利技术提供了一种制备电子装置的方法，所述方法包括在计算机控制下，通过喷墨印刷将基本不含有机溶剂的无水阻焊油墨涂覆于包含导电金属电路的介电底材上，将所述阻焊油墨暴露于光化辐射和/或微粒束辐射中，任选随后进行热处理，从而将所述阻焊油墨涂覆于所述底材的选定区域，其中所述阻焊油墨包含以下组分A)30-90份丙烯酸酯功能性单体，所述单体为包含5-95％重量的一种或多种单官能单体的单或多官能丙烯酸酯单体；B)0.1-30份金属增粘有机化合物；C)0-30份引发剂；D)0-10份聚合物和/或预聚物；E)0-5份着色剂；和F)0-5份表面活性剂；其中所有的份数以重量计。如上所述，所述阻焊油墨基本不含有机溶剂。这是指无需额外的溶剂，并且在用来制备该油墨的各种组分的制造中仅存在痕量的作为杂质或副产物的溶剂。优选所述油墨包含不高于2份，更优选不高于1份，特别是不高于0.5份有机溶剂，基于所述油墨的总量计算。最优选所述阻焊油墨不含有机溶剂。所述阻焊油墨所需的粘度很大程度上取决于具体使用的印刷头，特别是印刷头的工作温度。目前最适合的商品印刷头在25-65℃下工作。因此，优选所述阻焊油墨在40℃下的粘度不高于30cPs(mPa.s)。可使用任何适合的装置测定粘度，但优选使用带有转子(例如18号转子)的布鲁克菲尔德粘度计。优选所述阻焊油墨在40℃下的粘度不高于20，特别是不高于15cPs(mPa.s)。还优选在40℃下的粘度不低于5，特别是不低于8cPs(mPa.s)。优选在40℃下的粘度为8-15cPs(mPa.s)。在一个实施方案中，各组分的份数A)+B)+C)+D)+E)+F)＝100。优选使用按需喷墨(DOD)压电喷墨印刷机进行喷墨印刷。上文中使用的术语“功能性丙烯酸酯”是指包含反应性乙烯基的残基(例如CH2＝C(R)CO-，其中R为氢、烷基或氰基)的任何单体。当R为烷基时，优选R为C1-6-烷基。特别优选由甲基丙烯酰基或者特别是丙烯酰基提供丙烯酸酯官能团。所述单体可具有较低的分子量或者就性质上来说，所述单体可为低聚物或聚合物，并且分子量可高至30,000。它们与作为所述油墨组合物的组分D的聚合物或预聚物的区别在于它们不是通过丙烯酸酯功能性单体的聚合反应得到的聚合物或预聚物。但是，它们可为大分子，并且可包含通过一个或多个杂原子相连的烃基，例如聚醚、聚酰胺、聚氨酯、聚酯和脲。对于所述丙烯酸酯功能性单体的类型和分子量大小的唯一的限制是它们必须彼此相容，在成品阻焊油墨中不应形成分离相，所述阻焊油墨必须具有规定的粘度。通常，所述丙烯酸酯功能性单体的重均分子量(Mw)小于30,000，更优选不大于10,000，再更优选不大于5,000，特别是不大于2,000，因为这使得所述阻焊油墨的粘度在上述的范围内。丙烯酸酯功能性单体的具体实例为以商标SartomerTM、ActilaneTM和PhotomerTM购得的那些，例如SartomerTM506(丙烯酸异冰片酯)、SartomerTM306(二缩三丙二醇二丙烯酸酯)、ActilaneTM430(乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯)、ActilaneTM251(一种三官能丙烯酸酯低聚物)、ActilaneTM411(一种CTF丙烯酸酯)、Photome本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备电子装置的方法，所述方法包括在计算机控制下，通过喷墨印刷将基本不含有机溶剂的无水阻焊油墨涂覆于包含导电金属电路的介电底材上，将所述阻焊油墨暴露于光化辐射和／或微粒束辐射中，任选随后进行热处理，从而将所述阻焊油墨涂覆于所述底材的选定区域，其中所述阻焊油墨包含以下组分：Ａ）３０－９０份丙烯酸酯功能性单体，所述单体为包含５－９５％重量的一种或多种单官能单体的单或多官能丙烯酸酯单体；Ｂ）０．１－３０份金属增粘有机化合物；Ｃ）０－３０份引发剂；Ｄ ）０－１０份聚合物和／或预聚物；Ｅ）０－５份着色剂；和Ｆ）０－５份表面活性剂；其中所有的份数以重量计。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJ霍珀，MR詹姆斯，
申请(专利权)人：艾夫西亚有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]