感光聚合物组合物电泳沉积工艺制造技术

用电泳方法在导电表面将一种感光聚合组合物沉积成一种粘附的均匀的感光薄膜该组合物由至少含有一种聚合物的水溶液或乳状液构成，它含有带电的载体组，光增感剂及用于在光化辐射曝光时使产生的薄膜交联的不饱和源。该由感光聚合组合物构成的感光薄膜可在水溶液中显影，并具有对强无机酸和强碱的抗蚀性。它适用于制备印刷电路板，平金属印刷板，阴极射线管及化学磨削，阻焊剂和平面涂敷层。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种感光聚合物组合物的电泳沉积工艺，它用于在导电表面上产生一层粘的均匀的感光薄膜。特别是，本专利技术涉及一种电泳沉积感光聚合物组合物，它由一种含水的乳剂或溶液所构成，该乳剂或溶液中至少含有一种聚合物，该聚合物含有带电的载体基团，光增感剂和一个不饱和源，该不饱和源是用于在光化辐射曝光时，使所沉积的薄膜交联聚合。该组合物可以用电泳的方法沉积在导电表面形成一种均匀的，负作用的，可水溶液显影的薄膜，该薄膜可抗蚀强无机酸和溶水碱。本专利技术优先选用的方案是阳离子电泳沉积，水溶液显影，负光致抗蚀剂薄膜，该薄膜是由感光聚合物组合物所构成，其中至少包含一种聚合物，这种聚合物含有带正电的载体基团光增感剂和不饱和的多功能交联聚合单分子体。本专利技术涉及的范围是液态光致抗蚀剂，以及在导电表面沉积这种抗蚀剂薄膜的电泳工艺过程。光致抗蚀剂是一种感光薄膜，它能使图形转印到导电表面上，例如印刷电路板或平金属印刷板的金属表面。液态光致抗蚀剂的典型组成是由树脂或聚合物形成的薄膜与光敏化合物或光源感剂(溶解于或悬浮于如有机液之类的溶剂中)的组合。液态光致抗蚀剂可以是负作用型或正作用型。在负作用型光致抗蚀剂(或负抗蚀剂)情况下，薄膜在表面上沉积且用加热的方法使溶剂挥发后，该薄膜被选择性地曝光。典型的方法是通过光掩模，采用如紫外光作能源。光掩模有一不透光的区域，而其它区域可被曝光射线所穿透。在由不透光区域和透光区域所形成的光掩模的样板上规定了欲被转印到基板表面上所需的图形，例如电路图，由于光增感剂和聚合物或树脂之间在曝光时发生光化学反应致使负抗蚀剂薄膜的曝光部分比其未曝光的部分在显影溶液中有较低的可溶性。这种溶解度的差异使我们可以扯择性地清除未曝光的薄膜以使图形被转印到导电表面上。在正抗蚀剂情况下，由于光化学反应，薄膜的曝光部分比其曝光部分在显影液中有较高的可溶性，这就使我们能选择性地清除曝光区域的薄膜。在上述任何一类抗蚀剂薄膜被显影后，未被抗蚀剂所保护的一部分表面可以被腐蚀。在一般情况下，例如被一种氧化性溶液所腐蚀(比较典型的是这种氧化溶液组成的无机酸)，然后可以将剩余的抗蚀剂薄膜从导电表向上去膜，这样，在基板上仅留下所需要的腐蚀图形。另一方面，含有图形抗蚀剂的基板表面上可镀以金属或例如锡和铅的组合金属。然后，抗蚀剂可以被腐蚀，以致使基板表面形成所需要的图形或电路。使统的光致抗蚀剂的历史背景，类型以及在生产工艺在6975年W·S·DeForest和McGraw-Hill所著的《光致抗蚀剂材料和工艺过程》一文中已被叙述。(该书英文名称为《Photoresist Matrials and processes》)。虽然液态抗蚀剂在平板印刷和电子涂敷方而已应用多年，尽管在它的使用过程中对抗蚀剂的体系和工艺步骤作了大量改进，但是，这些传统的液态抗蚀剂仍有一种或多种缺陷。例如，特殊表面的制备可能需要液态抗蚀剂完美地粘附在导电表面上。这就免不了增加工艺处理的时间和费用。抗蚀剂本身也可能需要其它的特殊工艺步骤，例如，固化或烘烤步骤，这也增加了工艺处理的时间。在传统体系中所采用的抗蚀剂成分的费用也是一个问题，它与沉积薄膜过程中的材料损耗以及重复地合成稳定系统的困难程度有关。无论如何，液态抗蚀剂最为公认的缺点是难以在导电表面上沉积出均匀的，有足够厚度且又没有空洞和针孔的薄膜。进而言之，对于抗蚀剂来说，仍然需要有对于腐蚀剂和电镀浴的抗蚀性，这种腐蚀剂和电镀溶是最小曝光剂量和时间下整个宽范围曝光射线的泛函数。使用有机溶剂配制液态抗蚀剂并显影会带来对人体健康的危害，易燃性以及对环境的污染，同时还可能使形成的图形膨胀，这就降低了图形可达到的分辨率。尽管有众多的传统液态感光涂料，但在制备印刷电路板方面，干膜型抗蚀剂也很重要。干膜抗蚀剂是多层的薄膜，其中光致抗蚀剂被预先注入固态薄膜，并被夹在聚乙烯薄膜和聚脂盖片之间。干膜抗蚀剂在美国专利NO.4，378，264和NO.4，343，885中被叙述过。该干膜抗蚀剂一般是用一个热的园柱形辊，将其分层迭在印刷电路板的表面，在此之前，先将底部的聚乙烯薄膜层从邻接的光致抗蚀剂层和顶部盖片上剥离掉。为光致抗蚀剂薄膜提供一个机械支持面的透明盖片通常保持在适当的地方，直到光致抗蚀剂通过光掩膜和盖片被曝光之后为止。待曝光后，此盖片即被从抗蚀剂薄膜上剥去，然后，用传统方法对该抗蚀剂显影和工艺处理。尽管这些干膜抗蚀剂的优点超过了液态抗蚀剂，例如，它能够提供无针孔的均匀厚度的涂层，但干薄抗蚀剂仍有很多缺点。正如大家知道的那样，一般印刷电路板的导电铜表面有一个保护涂层，即防止铜氧化的络酸盐置换涂层。在干膜抗蚀剂用于金属表面之前，该金属换涂层必须用磨料擦除掉。称这种研磨过程使表面粗糙，并有利于干膜抗蚀剂对基板表面的粘附。然而，这种研磨擦除剂会造成后道腐蚀工序中整个电路的缺损。干膜抗蚀剂在向金属表面粘附时也会出现困难，除非对该金属事先作特殊的预处理。另外，干膜抗蚀剂不能有效地用于于印刷不规则的地形图的表面。例如，在基板表面上的微细划痕不可能为干膜抗蚀剂所填满。干膜仅仅是悬跨在划痕之上。在腐蚀过程中，腐蚀剂会渗入划痕，以致产生不合格的电路。进而言之，由于干膜抗蚀剂一般要被裁剪，使其与需涂敷的基板大小一致，所以在裁去超出薄膜的边角余料时，造成了材料的大量浪费，从而提高了成本。本专利技术的第二个内容是涉及电泳沉积工艺。电泳就是指在外加电场作用作用之下，带电粒子或分子通过液体媒介的运动。电泳沉积(或电沉积)是在一个电解槽中进行的，其中，被迁移的带电粒子所涂复的导电材料的表面充当一个电极。在液体媒介中带有正电荷的聚合物，或带有某种物物质(例如带正电荷的表面活化剂)的聚合物，被称为阳离子聚合物。阳离子聚合物在带负电荷的电极(阴极)表面上的电沉积称为阳离子电泳，而带负电荷的聚合物(负离子聚合物)在带正电荷的电极(阴极)上的电泳沉积称为阴离子电泳。采用电泳方法用有机材料涂敷金属物件是为大家所熟悉的，它广泛应用于涂复金属表面，例如汽车表面。电泳法已被应用于制备电气元件，例如，制备集成印刷电路板的电阻器和电容器。(U.S.3，303，078)。U.S.3，403，088是涉及弥散丙稀酸共聚物的水的阴离子电泳，用它来制备电器件的用加热的方法可固化，不感光，具有绝缘性能的涂层。U.S.3，446，723，也涉及了用阳离子电泳方法制备更好的用加热的方法可固化，不感光的涂层。该专利指出阳离子电泳比阴离子电泳更为优越，因为新生的氧不与聚合物发生反应。另外，金属离子被限制通过溶液，致使减少了涂层在水中的脱落和变色。另一些专利揭示了利用电泳法沉积不感光的，用加热方法可固化的涂层它们是U.S.3，925，181;U.S.3，975，251;U.S.3，200，057;U.S.4，238，385;以及U.S.4，338，235。“用于阳离子电沉积涂料的聚合物组合物”(P.E.Kondomenos和J.D.Nordstron，《涂料技术杂志》1982年3月686期，54卷，33-41页)也叙述了这类涂料的最新进展。感光涂料的电泳沉积也是众所周知的。U.S.3，738，835叙述了采用阴离子电泳从乳状液沉积感光混合物，该乳状液是从一种由聚氯乙烯的聚合物，感光材料，稳定剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一导电表面形成一个聚合物图形的工艺过程包括：（ａ）在上述表面上采用感光聚合物组合物以电泳方式沉积一层均匀薄膜，该感光聚合物组合物包含一种含水的溶液或乳剂，该溶液或乳剂至少含有一种聚合物，该聚合物含有带电的载体组，一种光增感剂，以及一个 用于交联该聚合物的未饱和组的源，（ｂ）上述薄膜部分在一个光化辐射源下曝光，并且（ｃ）将经过曝光的薄膜用一种含水溶液显影，以便在上述表面上形成一种被交联聚合物图形，上述图象对于腐蚀剂或电镀溶液具有抗蚀性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：威廉姆戴维德埃蒙斯，马克罗伯特文克利，
申请(专利权)人：罗姆和哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]