一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨配方的制作方法
【專利說(shuō)明】一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨配方
[0001](一)領(lǐng)域
一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨配方屬于化學(xué)領(lǐng)域。
[0002](二)簡(jiǎn)介
一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨特適用于金屬蝕刻，本產(chǎn)品是一種一種的液態(tài)光致成像抗蝕抗電鍍材料.適用于各種PCB板的高精密線路制造及各種金屬蝕刻工藝品的制造.本產(chǎn)品性能優(yōu)異，附著力佳，干燥快，耐酸性強(qiáng)。
[0003]因其是液態(tài)所以比普通干膜更便于施工，并具有普通干膜的解像度及抗蝕性電鍍性，是代替普通干膜的優(yōu)等材料。一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨特征:顏色藍(lán)色粘度80±5ps(25°C)固含量> 60%解像分析率線距與線寬0.05mm耐酸堿度PH值1_9，溫度45°C -50°C清洗劑醇類(lèi)，乙基溶劑或?qū)Ｓ孟淳W(wǎng)劑一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨操作方法:
1.涂布:絲網(wǎng)印刷，建議使用150-250目之網(wǎng)版印刷，電鍍制造使用150目效果最佳。
2.預(yù)烘干燥:單面制作:75°C±5°C 14分鐘，雙面制作:第一面:75°C ±5°C 10分鐘，第二面:75°C ±5°C 14分鐘。3.曝光條件:60-150mis/cm2，21格曝光尺7-9格。4.顯影條件:l%Na2C03 (碳酸鈉)溶液，溫度35°C X 60秒，噴淋壓力2_3kg/ cm2.5.顯影后烘烤:電鍍銅，鎳，金及蝕刻薄銅片等工藝一般無(wú)須特別后烤，如制作鍍純錫，蝕刻不銹鋼及厚金屬深蝕刻等特殊工藝，顯影后需130°C烘烤15分鐘效果最佳。6.電鍍條件:一般電鍍液及操作即可。7.蝕刻液:三氯化鐵，氯化銅，堿性氨(PH值8-9)，蝕刻壓力2-3kg/cm2.8.去膜3-5%Na0H(氫氧化鈉)溶液，溫度45°C _50°C，噴淋壓力2_3kg/ cm 2，1-2分鐘。
[0004]一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨簡(jiǎn)介液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨簡(jiǎn)稱LPR(LiquidPhotoResist)俗稱圖形濕膜。
[0005]它代表了圖形轉(zhuǎn)移技術(shù)的新發(fā)展，其解像力可達(dá)到0105mm甚至到01025mm。特別適于精細(xì)線條的(〈0115mm)圖形轉(zhuǎn)移。
[0006]液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨主要由下列基本成分組成:
1)高軟化點(diǎn)反應(yīng)性大分子(含-COOH等堿溶性基因)
2)稀釋劑(有機(jī)溶劑或反應(yīng)單體)
3)光引發(fā)劑/增感劑
4)填充料(滑石粉、BaS04等)
5)染料(色料)
6)添加劑(消泡劑、整平劑等)
一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨的基本工藝流程
一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨的工藝操作印制電路板的各種工藝都有其獨(dú)特的影響因素，一旦被忽視，勢(shì)必影響產(chǎn)品的質(zhì)量及交貨期。
[0007]現(xiàn)將LPR的各工藝過(guò)程重點(diǎn)論述如下:貯存條件和使用壽命液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨系感光性材料，有儲(chǔ)存條件和貯存時(shí)間要求。
[0008]其儲(chǔ)存條件為溫度:18?22°C相對(duì)濕度:55%±5%貯存時(shí)間:6個(gè)月使用壽命則與使用環(huán)境和時(shí)間有關(guān)，一般在使用環(huán)境達(dá)到要求的情況下(溫度< 25V，濕度(60%,無(wú)強(qiáng)烈紫外光照射，使用壽命為3天，最好在24h內(nèi)用完。
[0009]一旦超出有效期和有效使用期，工藝難以控制，甚至根本不能顯像出圖形，只能報(bào)廢。
[0010]因此應(yīng)確保在有效期內(nèi)使用，且根據(jù)絲印面積確定領(lǐng)用量。
[0011]操作環(huán)境凈化要求液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨用作印制板的精細(xì)線路圖形轉(zhuǎn)移，涂層上的任何灰塵存在，都有可能造成印制板斷路/短路，特別是對(duì)細(xì)密線條(小于012mm)以下根本無(wú)法進(jìn)行修補(bǔ)，直接造成產(chǎn)品報(bào)廢，不僅造成制造成本增加，而且影響交貨期，使經(jīng)營(yíng)難以在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占有優(yōu)勢(shì)。
[0012]因此要求操作區(qū)凈化，其凈化等級(jí)達(dá)到1k?10k級(jí)。如暫達(dá)不到，至少也應(yīng)保持工作區(qū)的環(huán)境清潔，防止異物如紙屑、顆粒、棉纖維、頭發(fā)絲等粘附于感光膜層上。
[0013]濕度要求基板表面潮濕的存在，將對(duì)涂布油墨后的涂層與金屬銅箔表面結(jié)合力產(chǎn)生不良影響，嚴(yán)重者造成滲鍍，側(cè)蝕，甚至斷路或短路。
[0014]因此保持環(huán)境的適當(dāng)濕度是必需的。一般要求:相對(duì)濕度彡55%。溫度要求環(huán)境溫度影響涂布印刷的油墨適應(yīng)性及感光材料的熱交聯(lián)聚合反應(yīng)。油墨的粘度也隨溫度的變化而變化。
[0015]因此應(yīng)控制環(huán)境溫度在:20?25°C (曝光間要求18?22°C )，此時(shí)油墨粘度為:70?90Pas(25°C )安全要求由于油墨屬感光性材料，對(duì)于300?400nm的紫外線敏感，因而工作區(qū)最好采用波長(zhǎng)彡460nm的黃光為安全光。
[0016]如實(shí)際情況不能滿足要求，應(yīng)保證各加工過(guò)程的銜接緊密。
[0017]對(duì)于需時(shí)效處理的過(guò)程，必須避強(qiáng)光存放，盡量減少涂層在成像前的受光量。
[0018]一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨工藝流程浸酸(5%?10%H2S0410?15min)水洗浮石磨板烘干。
[0019]基板前處理的目的是除去銅表面的氧化物，粗化銅表面，增加表面積，最終達(dá)到增強(qiáng)液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨與銅箔表面的結(jié)合力，以其滿足后續(xù)加工工藝的要求。
[0020]而基板干燥則是除去銅表面的水分，以免影響涂層與金屬銅箔表面的結(jié)合力，造成滲鍍、側(cè)蝕，甚至斷路或短路。
[0021]銅箔表面處理的好處，直接影響印制板的最終成品率，因此在生產(chǎn)過(guò)程中除經(jīng)常檢查磨板后的板面狀況外，還要定期進(jìn)行磨板后水膜試驗(yàn)(親水試驗(yàn))檢測(cè)，以確?；灞砻嫣幚砀蓛簟?br>[0022]涂布印刷(絲網(wǎng)印刷)PER-800 (B-106K)液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨是一單組份的感光材料。
[0023]絲印前進(jìn)行充分的攪拌，之后靜止30min左右以盡量消除因攪拌而產(chǎn)生的氣泡。
[0024]絲網(wǎng)印刷的目的是在經(jīng)前處理和干燥后的基板上，形成有一定厚度的感光膜層，以利進(jìn)行可靠的圖形轉(zhuǎn)移和經(jīng)受住后續(xù)的電鍍/蝕刻工藝的考驗(yàn)。PER-800 (B-106K)液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨經(jīng)工藝試驗(yàn)、論證后要求干燥后的膜層平均厚度達(dá)到(15±5)μπι,為此需合理選擇絲網(wǎng)印刷的網(wǎng)目數(shù)即每單位長(zhǎng)度上的線數(shù)，確定理論體積透墨量。
[0025]因此絲印油墨的理論厚度由絲絹材質(zhì)本身的參數(shù)決定，且與理論體積透墨量有關(guān)。
[0026]經(jīng)試驗(yàn)對(duì)PER-800 (B-106K)而言，宜采用100?120網(wǎng)目的的絲網(wǎng)進(jìn)行印刷。
[0027]網(wǎng)印涂布時(shí)采用空網(wǎng)整版印刷，絲印厚度與絲絹參數(shù)及油墨粘度有關(guān)，如采用雙面同時(shí)印刷可縮短加工周期，但必須制作一有適當(dāng)高度和有適當(dāng)數(shù)量支撐點(diǎn)的針床模板。此種方法只限于線寬彡013mm，地線/電源層的雙、多層板。
[0028]一種抗蝕刻感光保護(hù)油墨，由于采用整版空網(wǎng)印刷，預(yù)干預(yù)干的目的是蒸發(fā)油墨中存在的溶劑。
[0029]預(yù)干溫度、時(shí)間以及通風(fēng)的控制非常嚴(yán)格，預(yù)干溫度過(guò)高(預(yù)干區(qū)溫度場(chǎng)均勻度要求控制在±5°C，最好是在±3°C內(nèi))或時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，引起顯影困難，分辨率降低，脫膜困難，預(yù)干不夠，曝光時(shí)膜層會(huì)粘底片，從而造成斷線或短路。
[0030]預(yù)干后應(yīng)在12h內(nèi)做完曝光顯影過(guò)程，如閑置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則造成顯影不干凈，產(chǎn)生余膠，同樣會(huì)產(chǎn)生斷線或短路。316曝光曝光是液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移的重要環(huán)節(jié)，其作用是在紫外線的作用下，聚合單體分子吸收光能量產(chǎn)生光聚合反應(yīng)。
[0031]由于聚脂薄膜和玻璃對(duì)300nm以下波長(zhǎng)的光線透射率較低，所以曝光波長(zhǎng)范圍采用 320 ?400nm。
[0032]曝光是利用重氮掩膜片或黑白片，采用人工對(duì)位方式在曝光機(jī)上進(jìn)行。曝光時(shí)要嚴(yán)格控制其曝光量，曝光過(guò)度易使圖形線條變細(xì)或變粗(取決于采用正相還是相底片進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)移)，顯影困難；曝光不足則顯影時(shí)線條邊緣產(chǎn)生發(fā)毛、間距減小或增大，從而造成短路或斷線，曝光宜采用Dupont21級(jí)光密度表來(lái)確定，控制在7?9級(jí)。
[0033]液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨曝光應(yīng)帶冷卻系統(tǒng)，且用曝光光能量來(lái)控制的曝光機(jī)(PC2530)上進(jìn)行。
[0034]曝光量E發(fā)生變化。為了使每次曝光后所產(chǎn)生的聚合程度相同，宜用帶光能量積分儀的曝光機(jī)(PC-530)。
[0035]因?yàn)閹Ч饽芰糠e分儀的曝光機(jī)，在燈光強(qiáng)度發(fā)生變化時(shí)，能自動(dòng)調(diào)整曝光時(shí)間，維持E恒定。
[0036]經(jīng)試驗(yàn)PER-800 (B-106K)其曝光能量應(yīng)控制在60?100mJ/cm2范圍內(nèi)較合適。
[0037]顯影顯影的目的是將未曝光部分的膜層除去得到所需的電路圖形，其原理為:液態(tài)感光抗電鍍/抗蝕刻油墨光固化成分是由光引發(fā)劑、堿溶性大分子及非堿溶性反應(yīng)單體構(gòu)成。
[0038]紫外光照射后，被照部分的引發(fā)劑分解，產(chǎn)生自由基從而引發(fā)聚合反應(yīng)。
[0039]聚合后的涂層部分因分子量增大并形成立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在稀堿液中的溶解度下降，從而使其具有難溶性。
[0040]而未經(jīng)紫外光照射部分，涂層未發(fā)生交聯(lián)聚合反應(yīng)，堿溶性親水基因(-C00H羧基)與堿液發(fā)生反應(yīng)，從而被溶解。
[0041]顯影必須控制好槽液的濃度、溫度和顯影速度，注意噴嘴的壓力與噴液的分布等參數(shù)。同時(shí)必須掌握好顯影參數(shù)和曝光參數(shù)的匹配，應(yīng)根據(jù)本廠的設(shè)備條件通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。
[0042]因?yàn)楣夤袒糠钟捎谌匀淮嬖谥然?-C00H)等堿溶性基因，堿液對(duì)它有滲透、膨潤(rùn)作用，在未曝光抗蝕劑被溶解的同時(shí)，圖形兩側(cè)會(huì)受到堿液的滲入。