專利名稱：堿水型顯影光成像抗蝕劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由含有可光致聚合物質(zhì)的感光劑構(gòu)成的適用于照相制板的堿水型顯影光成像抗蝕劑。
堿水型顯影光成像液體抗蝕劑(以下簡稱為液體光致抗蝕劑)，一般由主體樹脂、稀釋劑、光引發(fā)劑和助劑組成，將它用于照相制板法制作印刷線路板，具有分辨率高、成本比普通采用的干膜抗蝕劑價廉，使用方便等優(yōu)點，但通常的液體光致抗蝕劑采用有機溶劑作稀釋劑，涂布在印刷線路基板上的液體光致抗蝕劑濕膜涂層需加熱干燥后形成干涂層，才可把有印刷線路圖像的負片緊貼在帶干涂層的基板上，進行接觸曝光，從而獲得高分辨率的圖像。例如Weigt，Wilfried等人就是采用這種方法(見1989年5月24日提交的民主德國專利，專利號DD268 312)，所用稀釋劑為二氯甲烷、甲醇、丙酮這類有機溶劑。這類有機溶劑存在污染環(huán)境，使用不安全，以及因有機溶劑的揮發(fā)性高而引起抗蝕劑在使用過程中粘度增大，給使用帶來不便等問題。美國高士公司(Grace公司)的Brnwn，Alan Rnbert等人采用了(甲基)丙烯酸類單酯(或多酯)單體型反應(yīng)性稀釋劑代替抗蝕劑中的普通有機溶劑，(見1988年12月4日提交的歐洲專利，專利號0287019)，但涂布后的濕膜經(jīng)一般加熱不能干燥，需采用特殊的平行光照射式非接觸曝光裝置曝光，并影響圖像分辨率。
本發(fā)明的目的是提供一種由新型反應(yīng)性稀釋劑配制的可接觸曝光、具有高分辨率的堿水型顯影光成像抗蝕劑。它是由一種或多種沸點高于160℃改性馬來酸酐共聚物作主體樹脂;的液體脂肪族飽和羧酸酯作為反應(yīng)性稀釋劑;與光引發(fā)劑和助劑組成。改性馬來酸酐共聚物是用常規(guī)方法采用(甲基)丙烯酸羥烷基酯、羥甲基丙烯酰胺、烯丙基醇、丁醇等含羥基的不飽和和/或飽和化合物使固態(tài)或液態(tài)馬來酸酐共聚物部分酯化制得。固態(tài)或液態(tài)馬來酸酐共聚物是指苯乙烯-馬來酸酐共聚物、α-甲基苯乙烯-馬來酸酐共聚物、異丁烯-馬來酸酐共聚物、(甲基)丙烯酸酯-馬來酸酐共聚物、甲基乙烯基醚-馬來酸酐共聚物、苯乙烯-馬來酸酐-醋酸乙烯共聚物等馬來酸酐的二元或三元共聚物。本發(fā)明所采用的反應(yīng)性稀釋劑為液態(tài)脂肪族飽和羧酸單酯或多酯，它是由脂肪族醇和脂肪族有機酸經(jīng)酯化反應(yīng)生成的液態(tài)飽和有機酯，具體說是由取代或未取代的脂肪族醇同脂肪族羧酸或脂肪族羧酸酐或酰氯衍生物生成的沸點高于160℃的液態(tài)飽和酯(沸點低于160℃時，因揮發(fā)性大，就體現(xiàn)不出來本發(fā)明的優(yōu)點)。其制備方法是眾所周知的。稀釋劑可以是上述的一種酯，也可以是多種酯的混合物。制備反應(yīng)性稀釋劑所采用的取代或未取代的脂肪族醇，可以是一元醇，諸如甲醇、乙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(甲氧甲氧基)乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚等;也可以是二元醇或多元醇，諸如乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇、一縮丙二醇、二縮丙二醇、丙三醇、丁三醇等。所用的脂肪族羧酸類化合物，可以是一元、二元或多元羧酸，諸如乙酸、乙酰丙酸、丁酸、戊酸、己酸、辛酸、癸酸、乳酸、松油酸、C3-C5的二元酸(如丙二酸、丁二酸、戊二酸)，以及檸檬酸等，也可以是上述脂肪族有機酸的羧酸酐或酰氯衍生物。反應(yīng)性稀釋劑用量隨主體樹脂分子量增加而增加。光引發(fā)劑一般采用在200-450毫米波長的紫外光照射下能產(chǎn)生可引發(fā)光聚合的自由基型光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑可采用本技術(shù)領(lǐng)域眾所周知的諸如安息香醚類、苯偶酰類、取代的苯乙酮衍生物、二苯甲酮、噻噸酮衍生物以及蒽醌類化合物等;也可采用陽離子型光引發(fā)劑。助劑包括交聯(lián)劑(如各種多丙烯酸酯)、增塑劑(如環(huán)氧大豆油、磷酸三苯酯等)、阻聚劑(如對苯二酚、對甲氧基苯酚等)、填料(如硅藻土、硫酸鋇等)、脫泡劑(如硅油)、顏料(如酞菁綠、孔雀石綠)，以及其它常規(guī)添加助劑。助劑的用量主要依照抗蝕劑作油墨用途所要求的粘度而定。
本發(fā)明所提供的堿水型顯影光成像抗蝕劑，各組分的重量份數(shù)為A、主體樹脂改性馬來酸酐共聚物 100份B、反應(yīng)性稀釋劑液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯 100-300份C、光引發(fā)劑 1-10份D、助劑 50-150份本發(fā)明提供的含新型反應(yīng)性稀釋劑的堿水型顯影光成像抗蝕劑，作為光致抗蝕油墨使用，在用于制作印刷線路板時，由于它不含揮發(fā)性大的普通有機溶劑，因此在涂布時，粘度穩(wěn)定、涂層均勻，易控制涂膜的厚度，涂布中不會產(chǎn)生油墨拉絲、堵塞絲網(wǎng)網(wǎng)孔等不良現(xiàn)象，濕膜一經(jīng)加熱即可因反應(yīng)固化成干膜，可用接觸曝光方式成像，并且用稀堿水溶液顯影，制得的圖像具有優(yōu)異的分辨率。由于不含普通有機溶劑，所以使用安全、無環(huán)境污染等問題。本發(fā)明作為油墨用于制造印刷線路板，其使用方法如下將粘稠狀(粘度為10-500Ps(25℃))的油墨通過絲網(wǎng)滿板印刷、輥涂、刮涂等工序涂布在印刷線路基板上，經(jīng)過60-120℃，加熱15分鐘以上，形成厚度約為20微米的干膜，在紫外光照射下，通過照相負片接觸曝光，再用1-2%的Na2CO3水溶液顯影，便在基板上形成耐蝕刻和耐圖形電鍍的線路圖像，蝕刻后的印刷線路板用5%左右的NaOH水溶液去膜處理，即制得分辨率高的印刷線路板，采用本發(fā)明所提供的反應(yīng)性稀釋劑，還可用來配制印刷線路板用的光成像阻焊油墨。
實施例1用前述的脂肪族醇同脂肪族羧酸或脂肪族羧酸酐或酰氯衍生物，按公知的酯化反應(yīng)方法制備液態(tài)脂肪族飽和羧酸單酯或多酯作為本發(fā)明所提出的反應(yīng)性稀釋劑。以下實施例中的反應(yīng)性稀釋劑均為其中一種或多種沸點高于160℃的液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯。
一種堿水型顯影光成像抗蝕劑的配方組成為主體樹脂(改性苯乙烯-馬來酸酐共聚物)100克反應(yīng)性稀釋劑(液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯)180克光引發(fā)劑(二苯甲酮)1克助劑50克主體樹脂是用苯乙烯-馬來酸酐共聚物(蘇州益民化工廠產(chǎn)品，數(shù)均分子量大約1500)溶于丁酮后經(jīng)甲基丙烯酸羥丙酯反應(yīng)改性制得，隨后加入反應(yīng)性稀釋劑，在室溫下真空脫除丁酮，再加入光引發(fā)劑和助劑，經(jīng)三輥機在常溫下捏合后便可制得。反應(yīng)性稀釋劑是由丙三醇與乙酸經(jīng)酯化反應(yīng)制得。
實施例2一種堿水型顯影光成像抗蝕劑的配方組成為主體樹脂(改性苯乙烯-馬來酸酐-醋酸乙烯液態(tài)三元共聚物)100克反應(yīng)性稀釋劑(液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯)100克光引發(fā)劑(二苯甲酮)10克助劑150克主體樹脂是用苯乙烯-馬來酸酐-醋酸乙烯液態(tài)三元共聚物(江陰南閘建筑材料廠產(chǎn)品)溶于丁酮后經(jīng)與甲基丙烯酸羥丙酯反應(yīng)改性制得，隨后按實施例1所述的同樣方法制得抗蝕劑。所用反應(yīng)性稀釋劑是由二甘醇與丁二酸酐經(jīng)酯化反應(yīng)制得。
實施例3一種堿水型顯影光成像抗蝕劑的配方組成為主體樹脂(改性的苯乙烯-馬來酸酐共聚物和改性的苯乙烯-馬來酸酐-醋酸乙烯液態(tài)三元共聚物的混合物)100克反應(yīng)性稀釋劑(液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯)300克光引發(fā)劑(二苯甲酮)7克助劑90克主體樹脂為二種改性馬來酸酐共聚物的混合物組成，其中一種為改性的苯乙烯-馬來酸酐-醋酸乙烯液態(tài)三元共聚物(按實施例2的方法制備)，另一種為改性的高分子量苯乙烯-馬來酸酐共聚物，二者重量比為7∶3。
改性的高分子量苯乙烯-馬來酸酐共聚物合成方法如下將98克馬來酸酐溶于105毫升丁酮，然后按滴加時間6小時滴入盛有104克苯乙烯、1.6克過氧化苯甲酰的帶攪拌三口瓶中，反應(yīng)溫度為80℃，滴加完畢，再繼續(xù)反應(yīng)4小時，便制得高分子量的苯乙烯-馬來酸酐共聚物(數(shù)均分子量4.52×104)，經(jīng)與甲基丙烯酸羥丙酯反應(yīng)進行改性，得到改性的高分子量苯乙烯-馬來酸酐共聚物，所用反應(yīng)性稀釋劑是由丙二醇單丁醚與己酰氯經(jīng)酯化反應(yīng)制得。
實施例4將堿水型顯影光成像抗蝕劑作為光致抗蝕油墨使用，采用絲網(wǎng)滿板印刷法涂布到印制板基材上，加熱使?jié)衲し磻?yīng)固化，涂膜在1千瓦中壓汞燈照射下，通過照像負片接觸曝光，1.5% Na2CO3水溶液顯影，便在基板上形成線寬在200微米以下的耐蝕刻和耐圖形電鍍的高分辨率線路圖像。
權(quán)利要求
1.一種堿水型顯影光成像抗蝕劑，以改性馬來酸酐共聚物為主體樹脂與稀釋劑、光引發(fā)劑和助劑組成，其特征在于稀釋劑為液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯組成的反應(yīng)性稀釋劑，抗蝕劑的組成按重量份數(shù)為A、主體樹脂改性馬來酸酐共聚物100份；B、反應(yīng)性稀釋劑液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯 100-300份；C、光引發(fā)劑1-10份；D、助劑50-100份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗蝕劑，其特征在于，反應(yīng)性稀釋劑為取代或未取代的脂肪族醇同脂肪族羧酸或脂肪族羧酸酐或酰氯衍生物經(jīng)酯化反應(yīng)生成的沸點高于160℃的一種或多種液態(tài)脂肪族飽和羧酸單酯或多酯。
3.本發(fā)明所提供的堿水型顯影光成像抗蝕劑，可作為光致抗蝕油墨用于制造印刷線路板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種堿水型顯影光成像抗蝕劑，它是以改性馬來酸酐共聚物為主體樹脂，沸點為160℃以上的液態(tài)脂肪族飽和羧酸酯為反應(yīng)性稀釋劑，與光引發(fā)劑和助劑組成，可作為油墨用于制造印刷線路板，其涂層均勻，濕膜一經(jīng)加熱即固化成干膜，就可用接觸曝光制得高分辨率的印刷線路圖像。它不含揮發(fā)性大的有機溶劑，粘度穩(wěn)定，故使用方便安全、無環(huán)境污染。
文檔編號G03F7/004GK1056754SQ9110468
公開日1991年12月4日 申請日期1991年7月16日 優(yōu)先權(quán)日1991年7月16日
發(fā)明者任孝修, 黃明智, 饒國英, 姚光俊, 王啟明, 張煥印 申請人:北京化工學(xué)院