一種抗蝕刻感光保護油墨配方的制作方法
【專利說明】一種抗蝕刻感光保護油墨配方
[0001](一)領域
一種抗蝕刻感光保護油墨配方屬于化學領域。
[0002](二)簡介
一種抗蝕刻感光保護油墨特適用于金屬蝕刻，本產品是一種一種的液態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.本產品性能優異，附著力佳，干燥快，耐酸性強。
[0003]因其是液態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等材料。一種抗蝕刻感光保護油墨特征:顏色藍色粘度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，乙基溶劑或專用洗網劑一種抗蝕刻感光保護油墨操作方法:
1.涂布:絲網印刷，建議使用150-250目之網版印刷，電鍍制造使用150目效果最佳。
2.預烘干燥: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油墨簡介液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨簡稱LPR(LiquidPhotoResist)俗稱圖形濕膜。
[0005]它代表了圖形轉移技術的新發展，其解像力可達到0105mm甚至到01025mm。特別適于精細線條的(〈0115mm)圖形轉移。
[0006]液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨主要由下列基本成分組成:
1)高軟化點反應性大分子(含-COOH等堿溶性基因)
2)稀釋劑(有機溶劑或反應單體)
3)光引發劑/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油墨的基本工藝流程
一種抗蝕刻感光保護油墨的工藝操作印制電路板的各種工藝都有其獨特的影響因素，一旦被忽視，勢必影響產品的質量及交貨期。
[0007]現將LPR的各工藝過程重點論述如下:貯存條件和使用壽命液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨系感光性材料，有儲存條件和貯存時間要求。
[0008]其儲存條件為溫度:18?22°C相對濕度:55%±5%貯存時間:6個月使用壽命則與使用環境和時間有關，一般在使用環境達到要求的情況下(溫度< 25V，濕度(60%,無強烈紫外光照射，使用壽命為3天，最好在24h內用完。
[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，只能報廢。
[0010]因此應確保在有效期內使用，且根據絲印面積確定領用量。
[0011]操作環境凈化要求液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨用作印制板的精細線路圖形轉移，涂層上的任何灰塵存在，都有可能造成印制板斷路/短路，特別是對細密線條(小于012mm)以下根本無法進行修補，直接造成產品報廢，不僅造成制造成本增加，而且影響交貨期，使經營難以在市場競爭中占有優勢。
[0012]因此要求操作區凈化，其凈化等級達到1k?10k級。如暫達不到，至少也應保持工作區的環境清潔，防止異物如紙屑、顆粒、棉纖維、頭發絲等粘附于感光膜層上。
[0013]濕度要求基板表面潮濕的存在，將對涂布油墨后的涂層與金屬銅箔表面結合力產生不良影響，嚴重者造成滲鍍，側蝕，甚至斷路或短路。
[0014]因此保持環境的適當濕度是必需的。一般要求:相對濕度彡55%。溫度要求環境溫度影響涂布印刷的油墨適應性及感光材料的熱交聯聚合反應。油墨的粘度也隨溫度的變化而變化。
[0015]因此應控制環境溫度在:20?25°C (曝光間要求18?22°C )，此時油墨粘度為:70?90Pas(25°C )安全要求由于油墨屬感光性材料，對于300?400nm的紫外線敏感，因而工作區最好采用波長彡460nm的黃光為安全光。
[0016]如實際情況不能滿足要求，應保證各加工過程的銜接緊密。
[0017]對于需時效處理的過程，必須避強光存放，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，最終達到增強液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨與銅箔表面的結合力，以其滿足后續加工工藝的要求。
[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合力，造成滲鍍、側蝕，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，因此在生產過程中除經常檢查磨板后的板面狀況外，還要定期進行磨板后水膜試驗(親水試驗)檢測，以確保基板表面處理干凈。
[0022]涂布印刷(絲網印刷)PER-800 (B-106K)液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨是一單組份的感光材料。
[0023]絲印前進行充分的攪拌，之后靜止30min左右以盡量消除因攪拌而產生的氣泡。
[0024]絲網印刷的目的是在經前處理和干燥后的基板上，形成有一定厚度的感光膜層，以利進行可靠的圖形轉移和經受住后續的電鍍/蝕刻工藝的考驗。PER-800 (B-106K)液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨經工藝試驗、論證后要求干燥后的膜層平均厚度達到(15±5)μπι,為此需合理選擇絲網印刷的網目數即每單位長度上的線數，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本身的參數決定，且與理論體積透墨量有關。
[0026]經試驗對PER-800 (B-106K)而言，宜采用100?120網目的的絲網進行印刷。
[0027]網印涂布時采用空網整版印刷，絲印厚度與絲絹參數及油墨粘度有關，如采用雙面同時印刷可縮短加工周期，但必須制作一有適當高度和有適當數量支撐點的針床模板。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油墨，由于采用整版空網印刷，預干預干的目的是蒸發油墨中存在的溶劑。
[0029]預干溫度、時間以及通風的控制非常嚴格，預干溫度過高(預干區溫度場均勻度要求控制在±5°C，最好是在±3°C內)或時間過長，引起顯影困難，分辨率降低，脫膜困難，預干不夠，曝光時膜層會粘底片，從而造成斷線或短路。
[0030]預干后應在12h內做完曝光顯影過程，如閑置時間過長，則造成顯影不干凈，產生余膠，同樣會產生斷線或短路。316曝光曝光是液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨進行圖形轉移的重要環節，其作用是在紫外線的作用下，聚合單體分子吸收光能量產生光聚合反應。
[0031]由于聚脂薄膜和玻璃對300nm以下波長的光線透射率較低，所以曝光波長范圍采用 320 ?400nm。
[0032]曝光是利用重氮掩膜片或黑白片，采用人工對位方式在曝光機上進行。曝光時要嚴格控制其曝光量，曝光過度易使圖形線條變細或變粗(取決于采用正相還是相底片進行圖形轉移)，顯影困難；曝光不足則顯影時線條邊緣產生發毛、間距減小或增大，從而造成短路或斷線，曝光宜采用Dupont21級光密度表來確定，控制在7?9級。
[0033]液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨曝光應帶冷卻系統，且用曝光光能量來控制的曝光機(PC2530)上進行。
[0034]曝光量E發生變化。為了使每次曝光后所產生的聚合程度相同，宜用帶光能量積分儀的曝光機(PC-530)。
[0035]因為帶光能量積分儀的曝光機，在燈光強度發生變化時，能自動調整曝光時間，維持E恒定。
[0036]經試驗PER-800 (B-106K)其曝光能量應控制在60?100mJ/cm2范圍內較合適。
[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:液態感光抗電鍍/抗蝕刻油墨光固化成分是由光引發劑、堿溶性大分子及非堿溶性反應單體構成。
[0038]紫外光照射后，被照部分的引發劑分解，產生自由基從而引發聚合反應。
[0039]聚合后的涂層部分因分子量增大并形成立體網絡結構，在稀堿液中的溶解度下降，從而使其具有難溶性。
[0040]而未經紫外光照射部分，涂層未發生交聯聚合反應，堿溶性親水基因(-C00H羧基)與堿液發生反應，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。同時必須掌握好顯影參數和曝光參數的匹配，應根據本廠的設備條件通過試驗來確定。
[0042]因為光固化部分由于仍然存在著羧基(-C00H)等堿溶性基因，堿液對它有滲透、膨潤作用，在未曝光抗蝕劑被溶解的同時，圖形兩側會受到堿液的滲入。