[发明专利]双层涂布的负性光致抗蚀干膜

说明书

技术领域

本发明涉及一种双层涂布的负性光致抗蚀（光阻）干膜，其特征是在其两层支撑（或保护）薄膜之间有两层涂层，一层是高分子非感光材料的中间保护层，另一层为光敏材料的光阻剂涂层。 

背景技术

在印刷线路板的生产中，需要使用光阻干膜。出于生产成本及环保方面的考虑，绝大部分的光阻干膜是用水溶液进行显影的。 

一般而言，可用水溶液显影的光阻干膜，是由两个支撑层（或称为保护层）覆盖光阻剂薄膜而形成的。如图1所示，支撑层薄膜的厚度一般为15μm～25μm，光阻剂薄膜涂层一般为12μm～75μm。 

合适的支撑层可以从各种高聚薄膜中广泛选择，如聚酰胺、聚烯、聚酯等，其中支撑层一通常称为载体薄膜，而支撑层二通常称为覆盖薄膜。支撑层薄膜的厚度必须均匀，不含有任何颗粒杂质，这样才能保证干膜光阻剂的质量及使用效果，确保在应用时所生产的印刷线路板的合格率。而且载体薄膜还必须无色透明才能确保足够的曝光程度。 

通常，光阻干膜的生产是将光阻剂的有机溶液涂布到载体薄膜（一般而言是使用透明度极佳、不含任何异物颗粒的聚酯薄膜）上，待涂布层的有机溶剂挥发后形成”干”膜；然后再以另一层薄膜（通常是聚乙烯薄膜）覆盖在涂布层上而形成光阻干膜产品,如图1所示。 

应用于生产印刷线路板的光阻干膜分成两类，即正性及负性光阻干膜。在曝光后，光阻剂层的曝光部分在显影液中从不可溶变成可溶的，即为正性干膜； 反之，在曝光后，光阻剂层的曝光部分在显影液中由可溶变为不可溶的，即为负性光阻干膜。 

在使用负性光阻干膜时，先将聚乙烯薄膜剥离，同时将光阻剂涂层连同载体薄膜热压至用铜箔覆盖的基物上。然后将线路图像的底片覆盖于载体薄膜之上，用紫外光或镭射光透过底片和载体薄膜使光阻剂曝光而发生光聚合反应。负性光阻干膜中的光阻剂塗层在碱性显影水溶液是可溶的,而曝光后光阻剂塗层中的一些组分发生光聚合反应而不溶于碱性显影水溶液。曝光后的光阻干膜在除去载体薄膜后，在碱性水溶液中显影，除去干膜的未曝光可溶部分而保留其曝光不溶部分。可溶部分所覆盖的铜箔表面随即裸露，由蚀刻液除去，余下的即为不可溶的干膜部分及其覆盖而保留的铜层。最后用碱性剥离液将在显影液中不溶的干膜剥离除去即形成电子线路。 

使用正性光阻干膜的步骤与上述负性光阻干膜类似,但其光阻剂塗层是不溶于碱性显影水溶液的,曝光发生光化学反应后,光阻剂塗层的曝光部今即可溶于碱性显影水溶液。由于該本质的不同,使得正性及负性光致干膜的化学组成,制作方法及要求,以及使用工艺上都存在了很大的差異。 

上述光阻干膜在印刷线路板生产中的应用以及正性、负性光阻干膜已为印刷线路板工业界所熟知。 

在传统的負性光阻干膜使用上，载体薄膜的使用是必要的。首先，它起了一种阻隔氧气的作用。众所周知，氧是游离基反应的抑制剂,在有氧气存在的条件下，曝光的速度会降低。其次，该载体薄膜起了一种在貯存及运輸中保护干膜光阻剂涂层的作用。更重要的是没有该载体薄膜，曝光用底片会与干膜光阻剂粘连而造成加工缺隙。由于曝光是透过该载体薄膜实施,因此，载体薄膜必须无色透明才能确保曝光时的曝光度及质量，这就增加了载体薄膜的成本。而且 由于厚度15μm到25μm的载体薄膜会有一定的光散射作用，使光阻干膜的解析度降低而影响产品质量。 

发明内容

本发明的目的是提供一种可用水溶液显影的双层涂布的负性干膜光阻剂，以改进现有传统光阻干膜的技术，降低载体薄膜的要求及成本，并使光阻干膜的解析度得以提高。本发明还包含有该高分子涂层材料的选用及某些高分子涂层材料的合成。本发明还包含有粘合剂的组分及合成，游离基引发剂、多功能基团可光聚单体、增塑剂及热聚抑制剂在负性光致抗蚀干膜中的使用。 

本发明的双层涂布的负性光致抗蚀干膜的组成及制作的方法如下： 

本发明的双层涂布的负性光致抗蚀干膜，包括有载体薄膜、覆盖薄膜、光阻剂层及中间保护层，其特征在于： 

本发明中在载体薄膜与光阻剂之间添加了一种水溶性的高分子涂层作为中间保护层,中间保护层是无色透明的，在显影液中可溶解，与光阻剂层及载体薄膜具有良好的粘着力，以确保光阻干膜生产時的质量;更重要的是中间保护层与光阻剂层的粘着力要大于其与载体薄膜的粘着力,在剥离载体薄膜时,中间保护层仍紧密盖扵光阻剂层上。中间保护层材料还必须具有很低的氧气渗透率，因此曝光前除去载体薄膜后留在光阻剂层表面的中间保护层就可以起到阻隔氧气的作用，防止曝光过程中光阻剂层进行光引发自由基聚合时受到氧气的抑制。