[发明专利]蚀刻或电镀方法以及抗蚀油墨

说明书

本专利申请是申请日为2007年8月6日，发明名称为“蚀刻或电镀方法以及抗蚀油墨”的中国专利申请200780036674.5的分案申请。

技术领域

本发明涉及蚀刻或电镀方法——其包括喷墨印刷抗蚀油墨，以及涉及在该方法中使用的抗蚀油墨。

发明背景

一种将期望的图案或图像蚀刻到基底上的熟知的方法，包括首先将被称为抗蚀油墨的油墨印刷到基底上，印刷到不被蚀刻的那些基底部分上，以保护或掩蔽那些区域远离蚀刻介质。带有抗蚀油墨掩蔽的基底随后被暴露于蚀刻介质，例如，酸水溶液，没有被油墨掩蔽的基底区域被蚀刻。在蚀刻步骤之后，该抗蚀油墨例如通过在碱中冲洗被从基底移除。该方法被广泛用于印制电路板的制造中，其中多次沉积、掩蔽和蚀刻步骤被用于建立复杂的结构。在太阳能电池和钢压纹带的制造过程中，抗蚀油墨也被用于蚀刻中。

和蚀刻一样，抗蚀油墨在电镀中具有应用。在此种情况中，抗蚀油墨掩蔽基底的区域远离电镀介质并因此防止在那些区域上的沉积。该方法在一些太阳能电池的生产中被使用。

丝网印刷广泛地被用于将抗蚀油墨应用到基底中。这项技术成本低且可靠。

在抗蚀剂的丝网印刷中使用的油墨经常是光固化的，因此，在它被印刷到基底上之后，该油墨立即可以被固化成硬膜。这样的丝网油墨典型地包括可达40％的碱溶性树脂，以便赋予已固化油墨层碱溶性，因此，它们可以利用碱水溶液从基底中被洗掉。

最近，进行了使用喷墨印刷来印刷抗蚀图像的尝试。喷墨印刷相比丝网印刷具有一些优点，例如，以计算机可读形式存储的图像可以被直接印刷至基底，且可以获得更高的分辨率。但是，采用喷墨作为印刷抗蚀剂的方法受到限制，部分是因为目前可得的喷墨油墨没有同时具有抗蚀油墨所需的包括容易去除这样的性质。

具体地，因为喷墨油墨必须具有非常低的黏度，以便进行适当地喷射，在油墨被固化之前，其趋向于迅速地铺展在基底的表面上，尤其在基底具有不平坦或结构化表面的情况下，因此失去了边缘清晰度(edge definition)。此外，传统的喷墨油墨难于从基底中去除，需要使用有机溶剂和/或机械刮擦或磨蚀。

对改进的抗蚀油墨以及涉及抗蚀油墨的改进的蚀刻和电镀方法仍存在需要。

发明内容

本发明提供蚀刻或电镀方法，其包括以下步骤：

ⅰ)将碱可去除的水不溶性热熔喷墨油墨喷墨印刷到基底上，以形成抗蚀图像；

ⅱ)在酸性水介质中蚀刻或电镀该基底；和

ⅲ)用碱水溶液(aqeous alkali)去除抗蚀图像。

另一方面，本发明提供用作蚀刻或沉积(例如，电镀)抗蚀剂的碱可去除的水不溶性热熔喷墨油墨。

具体实施方式

碱水溶液冲洗目前被广泛用于去除丝网抗蚀油墨，因此本发明方法的抗蚀剂去除步骤通常可以通过该方法的操作员使用传统冲洗设备来进行。此外，使用碱水溶液作为冲洗介质来去除抗蚀油墨避免了使用有机溶剂的需要，由于安全、对环境的影响和成本等原因，这些有机溶剂是不希望的。在本发明的方法中，油墨是碱可去除的，并且通常也不必使用机械方法例如通过摩擦或刮擦来去除该抗蚀油墨。

所述油墨是热熔油墨，也就是说，它在室温即25℃是固体，在打印机内被熔化并被热喷到基底上。本发明人已经发现热熔喷墨油墨产生特别优良的抗蚀图像清晰度，原因在于它们在与基底接触之后非常迅速地冷却且固化，因此抑制了油墨的铺展。传统的热熔油墨主要基于烃蜡，因此在水介质中完全不溶。这样的传统热熔油墨只能通过用有机溶剂冲洗或通过机械刮擦来移除并且没有发现作为抗蚀剂的应用。本发明人已经发现能够配制适于喷墨应用的热熔油墨，并且该热熔油墨通过用碱水溶液冲洗而被容易地去除，同时在蚀刻和电镀所用的酸性介质中是不溶的。

如本文所使用的术语“碱可去除的”是指使用在蚀刻和电镀工艺中通常使用的碱水溶液条件，油墨可以容易地从基底去除。

如本文所使用的术语“水不溶性”是指油墨在中性水中(pH7.0-6.5)以及在蚀刻和电镀工艺通常使用的酸性水介质中是不溶的，因此，在蚀刻或电镀步骤过程中或在任何相关的水漂洗步骤中，该油墨将不会从基底中移除。

如本文所使用的术语“水可洗性”和“碱可洗性”以及类似术语是指按照下面给出的试验方法所测定的水和碱可洗性。

任选地，该油墨具有至少80％，优选地至少90％，更优选地至少95％，以及特别优选地至少99％的碱可洗性。

任选地，该油墨具有少于20％，优选地少于10％，更优选地少于5％，以及特别优选地少于1％的水可洗性。