[发明专利]用于制造导电图案的抗蚀刻喷墨油墨

说明书

一种包含可聚合组合物的UV可固化喷墨油墨，其中所述可聚合组合物的至少80wt%由以下组成：a)15.0至70.0wt%的丙烯酰胺；b)20.0至75.0wt%的多官能丙烯酸酯；和c)1.0至15.0wt%的含有羧酸基团、磷酸基团或膦酸基团的单官能(甲基)丙烯酸酯；所有重量百分比(wt%)基于可聚合组合物的总重量。

技术领域

本发明涉及抗蚀刻喷墨油墨和制造导电图案的方法。

背景技术

印刷电路板通常通过在连接到不导电基材的铜片上涂覆光致抗蚀剂层、施加具有期望的导电图案的阴图的临时UV掩模、UV暴露光致抗蚀剂层、用显影剂去除未暴露的光致抗蚀剂层、通过蚀刻去除不需要的铜、通过碱性剥离浴去除暴露的光致抗蚀剂层、从而仅留下存在于不导电基材上的期望的导电铜图案来制得。

蚀刻是使用化学品(通常是强酸或金属腐蚀剂)来切入金属表面的未保护部分的工艺。使用显影剂来去除光致抗蚀剂层(通常50μm厚或更厚)导致额外的成本和化学废物。因此，已经研究了是否可以通过在铜板上UV可固化喷墨印刷抗蚀刻喷墨油墨层来消除显影步骤，在蚀刻之后该抗蚀刻喷墨油墨层通过碱性剥离浴以薄片形式去除以暴露导电铜图案。

US 5270368 (VIDEOJET)公开了用于喷墨印刷电路板的UV可固化抗蚀刻油墨，其包含具有至少两种丙烯酸酯组分、光引发剂和有机载体的树脂制剂，其中一种丙烯酸酯组分是具有侧羧基的芳族丙烯酸酯且其中一种丙烯酸酯组分是丙烯酸酯化的环氧单体或二聚体。优选的有机载体甲醇和甲基乙基酮以油墨组合物重量的40wt%至90wt%的范围使用。这些挥发性有机溶剂导致喷墨印刷头的潜在问题，使得在工业环境过程中可靠的喷墨印刷成为问题。减少有机溶剂的量导致太高的油墨粘度，因为传统上用于制备光致抗蚀剂涂层的一些芳族丙烯酸酯化合物具有非常高的粘度。例如，在US 5270368 (VIDEOJET)的所有实施例中使用的双酚A乙氧基化二丙烯酸酯(Photomer^TM 4028)在25℃下的粘度为800至1200mPa.s。这些芳族丙烯酸酯化合物对于在附着方面具有良好平衡是必要的，使得印刷的油墨层抗蚀刻，但在蚀刻后易于除去，尤其是因为在工业中使用许多不同的蚀刻条件和蚀刻剂。

WO 2004/106437 A (AVECIA)公开了一种用于蚀刻金属或合金表面的方法，其包括通过喷墨印刷将抗蚀刻油墨施用于金属或合金的选定区域、将抗蚀刻油墨暴露于光化辐射和/或粒子束辐射以实现聚合、任选地热处理抗蚀刻油墨且随后通过化学蚀刻工艺去除暴露的金属或合金，其中抗蚀刻油墨基本上不含溶剂。

另一个问题是碱性剥离浴中的薄片形成。剥离溶液通常是碱金属氢氧化物(例如氢氧化钠或氢氧化钾)或基于胺(例如单或三乙醇胺和四甲基氢氧化铵)。剥离溶液在三维结构的交联点处使聚合物链断裂，该三维结构在抗蚀剂的聚合期间且在抗蚀剂与铜表面之间的键断裂之前形成。为了延长剥离溶液的使用寿命，需要过滤溶液以除去剥离的抗蚀剂薄片。如果薄片尺寸太大，它倾向于粘附到剥离设备上，从而干扰制造过程的平稳运行。如果薄片太小，它们通过过滤器并返回剥离浴中。一段时间后，这些小薄片积聚并且还开始干扰制造过程的平稳运行。这些非常小的薄片倾向于阻塞剥离生产线的喷射喷嘴。剥离的薄片尺寸取决于剥离溶液的类型、剥离溶液的浓度、剥离溶液的温度和剥离设备的设计等。该众多的影响因素使得很难将薄片尺寸控制到所需尺寸。

因此，仍然需要改进的低粘度辐射可固化喷墨油墨，其适用于在可适用于宽范围的蚀刻剂和蚀刻条件的工业蚀刻工艺中的可靠喷墨印刷，并且不表现出与剥离和薄片形成相关的问题。

发明概述

为了克服上述问题，本发明的优选的实施方案提供了如权利要求1所要求保护的UV可固化喷墨油墨。

发现UV可固化喷墨油墨的非常特定的组合物能够组合固化速度、抗蚀刻性、可剥离性和薄片形成的所有要求。

本发明的其它目的将从下面的描述中变得显而易见。

实施方案的描述