专利名称：改进的热熔组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一旦暴露在光化辐射照射下会固化的用作抗镀覆抗刻蚀并且容易从 基底剥离的热熔组合物。更具体来说，本发明涉及一旦暴露在光化辐射照射下会固化的用 作抗镀覆抗刻蚀的热熔组合物，它们容易从基底剥离，且含有与不带有酸基团的丙烯酸酯 单体结合的高酸值蜡。
背景技术：
热熔体(hot melt)室温下是固态，但是在升高的工作温度下，在喷墨打印装置中 以液态存在。在喷墨工作温度下，液体热熔体的液滴从打印设备中喷射出来，和当液滴接触 印刷材料的表面时，它们会硬化形成液滴的预定图案。热熔体被应用于直接和转移印工艺。热熔体通常被浇铸成固体柱状并被放入喷墨 打印装置中。喷墨装置的温度被升高到工作温度，形成带有选择性流体性质的液相。热熔体 随即作为液体在工作温度下保存在喷墨打印机的贮存器和印刷头中。然后液态的热熔体可 以预定图案施加于基板上。尽管热熔体已被用于传统的印刷业一段时间了，电子行业开始 注意到这些化合物在解决电子器件制造中存在的问题的潜在用途，如在印刷电路板(PCBs) 制造中。印刷电路板通常通过复杂的工序制备，如涉及六个或更多个阶段的干膜负性光致 抗蚀剂(photoresist)工序。首先，绝缘基板被压上或涂上铜，然后铜表面被覆盖上光致抗 蚀剂层。准备好印刷电路所需导电电路负像的光掩膜(photo-tool)。光掩膜被直接放在光 致抗蚀剂层上，在那些紫外光照射下的区域聚合并且固化，在光致抗蚀剂层生成所需导电 电路的潜影。然后光致抗蚀剂层被显影以除去光致抗蚀剂层未暴露的地方。这种化学处理 通常是弱碱性，其中光致抗蚀剂层包含游离羧基。然后，暴露的铜通过化学刻蚀从那些没有被光致抗蚀剂层保护的区域被选择性地 移除。最终光致抗蚀剂层暴露的区域被化学移除，例如使用更强的水溶性碱，其中光敏层包 含游离羧基。虽然该工艺被广泛用于印刷电路板的制造，但它冗长、昂贵且浪费材料，因为光致 抗蚀剂层是单独制备的，且施加到铜/绝缘基板层压体的全部区域。此外，包含所需导电电 路的负像的光掩膜经常远离光掩膜层，因此出现紫外光辐射的衍射，导致不直接在光掩膜 的紫外透明区域底下的光致抗蚀剂区域的显影和聚合。当制备光掩膜时这些问题必须被考 虑到，且可能降低导电电路的密度和清晰度。此外，光致抗蚀剂的化学结构必须被小心地控 制，因为在紫外光照前后它的去除都依赖于碱处理。如果未暴露的光致抗蚀剂被不完全去 除或者暴露的和聚合的光致抗蚀剂的一部分在化学刻蚀铜之前被除去，所需的导电电路的 密度和完整性会受到严重损害。因此，使用喷墨打印技术在铜/绝缘压板的特定区域施用 光致抗蚀剂或者相似材料存在重要的吸引力，因为它免去了一步光成像和显影的需要。当喷墨打印时，像和负像可直接从电脑中由数字化形式提供，工艺步数减半，避免 了使用不同强度的水溶性碱差量去除光致抗蚀剂的需要。也由于没有远离光致抗蚀剂层的光掩膜，所以有改善电路清晰度和密度的潜力。关于光致抗蚀剂材料，由于光致抗蚀剂只用 于那些被保护不受化学刻蚀的区域，所以也可以节省费用。基本上完全除去光致抗蚀剂或相似材料是平版印刷技术非常想要的。如果去除之 后，光致抗蚀剂残余物留在基板上，该残余物可能会破坏基板的进一步加工。例如，光致抗 蚀剂可能会沉积在印刷电路板上用作形成电路图案的负模版。基板上没有被模板覆盖的部 分被刻蚀剂刻蚀掉，然后光致抗蚀剂被剥离。接下来的步骤通常包括粘合(bonding)步骤 或者一步或多步金属镀覆过程。剥离后任何留在印刷电路板上的残余物可能会破坏粘合或 金属镀覆，导致有缺陷的电子器件。除基本上完全去除之外，快速去除光致抗蚀剂对于平版印刷产业的工人也重要。 由于大多数电子器件制造包含流水线式的过程，去除越快，整个制造过程越有效率。因此， 需要能快速完全地从基板去除光致抗蚀剂或相似材料。美国专利7，427，360公开了一种用抗蚀刻油墨代替传统光致抗蚀剂成像方法的 喷墨打印工艺来制造电子器件的过程。该墨水包括a) 30-90份无酸基团的包含单或更高 官能度的丙烯酸酯官能单体，其中5-95重量％是一种或多种单官能单体；b) 1-30份包含 一种或多种酸基团的丙烯酸酯官能单体；c)0-20份聚合物或预聚物；d)0-20份自由基引发 剂；e)0-5份着色剂；f)0-5份表面活性剂；且40°C时墨水粘度不大于30cPs (mPa · s)。墨 水基本不含溶剂，通过光化性或粒子束辐射是可聚合的。墨水也可以用碱从基板上被剥离。虽然有取代传统光致抗蚀剂成像方法的可用于制造电子器件的喷墨组合物和方 法，但仍然需要改进制造电子器件的喷墨配方和方法。
发明内容
一方面，组合物包含一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯官能单 体和一种或多种自由基引发剂。另一方面，方法包括a)提供一种包含一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯功能单体和 一种或多种自由基引发剂的组合物；b)选择性地在基板上沉积组合物；c)对组合物进行光化辐射，使其固化；d)刻蚀基板上没有被固化的组合物覆盖的部分；和e)用碱将固化的组合物从基板上除掉，形成图案化的制品。另一个方面，方法包括a)提供一种包含一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯官能单体以 及一种或多种自由基引发剂的组合物；b)选择性地在基板上沉积组合物；c)对组合物进行光化辐射，使其固化；d)在基板上没有被固化的组合物覆盖的部分镀覆金属；和e)用碱将固化的组合物除掉，形成图案化的制品。所述组合物不含任何包含酸基团的丙烯酸酯官能单体。能够利用碱使组合物从基 板上除去的酸基团包含在酸蜡成分中，这使组合物可从基板上快速基本完全去除。蜡成分的酸蜡值至少是50mg KOH/g。组合物也基本不含溶剂，因此组合物消除了可能对工人和环 境有毒的不良溶剂。热熔体的组合物可通过传统喷墨装置以及传统丝网印刷法和具有纳米到宏观沉 积能力的传统喷雾装置施用于基板。该组合物被用作抗蚀剂。他们可以用作抗镀覆剂或抗 刻蚀剂。该组合物和方法可用于电子器件组件的制造，如PCB和引线框架、光电器件、光伏 器件、零部件和精密模具的金属精制。由于其相变性质，它们有很好的图像清晰度和低流流 动性。
具体实施例方式下列缩写在该说明书中从始至终有下列含义，除非另作说明°C=摄氏度；g = 克；L =升；mL =毫升；cm =厘米；μ m =微米；dm =分米；人=HO4 ; amp.=安培； mj=毫焦耳；W=瓦特=安培X伏；重量百分比；cp =厘泊；UV=紫外；IR=红外； 和 psi =磅 / 英寸 2 = 0. 06805 大气压=1. 03125 X 106dynes/cm2术语“印刷线路板”和“印刷电路板”在该说明书中是可互换的。“光化辐射”是指 可以产生光化学反应的电磁辐射。“粘度”=内部流体摩擦或者流体的剪切应力与剪切速度 的比例。“酸值或酸数”=中和1克游离酸所需要的氢氧化钾的克数，和测量物质中存在的 游离酸所需的氢氧化钾克数。所有百分比都是重量比，除非另有说明，且是基于干重或无溶 剂的重量。所有数字范围在任一等级都是可包含的和可组合的，除非是逻辑上该数值范围 被限制为加起来到100%。酸蜡和不含酸基团的丙烯酸酯官能单体的组合提供了一种可用作如抗蚀刻剂或 抗镀覆剂的抗蚀剂的的热熔组合物，且同时可以被碱剥离剂从基板上剥离，以致基本上所 有组合物都从基板上被除去。组合物耐酸刻蚀剂，如氢氟酸、硝酸、硫酸、磷酸、有机酸，如羧 酸及其混合物，且耐工业刻蚀剂，如氯化铜和氯化铁。组合物容易从基板上被碱剥离剂如包 含烷基醇胺的有机胺，包含氢氧化钾、氢氧化钠及其混合物的碱金属氢氧化物，和碱金属碳 酸盐和碳酸氢盐所剥离。刻蚀剂和剥离剂的传统优势可以被用到。组合物也包含在光化辐射作用下使组合物被固化的一种或多种自由基引发剂。该 工艺中已知的传统方法可用作光化辐射来源，如在红外，紫外和可见光以及X光和微波范 围内的光化辐射。组合物不含有机溶剂，也不含水。这意味着没有额外溶剂或水被包含在组合物中， 且只有痕量的溶剂或水可能在用于制备组合物的各种成分的制备中作为杂质或副产物出 现。通常，组合物是100衬％的固体。它们具有低流动性，因此它们在从0.05到0.25或从 0. 08到0. 18的长宽比范围内形成印刷点。它们也形成有良好图像清晰度的像。组合物的粘度使它们可用于许多传统喷墨装置。通常，40°C到150°C，组合物的 粘度范围在是从5cp到80cp。粘度可以使用传统方法测量，但通常使用带有旋转主轴的 Brookfield粘度计测量，如18号主轴。喷墨装置可以在其内存中数字化地存储设计用于某一基板的选择性抗蚀剂的信 息。合适的计算机程序的实例是生成加工数据的标准CAD(计算机辅助设计)程序。工人们 可以通过改变数字化存储于喷墨打印装置中的程序随时修改组合物的选择性沉积。此外， 注册的问题也可随时被处理。喷墨打印装置被编程用于感知基板间潜在的不正确排列，如在多层印刷电路板的制造中。当装置感受到板间的不匹配，程序会修改抗蚀掩模图案的喷 墨应用以避免或校正相邻板间的不匹配。重新设计从板到板间的图案的能力降低了板间不 匹配的可能性，消除了昂贵且无效率的制备多重固定底片的任务。因此，选择性沉积抗蚀剂 的效率和成像相比于许多传统方法有所改善。有两个主要种类的喷墨打印，“按需”喷墨和“连续”喷墨。使用按需喷墨技术，抗 蚀剂组合物被储存在存储器中，且被传送到打印机喷头的喷嘴。有方法迫使组合物单个液 滴离开喷嘴且到基板上。通常，这是腔内隔膜压电驱动，将液滴“泵”出喷嘴，或者局部加热 流体提高腔内压力，因此强迫液滴喷出。在“连续”喷墨打印中，抗蚀剂组合物连续流被传送到打印机喷头的喷嘴。在离开 喷嘴之前，加压的组合物流通过施加电流的陶瓷晶体。该电流引起与交流电电流频率相同 的压电振动。该振动反过来从不间断流中产生组合物的液滴。该组合物分解为一系列连续 液滴，同样间距且同样大小。围绕在电极中液滴从液体流中分离出来的喷射点，在电极和液 滴流间施加电压。当液滴从流体中脱离开来，每个液滴携带与脱离瞬间施压的电压成比例 的电荷。通过以液滴生成的速度相同的速度来改变电极电压，每个液滴可充电到预定水平。 液滴流继续飞行，经过两个维持恒电位在+/-0. IKV到+/-5KV或+/-IKV到+/-3KV的导流 板。在这个场存在下，液滴以自身所带电荷成比例的数量偏向其中一个板。不带电的液滴 不被偏转，且被收集进一个槽中再循环回到墨水喷嘴。带电的液滴因此转向撞击到与液滴 偏转方向成直角前行的辐射能量敏感材料上。通过改变单个液滴上电荷，可以得到需要的 图案。液滴大小范围可从直径30微米到100微米，或从40微米到80微米，或从50微米到 70微米。对于连续可变数据的高速应用，喷墨过程可适应计算机控制。喷墨打印方法可被 分为三大类高压(IOpsi或更高)，低压(低于IOpsi)和真空技术。所有都是该技术中已 知的或文献中描述的，且可以用于将抗蚀剂组合物施加到基板上。除了通过喷墨打印施加，抗蚀剂组合物可通过丝网印刷和具有纳米到宏观沉积能 力的喷涂装置施加。可用于喷涂装置的一类实例为可从Optomec 得到的m3D 。抗蚀剂组合物可通过该技术中任何已知的合适方法制备。包含在组合物中的蜡， 不含酸基团的丙烯酸酯官能单体和自由基引发剂室温下通常是固体或半固体。它们可以任 何顺序结合在一起。它们可被加热软化或者液化使它们可以容易地被混合在一起或者与任 何额外组分混合在一起。在传统混合或勻化装置中，组分可以任何顺序结合。25°C以上到 150°C的温度通常用于混合组分。组分被均一地混合后，混合物可被降温到25°C或以下形成 固体组合物。提供所需的抗刻蚀或抗镀覆性、流动性、清晰度和剥离能力的任一酸蜡或酸蜡的 组合可被包含在组合物中。组合物的酸官能性基本上局限于酸蜡。通常高酸蜡及其混合 物被使用。术语“高酸蜡”是指含有50mg KOH/g和以上酸含量，50%和以上酸官能化的蜡。 通常，高酸蜡有IOOmg KOH/g和以上的酸含量，更典型的是120mg KOH/g到170mg K0H/g的 酸含量。一种或多种酸蜡可混合在一起达到需要的酸值。酸蜡组分决定抗蚀剂组合物的酸 值。这些蜡通常是含酸的结晶聚合蜡。术语“结晶聚合蜡”是指聚合物基质中包含有序排 列的聚合物链的蜡材料，可用结晶熔融转化温度(Tm)表征。结晶熔融温度是聚合物样品结 晶区的熔化温度。这与表征聚合物中无定形区聚合物链开始流动的温度的玻璃化转变温度
6(Tg)不同。酸蜡以0.5衬％到40衬％或5衬％到25衬％的组合物的量被包含在组合物中。用在组合物中的羧酸封端的聚乙烯蜡包含但不限于结构是CH3-(CH2)n_2-C00H碳链 和具有类似(similar)平均链长的线性低分子量聚乙烯的混合物，其中有链长度n(平均链 长度是从16到50)的混合物。该类蜡的实例包含，但不限于n等于40的UNICID 550， 和n等于50的UNICID 700。它们都可以从贝壳石油公司(美国)(Baker Petrolite, (U.S.A.))购买。UNICID 550包含80%的羧酸官能团，余下是具有相似链长度、酸值 72mgK0H/g且熔点101°C的线性低分子量聚乙烯。该类蜡的其它实例有CH3-(CH2)n_C00H的 结构，如n = 16的十六烷酸或棕榈酸，n = 17的十七碳酸或真珠酸(margaric acid)或 十七烷酸，n = 18的十八烷酸或硬脂酸，n = 20的二十烷酸或花生酸，n = 22的山嵛酸或 二十二烷酸，n = 24的二十四烷酸或木蜡酸，n = 26的二十六烷或蜡酸，n = 27的二十七 碳酸或二十七烷酸，n = 28的二十八酸或褐煤酸，n = 30的三十烷酸或蜂花酸，n = 32的 三十二烷酸或虫漆蜡酸，n = 33的三十三烷酸或蜡蜜酸或叶虱酸，n = 34的三十四烷酸或 格地酸，n = 35的三十五碳酸或三十五烷。包含在组合物中的其它高酸蜡的实例是16个或以上碳原子的线性脂肪链高酸 蜡。通常，使用线性饱和的、具有末端官能化羧酸的脂肪蜡。该蜡的酸值高于50mg KOH/g。 更典型的是，这些高酸蜡是褐煤蜡、正二十八烷酸、CH3-(CH2)26-C00H，100%酸官能化。这些 蜡包含但不限于Licowax S，德国克来恩特有限公司(Clariant GmbH)制造，酸值是127 到 l60mg KOH/g ；Licowax SW，酸值是 115 到 l35mg KOH/g ；Licowax UL，酸值是 100 到 115mg KOH/g;LicOWax X101,酸值是130到150mg KOH/g。其他合适的高酸蜡包含部分 酯化的褐煤酸蜡，其中一些酸终止基(termination)已经被酯化，如Licowax U，酸值是72 到 92mgK0H/g。这些酸蜡的熔点是从65°C到150°C。通常熔点是从80°C到110°C。丙烯酸酯官能单体不含任何酸官能团，且包含反应性乙烯基团如CH2 = C(R)C0-， 其中R是氢、烷基或氰基。当R是烷基时，通常是Cm烷基。组合物中不包含酸官能单体。 单体上其它的限制包含它们间彼此的相容性、与组合物其它组分的相容性，不会在最终抗 蚀剂组合物中形成相分离，有规定的粘度，且通过碱处理被除去。丙烯酸酯官能单体的分子 量是30，000或以下，或20，000或以下，或从1，000到5，000。通常，不含酸基团的丙烯酸酯 官能单体的分子量不大于2，000。不含酸基团的丙烯酸酯功能单体中特殊的例子是那些可购买的商标是 Sartomer , Actilane 和 Photomer 的单体，如 Sartomer 506 (丙烯酸异冰片酯)， Satomer 306 (三丙二醇二丙烯酸酯)，Actilane 430 (三羟甲基丙烷乙氧基化三丙 烯酸酯)，Actilane 251 (三官能丙烯酸酯齐聚物)，Actilane 411 (CTF丙烯酸酯)， PhOtOmer 4072(三羟甲基丙烷丙氧基化三丙烯酸酯)，PhotoerTM5429(聚酯四丙烯酸酯) 和 Photomer 4039 (苯酚乙氧基化单丙烯酸酯)。Sartomer ，Actilane 和 Photomer 分 别是克雷山谷有限公司(Cray Valley Inc.)，阿科罗斯有限公司(Akros BV)和科铬尼 斯有限公司(Cognis Inc.)的商标。单体的其它例子是丙烯酸月桂酯，丙烯酸异癸酯，丙 烯酸异辛酯，丙烯酸丁酯，丙烯酸2-羟基乙酯，丙烯酸2-羟基丙酯，丙烯酸2-乙基己酯， 二丙烯酸-1，6-己二醇酯，二丙烯酸新戊二酯，二甘醇双丙烯酸酯，二丙烯酸丁二醇酯， 三羟甲基丙烷三丙烯酸脂，季戊四醇三丙烯酸酯，二丙烯酸1，3_ 丁二醇酯、二丙烯酸1，4_ 丁二醇酯，三甘醇二丙烯酸酯，季戊四醇四丙烯酸酯，三丙二醇二丙烯酸酯，丙烯酸异冰 片酯，丙烯酸2-降冰片酯，丙烯酸环己基酯，丙烯酸苯氧基乙基酯，丙烯酸四氢糠(tetra hydrofurfuryl)酯。这些没有酸官能团的丙烯酸酯官能单体以50wt %到80wt %，或60wt % 到70wt %的数量被包含在组合物中。自由基引发剂可以是包含可选增效剂的任何引发剂，通常用于引发丙烯酸酯官能 单体的聚合。引发剂和增效剂在存在时可被光化辐射活化。光化辐射的来源包含但是不限 于汞灯、氙灯、碳弧灯、钨丝灯、发光二极管(LED)、激光、电子束和太阳光。通常使用紫外辐 射，如来自中压汞灯。通常，自由基引发剂是被紫外光活化的光引发剂。自由基引发剂和增效剂的实例有蒽醌类；取代蒽醌类如烷基和卤素取代的蒽醌如 2-叔丁基蒽醌、1-氯蒽醌、对氯蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌和2-戊蒽醌； 可选取代多核醌类如1，4_萘醌、9，10-菲醌、1，2-苯并蒽醌、2，3-苯并蒽醌、2_甲基-1， 4_萘醌、2，3-二氯萘醌、1，4_ 二甲基蒽醌、2，3-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2，3-二苯基蒽 醌、3-氯-2-甲基蒽醌、1-甲基-7-异丙基菲醌(1^切11叫111110116)，7，8，9，10-四氢萘蒽醌、 1,2,3,4-四氢苯并蒽_7，2-二酮，苯乙酮类如苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2， 2- 二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1- 二氯苯乙酮、1-羟基环己基苯酮和2-甲基-l-(4-甲 硫)苯基-2-吗啉-丙-1-酮；噻吨酮(thioxanthone)类如2_甲基噻吨酮、2-癸基噻吨 酮、2-十二烷基噻吨酮，2-异丙基噻吨酮、2，4_ 二甲基噻吨酮、2，4_ 二乙基噻吨酮、2-氯 噻吨酮和2，4_ 二异丙基噻吨酮；缩酮(ketal)类如苯乙酮二甲基缩酮和二苄基缩酮；安 息香类和安息香烷基醚类如安息香、苄基安息香甲醚、安息香异丙基醚和安息香异丁基醚; 偶氮(azo)化合物类如偶氮二异戊腈；苯甲酮类如苯甲酮、甲基苯甲酮、4，4-二氯苯甲酮、 4，4-双-二乙基氨基苯甲酮、米歇勒酮(Michler，s ketone)和氧杂蒽酮(xanthone), R 其混合物。商业引发剂和增强剂的例子有Speedcure ，EHA和3040，Irgacure 184, 369, 907 和 1850 和 Daracure 1173。Speedcure ，Iracure 和 Daracure 分别是是来姆逊公司 (Lambson Pis)和西巴有限公司(Ciba GmbH)的注册商标。自由基引发剂以足够数量被包含在组合物中，以使组合物暴露在光化辐射下固 化。通常，该自由基引发剂以组合物的0. 1衬％到10wt%或者组合物的1衬％到5衬％的数 量被包含其中。可选的是，一种或多种着色剂可被包含在抗蚀剂组合物中。该着色剂包括颜料和 包括荧光染料的染料。着色剂可以传统量被包含在组合物中，得到需要的颜色差异。合适 的颜料包含但是不局限于二氧化钛、普鲁士蓝、硫化镉、氧化铁、银朱、群青和铬颜料，包含 铅、锌、钡、钙及其混合物的铬酸盐、钼酸盐和混合的铬酸盐和硫酸盐及其变型，可以根据名 称淡黄色，柠檬色，中橙色，鲜红色，红色生色团，作为从绿_黄到红颜料购买。合适的染料包括但是不局限于偶氮染料、金属复合物染料、萘酚染料、蒽醌染料、 靛蓝染料、碳鐺染料、醌亚胺染料、(xanthene)染料、菁染料、喹啉染料、硝基染料、亚硝基染 料、苯醌染料、萘醌染料、匹莫林(penoline)染料、肽菁染料和隐色染料。荧光染料的实例 有咕吨如罗丹明和荧光素，bimanes，香豆素如伞形酮，芳香胺如丹酰，方酸(separate)染 料，苯并呋喃，菁，部花青(merocyanine)，稀土螯合物和咔唑(carbozoles)。额外可选的添加剂包括，但不局限于表面活性剂如非离子、阳离子、阴离子和两性 表面活性剂，滑动调节剂，触变试剂，发泡剂，消泡剂，增塑剂，增稠剂，粘结剂，抗氧化剂，光
8引发剂，稳定剂，光泽剂，杀真菌剂，杀菌剂，有机和无机填料粒子，流平剂，遮光剂，抗静电 剂和金属粘结剂。这些添加剂可以传统数量被包含在其中。抗蚀剂组合物可用作抗刻蚀剂或替代的抗镀覆剂。总之，抗蚀组合物被选择性沉 积在基板上，然后光化辐射使抗蚀剂组合物固化。固化之后，基板上没有被覆盖的部分会被 刻蚀到需要的深度或除去基板表面的部分使基板底层暴露形成图案。刻蚀剂不在刻蚀过程 中将抗蚀剂从基板上去除，因此抗蚀剂组合物用作抗刻蚀剂。抗刻蚀剂然后从基板上被剥 离，留下图案化的基板，用该技术中已知的传统方法进一步加工。作为替代，基板上未覆盖 的部分可用金属镀覆从而在基板上形成图案，因此抗蚀剂用作抗镀覆剂。抗镀覆剂然后从 基板上被剥离，留下有金属图案的基板，可用该技术中已知的传统方法进一步加工。在温度 0°C到100°C，通常40°C -60°c用碱完成剥离。作为上述的变体，基板两面都可以被选择性地涂上抗蚀剂，且暴露在光化辐射下。 刻蚀和镀覆然后可以同时在基板两面完成。刻蚀可以通过该技术中已知的适于基板组成材料的方法完成。通常，刻蚀用酸完 成，如氢氟酸、硝酸、磷酸、盐酸，有机酸，如羧酸及其混合物或与工业刻蚀剂的混合物，如氯 化铜(CuCl2)和氯化铁(FeCl3)。该刻蚀剂在该技术中是众所周知的且可以从文献中查到 的。刻蚀通常在温度20°C到100°C完成，更典型的是25°C到60°C。刻蚀包含用刻蚀剂 以垂直或水平位置对抗蚀剂涂覆的基板进行喷涂或浸渍。通常，喷涂是当基板在水平位置 时完成的。这允许更快去除刻蚀剂。通过搅拌刻蚀剂，刻蚀的速度会被加快，例如使用超声 搅拌或振荡喷涂。在基板被刻蚀剂处理之后，通常用水冲洗除去刻蚀剂痕迹。一层或更多金属层以图案的形式沉积在基板上。金属可以被化学镀、电解沉积，通 过浸入或光致镀覆进行沉积。传统化学镀、电解，和浸入槽和方法可用于沉积金属或金属合 金层。许多这样的槽可以购买到或在文献中被描述过。金属包含但不局限于贵金属和非贵 金属及它们的合金。合适的贵金属实例有金、银、钼、钯和它们的合金。合适的非贵金属实 例有铜、镍、钴、铋、锌、铟、锡和它们的合金。基板包含但不局限于印刷电路板、半导体晶片如光伏和太阳能电池，和光电器件 的组件。一般来说，在印刷电路板制造过程中，抗蚀剂组合物被选择性沉积在覆铜板上且用 光化辐射固化。覆铜板上没有被涂上抗蚀剂的部分被刻蚀掉了。抗蚀剂从板上被剥离，留 下板上的电路图案。从另一方面来说，抗蚀剂被选择性沉积在板上，用传统工艺和金属种子 层使板导电，并用光化辐射使其固化。版上没有涂覆有抗蚀剂的部分被镀覆上金属或金属 合金。固化的抗蚀剂然后从板上被剥离，留下板上的金属图案。一般来说，在光伏或太阳能电池的制造过程中，抗蚀剂被选择性地沉积在掺杂半 导体晶片上减反射层的前面。减反射层可以是硅、氮化硅Si3N4、氧化硅SiOx及其结合。通 常，减反射层是Si3N4。半导体可以是单晶或多晶。抗蚀剂然后被光化辐射固化，且减反射 层的部分被刻蚀掉，暴露出掺杂半导体(n+或n++掺杂)的发射层。固化的抗蚀剂然后被 剥离，发射层没有被减反射层覆盖的部分被电镀上金属或金属合金形成电流轨道和母线的 图案。从另一个方面，抗蚀剂可选择性地被沉积在涂有金属，如铝、铜、镍、银和金的掺杂 半导体晶片的背面。抗蚀剂被光化辐射固化。没有被抗蚀剂覆盖的金属的部分被刻蚀掉形成电极电流轨道的图案。组合物和方法可用于电子器件组成部分的制造，如印刷电路板和引线框架、光电 子器件、光伏器件、金属零部件和精密工具。由于它们的相转变性质，它们有很好的成像清 晰度和低流速。下面的实例想要进一步说明此发明，但并不是想限制其范围。实施例1-7 喷墨抗蚀剂组合物表 权利要求
一种组合物，所述组合物包括一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯官能单体以及一种或多种自由基引发剂。
2.权利要求1的组合物，其中一种或多种蜡的酸值至少是100mgK0H/g。
3.权利要求2的组合物，其中一种或多种蜡的酸值是120mg到170mgK0H/g。
4.权利要求1的组合物，其中所述组合物还包括一种或多种着色剂。
5.权利要求1的组合物，其中所述组合物不含任何带有酸基团的丙烯酸酯官能单体。
6.一种方法，所述方法包括a)提供一种包含一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯官能单体以及一 种或多种自由基引发剂的组合物；b)选择性地在基板上沉积所述组合物；c)对所述组合物进行光化辐射，以使所述组合物其固化；d)刻蚀所述基板上没有被固化的组合物覆盖的部分；和e)用碱将固化的组合物从基板上除掉，形成图案化的物品。
7.权利要求6的方法，其中一种或多种蜡的酸值至少是IOOmgKOH/g。
8.权利要求6的方法，其中基板选自印刷电路板、光伏器件、光电子器件、金属零件和 引线框架的组件。
9.一种方法，所述方法包括a)提供一种包含一种或多种酸蜡，一种或多种不含酸基团的丙烯酸酯官能单体以及一 种或多种自由基引发剂的组合物；b)选择性地在基板上沉积所述组合物；c)对所述组合物进行光化辐射，以使所述组合物固化；d)在所述基板上没有被固化的组合物覆盖的部分镀上金属；和e)用碱将固化的组合物除掉，形成图案化的制品。
全文摘要
热熔组合物，其包含酸蜡和无酸基团的丙烯酸酯官能单体。热熔组合物在光化辐射作用下固化成形且抗刻蚀。热熔组合物可用于印刷电路板、光电子和光伏器件的制造。
文档编号G03F7/00GK101935431SQ20091025846
公开日2011年1月5日 申请日期2009年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者K·J·奇特汉姆, T·C·舒特 申请人:罗门哈斯电子材料有限公司