用于电路保护的光成像介电材料的制作方法

专利名称：用于电路保护的光成像介电材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括光成像面层的电子电路器件，该面层中包含一种环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物。
背景技术：
电子工业中的一个主要潮流是使产品更小，更轻和更快，同时保持或提高其功能性。一个能制造更紧凑产品的关键技术是电子电路的封装和组装。电子电路封装和组装是将半导体芯片(IC芯片)互连到其他电子元件或电器部件所必需的材料和过程。除了半导体芯片之外，还可以将多种材料装入电子电路封装中，例如柔性电路(聚酰亚胺或其他聚合物膜上的金属电路)，金属硬化剂，导电层，电绝缘层，和散热片。
柔性电路通常被应用于从医疗设备到硬盘驱动器到喷墨打印头的场合中。所用的柔性电路可能暴露于会导致电路随时间发生性能降低的广泛环境条件下。一个柔性电路在使用寿命中可能遭遇的恶劣环境包括高温和/或高湿度，在极端温度之间的循环，当对电路施加偏压时将其浸入腐蚀性液体中。如果电路在暴露于这些环境中时未受到足够保护的话，可能发生损坏，包括电性能降低，电路腐蚀，甚至器件失效。
通常在电路的暴露表面施加一层持久绝缘物质，可以保护电路防止受温度和其他环境因素包括溶剂、油墨和其他腐蚀性化学品的影响。这种绝缘层通常被称为“面层”或焊接掩模。用面层和密封材料保护电路，采用多种精确定位的印刷过程，例如丝网印刷，转印和类似过程，能保证电路中需要进一步连接的部分不被涂覆。但是，电路间距日益减小，目前施加的方法难以符合精细间距定位的要求。一种克服这个问题的可能方法是使用能承受封装所处环境的光成像面层。
在柔性电路生产中使用光成像材料作为光致抗蚀剂是已知的。在美国专利5227008中，公开了一种干膜光致抗蚀剂的使用，在美国专利6177357中，公开了一种液体光致抗蚀剂。但是，这些光致抗蚀剂是临时起作用的，不能提供长期保护。它们在柔性电路制造过程中要完全除去。
U.S.S.N 09/547390中公开了一种光成像聚酰亚胺，是使用酸性显影水溶液通过电泳沉积的。
环氧化苯乙烯-二烯嵌段共聚物，例如环氧化苯乙烯-丁二烯或环氧化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，已经公开在美国专利5478885中。在一些应用中，已经用环氧化嵌段共聚物在广泛使用的环氧树脂中作为橡胶增韧剂。通常，增韧剂占总组合物很小的百分数。
包含环氧树脂和环氧改性芳香族乙烯基-共轭二烯嵌段共聚物的固化组合物已经公开在EP 658603中。这些组合物中可包含5-95重量％，优选20-80重量％的环氧树脂。当该组合物中的一种组分中的任一种组分少于5重量％时，据报道会降低机械性能。能作为多层模制材料的包含固化环氧化苯乙烯-二烯嵌段共聚物的组合物已经公开在WO 98/22531中。还包含0.01-25重量％的附加多官能共反应物的组合物也已经公开。而环氧树脂没有报导过作为共反应物。而且使用这些材料作为面层用在电子电路封装用途中也未提出过。
发明概述简单地说，本发明提供一种包含光成像面层组合物的电子电路器件，该组合物中包含至少95重量％的一种可固化环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物，不超过5重量％的一种环氧树脂，这些是除催化剂之外的重量数，以及0.25-1.5重量％的一种环氧催化剂。
在一个实施方式中，该催化剂以催化剂溶液形式存在；在另一个实施方式中，该催化剂以固体形式存在。
另一方面，本发明提供一种将可固化树脂组合物应用于器件的方法，包括以下步骤采用选自挤出和溶涂的方法，在一衬垫上形成一种可固化树脂组合物，该树脂组合物包含95-100重量％的一种环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物；也可包含不超过5重量％的一种环氧树脂，这两种组分的含量都是基于该两种组分总重的百分数，另包含0.25-1.5重量％的一种环氧催化剂。然后将该面层层压在电子电路器件的至少一部分上。
在光成像和固化了共聚树脂组合物后，在曝光于紫外辐射的区域中表现出很好对比度和低溶胀，同时使用的光引发剂浓度很低。固化的共聚树脂组合物还为电子电路提供一种永久保护面层。
在本申请中，所用的术语具有以下含义。
1.术语“电子电路器件”是指一种包含电子电路或电子元件的器件，例如(1)一种电子封装，例如球形格栅阵列(BGA)，层压式微互连结构(LMI)，多芯片组件，或芯片水平封装(CSP)；(2)简单柔性电路，其中的铜箔通过胶粘剂与聚合物基片粘合，铜箔也可选择性地或完全电镀在聚合物基片上；(3)一种电子元件，例如连接于基片上电路的半导体芯片。
2.术语“电子电路”是指电流或电子通路，可以包括导电体元件例如，金属线或金属电路，和电子元件例如半导体芯片，晶体管，二极管，电容，电阻，电感等。
3.术语“含环氧物质”是指一种环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯加上环氧树脂，如果存在的话。
4.术语“阻焊能力”是指防止温度升高到使焊剂变软会再流动的能力。
5.术语“树脂组合物”是指一种含环氧物质加上一种固化剂或催化剂。
6.术语“环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物”包括在环氧改性之前或之后部分氢化的共聚物。
7.术语“催化剂溶液”是指丙烯碳酸酯中50重量％的三芳基锍六氟锑酸盐混合物，例如从Dow Chemical Company，Midland，Michigan购得的UVI-6974。
8.术语“对比度”是指在显影过程中，在曝光和未曝光于紫外辐射区域之间对物质响应的量度。高对比度时，能清除材料的未曝光区域，而对曝光区域不产生不利影响。低对比度会使清除未曝光区域时会导致曝光区域受到侵蚀或溶胀等损坏。
这里的所有含量，比例和百分数除非另有指明，都是重量计。
在室温下浸了十一天后，目视观察共聚树脂组合物未见墨吸着现象。该共聚树脂组合物对腐蚀性的酸性/或碱性环境还具有极佳的抗蚀能力。
附图简述

图1是显示光成像eSBS材料和商购可滤液体环氧丙烯酸聚氨酯在油墨环境中在20～30优偏压的性能图。
图2是显示光成像eSBS材料和商购可滤液体环氧丙烯酸聚氨酯在油墨环境中在10～15优偏压的性能图。
本发明电子电路器件的面层共聚树脂组合物中，包含95-100重量％的环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物，其中该嵌段共聚物也可以是被氢化的，不超过占树脂组合物中含环氧物质重量大约5％的环氧树脂，和一种环氧催化剂。该环氧催化剂占含环氧物质总重量0.25-1.5％。如果所用催化剂是溶液形式的话，则该溶液的用量应使其固体重量在上述范围内。催化剂通常含50％固体，这种溶液的用量为含环氧物质的0.5-3重量％。
该环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物优选具有100到2500的环氧当量，更优选是100到2000，最优选200到1000。
该环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物，优选是一种环氧化的苯乙烯-二烯嵌段共聚物，包括(i)得自于芳香族乙烯基组分聚合的聚合物嵌段，和(ii)得自于至少一个具有共轭双键的单体聚合的聚合物嵌段，其中的聚合物主链双键是至少部分环氧化的，作为化学结构的基本组分。该嵌段共聚物优选不包含在侧链的环氧基团。
在环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物中，芳香族乙烯基聚合物嵌段可以得自于以下化合物的聚合，例如，苯乙烯，α-甲基苯乙烯，乙烯基甲苯，对-叔-丁基苯乙烯，二乙烯基苯，对-甲基苯乙烯，4-正-丙基苯乙烯，2，4-二甲基苯乙烯，3，5-二乙基苯乙烯，1，1-二苯基-苯乙烯，2，4，6-三甲基苯乙烯，4-环己基苯乙烯，3-甲基-5-正-己基苯乙烯和类似物。
虽然可以使用一种或多种芳香族乙烯基化合物，但通常都优选使用苯乙烯。
在环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物中，主链中的双键可以得自于具有共轭双键化合物，例如丁二烯，异戊二烯，1，3-戊二烯和类似物的聚合。
虽然可以使用一种或多种具有共轭双键的化合物，但通常都优选使用丁二烯，异戊二烯，戊间二烯及其混合物。
本发明嵌段共聚物中主要包含得自于一种或多种芳香族乙烯基化合物的聚合物嵌段A和得自于一种或多种具有共轭双键的化合物的聚合物嵌段B。该环氧化芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物可以由通式(A-B)xA，(B-A)x和(A-B)xSi，以及类似通式表示，其中A和B的定义如上所述，x是聚合物中A-B基团的数目。通常使用(A-B)xA型共聚物。
芳香族乙烯基化合物和具有共轭双键的化合物的共聚重量比通常是5/95到70/30，优选10/90到60/40。
嵌段共聚物中残余的不饱和键可以被部分或全部氢化。或者，在环氧化之前可进行部分氢化。
优选的环氧化共聚物包括环氧化未氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(例如，EpofriendTMA1020，A1010，和A1005，Daicel Chemical Industries LTD，Osaka，Japan)。由于能提高氧化稳定性，所以环氧化氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物能用于本发明。
能用于本发明面层的其他优选环氧化苯乙烯-二烯共聚物包括环氧化苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物。
能与环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物混合并然后反应的环氧树脂，包括占含环氧物质总重量不超过5％，优选不超过3％的一种脂肪族或芳香族环氧树脂。
可用于本发明面层树脂组合物的环氧树脂优选是包含一个或多个1，2-，1，3-和1，4-环醚的化合物，这些化合物也被称为1，2-，1，3-和1，4-环氧化物。优选1，2-环醚。这些化合物可以是饱和或不饱和的脂肪族，脂环族，芳香族或杂环的，或它们的组合。优选包含多于一个环氧基团的化合物(即聚环氧化物)。
可用于本发明的芳香族聚环氧化物(即包含至少一个芳香环结构，例如，苯环，和多于一个环氧基的化合物)，包括多元酚的聚缩水甘油酯，例如双酚-A型树脂及其衍生物，环氧甲酚-酚醛清漆树脂，双酚-F树脂及其衍生物，和环氧酚-酚醛清漆树脂；芳香族羧酸的缩水甘油酯，例如苯二甲酸二缩水甘油酯，间苯二酸二缩水甘油酯等，包括其混合物。优选的芳香族聚环氧化物是多元酚的聚缩水甘油醚，例如EPON系列的双酚-A的二缩水甘油醚，包括EPON828，和EPON1001F，从Shell Chemicals，Inc.，Houston，TX购得。优选的还有具有低含量可水解氯化物的芳香族聚环氧化物，例如EPON828 LS，EPON1642(Shell Chemicals，Inc.)和DERTM332(Dow Chemical Co.，Midland，MI)。
也可以使用脂肪环聚环氧化物，如美国专利6294270中所述的。
可用于本发明的催化剂是光催化剂，或可加入热催化剂或热固化剂。
已知的光催化剂包括两种基本类型鎓盐和阳离子有机金属盐，这两种光催化剂都可用于本发明。
用于本发明阳离子聚合的鎓盐光催化剂包括锍和碘鎓复合盐，优选三芳基锍和二芳基碘鎓盐，其中的芳基是指未取代或取代的芳香基团。
具有三苯基锍，二苯基[对-(苯硫代)苯基]锍，双[4-(二苯碘酰)苯基]硫化物这些阳离子的三芳基锍盐是优选的锍盐。可用的锍盐更充分地公开在美国专利4250053，4256828和5554664中。
具有二苯基碘鎓，双(4-十二烷基苯)碘鎓，4-(2-羟基十四烷氧)苯基苯基碘鎓，和甲苯基异丙苯基碘鎓这些阳离子的二芳基碘鎓盐是优选的碘鎓盐。可用的芳香族碘鎓复合盐更充分公开在美国专利6294270中。可用的碘鎓复合盐也公开在其中。
可用于本发明的芳香族锍复合盐只在光谱的紫外区具有光敏性。但是，它们可以通过如美国专利4256828和4250053中所述的选定敏化基团，在光谱的近紫外和可见光区被敏化。
优选的光催化剂是三芳基锍和二芳基碘鎓复合盐；最优选的是三芳基锍复合盐。
某些环氧热活化催化剂和固化剂可用于本发明。这些热活化催化剂和固化剂应该不在光成像和显影步骤前引发或开始交联反应。在光成像步骤和显影前的任何后续加热或烘焙步骤中初始固化的物质，可以通过升温至高于以前所经历的能激活热催化剂或固化剂的温度的某个温度，在显影后进一步固化。
本发明的树脂组合物中或可包含一种增粘剂。本发明中可以使用任何合适的增粘剂。增粘剂含量可以是树脂组合物重量的0.1-150％。可用的增粘剂包括松香酯，脂肪烃和芳香烃树脂及其混合物，和萜烯树脂。
另外，该树脂组合物还可以包含一种多元醇。该多元醇优选在固化条件下对环氧基团是活性的。多元醇可以在环氧树脂配方中作为增链剂。该多元醇与环氧树脂的重量比是0.1/99.9到40/60。这些多元醇可以是基于环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷，环己烷基二醇等，或其混合物的。
其他可用于制造本发明环氧树脂的其他多元醇包括将取代烯烃氧化物加成于上述多元醇而获得的羟基醚，这些烯烃氧化物是例如环氧乙烷，环氧丙烷，环氧丁烷和氧化苯乙烯。
本发明的可用的组分是能防止或减缓热降解，氧化，皮层形成和颜色形成的稳定剂。通常，向本发明配方中添加一些稳定剂，保护聚合物，防止其在制备，使用和高温储存组合物时发生热降解和氧化。也可以将本领域已知的另一些稳定剂加入组合物中，起到防护氧，臭氧和紫外辐射的作用。但是，这些附加稳定剂应能与上述主稳定剂相容。
另外，该树脂组合物中可以包含占环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物0到99重量％的一种芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物。优选聚乙烯-丁二烯和苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物，其中的二烯嵌段可以是被氢化的。
还可以向本发明组合物中添加各种助剂，改变最终材料的物理性质。可用的助剂包括触变剂，例如热解法二氧化硅；增强色调的颜料如氧化铁，碳黑和二氧化钛；填料，例如云母，二氧化硅，针状硅灰石，碳酸钙，硫酸镁和硫酸钙；导电和/或导热填料，包括金属颗粒，石墨和涂有金属的微球；短切纤维和晶须，包括玻璃和碳；粘土，例如膨润土；玻璃珠和泡；加强材料，例如聚酯，聚酰亚胺，玻璃纤维，聚(对-亚苯基对苯二酰胺)等聚酰胺，碳纤维和陶瓷纤维等有机和无机纤维的单向机织和非织造织物。助剂含量各不相同，只要它们不会负面影响光成像或其他关键性质即可。
本发明的保护面层可以通过溶涂或挤出方法优选在衬垫上形成。这种衬垫可以经过表面处理或涂覆，帮助其上材料的剥离，只要所述处理或涂覆不影响光成像面层的性质即可。溶涂是通过传统溶剂浇注方法以及随后干燥除去溶剂而完成的。
本发明的保护面层可以通过传统层压技术施加在指定基片上，可以在普通环境中进行，或在真空条件下进行，由应用要求决定。干膜光成像材料的热层压过程是可延伸的，所以可以在柔性电路的一面或两面上同时或依次涂覆该材料。两个表面的光成像形成了一种介电涂层的图案，可用于保护或保持电子器件的平面性。
光成像环氧化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(eSBS)干膜的加工性能使其特别适用于在电子电路器件的孔上形成介电图案，如美国专利6294270中所公开。干膜产品单面或双面的施加覆盖了线路器件中的孔。透过掩模的紫外(UV)线曝光，使处理后特定部分的孔中留下介电材料。这样有利于保护延伸进入这些孔中的电路。在将该物质从溶剂中直接涂覆于电路器件上时，这种覆盖也是可能的。
图1和图2表示了光成像eSBS基物质体系相比于对比例1和对比例2的光成像介电物质的优越性。图1表示在20-30伏偏压下，用一组墨试验1000小时后，eSBS基物质(实施例12)相对干膜光成像环氧物质(对比例1)的性能。对于本发明eSBS物质，使用了22个电路样品，对光成像环氧使用了10个样品。图2表示在10-15伏偏压下，用另一组墨试验1000小时后，本发明eSBS基物质(实施例12)相对于液体可滤光成像环氧氨酯丙烯酸酯(对比例2)的性能。对每种物质体系，都用30个样品。
以下实施例是为了说明目的，不应被视为是对本发明权利要求范围的限制。
实施例实施例1此配方包括-Epofriend A1020 eSBS共聚物(97.5％)环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物-Epon828环氧(2.5％)环氧树脂-固体三芳基锍六氟锑酸盐混合物(0.042％)光引发剂(PI)在下述讨论中，这个配方被称为“基本配方”。该物质是以大约70微米(2.75密耳)的厚度挤出在硅酮处理可剥离衬垫上的熔融化合物。将制得的膜材料以0.2-0.3米/分的线速度在82℃热轧层压在柔性电路带上。
将带图案的光掩模邻接置于电路/膜层压件上，然后曝光于UV光源中。用中等压力汞UV光源提供1000毫焦/平方厘米的曝光剂量，形成需要的图案。然后将层压件在空气中以125℃烘焙15分钟。未曝光的物质在一溶剂浴中被显影溶解掉。可用于这种浴的溶剂包括乙酸乙基己酯(EHA)，正-甲基吡咯烷酮(NMP)或EHA和γ-丁内酯(GBL)的等比例混合物。显影后，曝光区域对显影溶剂表现出有限的承受能力，而未曝光区域中的未曝光物质则被除去。曝光区域的有限承受能力表现为物质的过度溶胀，导致其从电路和聚酰亚胺膜支持层上的镀金的铜质部分隆起并脱离。虽然本实施例结果良好，但也表明必须通过改进配方将介电材料的溶胀降至最低，从而提高显影后光成像图案的质量。该材料的最终固化，包括在1000毫焦/平方厘米曝光剂量下的第二步UV辐照，和随后在175℃循环空气烘箱中最终烘焙30分钟。
溶涂制造可用于本发明层压膜的第二种方法是将膜溶剂浇注在一可剥离衬垫上，然后挥发除去溶剂。随后将该材料热轧层压在柔性电路材料带上。
使用三芳基锍六氟锑酸盐光引发剂催化剂溶液，由Dow Chemical Company，Midland，Michigan提供的UVI-6974，而不是挤出配方(实施例1)中的固体物质。要制备涂覆用的溶剂混合物，将Epofriend A1020与乙酸乙酯混合，搅拌至完全溶解，形成包含25重量％Eponfriend A1020的乙酸乙酯溶液。其他可用于本过程的溶剂包括NMP，甲苯，EHA，或更高分子量的乙酸酯。向该溶液中添加要求量的EPON828。最后添加催化剂溶液。如果需要的话，可以在涂覆前过滤该溶液。
将这些溶液涂覆在硅酮涂覆的聚酯可剥离膜上，在50-60℃挥发掉乙酸乙酯后，得到大约76微米(3密耳)厚度的膜。将干燥后的膜在82℃，以0.2-0.3米/分的速度热轧层压在柔性电路上。
实施例2-6表1中的实施例2到6列出了包含固定量Epofriend物质和Epon828环氧以及不同含量光引发剂的配方。通过上述溶剂过程，以乙酸乙酯作为溶剂以方便混合，制备涂覆溶液。用一种简单符号表示光引发剂盐相对于基本配方的含量。例如“1X”表示光引发剂盐相对溶解固体总量的浓度是0.042％。
表1.溶涂的环氧&Cyracure改性的配方
实施例7-11表2中的实施例7-11列出的配方中，只包含Epofriend物质和不同含量的光引发剂。采用上述溶剂过程，用乙酸乙酯作为溶剂以方便混合，制备涂覆溶液。
表2.溶涂的只含Cryacure改性的配方
将这些溶液涂覆在硅酮涂敷的聚酯膜上，在50-60℃挥发掉乙酸乙酯溶剂后，获得大约76微米(3密耳)厚度的膜。将干燥后的膜热轧层压在电路上，按上述方法将其曝光于1000毫焦/平方厘米的UV辐射中。然后将层压件在空气中125℃烘焙15-30分钟。在Schmiedeskamp Probimer450M显影机中以1米/分的速度进行显影。液槽1和2中装有50％EHA/50％GBL，液槽3中装有75％EHA/25％GBL，液槽4中装有100％EHA。喷射压力是3巴。在溶剂槽中的总停留时间是2-2.5分钟。溶剂温度是27-28℃。然后将样品在40-60℃温度下干燥10分钟。材料的最终固化步骤，包括1000毫焦/平方厘米曝光剂量的第二步UV曝光，和随后在175℃对统烘箱中30分钟的最终烘焙。
检查显影部分后发现，对相同光引发剂浓度而言，在包含Epon828(实施例2-6)的配方上的溶胀(如实施例1中所述)比不含EPON 828(实施例7-11)样品上的更为明显。
另外，实施例4中光引发剂浓度低至10X，而且包含Epon828的配方，以及实施例9中光引发剂浓度也低至10X，而且不含Epon828的配方，都获得了良好的对比度。光引发剂浓度为5X的实施例3和8，获得的对比度优于1X浓度的光引发剂配方(实施例2和7)。50X和100X的光引发剂含量导致形成曝光时过于活性的物质。在曝光于紫外线的区域此材料体系很好地固化。例如，1000微米/平方厘米曝光剂量时，10X的光引发剂含量会使曝光掩模窗口之外150-250微米的物质固化。光引发剂含量为50X和100X时，固化区域会延伸至曝光掩模窗口之外250-500微米。而且，50X和100X光引发剂含量时，物质并未显示防止溶胀的改善。
采用与实施例9相同的配方对曝光能量进行了优化。已经证明，100毫焦/平方厘米的UV曝光能量足以提供好的边缘形状。更高的UV曝光能量(200到1000毫焦/平方厘米)倾向于产生更多的“白化”现象。表现为无法溶解掉小块未曝光部分和形成“像脚(foot)”即边缘不清晰的曝光区域。例如，使用10X光引发剂物质体系和100毫焦/平方厘米曝光时，在曝光掩模窗口之外75-100微米形成固化。1000毫焦/平方厘米的曝光导致在曝光掩模窗口之外150-250微米形成固化。另外，约100毫焦/平方厘米的曝光剂量也未显示防止溶胀的改善。
实施例12本实施例包括以下-99.2％Epofriend A1020-0.84％Cyracure UVI-6974(提供0.42％三芳基锍六氟锑酸盐混合物和0.42％丙烯酸酯)。
将这些组分溶解于乙酸乙酯中，使固体含量为33％，涂覆在硅酮涂敷的聚酯膜上，使50-60℃挥发掉乙酸乙酯溶剂后的膜厚度大约是76微米。将干燥后的膜热轧层压于电路上，如上所述将其曝光于100毫焦/平方厘米的UV辐射中。然后将层压件在空气中125℃烘焙30分钟。在Schmiedeskamp Probimer450M显影机中以1米/分的速度进行显影。液槽1和2中装有50％EHA/50％GBL，液槽3中装有75％EHA/25％GBL，液槽4中装有100％EHA。喷射压力为3巴。在溶剂槽中的总停留时间是2-2.5分钟。溶剂温度是27-28℃。然后将样品在40-60℃温度下干燥10分钟。材料的最终固化，包括1000毫焦/平方厘米曝光剂量的第二步UV曝光，以及随后在对流烘箱中175℃最终烘焙30分钟。
对比例1首先，将市售干膜光成像环氧材料施加于聚酰亚胺基柔性电路上。具体是用Dynachem 724真空层压机在72℃温度下，将该膜真空层压1.5分钟至柔性电路上。在对流烘箱中，90℃烘焙此层压结构30分钟。然后将其上面的光成像环氧材料以1600毫焦/平方厘米剂量曝光，只用γ-丁内酯作为显影剂，用Schmiedeskamp Probimer 450M显影仪以1米/分的速度进行显影。然后将显影后的膜以2000毫焦/平方厘米剂量进行UV曝照，在180℃循环空气烘箱中烘焙1小时。制得光成像环氧材料的厚度是约64微米。
对比例2此第二种材料是市售液体可滤环氧氨酯丙烯酸酯。将其丝网印刷在柔性聚酰亚胺电路上，最终处理的厚度为64-76微米。然后以500毫焦/平方厘米剂量曝光，在1％碳酸钠(水)溶液中以1.3米/分的速度显影。在循环空气烘箱中150℃最终固化30分钟。
涂层完整性测试测试柔性电路上涂层完整性和环境耐受性的一种方法，是在电路上施加偏压，同时将部件置于不同的严酷环境条件下，包括高温/高湿度条件，在极端温度之间循环，浸入腐蚀性液体，和类似环境。在某些使用聚酰亚胺基柔性电路的印刷环境中，遭遇的一种腐蚀性液体是油墨。典型的墨组合物包括溶剂，颜料，电解质和水。为了确定本发明材料对墨环境的承受能力，将代表性光成像物质施加到包含平行电路图案的柔性聚酰亚胺电路上。在这种设计中，相邻平行线之间施加了以伏特表示的偏压。这些镀金铜线即“通路”大约间隔50-75微米，并在浸入油墨之前涂覆有一种或多种保护涂层。金属特征的厚度是18-35微米。置于油墨环境中时，特别是在超过环境温度下，偏压加速了电路覆盖材料的失效。通过测定一组电路随时间的存留率定性评价性能。为了评价这些保护材料，将失效定义为相邻电路之间的电流泄露超过10微安(μA)的时间。
权利要求
1.一种包括至少一个基片的电子电路器件，所述基片的至少部分上涂覆有光成像面层，所述面层包含至少95％的至少一种环氧改性芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物和一种包含选自三芳基锍盐和二芳基碘鎓盐的一种鎓盐的催化剂，其中所述面层是通过选自溶涂和挤出的工艺形成的，然后将所述面层层压在所述基片的至少一部分上。
2.权利要求1所述的电子电路器件，其特征在于所述面层被溶涂于衬垫上。
3.权利要求1所述的电子电路器件，其特征在于所述面层被挤出于衬垫上形成一种干膜。
4.权利要求1所述的电子电路器件，其特征在于所述催化剂以催化剂溶液形式存在。
5.权利要求1所述电子电路，其特征在于所述催化剂以固体形式存在。
6.权利要求1所述的电子电路器件，其特征在于所述环氧改性乙烯基共轭二烯嵌段共聚物具有得自于苯乙烯的芳香族乙烯基聚合物嵌段。
7.权利要求6所述的电子电路器件，其特征在于包含一种环氧化非氢化的苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物。
8.权利要求6所述的电子电路器件，其特征在于所述嵌段共聚物中，包含至少95重量％的所述面层，此重量百分数的基础中不计催化剂。
9.权利要求4所述的电子电路器件，其特征在于所述催化剂溶液中包含50％的固体，催化剂溶液的用量是0.5-3重量％。
10.权利要求9所述的电子电路器件，其特征在于所述催化剂溶液包含丙烯碳酸酯中的三芳基锍六氟锑酸盐。
11.权利要求1所述的电子电路器件，还包含其含量小于10重量％的至少一种其它含环氧的物质，所述重量百分数的基础中不计催化剂。
12.一种如权利要求1所述包括至少一个基片的电子电路器件，在其基片至少一部分上涂覆有一种光成像面层，所述面层包含至少90％的至少一种环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物和一种包含一种选自三芳基锍盐和二芳基碘鎓盐的一种鎓盐的固体催化剂，其中所述面层是通过将熔体挤出到衬垫上而形成的一种干膜，然后将所述膜热层压在所述基片上形成所述器件。
13.一种如权利要求13所述的电子电路器件，其特征在于所述催化剂是一种固体三芳基锍六氟锑酸盐混合物。
14.一种将面层应用于权利要求1所述器件的方法，包括以下步骤通过选自挤出和溶涂的一种方法，在衬垫上形成一种可固化的树脂组合物，所述树脂组合物包含95-100重量％的一种环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物，或可还包含不超过5重量％的一种环氧树脂，这两种组分的含量都是相对含环氧物质的重量百分数，还包含0.25-1.5重量％的一种环氧催化剂；将所述面层层压在电子电路器件的至少一部分上。
15.权利要求14所述的方法，其特征在于通过熔体挤出方法在所述衬垫上形成所述面层。
16.权利要求14所述的方法，其特征在于通过溶液浇注和随后干燥除去多余溶剂的方法，在所述衬垫上形成所述面层。
17.权利要求1所述的电子电路器件，在所述基片中还包含至少一个孔，所述面层至少部分地封闭所述孔。
全文摘要
一种包括其上面具有光成像面层的至少一个基片的电子电路器件，该面层包含至少95重量％的至少一种环氧改性的芳香族乙烯基共轭二烯嵌段共聚物和一种包含选自三芳基锍盐和二芳基碘鎓盐的一种鎓盐的催化剂，其中该面层是通过溶涂或挤出以及随后热层压于基片的至少一部分上而形成的。
文档编号C08G59/34GK1572128SQ02820647
公开日2005年1月26日 申请日期2002年4月22日 优先权日2001年10月18日
发明者R·L·伊姆肯, R·S·克劳 申请人:3M创新有限公司