一种抗蚀刻感光保护油墨配方的制作方法
【专利说明】一种抗蚀刻感光保护油墨配方
[0001](一)领域
一种抗蚀刻感光保护油墨配方属于化学领域。
[0002](二)简介
一种抗蚀刻感光保护油墨特适用于金属蚀刻，本产品是一种一种的液态光致成像抗蚀抗电镀材料.适用于各种PCB板的高精密线路制造及各种金属蚀刻工艺品的制造.本产品性能优异，附着力佳，干燥快，耐酸性强。
[0003]因其是液态所以比普通干膜更便于施工，并具有普通干膜的解像度及抗蚀性电镀性，是代替普通干膜的优等材料。一种抗蚀刻感光保护油墨特征:颜色蓝色粘度80±5ps(25°C)固含量> 60%解像分析率线距与线宽0.05mm耐酸碱度PH值1_9，温度45°C -50°C清洗剂醇类，乙基溶剂或专用洗网剂一种抗蚀刻感光保护油墨操作方法:
1.涂布:丝网印刷，建议使用150-250目之网版印刷，电镀制造使用150目效果最佳。
2.预烘干燥:单面制作:75°C±5°C 14分钟，双面制作:第一面:75°C ±5°C 10分钟，第二面:75°C ±5°C 14分钟。3.曝光条件:60-150mis/cm2，21格曝光尺7-9格。4.显影条件:l%Na2C03 (碳酸钠)溶液，温度35°C X 60秒，喷淋压力2_3kg/ cm2.5.显影后烘烤:电镀铜，镍，金及蚀刻薄铜片等工艺一般无须特别后烤，如制作镀纯锡，蚀刻不锈钢及厚金属深蚀刻等特殊工艺，显影后需130°C烘烤15分钟效果最佳。6.电镀条件:一般电镀液及操作即可。7.蚀刻液:三氯化铁，氯化铜，碱性氨(PH值8-9)，蚀刻压力2-3kg/cm2.8.去膜3-5%Na0H(氢氧化钠)溶液，温度45°C _50°C，喷淋压力2_3kg/ cm 2，1-2分钟。
[0004]一种抗蚀刻感光保护油墨简介液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨简称LPR(LiquidPhotoResist)俗称图形湿膜。
[0005]它代表了图形转移技术的新发展，其解像力可达到0105mm甚至到01025mm。特别适于精细线条的(〈0115mm)图形转移。
[0006]液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨主要由下列基本成分组成:
1)高软化点反应性大分子(含-COOH等碱溶性基因)
2)稀释剂(有机溶剂或反应单体)
3)光引发剂/增感剂
4)填充料(滑石粉、BaS04等)
5)染料(色料)
6)添加剂(消泡剂、整平剂等)
一种抗蚀刻感光保护油墨的基本工艺流程
一种抗蚀刻感光保护油墨的工艺操作印制电路板的各种工艺都有其独特的影响因素，一旦被忽视，势必影响产品的质量及交货期。
[0007]现将LPR的各工艺过程重点论述如下:贮存条件和使用寿命液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨系感光性材料，有储存条件和贮存时间要求。
[0008]其储存条件为温度:18?22°C相对湿度:55%±5%贮存时间:6个月使用寿命则与使用环境和时间有关，一般在使用环境达到要求的情况下(温度< 25V，湿度(60%,无强烈紫外光照射，使用寿命为3天，最好在24h内用完。
[0009]一旦超出有效期和有效使用期，工艺难以控制，甚至根本不能显像出图形，只能报废。
[0010]因此应确保在有效期内使用，且根据丝印面积确定领用量。
[0011]操作环境净化要求液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨用作印制板的精细线路图形转移，涂层上的任何灰尘存在，都有可能造成印制板断路/短路，特别是对细密线条(小于012mm)以下根本无法进行修补，直接造成产品报废，不仅造成制造成本增加，而且影响交货期，使经营难以在市场竞争中占有优势。
[0012]因此要求操作区净化，其净化等级达到1k?10k级。如暂达不到，至少也应保持工作区的环境清洁，防止异物如纸屑、颗粒、棉纤维、头发丝等粘附于感光膜层上。
[0013]湿度要求基板表面潮湿的存在，将对涂布油墨后的涂层与金属铜箔表面结合力产生不良影响，严重者造成渗镀，侧蚀，甚至断路或短路。
[0014]因此保持环境的适当湿度是必需的。一般要求:相对湿度彡55%。温度要求环境温度影响涂布印刷的油墨适应性及感光材料的热交联聚合反应。油墨的粘度也随温度的变化而变化。
[0015]因此应控制环境温度在:20?25°C (曝光间要求18?22°C )，此时油墨粘度为:70?90Pas(25°C )安全要求由于油墨属感光性材料，对于300?400nm的紫外线敏感，因而工作区最好采用波长彡460nm的黄光为安全光。
[0016]如实际情况不能满足要求，应保证各加工过程的衔接紧密。
[0017]对于需时效处理的过程，必须避强光存放，尽量减少涂层在成像前的受光量。
[0018]一种抗蚀刻感光保护油墨工艺流程浸酸(5%?10%H2S0410?15min)水洗浮石磨板烘干。
[0019]基板前处理的目的是除去铜表面的氧化物，粗化铜表面，增加表面积，最终达到增强液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨与铜箔表面的结合力，以其满足后续加工工艺的要求。
[0020]而基板干燥则是除去铜表面的水分，以免影响涂层与金属铜箔表面的结合力，造成渗镀、侧蚀，甚至断路或短路。
[0021]铜箔表面处理的好处，直接影响印制板的最终成品率，因此在生产过程中除经常检查磨板后的板面状况外，还要定期进行磨板后水膜试验(亲水试验)检测，以确保基板表面处理干净。
[0022]涂布印刷(丝网印刷)PER-800 (B-106K)液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨是一单组份的感光材料。
[0023]丝印前进行充分的搅拌，之后静止30min左右以尽量消除因搅拌而产生的气泡。
[0024]丝网印刷的目的是在经前处理和干燥后的基板上，形成有一定厚度的感光膜层，以利进行可靠的图形转移和经受住后续的电镀/蚀刻工艺的考验。PER-800 (B-106K)液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨经工艺试验、论证后要求干燥后的膜层平均厚度达到(15±5)μπι,为此需合理选择丝网印刷的网目数即每单位长度上的线数，确定理论体积透墨量。
[0025]因此丝印油墨的理论厚度由丝絹材质本身的参数决定，且与理论体积透墨量有关。
[0026]经试验对PER-800 (B-106K)而言，宜采用100?120网目的的丝网进行印刷。
[0027]网印涂布时采用空网整版印刷，丝印厚度与丝絹参数及油墨粘度有关，如采用双面同时印刷可缩短加工周期，但必须制作一有适当高度和有适当数量支撑点的针床模板。此种方法只限于线宽彡013mm，地线/电源层的双、多层板。
[0028]一种抗蚀刻感光保护油墨，由于采用整版空网印刷，预干预干的目的是蒸发油墨中存在的溶剂。
[0029]预干温度、时间以及通风的控制非常严格，预干温度过高(预干区温度场均匀度要求控制在±5°C，最好是在±3°C内)或时间过长，引起显影困难，分辨率降低，脱膜困难，预干不够，曝光时膜层会粘底片，从而造成断线或短路。
[0030]预干后应在12h内做完曝光显影过程，如闲置时间过长，则造成显影不干净，产生余胶，同样会产生断线或短路。316曝光曝光是液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨进行图形转移的重要环节，其作用是在紫外线的作用下，聚合单体分子吸收光能量产生光聚合反应。
[0031]由于聚脂薄膜和玻璃对300nm以下波长的光线透射率较低，所以曝光波长范围采用 320 ?400nm。
[0032]曝光是利用重氮掩膜片或黑白片，采用人工对位方式在曝光机上进行。曝光时要严格控制其曝光量，曝光过度易使图形线条变细或变粗(取决于采用正相还是相底片进行图形转移)，显影困难；曝光不足则显影时线条边缘产生发毛、间距减小或增大，从而造成短路或断线，曝光宜采用Dupont21级光密度表来确定，控制在7?9级。
[0033]液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨曝光应带冷却系统，且用曝光光能量来控制的曝光机(PC2530)上进行。
[0034]曝光量E发生变化。为了使每次曝光后所产生的聚合程度相同，宜用带光能量积分仪的曝光机(PC-530)。
[0035]因为带光能量积分仪的曝光机，在灯光强度发生变化时，能自动调整曝光时间，维持E恒定。
[0036]经试验PER-800 (B-106K)其曝光能量应控制在60?100mJ/cm2范围内较合适。
[0037]显影显影的目的是将未曝光部分的膜层除去得到所需的电路图形，其原理为:液态感光抗电镀/抗蚀刻油墨光固化成分是由光引发剂、碱溶性大分子及非碱溶性反应单体构成。
[0038]紫外光照射后，被照部分的引发剂分解，产生自由基从而引发聚合反应。
[0039]聚合后的涂层部分因分子量增大并形成立体网络结构，在稀碱液中的溶解度下降，从而使其具有难溶性。
[0040]而未经紫外光照射部分，涂层未发生交联聚合反应，碱溶性亲水基因(-C00H羧基)与碱液发生反应，从而被溶解。
[0041]显影必须控制好槽液的浓度、温度和显影速度，注意喷嘴的压力与喷液的分布等参数。同时必须掌握好显影参数和曝光参数的匹配，应根据本厂的设备条件通过试验来确定。
[0042]因为光固化部分由于仍然存在着羧基(-C00H)等碱溶性基因，碱液对它有渗透、膨润作用，在未曝光抗蚀剂被溶解的同时，图形两侧会受到碱液的渗入。