液態光成像堿顯影電子阻焊油墨及其制備方法技術

本發明專利技術公開了液態感光成像堿顯影電子阻焊油墨及其制備方法。該油墨由堿溶性光敏樹脂３０－５０％、耐熱酚醛環氧樹脂５－２０％、固化劑０．３－１．２％、固化促進劑０．１－０．３％、活性稀釋劑５－１５％、溶劑５－１５％、光引發劑３－９％、助劑１－３％、顏料０．５－０．８％和填料１５－３０％構成；制備時，將光敏性堿溶性樹脂等按組份重量百分比稱量，在分散機上高速分散均勻后，研磨至細度小于１５μｍ，以溶劑稀釋調整黏度為５０－８０ｐｓ（２５℃），制得本發明專利技術之液態光成像堿顯影電子阻焊油墨。本發明專利技術合成操作工藝簡單，顯影快，其油墨還具有耐熱性好、施工方便、附著力達一級、硬度大于４Ｈ等特點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及化學領域中的一種油墨，具體涉及一種液態感光成像堿顯影電子阻焊油墨及其制備方法。
技術介紹
隨著現代電子工業的不斷推進和發展，我國從一個落后的印刷線路板(PCB)生產國一躍成為世界的先進大國，2003年我國的PCB總產值居世界排行榜第二，PCB產業的發展很快帶動了周邊產業及相關行業的發展。目前，香港、日本、美國、臺灣等PCB油墨生產商或在我國的合資企業生產的PCB油墨占有國內較大的PCB市場份額。隨著高精度電路板市場的擴大，UV固化型油墨已成為PCB制造中的首選油墨。現有的稀堿顯影光成像液態阻焊油墨一般由堿溶性樹脂，稀釋劑，光引發劑和助劑組成，堿溶性樹脂一般采用含羧基的堿溶性樹脂如改性的苯乙烯-馬來酸酐共聚樹脂以及高軟化點的改性環氧樹脂制得。專利CN 1366211A公開了一種基于部分酯化的苯乙烯-馬來酸酐共聚物與環氧樹脂的雙組分光成像阻焊油墨。由于苯乙烯-馬來酸酐也是環氧樹脂的固化劑，因此部分酯化的苯乙烯-馬來酸酐共聚物的合成工藝要求嚴格，否則使用中易導致油墨凝膠，而且成本較高。專利CN 1390898A公開了-種稀堿顯影的感光成像阻焊油墨，其主體樹脂為改性丙烯酸光敏齊聚物和環氧樹脂(E-44)。隨著環保要求的提高，目前PCB制造中要求使用無鉛錫焊，因此對阻焊油墨的耐熱性提出了更高的要求(280℃，10s三次)。而以這些主體樹脂制得的阻焊油墨，由于其主體樹脂決定了其耐熱性局限，其抗焊性能不是很理想(一般為260℃、10s、三次)。另外，以普通的高軟化點的雙酚A改性環氧樹脂，制成的油墨容易粘菲琳、分辨率不理想，都不能滿足對阻焊性要求較高的高品質PCB板的制造要求。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在提供一種由高耐熱性的新型堿溶性光敏樹脂為主體樹脂制備的、具有耐抗焊性好、顯影快、分辨率較高的液態光成像堿顯影電子阻焊油墨。本專利技術的另一目的在于提供上述液態光成像堿顯影電子阻焊油墨的制備方法。本專利技術的目的通過如下技術方案實現 這種液態光成像堿顯影電子阻焊油墨由特殊的可光固化的堿溶性樹脂、耐熱性酚醛環氧樹脂、活性稀釋劑、溶劑、光引發劑、固化劑、固化促進劑、助劑及顏填料組成。將上述組份按一定的重量百分比配比，在分散機高速分散均勻后，用三輥機研磨至細度≤15um，最后用溶劑調整至適當黏度，即得本專利技術之液態光成像堿顯影電子阻焊油墨。上述組份的重量百分比如下堿溶性光敏樹脂30-50％、耐熱酚醛環氧樹脂5-20％、固化劑0.3-1.2％、固化促進劑0.1-0.3％、活性稀釋劑5-15％、溶劑5-15％、光引發劑3-9％、助劑1-3％、顏料0.5-0.8％和填料15-30％。上述組份中，1、堿溶性光敏樹脂是經過酸酐改性的高軟化點的酚醛型環氧丙烯酸酯，酚醛型環氧樹脂包括F-51、F-44、F-48、JF-41、JF-43、JF-45等。所使用的酸酐包括馬來酸酐、四氫苯酐等。首先是酚醛環氧樹脂與(甲基)丙烯酸于90～130℃條件下等當量比完全開環反應，接上光敏基團，然后與一定當量比的酸酐繼續反應，使成為堿溶性光敏樹脂；2、耐熱酚醛環氧樹脂，有F-51、F-44、F-48、EX-48、JF-41、JF-43、JF-45等；3、固化劑包括各種胺、酸酐類等，如無錫樹脂廠的T-31、T-32、T-33、593、594、905、651，雙青胺；固化促進劑，有咪唑型、聚胺型、有機脲型、酰肼型等，如廣州川井電子材料有限公司的MC120、PA80、HT110、PA80、100A、100B等都是很好的固化促進劑；4、活性稀釋劑，有甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸異冰片酯(IBOA)、丙烯酸苯氧基乙酯(POEA)、二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)、1，6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)等；5、溶劑，主要有乙二醇乙醚醋酸酯系列，乙二醇乙醚醋酸酯(CAC)、二乙醇乙醚醋酸酯(DCAC)，乙二醇丁醋酸酯及丙二醇醋酸酯系列，如乙二醇丁醚醋酸酯(BAC)、二乙二醇丁醚醋酸酯(DBAC)、丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)、丙二醇甲醚丙酸酯(PMP)，高沸點溶劑DBE等；6、光引發劑為250-450nm的自由基型光引發劑，如苯偶姻類、苯偶酰類、α-羥基酮類、酰基膦氧化物、二苯甲酮及其衍生物、硫雜蒽酮及其衍生物及蒽醌類；7、助劑包括催化劑、阻聚劑、流平劑、分散劑、消泡劑；8、顏填料，有酞青藍、酞青綠、顏料綠等，填料有二氧化硅、滑石粉、高嶺土、硫酸鋇等。本專利技術的制作方法如下將高軟化點酚醛環氧樹脂、(甲基)丙烯酸、催化劑、阻聚劑、溶劑加入三口燒瓶中于90～120℃反應4-6小時，加入酸酐反應3-4小時，即得本專利技術的堿溶性光敏樹脂。將堿溶性光敏樹脂、耐熱環氧樹脂、活性稀釋劑、溶劑、光引發劑攪拌溶解均勻，然后加入固化劑、固化促進劑、顏料、填料和助劑于分散機上高速分散均勻，在三輥機上研磨至細度≤15μm，再用溶劑調整至適當的黏度，即制得本專利技術之液態光成像堿顯影電子阻焊油墨。使用時，將本專利技術的液態光成像堿顯影電子阻焊油墨用絲網印刷于PCB版上，80～90℃下干燥10-15分鐘，拿出稍微冷卻即形成干膜，蓋上掩膜，在紫外燈下接觸曝光，然后用1～2％的Na2CO3水溶液顯影30～60s，用水沖洗后未經光照的部分被洗去，而光固化的部分則留在基板上而形成圖形，然后于140℃下后固化30～40分鐘形成抗焊性優良阻焊膜，因此，本專利技術工藝簡單、配方合理、性能優良。本專利技術的技術性能和實驗數據如下油墨顏色為綠色，黏度為50-80ps(25℃)；預干(80～90℃)10-15分鐘曝光量120-240mJ/cm2曝光等級7～9級顯影1～2％Na2CO3水溶液，30～60s后固化(140℃)30～40分鐘硬度≥4H附著力一級阻焊性280℃、10s、三次與現有的技術相比，本專利技術具有如下的優點(1)合成操作工藝簡單。本專利技術只需將光敏性堿溶性樹脂、耐熱環氧樹脂及顏填料等按組份重量百分比稱量，在分散機上高速分散均勻后，于三輥機上研磨，并經溶劑稀釋調整黏度即制得液態光成像堿顯影電子阻焊油墨。(2)顯影快。將本專利技術的液態光成像堿顯影電子阻焊油墨用絲網印刷于PCB版上，在紫外燈下接觸曝光，然后用1～2％的Na2CO3水溶液顯影30～60s，光固化的部分則留在基板上而形成圖形。(3)本專利技術制備的液態光成像堿顯影電子阻焊油墨還具有耐熱性好、施工方便、附著力優(一級)、硬度高(大于4H)的特點。具體實施例方式為更好理解本專利技術，下面結合實施例對本專利技術做進一步說明，但是本專利技術要求保護的范圍并不局限于實施例表示的范圍。自制的堿溶性光敏樹脂合成方法一為高軟化點酚醛環氧樹脂100份，丙烯酸40份，阻聚劑0.6份，催化劑1.0份，溶劑100份。上述組成在110℃下反應5h后加酸酐35份反應數小時3h即得本專利技術之堿溶性光敏樹脂。合成方法二為環氧樹脂100份，甲基丙烯酸40份，阻聚劑0.6份，催化劑1.5份，溶劑100份。上述組成在90℃下反應6h后加酸酐40份再反應4h即得本專利技術之堿溶性光敏樹脂。合成方法三為環氧樹脂100份，丙烯酸40份，阻聚劑1.0份，催化劑1.2份，溶劑本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種液態光成像堿顯影電子阻焊油墨，其特征在于以重量百分比計，包括如下組分：堿溶性光敏樹脂３０－５０％、耐熱酚醛環氧樹脂５－２０％、固化劑０．３－１．２％、固化促進劑０．１－０．３％、活性稀釋劑５－１５％、溶劑５－１５％、光引發劑３－９％、助劑１－３％、顏料０．５－０．８％和填料１５－３０％；以質量份數計，所述堿溶性光敏樹脂由耐熱酚醛環氧樹脂１００份，甲基丙烯酸或丙烯酸４０份，酸酐３５－４５份，酚類阻聚劑０．６－１．０份，季胺鹽類催化劑１．０－１．５份和二元醇醚酯類溶劑１００－１５０份組成的混合物在９０～１２０℃溫度條件下反應４－６小時，再加３５－４５份馬來酸酐或四氫苯酐反應３－４小時制得。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：任碧野，鄧光萬，劉新星，童真，
申請(專利權)人：華南理工大學，
類型：發明
國別省市：81[中國|廣州]