CH644882A5 - Masking compound for production of diffusion masks - Google Patents
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Kunstharz aufweisende Abdeckmasse zum Herstellen von sowohl permanenten als auch wieder entfernbaren Abdeckmasken für die Herstellung von Leiterplatten, wie sie im Patentanspruch 1 definiert ist. Eine solche Masse ermöglicht ein grosses Auflösungsvermögen für gedruckte Schaltbilder und ist siebdruckfähig. The present invention relates to a synthetic resin covering material for the production of both permanent and removable masking materials for the production of printed circuit boards. Such a mass enables a high resolution for printed circuit diagrams and is screen printable.
Mit der erfindungsgemässen Masse wird die Herstellung von The mass according to the invention is used to produce
644882 644882
Leiterplatten mit einem Leiterzugabestand von höchstens 0,25 bis 0,1 mm ermöglicht. Printed circuit boards with a conductor allowance of at most 0.25 to 0.1 mm.
Durch die vorliegende Erfindung wird eine Abdeckmasse bereitgestellt, die beim Aushärten direkt aus dem gelartigen in den festen Zustand übergeht, ohne sich zwischendurch zu verflüssigen und dadurch weder verläuft noch in die Löcher fliesst, sondern scharfe Ränder und Konturen behält. The present invention provides a masking compound which, when hardened, changes directly from the gel-like to the solid state without liquefying in between and therefore neither runs nor flows into the holes, but retains sharp edges and contours.
Die neue Masse weist ferner den Vorteil auf, dass sie eine gute Haftfestigkeit sowohl auf Isolierstoffunterlagen als auch auf metallischen Unterlagen, insbesondere auf Kupferunterlagen, ergibt und dass sie dem Hitzeschock, der zwangsläufig beim Massenlötverfahren auftritt, standhält. The new mass also has the advantage that it provides good adhesive strength both on insulating material and metallic substrates, in particular on copper substrates, and that it withstands the heat shock that inevitably occurs during the mass soldering process.
Sie ermöglicht ferner die Herstellung von Abdeckmasken, die eine glatte, glänzende Oberfläche aufweisen, um bei der Verwendung von stromlos Metall abscheidenden Bädern unerwünschte Metallablagerungen zu vermeiden. It also enables the production of masking masks which have a smooth, glossy surface, in order to avoid undesired metal deposits when using electroless metal-depositing baths.
Die Abdeckmasse erlaubt es ferner, eine Abdeckmaske zu bilden, die als wieder entfernbare Maske bei der Herstellung gedruckter Schaltungen nach dem Druck- und Ätzverfahren dienen kann. The masking compound also allows a mask to be formed which can serve as a removable mask in the production of printed circuits using the printing and etching process.
Ein weiterer Vorteil besteht schliesslich darin, dass die Abdeckmasse bis zur Wärmeaushärtung in einem gelartigen Zustand verbleibt und während des Aushärtungsvorganges ihre Haftfestigkeit auf der metallischen Unterlage unverändert beibehält, auch wenn über einen längeren Zeitraum und bei Temperaturen bis zu 160° C ausgehärtet wird. Finally, a further advantage is that the masking compound remains in a gel-like state until it has hardened and retains its adhesive strength on the metallic base unchanged during the hardening process, even if it is hardened over a longer period and at temperatures up to 160 ° C.
Die neue Abdeckmasse weist eine verbesserte Haftfestigkeit, insbesondere auf metallischem Kupfer auf; gleichzeitig haben die damit hergestellten Abdeckmasken den Vorzug, dass eine Verfärbung von Goldüberzügen, wie sie bei den bekannten Abdeckmasken auftritt, ausbleibt. The new masking compound has improved adhesive strength, especially on metallic copper; At the same time, the cover masks produced with it have the advantage that there is no discoloration of gold coatings, as occurs in the known cover masks.
Die Massen enthalten ausser einem wärmeaushärtbaren Harz bzw. einer wärmeaushärtbaren Harzmischung, die bei Temperaturen bis 60° C und vorzugsweise bei Zimmertemperatur in fester Form vorliegen, mit Vorteil einen Härter, der in einem Lösungsmittel gelöst ist und mehr als drei funktionelle Gruppen trägt. In ihrem Ausgangszustand ist die Masse von hoher Viskosität oder befindet sich in einem gelartigen Zustand und geht beim Aushärtevorgang direkt und ohne sich zu verflüssigen in die feste Form über. In addition to a thermosetting resin or a thermosetting resin mixture which are in solid form at temperatures up to 60 ° C. and preferably at room temperature, the compositions advantageously contain a hardener which is dissolved in a solvent and carries more than three functional groups. In its initial state, the mass is of high viscosity or is in a gel-like state and passes directly into the solid form during the curing process and without liquefaction.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht die Mischung aus Epoxidharzen mit einer Epoxidfunktionalität von weniger als 10 und vorzugsweise von weniger als 7. In a preferred embodiment of the invention, the mixture consists of epoxy resins with an epoxy functionality of less than 10 and preferably less than 7.
Soll die erfindungsgemässe Masse für permanente Masken verwendet werden, so besteht sie vorzugsweise aus einem Epoxidharz, das in einem Lösungsmittel gelöst ist und einem ersten Härter, der ein alicyclisches Amin enthält, das metallisches Kupfer korrodiert; dabei ist dieser Härter vorzugsweise in einer Menge vorhanden, die ausreicht, um eine vollständige Aushärtung zu erzielen. Diese Abdeckmasse ist in ihrem ursprünglichen Zustand gelartig oder eine Lösung sehr hoher Viskosität. Beim Aushärtevorgang geht sie direkt in den festen Zustand über, If the composition according to the invention is to be used for permanent masks, it preferably consists of an epoxy resin which is dissolved in a solvent and a first hardener which contains an alicyclic amine which corrodes metallic copper; this hardener is preferably present in an amount sufficient to achieve complete hardening. In its original state, this masking compound is gel-like or a solution of very high viscosity. During the curing process, it changes directly to the solid state,
ohne dass ein Verlaufen der Konturen durch Verflüssigung der Masse eintritt. Ein gegebenenfalls enthaltener zweiter Härter besteht insbesondere aus einem aromatischen Amin und sorgt dafür, dass die Maskenschicht gegen Reinigungsmittel, wie sie z.B. zum Entfernen des Lösungsmittels verwendet werden, beständigist. Die Masse kann ausserdem ein Flussmittel enthalten sowie wenigstens ein Modifizierungsmittel und einen Zusatz zum Verdicken der Masse und einen weiteren, der ihr die erforderliche Zähigkeit verleiht. without the contours running through liquefaction of the mass. An optional second hardener consists in particular of an aromatic amine and ensures that the mask layer against cleaning agents, such as those e.g. used to remove the solvent. The mass can also contain a flux and at least one modifier and an additive for thickening the mass and another that gives it the required toughness.
Es kann so viel Verdickungsmittel zugegeben werden, dass die Masse eine gelartige Beschaffenheit aufweist; des weiteren wird im allgemeinen so viel einer organischen Säure zugesetzt, dass zwar die B asizität des alicyclischen Amins neutralisiert wird, aber der thixotrope Charakter erhalten bleibt. So much thickener can be added that the mass has a gel-like nature; furthermore, so much organic acid is generally added that the basicity of the alicyclic amine is neutralized, but the thixotropic character is retained.
Es folgt die beispielhafte Beschreibung einer Masse für permanente Abdeckmasken für die Herstellung von gedruckten Schal3 The following is an exemplary description of a mass for permanent masking masks for the production of printed scarf3
s s
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
644882 644882
tungen nach dem Additivverfahren. Die Oberfläche einer Kunststoffplatte als Trägerplatte für eine gedruckte Schaltung wird mit der permanenten Abdeckmassenschicht überzogen. Die daraus hergestellte gehärtete Maskenschicht ist gegen die bei der Herstellung gedruckte Schaltungen üblicherweise verwendeten Chemikalien beständig und hat eine glatte und glänzende Oberfläche. Die Löcher an den vorgesehenen Leiterkreuzungspunkten werden entweder vor dem Aufbringen der Maske oder anschliessend daran nach einem Verfahren angebracht, dass die Maske unbeschädigt lässt, wie Bohren oder Stanzen. after the additive process. The surface of a plastic plate as a carrier plate for a printed circuit is covered with the permanent covering layer. The hardened mask layer produced therefrom is resistant to the chemicals normally used in the manufacture of printed circuits and has a smooth and glossy surface. The holes at the intended conductor crossing points are either made before the mask is applied or subsequently attached using a method which leaves the mask undamaged, such as drilling or punching.
Die Oberfläche wird sodann mit einem starken Oxydationsmittel geätzt, um eine verbesserte Haftfestigkeit der auf den von der Maske nicht bedeckten Bezirken aufzubringenden Metallschicht zu erzielen. Nach der Sensibilisierung wird die Trägerplatte einem stromlos Metall abscheidenden Bad ausgesetzt, um die entsprechenden Metallschichten auf den Lochwandungen und den Leiterzügen herzustellen. Die fertiggestellte Schaltungsplatte wird mit einer permanenten Lötmaske aus einer Masse nach der vorliegenden Erfindung bedruckt. Die permanente Lötmaskenschicht zeigt eine glatte und glänzende Oberfläche. Die Lochwandungen sowie - falls erwünscht - die Lochumrandungen und die Kontaktfinger, werden freigelassen. Die Lötmaskenschicht ist sowohl gegen den beim Lötvorgang auftretenden Wärmeschock als auch gegen Reinigungsmittel zum Entfernen der Lötmittelrückstände beständig und weist eine sehr gute Haftfestigkeit auf der Kupferschicht auf, selbst bei Temperaturen von 160° C über 16 h. The surface is then etched with a strong oxidizing agent to improve the bond strength of the metal layer to be applied to the areas not covered by the mask. After sensitization, the carrier plate is exposed to an electroless metal-depositing bath in order to produce the corresponding metal layers on the hole walls and the conductor tracks. The finished circuit board is printed with a permanent bulk solder mask according to the present invention. The permanent solder mask layer shows a smooth and shiny surface. The hole walls and - if desired - the hole borders and the contact fingers are left free. The solder mask layer is resistant to both the thermal shock occurring during the soldering process and to cleaning agents to remove the solder residues and has a very good adhesive strength on the copper layer, even at temperatures of 160 ° C for 16 hours.
An einem anderen Beispiel soll die erfindungsgemässe Abdeckmasse als wieder entfernbare Maske bei der Herstellung gedruckter Schaltungen erläutert werden. In another example, the masking compound according to the invention is to be explained as a removable mask in the production of printed circuits.
In eine kupferkaschierte Kunststoffplatte werden Löcher gebohrt und anschliessend die Lochwandungen nach bekannten Verfahren für die Metallabscheidung aus stromlos arbeitenden Bädern sensibilisiert und stromlos Kupfer abgeschieden. Die abgeschiedene Kupferschicht auf der Oberfläche der Platte kann durch Sandstrahlen leicht entfernt werden. Im Siebdruckverfahren wird eine wieder entfernbare Abdeckmaske aus einer Masse entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgedruckt. Die Maske entspricht dem negativen Schaltbild und lässt die zu metallisierenden Leiterzüge frei. Dann werden die Leiterzüge stromlos aufplattiert und mit Lötzinn versehen. Die wieder entfernbare Maske wird mit einem Lösungmittel abgelöst und die darunter liegende dünne Kupferschicht weggeätzt. Holes are drilled in a copper-clad plastic plate and then the walls of the hole are sensitized according to known methods for metal deposition from electroless baths and electroless copper is deposited. The deposited copper layer on the surface of the plate can be easily removed by sandblasting. A removable mask from a mass according to the present invention is printed using the screen printing method. The mask corresponds to the negative circuit diagram and leaves the conductor tracks to be metallized free. Then the conductors are plated without current and provided with solder. The removable mask is removed with a solvent and the thin copper layer underneath is etched away.
Bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen haben sich Siebdruckschablonen bewährt, die aus einem rostfreien Stahlnetz mit einem Polyvinylüberzugbestehen. Diese Siebdruckschablonen sind sehr widerstandsfähig und leicht herzustellen. Selbstverständlich kann das Stahlnetz auch mit einem anderen Kunststoffüberzug versehen werden. Jede Siebdruckemulsion einschliesslich sogenannter «Transfer-Filme» kann verwendet werden, je nach Art der aufzudruckenden Maske. Unter Trans-fer-Filmen soll hier allgemein ein filmartiger Überzug verstanden werden, der erst auf einer Unterlage hergestellt und dann auf das Sieb übertragen wird. Wird eine Maske auf eine Unterlage aufgedruckt, so kann jede Siebdruckmasse verwendet werden, die von der aufzudruckenden Maske nicht gelöst wird. Als Siebmaterial eignet sich neben rostfreiem Stahl auch Nickeldrahtgewebe mit Polyesterüberzug. Screen printing stencils consisting of a stainless steel mesh with a polyvinyl coating have proven successful in the production of printed circuits. These screen printing stencils are very robust and easy to manufacture. Of course, the steel net can also be provided with a different plastic coating. Any screen printing emulsion including so-called “transfer films” can be used, depending on the type of mask to be printed. Trans-fer films are generally understood to mean a film-like coating that is first produced on a base and then transferred to the screen. If a mask is printed on a base, any screen printing compound that cannot be removed from the mask to be printed can be used. In addition to stainless steel, nickel wire mesh with a polyester coating is also suitable as the sieve material.
Nach der vorliegenden Erfindung eignen sich wärmeaushärt-bare Harze mit einem hohen Schmelzpunkt und hoher Funktionalität für die erfindungsgemässen Abdeckmassen. Dadurch wird bewirkt, dass sich das Lösungsmittel leicht verflüchtigt und das Gemisch beim Aushärtvorgang vom gelartigen direkt in den festen Zustand übergeht, wodurch ein Verlaufen der Konturen vermieden wird. According to the present invention, thermosetting resins with a high melting point and high functionality are suitable for the covering compositions according to the invention. This has the effect that the solvent volatilizes easily and the mixture changes from the gel-like state to the solid state during the hardening process, thereby preventing the contours from running.
Es wird angenommen, dass die Viskosität der Masse beim Aushärtvorgang zunächst ansteigt, bis diese in den festen Zustand übergeht. Die hohe Funktionalität der Masse bewirkt ebenfalls, dass die Polymerisation sehr schnell erfolgt, wodurch ein Verlaufen während des Aushärtvorganges vermieden wird; folglich zeigt die Maske scharfe Konturen. It is assumed that the viscosity of the mass initially increases during the curing process until it changes to the solid state. The high functionality of the mass also means that the polymerization takes place very quickly, which avoids any runaway during the curing process; consequently the mask shows sharp contours.
Es konnte festgestellt werden, dass eine siebdruckfähige Epoxydharzmasse, die eine hohe Funktionalität aufweist und in einem Lösungsmittel gelöst ist, dem ein organischer alizyklischer Härter zugesetzt ist, die folgenden Eigenschaften aufweist: It was found that a screen printable epoxy resin composition which has a high functionality and is dissolved in a solvent to which an organic alicyclic hardener has been added has the following properties:
1. Die derart hergestellte Maskenschicht hat ein Auflösungsvermögen, das für einen Leiterzugabstand und Leiterzugbreiten von 0,23 mm ausreicht; 1. The mask layer produced in this way has a resolution which is sufficient for a conductor spacing and conductor widths of 0.23 mm;
2. Die Maskenschicht ist beständig gegenüber den in stromlos Metall abscheidenden Bädern verwendeten Chemikalien; 2. The mask layer is resistant to the chemicals used in electroless metal deposition baths;
3. Die Maskenschicht weist sowohl auf mit Haftvermittlern beschichteten Basismaterialien als auch auf metallische Unterlagen eine gute Haftfestigkeit auf; 3. The mask layer has good adhesive strength both on base materials coated with adhesion promoters and on metallic substrates;
4. Und schliesslich widersteht sie dem beim Lötvorgang auftretenden Wärmeschock und den zum Entfernen der Lötmittelrückstände verwendeten Reinigungsmitteln. 4. And finally it resists the thermal shock that occurs during the soldering process and the cleaning agents used to remove the solder residues.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der erfindungsgemässen Abdeckmasse wird diese als Lötmaske verwendet. Wie schon erwähnt, wirkt der erste Härter, ein alizylclisches Amin, korrodierend auf Metalle, insbesondere auf Kupfer. Das wärmeaus-härtbare Harz ist bei Zimmertemperatur fest und schmilzt auch nicht bis zur Aushärttemperatur, die zwischen 60 und 200° C liegt. In a further embodiment of the masking compound according to the invention, it is used as a solder mask. As already mentioned, the first hardener, an alicyclic amine, has a corrosive effect on metals, in particular on copper. The thermosetting resin is solid at room temperature and does not melt until the curing temperature, which is between 60 and 200 ° C.
Durch einen einfachen Versuch kann festgestellt werden, ob ein wärmeaushärtbares Harz die erforderlichen Bedingungen erfüllt. A simple test can determine whether a thermosetting resin meets the required conditions.
Ein Stück des zu untersuchenden Harzes zwischen 5 und 10 g Gewicht wird in einem Ofen auf 100 bis 160° C erhitzt. Nach Entnahme aus dem Ofen wird es visuell untersucht und dabei festgestellt, ob irgendwelche Anzeichen vorliegen, dass das Harz geschmolzen ist oder sich in seiner Form verändert hat. Werden derartige Veränderungen festgestellt, so ist das Harz für die erfindungsgemässen Maskenschichten unbrauchbar. Wenn andererseits die Harzoberfläche nach der oben beschriebenen Prozedur klebrig bleibt, so ist es für die erfindungsgemässen Harzmischungen verwendbar. A piece of the resin to be examined between 5 and 10 g in weight is heated in an oven to 100 to 160 ° C. After removal from the oven, it is visually inspected to determine if there are any signs that the resin has melted or changed in shape. If such changes are found, the resin is unusable for the mask layers according to the invention. If, on the other hand, the resin surface remains sticky according to the procedure described above, it can be used for the resin mixtures according to the invention.
Bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden als hochfunktionelle Harze solche bezeichnet, die mehr als drei und weniger als 10 funktionelle Gruppen haben. Vorzugsweise liegt die Zahl der funktionellen Gruppen zwischen 4 und 7. Als brauchbare wärmehärtbare Harze haben sich solche aus den folgenden Gruppen erwiesen: Epoxydharze, Melamine, Harnstoffabkömmlinge, Phenole, Polyamid-imide, Polyimide, Alkyd-harze (Glyptale) und Polyurethane sowie Mischungen dieser Harze mit einer mittleren Funktionalität zwischen drei und sieben und einem Schmelzpunkt zwischen 60 und 200° C. In the description of the present invention, highly functional resins are those which have more than three and less than 10 functional groups. The number of functional groups is preferably between 4 and 7. Useful thermosetting resins have been found to be those from the following groups: epoxy resins, melamines, urea derivatives, phenols, polyamide-imides, polyimides, alkyd resins (glyptals) and polyurethanes and mixtures of these Resins with an average functionality between three and seven and a melting point between 60 and 200 ° C.
Von den Aminoharzen sind Melaminformaldehyde und Harnstoffformaldehyde brauchbar. Of the amino resins, melamine formaldehydes and urea formaldehydes are useful.
Ein brauchbares Harnstoff-Formaldehyd-Harz ist unter dem Handelsnamen «Uf ormite F-240M» und ein Melaminf ormalde-hyd-Harz unter dem Handelsnamen «Uformite MM55» erhältlich. Andere brauchbare Melamin-Harze sind beispielsweise «Resimene 812» (ein farbloses Pulver), des weiteren «Memac 1077» (ein Melamin-Harz mit Zellulose-Füllstoff), «Melmac 404» (ein durchscheinendes Melamin-Harz) und «Melmac 483» (ein Phenolderivat von Melamin-Harz). A usable urea-formaldehyde resin is available under the trade name “Uformite F-240M” and a melamine-formaldehyde resin under the trade name “Uformite MM55”. Other useful melamine resins include "Resimene 812" (a colorless powder), "Memac 1077" (a melamine resin with cellulose filler), "Melmac 404" (a translucent melamine resin) and "Melmac 483" (a phenol derivative of melamine resin).
Brauchbare Phenol-Harze schliessen öllösliche, durch Erwärmen zur Reaktion zu bringende Phenolharze (Prepolymere) wie z.B. CK-12-82 und CK-16-34 ein mit einem Durran Erweichungspunkt von 82 bis 99° C bzw. 87 bis 94° C sowie Prepolymere von Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten, wie z. B. «Resinox P-90» und «Resinox 3700», SP 8014 und SP 6600 mit einem Schmelzpunkt von 71 bzw. 65° C. SP 8014 hat ein spezifisches Gewicht von 1,25. Useful phenolic resins include oil soluble phenolic resins (prepolymers) to be reacted by heating such as e.g. CK-12-82 and CK-16-34 a with a Durran softening point of 82 to 99 ° C or 87 to 94 ° C and prepolymers of phenol-formaldehyde condensation products, such as. B. «Resinox P-90» and «Resinox 3700», SP 8014 and SP 6600 with a melting point of 71 or 65 ° C. SP 8014 has a specific weight of 1.25.
Ein brauchbares Polyamid-imid-Harz ist «Kerimid 501» und ein brauchbares Polyimid-Harz «Kerimid 601». A useful polyamide-imide resin is "Kerimid 501" and a useful polyimide resin is "Kerimid 601".
4 4th
s s
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
Brauchbare Alkydharze (Glyptale) schliessen Äthylenglykol-malonsäurepolyester wie z.B. «Plakson» und «Durez» ein. Usable alkyd resins (glyptals) include ethylene glycol malonic polyester such as "Plakson" and "Durez" one.
Brauchbare Polyurethan-Harze schliessen Prepolymere in Verbindung mit Polyolen wie z. B. «Solithane 113» und «Polycin U56» ein. Wärmesäurehärtbare Epoxydharze im Sinne der vorliegenden Erfindung bilden vorzugsweise 35 bis 37 % der trok-kenen Maske, wobei der Rest aus Härtern und einem oder mehreren, die spezifischen Eigenschaften der Maske beeinflussenden Zusätzen, besteht. Usable polyurethane resins include prepolymers in combination with polyols such as. B. «Solithane 113» and «Polycin U56». Heat-curable epoxy resins for the purposes of the present invention preferably form 35 to 37% of the dry mask, the remainder consisting of hardeners and one or more additives which influence the specific properties of the mask.
Brauchbare Epoxydharze schliessen auch Epoxynovolac und/ oder Bisphenol-Harze ein, die bei Zimmertemperatur fest sind, ein Molekulargewicht zwischen 350 und 15000 haben und einen Schmelzpunkt zwischen 60 und 200° C. Aus Gründen der Anschaulichkeit beschränkt sich die folgende Beschreibung auf auf wärmehärtbaren Harzen aufbauende Massen auf der Basis von Epoxydharzen, was allerdings nicht als Einschränkung des Erfindungsumfanges ausgelegt werden soll. Usable epoxy resins also include epoxy novolac and / or bisphenol resins which are solid at room temperature, have a molecular weight between 350 and 15,000 and a melting point between 60 and 200 ° C. For reasons of clarity, the following description is limited to those based on thermosetting resins Masses based on epoxy resins, which should not be interpreted as a limitation of the scope of the invention.
Besonders geeignete Epoxydharze weisen eine Funktionalität von über 3 auf und schliessen die folgenden, im Handel erhältlichen Epoxydharze ein. Particularly suitable epoxy resins have a functionality of more than 3 and include the following commercially available epoxy resins.
Tabelle 1 Table 1
Epoxydharz Mittlere Anzahl Epoxy resin Medium number
Mittleres Middle
Durran Durran
der Epoxyd- the epoxy
Aquivalenzgew. Equivalence weight
Erweichungs Softening
funktionen der Epoxyde punkt functions of the epoxy point
EPON 1031 EPON 1031
4 4th
220 220
81° C 81 ° C
ECN 163 ECN 163
4 4th
200 200
81° C 81 ° C
ENC1273 ENC1273
5 5
225 225
73° C 73 ° C
ECN 1280 ECN 1280
4,1 4.1
230 230
70-80°C 70-80 ° C
ECN 1299 ECN 1299
6 6
235 235
99° C 99 ° C
DEN 43 DEN 43
3,8 3.8
200 200
38° C 38 ° C
Andere feste Epoxydharze, von denen angenommen wird, Other solid epoxy resins believed to be
dass sie hochfunktionelle wärmeaushärtbare Harze im Sinne der Erfindung sind, sind zum Beispiel «Apogen 1013», «Epi-Rez 512» mit einem durchschnittlichen Äquivalenzgewicht zwischen 70 und 80° C; «Epi-Rez 5291» mit einem durchschnittlichen Äquivalenzgewicht der Epoxydgruppen von 310 und einem Durran-Erweichungspunkt zwischen 90 und 95° C; und «Epoturf 37-171» mit einem durchschnittlichen Äquivalenzgewicht der Epoxydgruppen von 150 und einem Durran-Erweichungspunkt zwischen 77 und 83° C. that they are highly functional thermosetting resins in the sense of the invention are, for example, “Apogen 1013”, “Epi-Rez 512” with an average equivalent weight between 70 and 80 ° C; «Epi-Rez 5291» with an average equivalent weight of the epoxy groups of 310 and a Durran softening point between 90 and 95 ° C; and «Epoturf 37-171» with an average epoxy group equivalent weight of 150 and a Durran softening point between 77 and 83 ° C.
Andere Epoxydharze mit weniger funktionellen Gruppen können auf Wunsch der Abdeckmasse zur Vermeidung der Sprödigkeit der ausgehärteten Schicht zugesetzt werden. Solche Epoxydharze schliessen Copolymere von Epichlorhydrin ein, die einen Schmelzpunkt zwischen 70 und 191° C und ein Molekulargewicht von ca. 350 bis 15 000 haben. Obgleich Epichlorhydrin der Ausgangsstoff für die meisten wichtigen organischen Epo-xyde zur Herstellung von Epoxydharzen ist, können andere Epoxyde wie z. B. 1,2,3,4-diepoxybutan, verwendet werden. Wenn auch Epichlorhydrin der bevorzugte Ausgangsstoff für die erfindungsgemäss verwendeten Harze ist, eignen sich auch andere Epihalohydrine wie z.B. Epibromhydrid, durchaus vorteilhaft. Desgleichen können Epoxydharze, die Derivate anderer Phenole als Bisphenol A darstellen, verwendet werden, wie z.B. das Reaktionsprodukt von Epichlorhydrin mit Resorzin oder mit Phenolen, die aus pflanzlichen Ölen hergestellt werden, mit Hydrochinon, mit 1,5-dihydroxynapthalin oder mit 2,2,5,5-te-trabis-(4-hydroxyphenyl)hexan. If desired, other epoxy resins with less functional groups can be added to the masking composition to avoid the brittleness of the hardened layer. Such epoxy resins include copolymers of epichlorohydrin that have a melting point between 70 and 191 ° C and a molecular weight of about 350 to 15,000. Although epichlorohydrin is the starting material for most of the major organic epoxides used to make epoxy resins, other epoxies such as e.g. B. 1,2,3,4-diepoxybutane can be used. If epichlorohydrin is the preferred starting material for the resins used according to the invention, other epihalohydrins such as e.g. Epibromohydride, quite beneficial. Likewise, epoxy resins which are derivatives of phenols other than bisphenol A can be used, e.g. the reaction product of epichlorohydrin with resorzine or with phenols made from vegetable oils, with hydroquinone, with 1,5-dihydroxynapthalene or with 2,2,5,5-te-trabis- (4-hydroxyphenyl) hexane.
Phenolische Zwischenprodukte des Resoltyps, Hydrazine und Sulfonamide wie z. B. 2,4-toluoldisulfonamid können auch zur Herstellung von im Sinne der Erfindung brauchbaren Harzen durch Reaktion mit Epoxyden verwendet werden. Phenolic intermediates of the resol type, hydrazines and sulfonamides such. B. 2,4-toluenedisulfonamide can also be used for the production of resins useful in the context of the invention by reaction with epoxides.
Aliphatische Epoxydharze sind ebenfalls für die erfindungsge-mässe Abdeckmasse brauchbar, einschliesslich beispielsweise Aliphatic epoxy resins can also be used for the masking composition according to the invention, including for example
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der Reaktionsprodukte von Epichlorhydrin mit Glyzerol, mit Äthylenglykol oder mit Pentaerythritol. the reaction products of epichlorohydrin with glycerol, with ethylene glycol or with pentaerythritol.
Epoxydharze mit weniger funktionellen Gruppen werden für die erfindungsgemässe Abdeckmasse mit Vorteil nur in geringen Prozentsätzen von nicht mehr als 30° C, vorzugsweise nur 10-15 % der Gesamtmasse verwendet. Die Epoxydharze mit einer grösseren Zahl funktioneller Gruppen werden im allgemeinen in einem Prozentsatz"zwischen 50 und 90 % und vorzugsweise von 70 % des Gesamtgewichtes der Abdeckmasse zugesetzt. Hierzu wird das Epoxydharz mit Vorteil in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst, beispielsweise in Glykoläther oder -ester wieDiäthylenglykoläthyläther, Äthylenglykol, Äthylenglykol-methyläther, Azetate von Glykoläther, sekundäres Butylazetat, normales Butylazetat und primäres Amylazetat. Epoxy resins with less functional groups are advantageously used for the covering composition according to the invention only in small percentages of not more than 30 ° C., preferably only 10-15% of the total mass. The epoxy resins with a large number of functional groups are generally added in a percentage of between 50 and 90% and preferably 70% of the total weight of the covering composition. For this purpose, the epoxy resin is advantageously dissolved in a suitable solvent, for example in glycol ether or ester such as diethylene glycol ethyl ether , Ethylene glycol, Ethylene glycol methyl ether, Acetate of glycol ether, secondary butyl acetate, normal butyl acetate and primary amyl acetate.
Als Härter für die Epoxydharze mit einer grossen Anzahl von funktionellen Gruppen in der erfinderischen Abdeckmasse für metallische Oberflächen, z.B. als Lötmaske, eignen sich primäre alizyklische Amine, die die metallische Oberfläche und insbesondere Kupfer angreifen. Aus diedem Grund wurden derartige Abdeckmasken in der Vergangenheit für diese Zwecke nicht verwendet. Es wurde nun festgestellt, dass-im Gegensatz zur bisherigen Ansicht - ausgezeichnete Haftfestigkeit auf Kupferunterlagen erzielt werden kann, wenn als Härter alizyklische Polyamine verwendet werden, von denen bisher angenommen wurde, dass sie metallisches Kupfer ebenfalls angreifen. As a hardener for the epoxy resins with a large number of functional groups in the inventive covering compound for metallic surfaces, e.g. primary alicyclic amines which attack the metallic surface and in particular copper are suitable as a solder mask. For this reason, such face masks have not been used for these purposes in the past. It has now been found that - contrary to the previous view - excellent adhesive strength can be achieved on copper substrates if alicyclic polyamines are used as hardeners, which were previously thought to attack metallic copper as well.
Unter den alizyklischen Polyaminen haben sich die folgenden als brauchbar erwiesen: Methandiamin, 1,3-diaminocycIohexan, Isophorondiamin, Triäthylendiamin und Hexamethylentetra-amin. Die Zugabe dieser Härter erhöht die Hitzebeständigkeit der aufgebrachten Abdeckmaske auf metallischen Unterlagen. Among the alicyclic polyamines, the following have been found to be useful: methanediamine, 1,3-diaminocyclohexane, isophoronediamine, triethylenediamine and hexamethylenetetraamine. The addition of this hardener increases the heat resistance of the mask applied to metallic substrates.
Der Zusatz von Geliermitteln beeinträchtigt die günstigen Eigenschaften der erfindungsgemässen Abdeckmasse nicht, sondern ist vielmehr geeignet, die Siebdruckfähigkeit und Widerstandsfähigkeit der Abdeckmaske zu verbessern. Sollen die mit der erfindungsgemässen Abdeckmaske versehenen Platten gelagert oder zum Zweck des Aushärtens oder anderer Fabrikationsschritte vertikal angeordnet werden, so ist dies im allgemeinen nur möglich, wenn der Abdeckmasse zusätzliche Verdickungsmittel oder gelierende Zusätze beigegeben werden; andernfalls würde das aufgedruckte Muster verlaufen. Die Verdickungs- und Gelierzusätze, die den erfindungsgemässen Abdeckmassen beigegeben werden können, verbessern deren Siebdruckfähigkeit, indem sie sie in einen weichen, gelartigen Zustand veisclzen. The addition of gelling agents does not impair the favorable properties of the masking compound according to the invention, but rather is suitable for improving the screen printing ability and resistance of the mask. If the plates provided with the mask according to the invention are to be stored or arranged vertically for the purpose of curing or other manufacturing steps, this is generally only possible if additional thickening agents or gelling additives are added to the masking compound; otherwise the printed pattern would bleed. The thickening and gelling additives that can be added to the masking compositions according to the invention improve their screen printing ability by sealing them into a soft, gel-like state.
Der weiche, gelartige Zustand kann auch als «Nicht-Ne wton-sche» Flüssigkeit beschrieben werden; sie ist freistehend nicht fliessfähig, fliesst aber bei Anwendung von Druck, wie etwa beim Siebdrucken. Wird der Druck entfernt, so kehrt die Masse in den nicht-fliessfähigen Zustand zurück. The soft, gel-like state can also be described as a “non-Newtonian” liquid; it is not free-flowing, but flows when using pressure, such as screen printing. If the pressure is removed, the mass returns to the non-flowable state.
Es wurde auch festgestellt, dass bei Verwendung von alizyklischen Polyaminen als Härter bei der Lötmittelentfernung die aufgebrachte Schutzschicht Schaden erleiden kann. Zur Entfernung der Lötmittelrückstände wird beispielsweise Methylenchlo-rid-Dampf verwendet, oder das Lötmittel wird durch Scheuern in heissem Wasser oder mit Hilfe von Bürstenmaschinen entfernt. It was also found that when alicyclic polyamines are used as hardeners in solder removal, the protective layer applied can be damaged. For example, methylene chloride vapor is used to remove the solder residues, or the solder is removed by scrubbing in hot water or with the aid of brushing machines.
Um das zu vermeiden, kann der Masse ein aromatisches Amin als weiterer Härter zugegeben werden. Vorzugsweise werden die folgenden aromatischen Amine verwendet: Tris-2-äthylhexoat-Salz von Tris(dimethylaminomethyl)phenol, Diaminodiphenyl-sulfon, Benzyldimethylamin, Metaphenylendiaminund Methy-lendianilin. Àromatische Amine werden verwendet, weil dann das gehärtete Epoxydharz eine Struktur aufweist, die fester und widerstandsfähiger gegen hohe Temperaturen und Lösungsmitteleinflüsse ist, was an sich bekannt ist. To avoid this, an aromatic amine can be added to the mass as a further hardener. The following aromatic amines are preferably used: tris-2-ethylhexoate salt of tris (dimethylaminomethyl) phenol, diaminodiphenylsulfone, benzyldimethylamine, metaphenylenediamine and methylenedianiline. Aromatic amines are used because the hardened epoxy resin then has a structure that is stronger and more resistant to high temperatures and solvent influences, which is known per se.
Die stark basische Natur der alizyklischen Polyamine zerstört die erforderliche thixotrope Gelstruktur der Abdeckmasse innerhalb von 5 Minuten und dies insbesondere dann, wenn Silica-Aerogel als Verdickungsmittel verwendet wird. Um dies zu vermeiden werden der Abdeckmasse organische Säuren zuge5 The strongly basic nature of the alicyclic polyamines destroys the required thixotropic gel structure of the masking compound within 5 minutes, especially when silica airgel is used as a thickener. In order to avoid this, organic acids are added to the masking compound
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
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setzt, die direkt mit dem Harz oder mit dem Härter vermischt werden können. Als besonders geeignet haben sich die folgenden organischen Säuren erwiesen: a) endcarboxyliertesButadiena-krylonitrilpolymer, und endcarboxyliertes Butandienpolymer; b) Fettsäuren wie Linolensäure, Ölsäure und ähnliche ; beispielsweise können als Fettsäuren dimere oder trimere Fettsäuren mit zwei oder drei Carboxylgruppen pro Molekül verwendet werden, die durch Polymerisation einer Qg-Fettsäure, wie beispielsweise «Empol 1040», einer vorwiegend trimeren Fettsäure, hergestellt werden, mit einem Säuregrad von 175-192, einem Benetzungs-wert von 192-200 und die zu 20 % dimer und zu 80 % trimer ist; «Dimac S», einer dimeren Säure mit einem Säuregrad von 180-190, einem Benetzungswert von 192-198 und die zu 8-10 % aus monomerer, zu 65-69 % aus dimerer Säure und zum Rest von 26-30 % aus höherpolymerer Säure besteht; und zweibasische Säuren wie Adipinsäure, Glutarsäure, Azelainsäure, Sebazin-säure und Korksäure. sets that can be mixed directly with the resin or with the hardener. The following organic acids have proven to be particularly suitable: a) end-carboxylated butadiene-crylonitrile polymer, and end-carboxylated butanediene polymer; b) fatty acids such as linolenic acid, oleic acid and the like; For example, dimeric or trimeric fatty acids with two or three carboxyl groups per molecule, which are produced by polymerizing a Qg fatty acid, such as, for example, “Empol 1040”, a predominantly trimeric fatty acid, with an acidity of 175-192, one can be used as fatty acids Wetting value of 192-200 which is 20% dimer and 80% trimer; «Dimac S», a dimeric acid with an acidity of 180-190, a wetting value of 192-198 and which is 8-10% monomeric, 65-69% dimeric acid and the rest of 26-30% higher polymer Acid exists; and dibasic acids such as adipic acid, glutaric acid, azelaic acid, sebacic acid and suberic acid.
Endcarboxylierte flüssige Akrylonitrilgummi mit oder ohne Carboxylseitengruppen bilden Aminosalze mit basischen alizyklischen Polymeren. Die Reaktion zum Salz verläuft ohne Schwierigkeiten und sehr schnell und leicht exotherm, wobei als Hauptvorteil die Gelstruktur erhalten bleibt. Weitere Vorteile der Verwendung von carboxyliertem Gummi sind: 1) durch die Reaktion der funktionellen Epoxydgruppen wird die Schicht widerstandsfähiger; 2) die Bildung von Karbonaten wird vermieden oder zumindest stark verzögert. Alizyklische Polyamine absorbieren Kohlensäure aus der Luft und verwandeln sich so in ein unbrauchbares Karbonat. End carboxylated liquid acrylonitrile rubbers with or without pendant carboxyl groups form amino salts with basic alicyclic polymers. The reaction to the salt proceeds without difficulty and very quickly and slightly exothermic, the main advantage being that the gel structure is retained. Other advantages of using carboxylated rubber are: 1) the reaction of the functional epoxy groups makes the layer more resistant; 2) The formation of carbonates is avoided or at least greatly delayed. Alicyclic polyamines absorb carbon dioxide from the air and thus turn into an unusable carbonate.
Bei der Herstellung der erfindungsgemässen Abdeckmasse sollte so viel Härter zugesetzt werden, um alle funktionellen Gruppen des Epoxydharzes zu bilden und somit das Harz voll auszuhärten. Die erforderliche Menge lässt sich aus dem Amin-Äquivalenzgewicht (A.E.W.) des Härters und dem Epoxyäqui-valenzgewicht des Epoxydharzes (E.E.W.) berechnen, und zwar nach der Formel When producing the covering composition according to the invention, enough hardener should be added to form all functional groups of the epoxy resin and thus to fully harden the resin. The required amount can be calculated from the amine equivalent weight (A.E.W.) of the hardener and the epoxy equivalent weight of the epoxy resin (E.E.W.), according to the formula
A.E.W. A.E.W.
Gewicht d. Härters = X Gewicht des Epoxydharzes Weight d. Hardener = X weight of the epoxy resin
E.E.W. E.E.W.
Dem Epoxydharzlösungsmittel werden mit Vorteil verschiedene Modifikatoren zur Verbesserung der Fliessfähigkeit oder Benetzung, der Siebdruckfähigkeit, der Zähigkeit und, falls erwünscht, zur Erzielung eines Farbeffektes, Antioxydationsmittel sowie Mittel zur Verhinderung des Verlauf ens der aufgedruckten Maske zugesetzt. Various modifiers are advantageously added to the epoxy resin solvent to improve the flowability or wetting, the screen printing ability, the toughness and, if desired, to achieve a color effect, antioxidants and agents for preventing the course of the printed mask.
Mittel zur Verbesserung der Fliesseigenschaften setzen die Oberflächenspannung herab und verhindern so die Ausbildung von ringförmigen Fehlstellen und bewirken eine glatte und fehlerfreie Oberfläche. Der Benetzer bewirkt die Ausbildung eines glatten homogenen Filmes ohne störende Krater und Unregelmässigkeiten, wie sie üblicherweise bei der Verwendung dieser Harze auftreten. Brauchbare Benetzer sind beispielsweise Alkylakrylatpolymereund Silikone. Von den handelsüblichen Benetzern seien beispielsweise die folgenden genannt: «Moda-flow», «Raybo 15» und DC 840. «Modafiow» ist ein hochmolekulares Polymer, von dem angenommen wird, dass es aus einer Mischung von Isobutylakrylat und Äthylakrylatpolymeren oder Copolymeren besteht. «Modafiow» verbessert die Öberflächen-eigenschaften der Mischung und bewirkt eine gleichmässige Verteilung auf der Unterlage, so dass sich eine glatte Schicht ohne Rippen oder Blasen bildet und nach dem Trocknen eine glatte glänzende Oberfläche entsteht. Diese Zusätze zu der Mischung betragen im allgemeinen etwa 6 Gew.-% der Gesamtmasse, vorzugsweise 4 Gew.-% und nach Gebrauch mehr als 1 Gew.-% der Abdeckmasse. Means to improve the flow properties reduce the surface tension and thus prevent the formation of ring-shaped imperfections and result in a smooth and flawless surface. The wetting agent forms a smooth, homogeneous film without the annoying craters and irregularities that usually occur when these resins are used. Useful wetting agents include alkyl acrylate polymers and silicones. The following commercial wetting agents may be mentioned, for example: “Moda-flow”, “Raybo 15” and DC 840. “Modafiow” is a high-molecular polymer which is believed to consist of a mixture of isobutyl acrylate and ethyl acrylate polymers or copolymers. "Modafiow" improves the surface properties of the mixture and causes an even distribution on the base, so that a smooth layer without ribs or bubbles is formed and a smooth, shiny surface is created after drying. These additions to the mixture are generally about 6% by weight of the total mass, preferably 4% by weight and, after use, more than 1% by weight of the covering mass.
Die Siebdruckhilfen wirken als Schmiermittel und erleichtern den Siebdruckvorgang mit der Abdeckmasse. Gleichzeitig bewirken sie eine glatte Oberfläche der aufgedruckten Maskenschicht. Zu den verwendbaren Siebdruckhilfen gehören die bei Zimmertemperatur flüssigen Epoxydharze, beispielsweise «Der 330», «Der 331», «Der 332», «Epon820», «Epotuf 37-151», «Epotuf 37-134», «Epotuf37-135», «Epotuf37-250», «Epirez508»und «Epirez510», und «Araldite 6005» und 6010. Die Siebdruckhilfen sind im allgemeinen bis zu 60 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 40 Gew.-%, und nach Gebrauch zu mehr als 1 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 2 Gew.-% in der Abdeckmasse enthalten. The screen printing aids act as lubricants and facilitate the screen printing process with the masking compound. At the same time, they create a smooth surface on the printed mask layer. The screen printing aids that can be used include the epoxy resins which are liquid at room temperature, for example "The 330", "The 331", "The 332", "Epon820", "Epotuf 37-151", "Epotuf 37-134", "Epotuf37-135" , «Epotuf37-250», «Epirez508» and «Epirez510», and «Araldite 6005» and 6010. The screen printing aids are generally up to 60% by weight, preferably up to 40% by weight, and more after use than 1% by weight, preferably more than 2% by weight, in the covering composition.
Brauchbare Mittel zur Erhöhung der Zähigkeit sind beispielsweise Akrylonitrilbutadiengummi sowie feste Epoxydharze mit grossem Epoxydäquivalenzgewicht. Die gummihaltigen Substanzen zur Erhöhung der Zähigkeit fallen während des Aushärtens aus; beispielsweise sind die gummireichen Mikroglobuline nach dem Aushärten in dem Polymer gleichmässig fein verteilt. Die Mikroglobuline verhindern die Rissbildung im ausgehärteten Harz. Zu den brauchbaren Mitteln zur Erhöhung der Zähigkeit gehören die handelsüblichen flüssigen monomeren reaktionsfähigen Gummi wie CTB, CTBN, CTBMX und ATBN. Die festen Epoxydharze erhöhen die Zähigkeit durch grössere Elastizität der Vernetzung der an sich starren Struktur. Vorzugsweise verwendbare feste Epoxydharze, die bei Zimmertemperatur eine feste Struktur haben und deren Epoxyäquivalenzgewicht grösser als 350 ist, sind in Tabelle 2 aufgeführt. Useful agents for increasing the toughness are, for example, acrylonitrile butadiene rubber and solid epoxy resins with a large epoxy equivalent weight. The rubber-containing substances to increase toughness precipitate out during curing; for example, the rubber-rich microglobulins are uniformly finely distributed in the polymer after curing. The microglobulins prevent cracking in the hardened resin. Usable agents for increasing toughness include commercially available liquid monomeric reactive rubber such as CTB, CTBN, CTBMX and ATBN. The solid epoxy resins increase toughness through greater elasticity of the crosslinking of the inherently rigid structure. Solid epoxy resins which can preferably be used and which have a solid structure at room temperature and whose epoxy equivalent weight is greater than 350 are listed in Table 2.
Tabelle 2 Table 2
Harz resin
E.E.W. E.E.W.
Erweichungspunkt Softening point
«Der 661» "The 661"
475- 575 475-575
70- 80° C 70-80 ° C
«Der 667» "The 667"
1000-2000 1000-2000
113-123°C 113-123 ° C
«Epon 1001» "Epon 1001"
450- 550 450-550
65- 74° C 65-74 ° C
«Araldite 7097» "Araldite 7097"
1650-2000 1650-2000
113-123° C 113-123 ° C
Diese Mittel zur Erhöhung der Zähigkeit werden im allgemeinen zu etwa 10 Gew.-% der Abdeckmasse zugegeben. Vorzugsweise werden 7 Gew.-% beigemischt, und die fertige Schicht enthält mehr als 1 Gew.-%. These toughening agents are generally added to about 10% by weight of the masking compound. Preferably 7% by weight is added and the finished layer contains more than 1% by weight.
Brauchbare Pigmente zur Färbung der Abdeckmassen sind beispielsweise «Cyan Green B-15-3100», «Cyan Green Y-15-3040», Titaniumdioxyd (Rutil) «0r-600», «Irgazin Yellow 2GLT», «Monastral Red TR-79D» und «Blue BT-417». Pigments that can be used to color the masking compositions are, for example, “Cyan Green B-15-3100”, “Cyan Green Y-15-3040”, titanium dioxide (rutile) “0r-600”, “Irgazin Yellow 2GLT”, and “Monastral Red TR-79D »And« Blue BT-417 ».
Mittel zur Hemmung der Oxydation werden der Mischung nach der Erfindung zugegeben, wenn die Maskenschicht für längere Zeiträume Temperaturen von über 100° C ausgesetzt wird, da sie übermässige Luftoxydation der Maske bei derartigen Temperaturen verhindern, was zu einer Verfärbung der Maske führen würde. Brüchigkeit und mangelnde Haftfestigkeit werden durch diesen Zusatz ebenfalls vermieden. Oxidation inhibitors are added to the mixture of the invention when the mask layer is exposed to temperatures above 100 ° C for extended periods of time, as they prevent excessive air oxidation of the mask at such temperatures, which would result in discoloration of the mask. This additive also prevents brittleness and lack of adhesive strength.
Geeignete Mittel zur Hemmung der Oxydation sind Thioester wie Dialkylthiodipropionat, Dilaurylthiodipropionat, Distearyl-thiopropionat und Dimyristylthiodipropionat; Phosphite wie Tris(nonylphenol)phosphit und Alkarylphosphit; Phenole wie z.B. solche, die mit Fettsäuren, deren Derivaten oder Substitutionsprodukten substituiert sind, phosphetilierte sterisch gehinderte Phenole und sterisch gehinderte Phenole mit hohem Molekulargewicht, wie z.B. Butylhydroxytoluol und Mischungen der genannten Verbindungen. Suitable agents for inhibiting oxidation are thioesters such as dialkyl thiodipropionate, dilauryl thiodipropionate, distearyl thiopropionate and dimyristyl thiodipropionate; Phosphites such as tris (nonylphenol) phosphite and alkaryl phosphite; Phenols such as those substituted with fatty acids, their derivatives or substitution products, phosphetilated sterically hindered phenols and sterically hindered high molecular weight phenols, e.g. Butylated hydroxytoluene and mixtures of the compounds mentioned.
Besonders geeignete Mittel zur Hemmung der Oxydation sind z. B. die Mischung eines Thioesters mit einem sterisch gehinderten Phenol in einem Mischungsverhältnis von 9:1. Antioxydationsmittel sind in der Masse im allgemeinen zu mehr als 1 Gew.-%, vorzugsweise zu mehr als 3 Gew.-%, aber zu weniger als 10 Gew.-% und vorzugsweise zu weniger als 7 Gew.-% enthalten. Particularly suitable agents for inhibiting oxidation are e.g. B. the mixture of a thioester with a sterically hindered phenol in a mixing ratio of 9: 1. Antioxidants are generally present in the composition in an amount of more than 1% by weight, preferably more than 3% by weight, but less than 10% by weight and preferably less than 7% by weight.
Geeignete Verdickungsmittel oder gelierende Mittel sind z.B. Siliziumdioxyd-Aerosile mit einer mikroskopischen Teilchen-grösse und einer Gesamtoberfläche von 200 bis 400 m2/g wie z.B. Cab-O-sil, organische modifizierte Montmorillonite wie z.B. «Bentone 27», einTrialkylarylammoniumsmektitund «Bentone 38», einTetraalkylammoniumsmektat, die Amin-behandelte Suitable thickeners or gelling agents are e.g. Silicon dioxide aerosils with a microscopic particle size and a total surface area of 200 to 400 m2 / g such as Cab-O-sil, organic modified montmorillonites such as "Bentone 27", a trialkylarylammonium mectite and "Bentone 38", a tetraalkylammonium mectate that treated with amine
6 6
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
644882 644882
Bentonite sind; ein kolloidales Kieselsäure-Anhydrid wie «Ludox», ein Kieselsäure-Aerogel mit mikroskopischer Teil-chengrösse und einer Gesamtoberfläche von 280 m2/g wie z.B. «Santocel Z». Are bentonites; a colloidal silica anhydride such as «Ludox», a silica airgel with a microscopic particle size and a total surface area of 280 m2 / g such as "Santocel Z".
Die Verdickungs- oder gelierenden Mittel sind zu etwa 5 Gew.-% enthalten, und nach Anwendung enthält die Schicht mehr als 1 Gew.-% und vorzugsweise mehr als 2 Gew.-% des Gewichtes des festen Epoxydharzes der erfindungsgemässen Abdeckmasse. Beim Aushärten der ein Verdickungs- oder gelierendes Mittel enthaltenden Abdeckmasse bleibt diese in einem weichen, gelartigen Zustand, bis sie vollkommen ausgehärtet ist und verfestigt sich erst dann «in situ», ohne zu verlaufen, zu fliessen oder sich zu verformen. About 5% by weight of the thickening or gelling agents are present, and after use the layer contains more than 1% by weight and preferably more than 2% by weight of the weight of the solid epoxy resin of the covering composition according to the invention. When the covering compound containing a thickening or gelling agent cures, it remains in a soft, gel-like state until it is completely hardened and only then solidifies “in situ” without running, flowing or deforming.
Aerosil kann auch dem primären Härter zugegeben werden, um eine höhere Konsistenz und bessere Giessfähigkeit ohne Spritzen zu erreichen. Der Hauptvorteil solcher Beimischungen besteht in der Verminderung möglicher Wiegefehler, die bei der Zugabe des Primärhärters zur Abdeckmasse nach der Erfindung auftreten können. Aerosil can also be added to the primary hardener to achieve a higher consistency and better pourability without spraying. The main advantage of such admixtures is the reduction of possible weighing errors which can occur when the primary hardener is added to the masking compound according to the invention.
Für im Siebdruckverfahren aufzubringende Masken eignen sich Epoxydharze mit einer Viskosität von zwischen 10 und 200 Pa.s., vorzugsweise zwischen 15 und 100 Pa.s. Zum Messen der Viskosität der erfindungsgemässen Abdeckmasse für Kontrollzwecke eignet sich das Brookfield-Viscometer bei 10 upm mit einer Spindel Nr. 7. For masks to be applied using the screen printing process, epoxy resins with a viscosity of between 10 and 200 Pa.s., preferably between 15 and 100 Pa.s. The Brookfield viscometer at 10 rpm with a spindle No. 7 is suitable for measuring the viscosity of the masking compound according to the invention for control purposes.
Als brauchbare zusätzliche Härter, die ebenfalls mit den funktionellen Gruppen des Epoxydharzes in der Abdeckmasse reagieren, sind die folgenden zu nennen: Phenolartige Harze, Polyamid-Harze oder Melaminformaldehyd-Harze ; oder fallweise auch zweibasische Säuren. Brauchbare Härter sind beispielsweise Amine wie Methylendianilin, Diäthylentriamin oder Metyphenylendiamin; oder Amide wie z.B. Dicyandiamid. Als ganz besonders geeignet hat sich das 3-(Dimethylaminomethyl)-phenol-Salz der Diäthylezuckersäure eines tertiären Amins oder 50 Gew.-% eines der oben beschriebenen Salze in Kombination mit einem anderen Amin erwiesen. Derartige Härter gestatten eine Auf bewahrungszeit von bis zu 8 h und dennoch ein schnelles Aushärten. The following may be mentioned as useful additional hardeners, which also react with the functional groups of the epoxy resin in the covering composition: phenol-like resins, polyamide resins or melamine-formaldehyde resins; or in some cases also dibasic acids. Usable hardeners are, for example, amines such as methylenedianiline, diethylenetriamine or methyphenylenediamine; or amides such as Dicyandiamide. The 3- (dimethylaminomethyl) phenol salt of diethylacetic acid of a tertiary amine or 50% by weight of one of the salts described above in combination with another amine has proven to be very particularly suitable. Such hardeners allow a storage time of up to 8 hours and still quick hardening.
Beim Herstellen der erfindungsgemässen Abdeckmasse für eine permanente Maske kann die Menge an Härter, wie zuvor auf Seite 26, Zeile 21, beschrieben, nach der Formel A.E.W. When producing the masking composition according to the invention for a permanent mask, the amount of hardener, as previously described on page 26, line 21, can be determined according to the formula A.E.W.
Gewicht d. Härters = X Gewicht d. Epoxidharzes Weight d. Hardener = X weight d. Epoxy resin
E.E.W. E.E.W.
bestimmt werden. Diese Formel ist in der Praxis nur anwendbar, wenn das Äquivalenzgewicht des Härters leicht bestimmt werden kann, was z. B. bei Dicyandiamid nicht der Fall ist; hier muss die Menge an Härter experimentell bestimmt werden. be determined. This formula is only applicable in practice if the equivalent weight of the hardener can easily be determined, which is e.g. B. is not the case with dicyandiamide; here the amount of hardener has to be determined experimentally.
Ist die erfindungsgemässe Abdeckmasse für eine wieder entfernbare Maske bestimmt, so soll der Zusatz an Härter so gering gehalten werden, dass ein vollständiges Aushärten unterbleibt, da, wie festgestellt werden konnte, bei einem geringeren als zur vollständigen Aushärtung erforderlichen Zusatz an Härter die Maske nur für einen bestimmten Zeitraum beständig ist. Für ein teilweises Aushärten der Abdeckmaske sind mehr als 10 Gew.-%, vorzugsweise 20 Gew.-%, meistens ca. 30 Gew.-%, und manchmal sogar 40 Gew.-% der Menge an Aushärter erforderlich, wie sie zum vollständigen Aushärten gebraucht wird. In jedem Fall liegt die Menge an Härter, die ein teilweises Aushärten bewirkt, unter 80 % der Menge, die zum vollständigen Aushärten erforderlich ist, und vorzugsweise unter 50 Gew.-%. Die teilweise ausgehärteten Maskenschichten können nach Gebrauch leicht mit alkalischen Reinigern oder Lösungsmitteln entfernt werden. If the masking composition according to the invention is intended for a mask which can be removed again, the addition of hardener should be kept so low that complete hardening does not take place, since, as has been found, the mask hardener is used only for a lower addition of hardener than is required for complete hardening is stable for a certain period of time. Partial curing of the mask requires more than 10% by weight, preferably 20% by weight, mostly about 30% by weight, and sometimes even 40% by weight of the amount of curing agent as required for complete curing is needed. In any event, the amount of hardener which causes partial curing is less than 80% of the amount required for complete curing, and preferably less than 50% by weight. The partially hardened mask layers can be easily removed with alkaline cleaners or solvents after use.
Wird die erfindungsgemässe Abdeckmasse als Maske für den Elektroplattiervorgang benutzt, so kann bei geeigneter Wahl der Aushärtetemperatur, die unterhalb des Schmelzpunktes des verwendeten Epoxydharzes liegt, der Härtezustand auch ganz weggelassen werden; dennoch bleiben die günstigen Eigenschaften der Schutzschicht erhalten und es werden scharfe Konturen und ein sehr hohes Auflösungsvermögen erzielt, so dass mit Hilfe dieser Abdeckschicht Feinleiterplatten hergestellt werden 5 können. If the masking compound according to the invention is used as a mask for the electroplating process, the hardness can also be completely omitted if the curing temperature is selected appropriately, which is below the melting point of the epoxy resin used; nevertheless, the favorable properties of the protective layer are retained and sharp contours and a very high resolving power are achieved, so that fine printed circuit boards can be produced using this cover layer 5.
Bei Verwendung der erfindungsgemässen Abdeckmasse sowohl als wieder entfernbare als auch als permanente Abdeckmaske tritt beim Aushärten weder ein Verlaufen noch eine Ausdehnung der Maskenschicht auf, so dass die bisher bestehen-io den Schwierigkeiten bei der Verwendung herkömmlicher harz-haltiger Abdeckmasken entfallen, mit denen die Herstellung von Leiterplatten mit Leiterzügen geringer Breite und geringen Abständen aufgrund der o. a. Nachteile nicht möglich war. When using the masking compound according to the invention both as a removable mask and as a permanent mask, there is no bleeding or expansion of the mask layer during curing, so that the hitherto existing difficulties associated with the use of conventional resin-containing maskers, with which the manufacture is eliminated of printed circuit boards with conductors of small width and small distances due to the above Disadvantages were not possible.
Die nachstehenden Beispiele zeigen, soweit bisher bekannt, 15 mindestens einige der vorteilhaftesten Ausführungsformen und Verfahren nach der Erfindung. Es folgen sieben typische Zusammensetzungen der Abdeckmasse, die als permanente Abdeckmaske verwendet werden können. The examples below, as far as known, show at least some of the most advantageous embodiments and methods according to the invention. The following are seven typical compositions of the masking compound that can be used as a permanent mask.
20 Beispiel 1 20 Example 1
Zusammensetzung 1: Zur Verwendung als permanente Composition 1: For use as a permanent
Abdeckmaske für die Herstellung gedruckter Schaltungen nach der Additiv-Technik: Mask for the production of printed circuits using the additive technique:
25 Ausgangsstoffe Gewicht (g) 25 raw materials weight (g)
70 % Epoxynovolac, Funktionalität 5,4, Schmelzpunkt 99° C, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther — 643 70% epoxynovolac, functionality 5.4, melting point 99 ° C, dissolved in diethylene glycol ethyl ether - 643
Epoxynovolac-Phenolformaldehyd-Harz, Äquivalenzgewicht von 172-179; Viskosität von 11-14 Pa.s. bei 30 25° C (flüssige Siebdruckhilfe) 20 Epoxynovolac phenol formaldehyde resin, equivalent weight of 172-179; Viscosity of 11-14 Pa.s. at 30 25 ° C (liquid screen printing aid) 20
25 % Kupferphthalocyaninpigmentin fein verteilter Form in Bisphenol- A-epoxidharz, Epoxyäquivalenzge-wichtvon 180-190; Viskosität von 11-14 Pa.s. bei25°C zur Grünfärbung 40 25% copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight from 180-190; Viscosity of 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 40
35 «Modafiow» (zur Verbesserung der Riessfähigkeit) 12 Endcarboxyliertes Acrylonitrilgummi, durchschnittliches Molekulargewicht 3500, Carboxylgehalt von 2,3 Gew.-%, Funktionalität 1,85 und 18 Gew.-% gebundenes Acrylonitril (flüssiger Gummi zur Erhöhung der 40 Zähigkeit) 25 35 "Modafiow" (to improve flowability) 12 end-carboxylated acrylonitrile rubber, average molecular weight 3500, carboxyl content of 2.3% by weight, functionality 1.85 and 18% by weight bonded acrylonitrile (liquid rubber to increase the 40 toughness) 25
Diäthylenglykoläthyläther 40 Diethylene glycol ethyl ether 40
3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-kersäure (Härter) 50 3- (Dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar acid (hardener) 50
45 45
Zusammensetzung 2: Permanente Abdeckmaske Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 2: permanent mask raw materials weight (g)
Vierfunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Erweichungspunkt von 80° C 100,0 Four-functional bisphenol A epoxy resin with a softening point of 80 ° C 100.0
so Epoxynovoalac-Phenolformaldehyd-Harz, Epoxyäqui-valenzgewicht von 172-179, Viskosität von 1-2 Pa.s. bei 25°C (flüssige Siebdruckhilfe 85,0 so epoxynovoalac-phenol formaldehyde resin, epoxy equivalent weight of 172-179, viscosity of 1-2 Pa.s. at 25 ° C (liquid screen printing aid 85.0
«Modafiow» (Fliessmittel) 3,4 "Modafiow" (superplasticizer) 3.4
Butylcellosolveazetat (Lösungsmittel) 20,0 Butyl cellosolve acetate (solvent) 20.0
55 3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-kersäure (Härter) 23,8 55 3- (Dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar acid (hardener) 23.8
Zuammensetzung 3: Permanente Abdeckmaske 60 Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 3: permanent mask 60 raw materials weight (g)
Difunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Durran-Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Modifizierungsmittel) 75 65 Vierfunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Erweichungspunkt von 80° C 25 25 % Kupferphthalocyaninpigment fein verteilt in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzgewicht Difunctional bisphenol A epoxy resin with a Durran softening point of approx. 75 ° C and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (modifier) 75 65 four-functional bisphenol A epoxy resin with a softening point of 80 ° C 25 25% copper phthalocyanine pigment distributed in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight
644882 644882
von 180-190; Viskosität von 11-14 Pa.s. bei 25°Czur Grünfärbung 2,5 «Modafiow« (Fliessmittel) 4,5 Endcarboxyliertes Acrylonitrilgummi mit durchschnittlichem Molekulargewicht von 3500, Carboxylgehalt, von 5 2,3 Gew.Funktionalität von 1,85 und 18 Gew.-% from 180-190; Viscosity of 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 2.5 "Modafiow" (superplasticizer) 4.5 end-carboxylated acrylonitrile rubber with average molecular weight of 3500, carboxyl content, of 5 2.3% by weight functionality of 1.85 and 18% by weight
gebundenes Acrylonitril (flüssiger Gummi zur Erhöhung der Zähigkeit) 11,3 bonded acrylonitrile (liquid rubber to increase toughness) 11.3
Butylcellosolveazetat (Lösungsmittel) 35,0 Butyl cellosolve acetate (solvent) 35.0
3-(Dimthylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzucker- 10 3- (Dimthylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar 10
säure (Härter) 26,3 acid (hardener) 26.3
Zusammensetzung 4: Permanente Abdeckmaske Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 4: permanent mask raw materials weight (g)
Difunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Modifizierungsmittel) 48,9 70 % Epoxynovolac, Funktionalität 5,4, Schmelzpunkt 99°C, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther 227,2 25 % Kupferphthalocyaninpigment in fein verteilter Form in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzgewicht 180-190, Viskosität 11-14 Pa.s. bei 25°C als Grünfärber 34,1 «Modafiow» (Fliessmittel) 13,1 Diäthylenglykoläthyläther (Lösungsmittel) 33,0 3-(Dimethylaminomethyl)-phenoIsalz der Diäthylzuk-kersäure (Härter) 26,4 Methylendianilin (Härter) 11,3 Bifunctional bisphenol A epoxy resin with a softening point of about 75 ° C and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (modifier) 48.9 70% epoxynovolac, functionality 5.4, melting point 99 ° C, dissolved in diethylene glycol ethyl ether 227, 2 25% copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight 180-190, viscosity 11-14 Pa.s. at 25 ° C as a green color 34.1 "Modafiow" (flow agent) 13.1 diethylene glycol ethyl ether (solvent) 33.0 3- (dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar acid (hardener) 26.4 methylene dianiline (hardener) 11.3
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
Zusammensetzung 5: Permanente Abdeckmaske für die Elektroplattierung Ausgangsstoffe Gewicht (g) 35 Composition 5: Permanent mask for electroplating raw materials weight (g) 35
Difunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Modifizierungsmittel) 50 70 % Epoxynovolac, Funktionalität 5,4, Schmelzpunkt 99° C, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther 60 Bifunctional bisphenol A epoxy resin with a softening point of approx. 75 ° C and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (modifier) 50 70% epoxynovolac, functionality 5.4, melting point 99 ° C, dissolved in diethylene glycol ethyl ether 60
Epoxynovolac-Phenolformaldehyd-Harz, Äquivalenzgewicht 172-179, Viskosität 1,4-2 Pa.s. bei 25° C (flüssige Siebdruckhilfe) 10 25 % Kupferphthalocyanin-Pigment in fein verteilter Form in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzgewicht 180-190 und Viskosität von 11—14 Pa.s. bei 25° C zur Grünfärbung 2 «Modafiow» (Fliessmittel) 4 Diäthylenglykoläthyläther (Lösungsmittel) 20 3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-kersäure (Härter) 2 Methylendianilin (Härter) 1 Epoxynovolac phenol formaldehyde resin, equivalent weight 172-179, viscosity 1.4-2 Pa.s. at 25 ° C (liquid screen printing aid) 10 25% copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight 180-190 and viscosity of 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 2 "Modafiow" (flow agent) 4 diethylene glycol ethyl ether (solvent) 20 3- (dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar acid (hardener) 2 methylene dianiline (hardener) 1
40 40
45 45
50 50
Zusammensetzung 6: Permanente Abdeckmaske Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 6: Permanent mask raw materials weight (g)
70 % zweifunktionelles Bisphenol-A-Epoxydharz mit einem Durran-Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Mittel zur Erhöhung der Zähigkeit) 1692 70% bi-functional bisphenol A epoxy resin with a Durran softening point of approximately 75 ° C and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (agent to increase toughness) 1692
70 % vierfunktionelles Epoxydharz mit einem Epoxyäquivalenzgewicht von 200-240 und einem Durran-Erweichungspunkt von 70-80° C, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (ein Epoxydgrundharz) 1427 «Modafiow» (Fliessmittel) 96 25 % Kupferphthalocyanin-Pigment in fein verteilter Form in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzge- 70% four-functional epoxy resin with an epoxy equivalent weight of 200-240 and a Durran softening point of 70-80 ° C, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (an epoxy base resin) 1427 "Modafiow" (flow agent) 96 25% copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A-epoxy resin, epoxy equivalent
55 55
60 60
65 65
wicht 180-190, Viskosität 11-14 Pa.s. bei 25°Czur Grünfärbung 83 important 180-190, viscosity 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 83
Aerosil mit einer mittleren Teilchengrösse von 0,015 um und einer Gesamtoberfläche von 200 nr/g (Verdickungsund Erstarrungsmittel) 159 Benzitriazol (Metalldeaktivator) gelöst in 140 g Diäthylenglykoläthyläther 218 3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-kersäure (Härter) 143 Aerosil with an average particle size of 0.015 µm and a total surface area of 200 nr / g (thickening and solidifying agent) 159 benzitriazole (metal deactivator) dissolved in 140 g diethylene glycol ethyl ether 218 3- (dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar ether (hardener) 143
Zusammensetzung 7: Permanente Abdeckmaske Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 7: permanent mask raw materials weight (g)
70 Epoxynovolac, Funktionalität 5,4, Schmelzpunkt 99° C, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther 1427 70 Epoxynovolac, functionality 5.4, melting point 99 ° C, dissolved in diethylene glycol ethyl ether 1427
70 % zweifunktionelles Bisphenol-A-Epoxidharz mit einem Durran-Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Mittel zur Erhöhung der Zähigkeit) 1692 70% bi-functional bisphenol A epoxy resin with a Durran softening point of approximately 75 ° C and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (agent to increase the toughness) 1692
«Modafiow» (Fliessmittel) 96 "Modafiow" (superplasticizer) 96
25 % Kupferphthalocyanin-Pigment in fein verteilter Form in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzgewicht 180-190, Viskosität 11-14 Pa.s. bei 25° C zur Grünfärbung 83 25% copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight 180-190, viscosity 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 83
Diäthylenglykoläthyläther (Lösungsmittel) 140 Diethylene glycol ethyl ether (solvent) 140
Trialkylarylammonium-smectit (Erstarrungs- und Verdickungsmittel) 150 Hochmolekulares Phenol (Antioxidationsmittel) 11 20 Gew.-% DilaurylthiodipropionatinButylcellosolve-aztetat (Antioxidationsmittel) 54 tertiäres Amin (Härter) 133 Trialkylarylammonium smectite (solidification and thickening agent) 150 high molecular weight phenol (antioxidant) 11 20% by weight dilaurylthiodipropionatin butyl cellosolve acetate (antioxidant) 54 tertiary amine (hardener) 133
In den oben angegebenen Zusammensetzungen ist «Modafiow» ein hochmolekulares Polymer, was, wie angenommen wird, aus einer Mischung von Isobutylacrylat und Äthylacrylat-polymeren oder anderen Copolymeren besteht; es ist im Handel erhältlich von Monsanto Chemical Company, St. Louis, Missouri , USA. «Modafiow» verbessert die Oberflächeneigenschaften, so dass eine gleichmässige glatte Oberfläche entsteht und Rippen- und Blasenbildung vermieden werden. Die trockene Maskenschicht hat eine gleichmässige glatte und glänzende Oberfläche. In the above compositions, "Modafiow" is a high molecular weight polymer which is believed to consist of a mixture of isobutyl acrylate and ethyl acrylate polymers or other copolymers; it is commercially available from Monsanto Chemical Company, St. Louis, Missouri, USA. “Modafiow” improves the surface properties so that a uniform, smooth surface is created and ribs and blisters are avoided. The dry mask layer has an even, smooth and shiny surface.
Die folgenden Beispiele zeigen einige der vorteilhaftesten Ausgestaltungsformen der vorliegenden Abdeckmassen, und zwar in ihrer Anwendung als Lötmasken. The following examples show some of the most advantageous embodiments of the present masking compositions, namely in their use as solder masks.
Fünf typische Beispiele folgen: Five typical examples follow:
Zusammensetzung 8: Mischung für eine Lötmaske A. Zusammensetzung Ausgangsstoffe Gewicht (g) Composition 8: Mixture for a solder mask A. Composition of starting materials Weight (g)
50 Gew.-% zweifunktionelles Bisphenol-A-Epoxidharz in einem Durran-Erweichungspunkt von etwa 75° C und einem Epoxyäquivalenzgewicht von 475-575, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther (Modifizierungsmittel) 537 70 Gew.-% Epoxynovolac-Diglycidyläther Bisphenol-A-Harz, gelöst in Diäthylenglykoläthyläther, mittlere Epoxidfunktionalität 4,4, Schmelzpunkt von 99° C 83,4 Diäthylenglykoläthyläther (Lösungsmittel) 29,1 50% by weight of bisfunctional bisphenol A epoxy resin with a Durran softening point of about 75 ° C. and an epoxy equivalent weight of 475-575, dissolved in diethylene glycol ethyl ether (modifier) 537 70% by weight of epoxynovolac diglycidyl ether bisphenol A resin, dissolved in diethylene glycol ethyl ether, average epoxy functionality 4.4, melting point of 99 ° C 83.4 diethylene glycol ethyl ether (solvent) 29.1
25 Gew.-% Kupferphthalocyanin-Pigment in fein verteilter Form in Bisphenol-A-Epoxydharz, Epoxyäquivalenzgewicht 180-190, Viskosität 11-14 Pa.s. bei 25° C zur Grünfärbung 18,3 25% by weight copper phthalocyanine pigment in finely divided form in bisphenol A epoxy resin, epoxy equivalent weight 180-190, viscosity 11-14 Pa.s. at 25 ° C for green coloring 18.3
Aerosil mit einer mittleren Teilchengrösse von 0,15 [i,m und einer Gesamtoberfläche von 200 m2/g (Verdickungsmittel) 33,3 Aerosil with an average particle size of 0.15 [i, m and a total surface area of 200 m2 / g (thickener) 33.3
Polyisobutylacrylat (Fliessmittel) 4,2 Polyisobutyl acrylate (superplasticizer) 4.2
flüssiges Epoxyphenolformaldehydharz, liquid epoxyphenol formaldehyde resin,
9 9
644882 644882
Epoxyäquivalenzgewicht 172-179, Viskosität 1,4-2 Pa.s. Epoxy equivalent weight 172-179, viscosity 1.4-2 Pa.s.
bei 25° C (Siebdruckhilfe) 18,2 synthetisches Silica, trockenes weisses Pulver mit einer Oberfläche von 150 m2/g und einer durchschnittlichen at 25 ° C (screen printing aid) 18.2 synthetic silica, dry white powder with a surface area of 150 m2 / g and an average
Teilchengrösse von 0,021 [im (Glättungsmittel) 14,5 Particle size of 0.021 [im (smoothing agent) 14.5
B. Erster Härter (Mischung), mit A vermischen Ausgangsstoffe Gewicht (g) B. First hardener (mixture), mix with A starting materials weight (g)
Methandiamin 61,0 Methanediamine 61.0
3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuckersäure 7,9 3- (Dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar acid 7.9
endcarboxyliertes Acrylonitrilbutadien mit Carboxylsei-tengruppen mit einem mittleren Molekulargewicht von 3500, einem Carboxylgehalt von 2,37 Gew.-%, einer Funktionalität von 1,85 und 18 Gew.-% gebundenem Acrylonitril 16,5 end carboxylated acrylonitrile butadiene with carboxyl side groups with an average molecular weight of 3500, a carboxyl content of 2.37% by weight, a functionality of 1.85 and 18% by weight of bound acrylonitrile 16.5
C. Zu A und B können weitere Zusätze gegeben werden, um der Abdeckmasse bestimmte Eigenschaften zu verleihen (hier beispielsweise zur Hemmung der Oxidation und zur Herabsetzung der Entflammbarkeit): C. Additional additives can be added to A and B to give the masking compound certain properties (here, for example, to inhibit oxidation and reduce flammability):
Ausgangsstoffe Gewicht (g) Starting materials weight (g)
Tetrabrombisphenol-A (bromiertes Phenol) zur Herabsetzung der Entflammbarkeit) 181,0 nichtlfüchtiges Phenol (Antioxidierungsmittel) 2,2 20 Gew.-% Dilaurylthiodipropionat gelöst in Äthylen-glykolbutylätheracetat (Antioxidationsmittel) 11,1 Tetrabromobisphenol-A (brominated phenol) to reduce flammability) 181.0 non-volatile phenol (antioxidant) 2.2 20% by weight dilauryl thiodipropionate dissolved in ethylene glycol butyl ether acetate (antioxidant) 11.1
Zusammensetzung 9: Mischung für eine Lötmaske Composition 9: mixture for a solder mask
A. Zusammensetzung entsprechend der Zusammensetzung 8. A. Composition according to composition 8.
B. Erster Härter mit Zusammensetzung A zu mischen: Ausgangsstoffe Gewicht (g) B. Mix first hardener with composition A: starting materials weight (g)
50 Gew.-% Triäthylendiamin gelöst in Methyl-cellosolve 127,0 50% by weight of triethylenediamine dissolved in methyl cellosolve 127.0
endcarboxyliertes Acrylonitrilbutadien mit Carboxylsei-tengruppen und einem durchschnittlichen Molekularge-5 wicht von 3500, einem Carboxylgehalt von 2,37 %, einer Funktionalität von 1,85 und 18% gebundenes Acrylonitril 16,5 end carboxylated acrylonitrile butadiene with carboxyl side groups and an average molecular weight of 3500, a carboxyl content of 2.37%, a functionality of 1.85 and 18% bound acrylonitrile 16.5
3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-kersäure (zweiter Härter) 4,6 3- (Dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar ether (second hardener) 4.6
io Aerosil mit einer durchschnittlichen Teilchengrösse von 0,015 jim und einer Gesamtoberfläche von 200 m2/g (Verdickungsmittel) 10,0 io Aerosil with an average particle size of 0.015 µm and a total surface area of 200 m2 / g (thickener) 10.0
15 15
25 25th
Zusammensetzung 10: Mischung für eine Lötmaske A und B entsprechen der Zusammensetzung 9 mit dem Unterschied, dass anstelle von 127 g 50 Gew.-% °C Triäthylendiamin in Methylcellosolve 65 g N-(2-Aminoäthyl)-piperidin verwendet werden. Composition 10: Mixture for a solder mask A and B correspond to composition 9 with the difference that instead of 127 g of 50% by weight ° C triethylenediamine in methyl cellosolve, 65 g of N- (2-aminoethyl) piperidine are used.
Zusammensetzung 11: Mischung für eine Lötmaske A und B entsprechen der Zusammenstzung 9 mit dem Unterschied, dass anstelle von 127g 50 Gew.-% Triäthylendiamin in Methylcellosolve 60 g Bis-(p-aminocyclohexyl)-methan verwendet werden. Composition 11: Mixture for a solder mask A and B correspond to composition 9 with the difference that 60 g of bis- (p-aminocyclohexyl) methane are used instead of 127 g of 50% by weight of triethylenediamine in methyl cellosolve.
Zusammensetzung 12: Mischung für eine Lötmaske _ Composition 12: mixture for a solder mask _
A. Zusammenstzung entsprechen der Zusammensetzung 8. A. Composition corresponds to composition 8.
B. Erster Härter mit Zusammensetzung A zu mischen: B. Mix first hardener with composition A:
30 Ausgangsstoffe Gewicht (g) 30 raw materials weight (g)
Methandiamin 47 Methane diamine 47
dimere Säure (bestehend aus C36 zweibasischer Säure mit einem Molekulargewicht von ca. 565) 13 dimeric acid (consisting of C36 dibasic acid with a molecular weight of approx. 565) 13
3-(Dimethylaminomethyl)-phenolsalz der Diäthylzuk-35 kersäure (zweiter Härter) 6 3- (Dimethylaminomethyl) phenol salt of diethyl sugar 35-acid (second hardener) 6
M M
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