CN103042823A - 一种低粘度抗蚀墨水及其打印方法 - Google Patents

Abstract

低粘度抗蚀墨水及其打印方法，应用于通道数6～8的喷墨打印机上，墨水分为一组或者两组，填充各个通道中，打印喷头在电脑指令下一次性完成累加打印，其中墨水通道按电脑设置的单色文件执行打印；而后除去溶剂，暴光，制成待蚀品。所述墨水及打印方法是通过在确保印刷电路板覆铜基板抗蚀层性能指标得到保证的前提下，适度降低打印墨水的黏度，结合打印方法的变化来实现的，具有使得打印分辨率更高、更高的线宽和间距、通用性更强、成本更低、适用范围更广的优点。

Description

一种低粘度抗蚀墨水及其打印方法

技术领域

本发明涉及印刷电路板覆铜基板上喷印抗蚀层的方法及所用油墨，特别是一种利用喷墨打印进行印刷电路板覆铜基板上喷印抗蚀层的方法及其抗蚀墨水。

技术背景

传统印刷电路板的制作主要有三种方法：网印法、干膜法和湿膜法，其蚀刻处理工艺过程如下：

覆铜板→前处理→上抗蚀油墨(或贴膜)→紫外固化→腐蚀电镀

其工艺过程中，网印法需要丝网制版；干膜法需要专用贴膜设备；湿膜法也需要丝网或专用设备辅助。且三种方法均需感光胶片。

随着喷墨印刷技术的发展，由于其无须接触、没有压力、不用印版，小批量生产更快的速度、更低的成本、更少的废水等特性，已经应用于电路板蚀刻工艺。但经过十多年的发展，由于一些性能指标、初期投入成本等等因素，在印刷电路板工业中，喷墨打印技术的推广应用仍然十分有限，包括具体在其蚀刻处理工艺上的应用。其中，由于油墨性能指标的限制，当前应用一般都局限于最佳粘度5～15mPa.S的喷墨打印机，而此类机型，在整个喷墨机型中，由于喷头的特殊要求，导致成本较高，这也是影响喷墨技术在电路板生产工业推广应用的原因之一！

电路板抗蚀油墨配方物质既要满足蚀刻成膜性能的需要，又要满足喷墨打印机喷头的粘度、表面张力等指标的要求，特别是油墨粘度，因此，选择范围非常有限；既满足成膜性能，且使配方粘度更低的配方物质已成为重要研究方向；同时推出容许更高粘度的喷头也是其中的方向之一；这中间还出现通过提高打印喷头耐蚀力，通过加热的方式，提高喷头使用过程中的温度，使常温粘度达到100～150mPa.S油墨，在40～80℃时，粘度降低到喷头容许最佳粘度5～15mPa.S范围的使用方法。

发明内容

因此，本发明在于提供一种抗蚀墨水的打印方法及其抗蚀低粘度墨水，所述方法是一种适用于低粘度喷头(3～6mPa.S)喷墨，在印刷电路板覆铜基板上喷印蚀刻层的方法；本发明可以增加抗蚀喷墨墨水配方物质的选择范围，降低喷墨打印技术在电路板蚀刻工艺中应用门槛，提高喷印精度，节约生产成本。

所述喷墨打印抗蚀层方法，其特征是：在多条喷墨打印通道内填加抗蚀墨水，对于同一点覆铜基板表面，打印喷头在电脑指令下一次性完成多通道累加打印，累加覆铜基板相同部位的抗蚀胶层固含量，用以增加覆铜基板抗蚀胶膜厚度，并在其上形成线路图形，之后，干燥，暴光，腐蚀。累加指令按电脑设置的单色文件图案指令来执行。所述抗蚀墨水粘度为3～6mPa.S；所述抗蚀墨水使用压电喷头喷墨打印。

所述抗蚀墨水可以是一组，也可以为两组。对于累加打印只使用一组抗蚀墨水，其墨水中必须填加阻聚成分，如甲氧基苯酚，以减缓成膜剂，如环氧大豆油改性丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、β-羧基丙烯酸酯，在光引发剂存在下，如α，α′-二甲基苯偶酰缩酮，引发聚合反应。对于使用两组抗蚀墨水的方式，使抗蚀墨水中易产生暗反应的成膜剂和光引发剂分置于两组抗蚀墨水中，以累加方式在覆铜基板表面混合，再产生光引发反应；所述的以累加方式在覆铜基板表面混合是指，打印喷头在电脑指令下一次性完成的。这种累加打印包括所有填充墨水通道的累加。

在实施喷墨打印过程中，可通过加热方式，保持覆铜基材正在受墨部位30～50℃的温度，降低喷墨点在覆铜基材上的发散性。

用于前述印刷电路板抗蚀层喷墨打印方法的抗蚀墨水，为一组的，填充于多个喷墨打印通道，其特征是：

100份墨水I含有以下重量份物质：

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度；其中，配方中成膜剂为环氧大豆油改性丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、β-羧基丙烯酸酯；光引发剂为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮，其商品名为651。

用于前述印刷电路板抗蚀层喷墨打印方法的抗蚀墨水，分为墨水II、墨水III两组的，以分置于至少两个不同的前述喷墨打印通道，其特征是：

100份墨水II含有以下重量份物质：

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度；其中，配方中成膜剂为环氧大豆油改性丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、β-羧基丙烯酸酯。

100份墨水III含有以下重量份物质：

α，α′-二甲基苯偶酰缩酮，其含量为95～99.9％    4.5～8.5份

丙二醇，其浓度为95～99.99％                      0.4份

乙醇，其浓度为95～99.99％                        1.2份

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度；其中，光引发剂为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮，其商品名为651。

将印刷电路板抗蚀剂主要成分内成膜剂与光引发剂分制成两种墨水，配置在喷墨打印机不同通道中，避免在存放过程中的暗反应，影响其使用的稳定性。同时可以增加单个墨水配方中，同等粘度下成膜剂含量，使用性能更优。

本发明克服了印刷电路板覆铜基板需要需要足够的抗蚀胶层含量与低粘度墨水中成膜剂含量低的矛盾；改变了仅依靠使用高粘度喷头或寻求更低粘度成膜剂的以实现抗蚀层直接喷印的方向；同时，也克服了以重复打印的方法来达到增加抗蚀层胶膜厚度带来的套印误差，保证了印刷线路精度，使印刷电路板喷墨精度提高到2880dpi，使喷墨电路的线宽和间距有进一步提高。

具体实施方式

实施例1

抗蚀感光墨水配方1

100份墨水I、墨水II含有以下重量份物质：

HD-191环氧大豆油改性丙烯酸酯为Bayer公司商品牌号

TMPTA，其浓度为90～99.9％为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的商品名

β-羧基丙烯酸酯，其浓度为90～99.9％

乙醇，其浓度为95～99.9％

丙二醇，其浓度为95～99.9％

乙酸异丁酯，其浓度为95～99.9％

651，其含量为95～99.9％为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮的商品名

以上物质的浓度均是重量百分比浓度。

选用爱普生喷墨打印机适用于墨水粘度3～6mPa.S的6通道机型，其中墨水I填充4个通道，墨水II只占用一个通道。使用打印功能性软件，设置5个通道同时叠加打印，打印介质表面局部通风，挥去溶剂后光固化。

实施例2

100份墨水I、墨水III的含有以下重量份物质：

HD-191环氧大豆油改性丙烯酸酯为Bayer公司商品牌号

TMPTA，其浓度为90～99.9％  为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的商品名β-羧基丙烯酸酯，其浓度为90～99.9％

乙醇，其浓度为95～99.9％

丙二醇，其浓度为95～99.9％

乙酸异丁酯，其浓度为95～99.9％

651，其含量为95～99.9％为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮的商品名

以上物质的浓度均是重量百分比浓度。

选用爱普生喷墨打印机适用于墨水粘度3～6mPa.S的8通道机型，其中墨水I填充7个通道，墨水III只占用一个通道。使用打印功能性软件，设置8个通道同时叠加打印，打印介质表面局部通风，挥去溶剂后光固化。

实施例3

抗蚀感光墨水配方3

100份墨水I的重量组分及配比是

HD-191    环氧大豆油改性丙烯酸酯为Bayer公司商品牌号

TMPTA，其浓度为90～99.9％为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的商品名β-羧基丙烯酸酯，其浓度为90～99.9％

乙醇，其浓度为95～99.9％

丙二醇，其浓度为95～99.9％

651，其含量为95～99.9％为α，α′-二甲基苯偶酰缩酮的商品名

甲氧基苯酚，其浓度为99％

乙酸异丁酯，其浓度为95～99.9％

选用爱普生喷墨打印机适用于墨水粘度3～6mPa.S的机型，其中墨水IV填充8个通道。使用打印功能性软件，根据生产实际感光膜厚度的需要，设置4～8个通道同时叠加打印，打印介质表面局部通风，挥去溶剂后光固化。

Claims (7)

1.一种低粘度抗蚀墨水的打印方法，其特征在于：应用于通道数6～8、喷头容许墨水最佳粘度为3～6mPa.S的喷墨打印机上，在多条喷墨打印通道内填加抗蚀墨水，所述抗蚀墨水为一组，使填充了抗蚀墨水打印喷头在电脑指令下一次性完成多通道累加打印，累加覆铜基板相同部位的抗蚀固含量，用以增加覆铜基板相同部位胶膜厚度，形成足够厚度的抗蚀层，之后，干燥，暴光，备蚀刻使用；累加指令按电脑设置的单色文件图案指令来执行。

2.一种低粘度抗蚀墨水的打印方法，其特征在于：应用于通道数6～8、喷头容许墨水最佳粘度为3～6mPa.S的喷墨打印机上，在多条喷墨打印通道内填加抗蚀墨水，所述抗蚀墨水至少为两组，并使抗蚀墨水中易产生暗反应的成膜剂和光引发剂分置于两组抗蚀墨水中，以累加方式在电路板的覆铜基板表面混合，再产生光敏反应；所述的以累加方式在电路板的覆铜基板表面混合是指，对于同一点电路板的覆铜基板表面，打印喷头在电脑指令下一次性完成多通道累加打印，累加覆铜基板相同部位的抗蚀固含量，用以增加覆铜基板相同部位胶膜厚度，形成足够厚度的抗蚀层，之后，干燥，暴光，备蚀刻使用；累加指令按电脑设置的单色文件图案指令来执行。

3.根据权利要求1所述的低粘度抗蚀墨水的打印方法，其特征在于：所述抗蚀墨水使用压电喷头喷墨打印。

4.根据权利要求2所述的低粘度抗蚀墨水的打印方法，其特征在于：所述抗蚀墨水使用压电喷头喷墨打印。

5.一种用于权利要求1所述打印方法的低粘度抗蚀打印墨水，墨水为一组，其特征是：

100份墨水I含有以下重量份物质： 

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度。

6.一种用于权利要求2所述打印方法的低粘度抗蚀打印墨水，分为墨水II、墨水III两组，其特征是：

100份墨水II含有以下重量份物质：

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度；

100份墨水III含有以下重量份物质：

α，α′-二甲基苯偶酰缩酮，其含量为95～99.9％    3～5份

丙二醇，其浓度为95～99.99％                       0.4份

乙醇，其浓度为95～99.99％                         1.2份

余量为95～99.9％的乙酸异丁酯，

以上物质的浓度均是重量百分比浓度。 

7.一种用权利要求1所述的方法或权利要求2或权利要求4或权利要求5所述抗蚀墨水任意一项打印的基材，其特征是：所述基材为覆铜基材。