CN105137716A - 耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料及其制备方法，主要由主剂和固化剂组合而成，所述主剂包括:特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂；所述固化剂包括：有热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯。本发明制作得到的哑白色感光阻焊材料耐沉金和抗黄变性能强，使得在PCB正常工艺使用中更加稳定可靠。

Description

耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及精密电路板的技术领域，尤其是一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料及其制备方法。

背景技术

随着国际IT行业迅速发展，使得LCD相关行业不断推陈出新，LCD产品尺寸朝多元化和轻便化方向发展，背光源作为LCD产品的核心组件之一势必配合此发展趋势，致力于产品的多元化和轻便化。

背光源是位于液晶显示器(LCD)背后的一种光源，它的发光效果将直接影响到液晶显示模块(LCM)视觉效果。传统的LED灯条板是一种由可挠曲的柔性线路板基板正反面热压一层白色覆盖膜或直接涂覆白色阻焊材料组成。除了具有绝缘、阻焊、保护电路的作用外，该白色覆盖膜或白色材料还可以将LED灯光充分反射，且不影响光线颜色；并使得灯条表观洁净。目前生产此白色覆盖膜表面的白色材料，其主体树脂组成是改性环氧树脂体系，这样就存在两个主要缺陷，第一，环氧树脂是工业上应用最为广泛的低聚物原材料，通过加入光引发剂后发生光聚合反应，光聚合后体积会严重的收缩，材料固化后较脆，可挠性较差，高温固化易脆裂；第二，材料在过回流焊220-260℃/3-5分钟时，因为树脂耐高温性能不够，导致高温下材料黄变。市场使用的大多数感光阻焊哑白油是利用消光粉达到消光的，压克力树脂在此的具有自然无光泽和耐黄变的特性，使用效果明显好于后添加消光粉。另外目前也有部分采用聚酯树脂和氨基树脂体系为主体树脂，在可挠性方面得到了一定改善，但在回流焊时由于树脂耐温性不够，出现升温返粘、颜色变暗的现象，更重要的是这类树脂在热固化之后不能使用碱水冲洗掉。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料及其制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，主要由主剂和固化剂按质量比为3:1组合而成，所述主剂包括:特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯溶剂、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂；所述固化剂包括：有热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯溶剂。

优选的，所述特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂的质量比为(240～300)：(100～160)：20：10：20：8：(30～40)：(220～240)：12。

优选的，所述热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯的质量比为40：8：7：60：35：90：10。

优选的，所述的特种机能丙烯酸树脂为丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂，固形成的酸值在50-60mgKOH/g，如斯宁卡生产的SNK-3000-A2B6。

优选的，所述光引发剂选自2-异丙基噻吨酮、2-异丙基硫杂蒽酮(ITX)、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(819)、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、对二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或两种以上。

优选的，所述的分散剂为聚羟基羧酸酰胺溶液、聚醚改性二甲基硅氧烷、具有酸性基团的共聚物溶液、多羟基羧酸酰胺溶液、丙烯酸共聚物中的一种或两种以上。如德国毕克的BYK-405,BYK-333,BYK-110，BYK-605等

优选的，所述的消泡剂为有机硅油。

优选的，所述的热固化树脂选自酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚S环氧树脂、苯酚甲醛环氧树脂、三酚基甲烷三缩水甘油醚环氧树脂中的一种或两种以上。

优选的，所述的光固化单体选自二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯，二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或两种以上。

优选的，所述的固化添加剂为聚氨酯丙烯酸酯。如日本化药的EC-576SV，UA-852，PA-852等。

可根据实际板面光泽度需求添加消光粉，所述的消光粉为赢创德固赛OK500。

上述耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)主剂的制备：将特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂按质量比混合，用高速分散机，速度为500RPM，搅拌40分钟，然后用三辊研磨机研磨至细度小于15μm，再过滤除去机械杂质，最后粘度调至280dpa.s,主剂制作完成；

(2)固化剂的制备：将热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯按质量比混合，用高速分散机，速度为500RPM，搅拌40分钟，然后用三辊研磨机研磨至细度小于15μm，再过滤除去机械杂，最后粘度调至180dpa.s,固化剂制作完成；

(3)将步骤(1)制备得到的主剂与步骤(2)制备得到的固化剂按质量比为3:1混合，分散机分散均匀，即得耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料。

本发明提供的一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料的制备方法，其特征在于材料的选用，特别是特种机能丙烯酸树脂及压克力树脂，固化添加剂，光引发剂，分散性助剂等使用是液态感光阻焊材料在PCB制造工艺中具有增加柔性，耐沉金、防开裂的特性；压克力树脂材料本身无光泽，且耐黄变性极佳，耐溶剂耐药水攻击性好，使用特选材料所制的哑白色感光阻焊材料完全可以满足PCB沉金板的制作。

本发明的有益效果：双组份液态型感光阻焊哑白色油墨，适用高精密电路板防焊制作。经高温固化后的涂膜层有极佳的耐热性、耐化学性及绝缘性。化学沉金和回流焊后不变色，不开裂，适用目前PCB防焊作业流程。

具体实施方式

实施例1

主剂的制备方法：每750g的主剂主要由丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂240g、压克力树脂160g、ITX2g，TPO10g，8198g、分散剂10g、DBE20g、气象二氧化硅8g、硫酸钡40g、钛白粉240g、消泡剂12g混合，使用高速分散机速度500RMP搅拌40分钟，然后用三辊研磨机细度小于15μm，再过滤除去机械杂质，最后粘度调至280dpa.s,主剂制作完成；所述的丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂为SNK-3000-A2B6。

实施例2

主剂的制备方法：每750g的主剂主要由丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂300g、压克力树脂100g、ITX2g，TPO为10g，819为8g、分散剂10g、DBE20g、气象二氧化硅8g、硫酸钡30g、钛白粉220g、消泡剂12g混合，使用高速分散机速度500RMP搅拌40分钟，然后用三辊研磨机细度小于15μm，加入消光粉30g再使用高速分散机速度500rpm搅拌40分钟,再过滤除去机械杂质，最后粘度调至280dpa.s,主剂制作完成；所述的丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂为SNK-3000-A2B6。

实施例3

固化剂的制备方法：每250g的固化剂主要由热固化树脂40g、聚氨酯丙烯酸酯8g、三聚氰胺7g、DPHA60g、异氰尿酸三缩水甘油酯35g、钛白粉90g、DBE10g混合，使用高速分散机速度500RMP搅拌40分钟，然后用三辊研磨机细度小于15μm，再过滤除去机械杂，最后粘度调至180dpa.s,固化剂制作完成。所述的热固化树脂为PNE-177。

实施例4

将实施例1制备得到的主剂和实施例3制备得到的固化剂按3:1的质量比例混合，加入适量专用开油水20-40ml搅拌5-10分钟将油墨完全混合均匀，静置10-15分钟后，用36T或43T网印于线路板上，以72℃的热风循环式干燥炉干燥涂膜指定的时间，使具有抗蚀刻图案的底片附着于涂膜上，采用紫外光曝光装置进行曝光，将曝光设有遮光区域的油墨冲掉。其后，在150℃热风循环干燥炉中进行加热固化60分钟，对样板进行附着力，回流焊，耐焊锡性，无电解沉镍金，绝缘性的各种实验。

实施例5

将实施例2制备得到的主剂和实施例3制备得到的固化剂按3:1的质量比例混合，加入适量专用开油水20-40ml搅拌5-10分钟将油墨完全混合均匀，静置10-15分钟后，用36T或43T网印于线路板上，以72℃的热风循环式干燥炉干燥涂膜指定的时间，使具有抗蚀刻图案的底片附着于涂膜上，采用紫外光曝光装置进行曝光，将曝光设有遮光区域的油墨冲掉。其后，在150℃热风循环干燥炉中进行加热固化60分钟，对样板进行附着力，回流焊，耐焊锡性，无电解沉镍金，绝缘性的各种实验。

试验方法及评估方法如下所示：

显影性：对干燥时间20分钟，30分钟，40分钟，50分钟，60分钟，用放大镜目视判断曝光显影后的状态。结果如下：

附着性：依JISDO202的试验方法，对固化膜切分1㎜×1㎜方格状，用3M胶纸进行剥离试验，测试结果均为100/100无脱落。

耐焊锡性：依JJSC6481的试验方法，对试验样板浸泡助焊剂，于288℃焊锡炉中进行三次浸锡10秒，观察样板：无变色，固化膜无浮起，无剥离，焊锡渗入等。

回流焊测试：温度180℃→180℃→190℃→220℃→250℃→260℃→280℃→250℃；

传输速度：0.5M/min；

实验板在经过上述条件一次不变色，涂膜无开裂；二次不变色，涂膜无开裂；三次可接受。

无电解镀金耐性：

沉金后线路板面无掉油无气泡，涂膜无裂痕，涂膜颜色没发生变化等异常，均能满足PCB正常工艺制作流程。

绝缘性测试：

取IPC规定的电路板，分别按实施例4和实施例5的方法制备得到的固化膜，测试电绝缘性。

加湿条件：温度25-65℃，湿度90-98％，施加电压100V，进行循环加湿7天；

测定条件：测定时间60秒，施加电压500V；

测试结果：加湿后的绝缘电阻值5×10⁸Ω以上无铜迁移。

Claims (9)

1.一种耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，主要由主剂和固化剂按质量比为3:1组合而成，所述主剂包括特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯溶剂、气相二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂；所述固化剂包括热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯溶剂。

2.根据权利要求1所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯溶剂、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂的质量比为(240～300)：(100～160)：20：10：20：8：(30～40)：(220～240)：12。

3.根据权利要求1所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯溶剂的质量比为40：8：7：60：35：90：10。

4.根据权利要求1或2所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述的特种机能丙烯酸树脂为丙烯酸封端改性纯丙烯酸树脂。

5.根据权利要求1或2所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述光引发剂选自2-异丙基噻吨酮、2-异丙基硫杂蒽酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦、2,4-二乙基硫杂蒽酮、2-苯基苄-2-二甲基胺-1-(4-吗啉苄苯基)丁酮、对二甲氨基苯甲酸乙酯中的一种或两种以上。

6.根据权利要求1或3所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述的热固化树脂选酚醛环氧树脂、双酚A环氧树脂、双酚S环氧树脂、苯酚甲醛环氧树脂、三酚基甲烷三缩水甘油醚环氧树脂中的一种或两种以上。

7.根据权利要求1或3所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述的光固化单体选自二季戊四醇五丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯，二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、聚二季戊四醇六丙烯酸酯中的一种或两种以上。

8.根据权利要求1或3所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料，其特征在于，所述的固化添加剂为聚氨酯丙烯酸酯。

9.根据上述任一项权利要求所述的耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)主剂的制备：将特种机能丙烯酸树脂、压克力树脂、光引发剂、分散剂、二价酸酯溶剂、气象二氧化硅、硫酸钡、钛白粉、消泡剂按质量比混合，用高速分散机，速度为500RPM，搅拌40分钟，然后用三辊研磨机研磨至细度小于15μm，再过滤除去机械杂质，最后粘度调至280dpa.s,主剂制作完成；

(2)固化剂的制备：将热固化树脂、固化添加剂、三聚氰胺、光固化单体、异氰尿酸三缩水甘油酯、钛白粉、二价酸酯按质量比混合，用高速分散机，速度为500RPM，搅拌40分钟，然后用三辊研磨机研磨至细度小于15μm，再过滤除去机械杂质，最后粘度调至180dpa.s,固化剂制作完成；

(3)将步骤(1)制备得到的主剂与步骤(2)制备得到的固化剂按质量比3:1混合，分散机分散均匀，即得耐沉金、防开裂哑白色感光阻焊材料。