CN105319853A - 在具有水性碱性可溶uv阻挡组合物和水性可溶uv透明薄膜基板上的成像 - Google Patents

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Abstract

用水性碱可显影UV感光材料涂布基板，如印刷电路板，接着涂覆水性可溶UV透明薄膜以包覆UV感光材料。将水性碱性可溶UV阻挡组合物选择性地涂覆到UV阻挡薄膜的表面以充当掩模。对UV感光材料中未由掩模覆盖的部分施加UV光。用水性碱显影剂溶液同时移除UV阻挡组合物、UV透明薄膜和UV感光材料的选择性部分以便在基板上形成图像。

Description

在具有水性碱性可溶UV阻挡组合物和水性可溶UV透明薄膜基板上的成像
技术领域
本发明涉及用水性碱性可溶UV阻挡组合物和水性可溶UV透明薄膜在基板上选择性成像。更确切地说，本发明涉及用水性碱性可溶UV阻挡组合物和水性可溶UV透明薄膜在基板上选择性成像，以便提供更有效且环保的用于制造电子物件(如印刷电路板)的方法。
背景技术
电子工业中的一个问题是适当对准或配准，如在印刷电路板的制造中。配准是一或多个印刷电路图案或其部分相对于板的另一侧上另一个图案的印刷电路板上的所需位置的相对定位。
制造多层印刷电路板中的最后步骤之一是在外部层上涂覆焊接掩膜。接着将焊接掩膜粘性干燥以移除任何溶剂并且使用光工具选择性暴露，使得可通过显影从板移除特定区域。这类光工具(典型地由重氮、卤化银、石英或铬组成)是基于电线布局的“理想化”尺寸制造的。然而，因为板制造中使用的精确加工，实际板尺寸或电线与“理想化”尺寸的差异是常见的。使用“理想化”光工具与动态变化板的组合通常引起多层层压物中板之间的配准问题。因为焊接掩模步骤是制造多层印刷电路板中的最后步骤之一，因此由配准不良引起的废弃板导致昂贵且低效的制造方法。配准不良引起电线连接的通孔失效以及通孔与分离导体之间的短路。另外，在常规实践中，工人通常制造多个固定光工具并且人工尝试寻找光工具与板之间的最佳适配以避免配准不良。这类方法是不精确并且耗时的，进一步导致多层印刷电路板制造效率低下。
在解决配准问题的尝试中，研发一种混合喷墨焊接掩模成像方法。在这种方法中，以常规方式涂覆焊接掩模：预先清洗印刷电路板且接着涂布焊接掩模并且预先干燥。接着视觉系统捕获板上的基准点并且以与使用常规手段所实现的相比更大的精确性将板与印刷图像对准。接着喷墨打印机在板上打印UV阻挡材料，由此界定焊接掩模所需的图案。板暴露于UV辐射，同时喷墨层变成牺牲掩模。接着将板显影以产生具有衬垫或开口(如通孔和通路)的成品板。
然而，以上方法具有其局限性。焊接掩模涂覆到具有凸起通孔、通路和金属轨道区域的大量刻花表面，其中必须通过显影从板移除焊接掩模的选择部分。因为印刷电路板中许多通孔和通路具有较大表面积，覆盖通孔和通路的焊接掩模并不始终将其填满并且使表面平坦化。将UV阻挡油墨喷墨印刷到通孔和通路中浪费大量油墨并且使方法困难且耗时。此外，一旦用UV阻挡油墨填充通孔和通路，便极难以从通孔和通路内部移除油墨。此引起通孔和通路的连续性损失，从而产生废板。因此，仍需要经过改良的在基板(如印刷电路板)上形成图像的方法。
发明内容
方法包括：提供基板，其包含一或多个孔口；与包括一或多个孔口的基板的表面相邻地涂覆水性碱性可溶UV感光材料；与水性碱性可溶UV感光材料相邻地涂覆水性可溶UV透明薄膜；与水性可溶UV透明薄膜相邻地选择性涂覆水性碱性可溶UV阻挡组合物；除由水性碱性可溶UV阻挡组合物覆盖的区域外，使水性碱性可溶UV感光材料暴露于UV辐射；以及用碱性水溶液同时移除水性碱性可溶UV阻挡组合物、水性可溶UV透明薄膜和水性碱性可溶UV感光材料的选择性部分。
这些方法是快速并且经济的。UV阻挡组合物、UV透明薄膜和UV感光材料皆可同时从基板移除。无需单独的用于从基板移除这些材料中的每一者的步骤。这些方法也是环保的，因为可以用水性碱溶液从基板移除UV阻挡组合物、UV透明薄膜和UV感光材料。避免许多用于成像过程的常规显影剂中使用的有毒并且不环保的有机溶剂。
在许多常规成像过程中，UV阻挡组合物变得固定在孔口中，使得极难以移除并且耗时。需要实质上完全移除UV阻挡组合物。水性可溶UV透明薄膜可防止孔口以及基板中其它不需要UV阻挡组合物的区域中不合需要的UV阻挡组合物沉积。这些方法可用于制造电子物件，如印刷电路板。
具体实施方式
如遍及本说明书所使用，除非上下文另有说明，否则以下缩写具有以下含义：℃＝摄氏度；g＝克；L＝升；mL＝毫升；cm＝厘米；μ＝μm＝微米；cP＝厘泊；W＝瓦特＝安培×伏特；mJ＝毫焦耳；cP＝1Pa(1毫帕斯卡-秒)；DI＝去离子；A＝安培；dm＝分米；wt％＝重量百分比；UV＝紫外线；SEM＝扫描电子显微镜；以及PCB＝印刷电路板或印刷线路板。
“孔口”意谓开口或孔。“相邻”是指邻接或接触；“特征”是指基板上或基板内的孔口、组件和电路；“平坦化”是指使表面的等高线变平的方法；“水性碱”是指pH值超过7；“水性可溶”是指材料在水基溶液中可溶，其可具有酸性、中性或碱性pH值；“基准点”是指放置于成像系统的视野中的目标，其在所产生的图像中呈现以用作参考点或测量点。“折射”是指弯曲(光)；术语“一”是指单数和复数。除非另有说明，否则所有百分比皆按重量计。所有数值范围是包括性的并且可按任何顺序组合，但逻辑上这类数值范围被限制于总计共100％。
尽管所描述的方法实质上是关于制造基板，如印刷电路板，但预期所述方法以及水性碱性可溶UV阻挡组合物、水性可溶UV透明薄膜和水性碱UV感光材料可用于制造不同的基板，这些基板中需要快速和有效成像、移除实质上所有不合需要的残余物以及在其表面上包括不同特征使得表面的平坦化可能具有挑战性。
印刷电路板包括基板，如编织/层压玻璃纤维材料。这类基板的实例是FR4/玻璃-环氧化物层压物。基板为刚性并且可钻孔或机械加工。这类印刷电路板包括不同特征的图案化网状物，如导电互连，例如迹线，其可自表面凸起或与表面齐平。这类迹线典型地是涂覆到基板表面的光微影图案化铜。这类方法是本领域中众所周知的。除金属迹线以外，基板包括多个孔口(如通孔和通路)以容许层压物之间的电子电路的互连，如在多层印刷电路板中。一些孔口可自基板表面凸起或与基板表面齐平。这类特征为基板提供刻花表面。通常清洗基板。可使用常规清洗配方。当基板是印刷电路板时，清洗溶液可以是稀的水性酸溶液，如10％硫酸。任选地，用流动自来水冲洗基板。
与基板表面相邻地涂布水性碱性可溶UV感光材料，如焊接掩模。可通过帘幕式涂布或其它常规方法将水性碱性可溶UV感光材料涂覆到基板上。UV感光材料优选是液体焊接掩模并且可由pH值超过7，优选pH值是7.5到12的水基碱性显影剂溶解。市售水基碱性可溶UV感光材料是PSR-4000-BN绿(PSR-4000-BNGreen)，由太阳公司(Taiyo)制造。其它液体、水性碱性可溶UV感光材料的实例描述于U.S.5,952,154；U.S.5,939,238；U.S.5,939,239；以及U.S.6,329,123中，其全部公开内容以全文引用的方式并入本文中。UV感光材料覆盖整个基板表面并且至少部分填充基板表面上的通孔和通路。通孔和通路的尺寸和表面积可变化。孔口(如具有相对大表面积的孔口)通常并不由UV感光材料填满。部分填充孔口和凸起迹线提供非平坦化或刻花表面。将UV感光材料粘性固化或干燥以去除溶剂并且使UV感光材料部分固化。粘性固化典型地涉及在常规烘箱中干燥UV感光材料。水性碱性可溶UV感光材料可以是负性作用或正性作用。当UV感光材料是负性作用时，UV感光材料中在最终固化期间暴露于UV辐射的部分在施加碱性水溶液之后保留在基板上。当UV感光材料是正性作用时，用水性碱溶液移除暴露于UV辐射的部分。感光材料通常是负性作用。
接着与水性碱性可溶UV感光材料相邻地层压水性可溶UV透明薄膜以覆盖通孔、通路或其它表面特征，以便使表面平坦化。薄膜厚度可在5μm和更厚的范围内。薄膜优选具有5μm到80μm范围内的厚度。厚度超过80μm的薄膜通常折射光并且引起光削弱。如果UV透明薄膜过厚，则其可折射或散射UV光，使得由水性碱性可溶UV阻挡组合物覆盖的UV感光材料部分可能不当地暴露于折射或散射光。这类水性可溶UV透明薄膜包括(但不限于)：水性可溶聚合材料，如聚乙烯醇(PVA)、水溶性纤维素醚、水溶性羧烷基纤维素醚、羧烷基纤维素的水溶性盐、羧烷基淀粉的水溶性盐、聚乙烯吡咯烷酮、各种聚丙烯酰胺、水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐、明胶和环氧乙烷聚合物。水性可溶UV透明薄膜优选是聚乙烯醇。薄膜具有柔性并且粘附到粘性干燥的水性碱性可溶UV感光材料。市售水性可溶UV透明薄膜的实例是可从马萨诸塞州马尔堡陶氏电子材料公司(DowElectronicMaterials，Marlborough，MA)购得的LITHOBASETM水溶性UV透明聚乙烯醇薄膜。
优选使用视觉系统捕捉基板表面上的基准点并且调整数字UV感光材料资料。这类视觉系统在本领域中是众所周知的。视觉系统的实例是乐普科光电公司(LPKFLaser&Electronics)的LPKFProtoMatTMH100基准识别相机。
将水性碱性可溶UV阻挡组合物选择性涂覆到UV透明薄膜以形成所需图案的负性或正性。典型地，UV阻挡组合物形成所需图案的负性。
水性碱性可溶UV阻挡组合物实质上是热熔融墨水并且不含有机溶剂以及水。这意味组合物中不包括额外的溶剂或水并且仅微量的溶剂或水可作为杂质或制造用于制备组合物的不同组分时的副产物存在。组合物优选是100重量％固体。其流动性较低，因此其形成具有0.05到0.25，或如0.08到0.18范围内的纵横比(高度∶宽度)的印刷点。其还形成具有良好图像清晰度的图像。
水性碱性可溶UV阻挡组合物包括一或多种松香树脂，其在室温下是固体。松香树脂包括完全氢化或部分氢化松香酸或其盐，其来源于松脂和海松脂类型的松香酸，具有通式C19H29COOH且具有菲核。异构体包括(但不限于)：左旋海松脂酸、新松香酸、长叶松酸、脱氢松香酸、二氢松香酸(3种可能)和四氢松香酸。平均重量分子量在300到308，或如302到306范围内。酸值为至少150，或如155到190，或如160到180mgKOH/g。松香来源于松树(主要是长叶松(Pinuspalustris)和湿地松(Pinuselliotii))。胶状松香是在来自从活的松树收集的油树脂的松节油蒸馏之后获得的残余物。木松香是通过用石脑油提取松根并且馏出挥发性部分而获得。松油是松油的分馏的副产物。氢化松香树脂可商购或从其天然源极提取并且根据文献中公开的方法精炼。市售部分氢化松香树脂的实例为可自匹诺瓦公司(PinovaIncorporated)购得的A氢化松香。另一种市售部分氢化松香树脂为可自伊士曼化学公司(EastmanChemicalCompany)购得的Resin-E。市售完全氢化松香的实例为可自伊士曼化学公司购得的FORALTMAX-E。松香树脂可以15重量％到50重量％，优选20重量％到30重量％的量包括于水性碱性可溶UV阻挡组合物中。
水性碱性可溶UV阻挡组合物还包括一或多种脂肪酸或其盐，其具有式R-COO-M，其中R是具有7到48个碳原子，优选12到24个碳原子的直链、分支链或环状烷基或烯基，且M是氢或相对离子，如钠、钾、钙、铵或NHy(CH2CH2OH)z，其中y和z是整数0到4且其总和始终是4。这类脂肪酸包括(但不限于)：辛酸、癸酸、月桂酸、亚麻油酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸或其盐。脂肪酸优选选自月桂酸、亚麻油酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和其盐。脂肪酸更优选选自肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和其盐。这类脂肪酸和其盐具有190和更大的，典型地195到250mgKOH/g的酸值。许多脂肪酸或其盐可来源于天然油，如海产品、油菜籽、动物脂、松油、大豆、棉籽和椰子。这类脂肪酸、盐和混合物可商购或可通过本领域中已知的技术制造。可包括40重量％到80重量％，优选55重量％到65重量％的量的脂肪酸。
水性碱性可溶UV阻挡组合物可具有160KOH/g和更大的净酸值。UV阻挡组合物优选具有200KOH/g到220KOH/g的净酸值。
UV阻挡组合物中包括一或多种UV阻挡剂。其以足够的量包括于UV阻挡组合物中以阻挡UV光与下伏薄膜和UV感光材料接触。优选包括UV阻挡组合物之0.05重量％到10重量％，优选1重量％到5重量％的量的UV阻挡剂。这类UV阻挡剂包括(但不限于)：苯甲酮和苯甲酮衍生物。这类苯甲酮衍生物包括(但不限于)：4-(二甲基胺基)苯甲酮；4，4′-双(二甲基胺基)苯甲酮；4，4′-双(二乙基胺基)苯甲酮；4，4′-(甲基-乙基胺基)苯甲酮；2，2′-(二羟基-4-甲氧基)苯甲酮和4，4′-双(二苯氧基)苯甲酮。三嗪，如s-三嗪；苯甲酸酯，如对二甲基胺基苯甲酸辛酯；桂皮酸酯，如辛基甲氧基桂皮酸酯；水杨酸酯，如辛基水杨酸酯；克里纶(crylene)，如奥克立林(octocrylene)；氰基丙烯酸酯，如2-氰基-3，3-二苯基丙烯酸2-乙基己酯；丙二酸酯；草酰替苯胺(oxanilides)；2-氰基丙烯酸酯；和甲脒。
其它UV阻挡剂包括(但不限于)：蒽醌；被取代的蒽醌，如被烷基和卤素取代的蒽醌，如2-第三丁基蒽醌、1-氯蒽醌、对氯蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌和2-戊基蒽醌；视情况被取代的多核醌，如1，4-萘醌、9，10-菲醌、1，2-苯并蒽醌、2，3-苯并蒽醌、2-甲基-1，4-萘醌、2，3-二氯萘醌、1，4-二甲基蒽醌、2，3-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2，3-二苯基蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、惹烯酮、7，8，9，10-四氢萘蒽醌、1，2，3，4-四氢苯并蒽-7，2-二酮；苯乙酮，如苯基乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2，2-二乙氧基-2-苯基苯乙酮、1，1-二氯苯乙酮、1-羟基环己基苯基酮和2-甲基-1-(4-甲硫基)苯基-2-吗啉-丙-1-酮；噻吨酮，如2-甲基噻吨酮、2-癸基噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮和2，4-二异丙基噻吨酮；缩酮，如苯乙酮二甲基缩酮和二苯甲基缩酮；安息香和安息香烷基醚，如安息香、苯甲基安息香甲基醚、安息香异丙基醚和安息香异丁基醚；偶氮基化合物，如偶氮基双异戊腈；米氏酮(Michler′sKetone)、乙基米氏酮和氧杂蒽酮，和其混合物。
可使用有机颜料作为UV阻挡剂。这类有机颜料包括(但不限于)：碳黑、靛蓝、酞菁、对位红、类黄酮，如红、黄、蓝、橙和奶白色可用作UV阻挡剂。具有颜色指数(C.I.)编号的颜料的实例包括C.I.颜料黄(C.I.PigmentYellow)12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料橙(C.I.PigmentOrange)36、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙51、C.I.颜料红(C.I.PigmentRed)9、C.I.颜料红97、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红149、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红180、C.I.颜料红215、C.I.颜料紫(C.I.PigmentViolet)19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料蓝(C.I.PigmentBlue)15、C.I.颜料蓝15∶3、C.I.颜料蓝15∶6、C.I.颜料绿(C.I.PigmentGreen)7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料棕(C.I.PigmentBrown)23、C.I.颜料棕25、C.I.颜料黑(C.I.PigmentBlack)1和C.I.颜料黑7。其它合适颜料包括(但不限于)：二氧化钛、普鲁士蓝(Prussianblue)、硫化镉、铁氧化物、辰砂、群青和铬颜料，包括铬酸盐、钼酸盐以及铅、锌、钡、钙的混合铬酸盐和硫酸盐和其混合物和变体，其以名称淡黄色、柠檬色、中等橙色、猩红色和红色铬作为绿色-黄色到红色颜料市售。
UV阻挡组合物中还可以使用有机染料作为UV阻挡剂。这类染料包括(但不限于)：偶氮基染料、蒽醌、苯并二呋喃酮、印地金(indigold)和相关染料、苯乙烯基、二芳基和三芳基阳碳染料和相关染料、喹酞酮、硫基染料、硝基和亚硝基染料、芪、甲臜、二噁嗪、苝、喹吖啶酮、吡咯并吡咯、异吲哚啉和异吲哚啉酮。其它合适染料包括(但不限于)：偶氮基染料、金属络合物染料、萘酚染料、靛蓝染料、阳碳染料、醌亚胺染料、二苯并哌喃染料、花青染料、喹啉染料、硝基染料、亚硝基染料、苯醌染料、萘醌染料、苯异妥英(penoline)染料、酞菁染料、隐色染料和荧光染料。荧光染料的实例是呫吨，如若丹明(rhodamine)和荧光素；双满类(bimanes)；香豆素，如伞酮(umbelliferone)；芳香族胺，如丹磺酰基；方酸染料；苯并呋喃；花青；部花青；稀土螯合物和咔唑。
市售UV阻挡剂包括(但不限于)：可自仕必纯公司(SpectrumlaboratoriesInc.)购得的CYASORBTMUV24；SpeedcureTMITX、EHA和3040、IrgacureTM184、369、907和1850、DaracureTM1173、SpeedcureTM、IrgacureTM和DaracureTM分别是莱姆森PLC和汽巴公司(LambsonPlcandCibaGmbH)的注册商标；以及可自森馨化妆品技术公司(SensientCosmeticTechnologies)购得的SensientD&CGreen6。
其它任选的添加剂包括(但不限于)：表面活性剂，如非离子性、阳离子性、阴离子性和两性；滑动调节剂；触变剂；消泡剂；塑化剂；增稠剂；抗氧化剂；杀真菌剂；杀菌剂和抗静电剂。可按本领域中众所周知和文献中描述的常规量包括这类任选的添加剂。
UV阻挡组合物可通过本领域中已知的任何合适方法制备。松香树脂和脂肪酸通常在室温下是固体或半固体。其可按任何次序组合在一起。其可加热到软化或将其液化，使得其可与任何其它组分容易地混合在一起。组分可在常规混合或均匀化装置中按任何次序组合。通常使用室温到150℃的温度混合组分。在均匀混合组分之后，混合物可冷却到室温或更低的温度以形成固体热熔融组合物。
典型地，在40℃到150℃下，UV阻挡组合物的粘度在4cps到80cps范围内。在85℃到95℃下，粘度优选在8cps到12cps范围内。粘度可通过常规方法测量，但通常使用具有旋转纺锤体(例如18号纺锤体或CP-42纺锤体)的布洛克菲尔德粘度计(Brookfieldviscometer)测量。
将水性碱性UV阻挡组合物选择性涂覆到UV透明薄膜以在薄膜上形成图案。除使表面平坦化以外，薄膜防止UV阻挡组合物进入基板上任何未由UV感光材料完全填满的孔口。尽管预期可通过本领域中已知的不同方法(例如(但不限于)：丝网印刷和喷墨)选择性涂覆水性碱性UV阻挡组合物，但优选使用喷墨将UV阻挡组合物选择性涂覆到UV透明薄膜上。
喷墨装置可在其存储器中以数字方式储存待涂覆到基板上的选择性UV阻挡图案的信息。合适的计算机程序的实例是用于产生工具资料的CAD(计算机辅助设计)程序。工作人员可通过改变以数字方式储存在喷墨设备中的程序来容易地改良UV阻挡组合物的选择性沉积。另外，也可以容易地解决配准问题。喷墨装置可被程序化以感测基板之间的潜在不正确对准，如在制造多层印刷电路板时。当设备感测各板之间的配准不良时，程序改变UV阻挡组合物的喷墨涂覆以避免或校正相邻板之间的配准不良。自各单板重新设计图案的能力可降低各板之间的配准不良的可能性，并且消除制造多个固定光工具的昂贵且低效的任务。
存在两个主要类别的喷墨印刷，“按需滴墨”喷墨和“连续”喷墨。使用按需滴墨喷墨技术，水性碱性可溶UV阻挡组合物储存在储槽中并且传递到印刷机的印刷头中的喷嘴中。存在一个构件迫使一滴组合物离开喷嘴且滴到基板上。这通常是腔室内振动膜的压电传动，其将液滴“泵送”出喷嘴，或将定位加热流体以增加腔室内的压力，由此迫使小液滴射出。
在“连续”喷墨印刷中，水性碱性可溶UV阻挡组合物的连续流传递到印刷机的印刷头中的喷嘴中。在传递出喷嘴之前，加压组合物流前进通过通电流的陶瓷晶体。这一电流引起与AC(交流电)电流的频率相同的压电振动。这种振动又从不间断物料流产生组合物液滴。组合物破碎成一系列连续液滴，其相等间隔且具有相同尺寸。在喷嘴周围，在充电电极中液滴从液体流分离的位点，在充电电极与物料流液滴之间施加电压。当液滴离开物料流时，各液滴在其离开时携带与施加电压成比例的电荷。通过按与产生液滴相同的速率改变充电电极电压，每个液滴可充电到预定水准。液滴流继续飞行并且通过两个导流板之间，所述两个偏转板保持在恒定电位，如+/-0.1kV到+/-5kV，或如+/-1kV到+/-3kV。在这一电场存在的情况下，液滴按与所携带的电荷成比例的量朝向一个板偏转。不带电液滴未偏转且收集到待再循环到油墨喷嘴的沟槽中。带电且因此偏转撞击到辐射能量敏感性材料上的液滴向液滴偏转方向的右角前进。通过改变个别液滴上的电荷，可涂覆所需图案。液滴尺寸可在直径是30μm到100μm，或如40μm到80μm，或如50μm到70μm范围内。
喷墨过程适合电脑控制以用于连续变数资料的高速应用。喷墨印刷方法可分成三个常见类别：高压(10psi和更大)、低压(小于10psi)和真空技术。所有类别皆在本领域中已知或描述于文献中且可以用于将水性碱性可溶UV阻挡组合物涂覆到水性碱性可溶UV透明薄膜上。
在选择性涂覆水性碱性可溶UV阻挡组合物到水性可溶UV透明薄膜上完成之后，将UV辐射施加到物件，包括基板、部分固化水性碱性可溶UV感光材料、水性可溶UV透明薄膜和水性碱性可溶UV阻挡组合物。部分固化UV感光材料中未由UV阻挡组合物覆盖的部分暴露于UV辐射且实质上完全固化。可使用常规UV辐射源，如以120W/cm运行的FusionD灯。UV辐射可在100-1000mJ/cm2范围内。
接着将基板浸没于碱性水溶液中或用碱性水溶液喷洒以同时移除水性碱性可溶UV阻挡组合物、UV透明薄膜和UV感光材料的未固化部分。移除或显影步骤可在室温到60℃下进行。显影步骤实质上移除所有水性碱性可溶材料以及水性可溶薄膜。特征和孔口不含任何来自部分固化UV感光材料的残余物。图案化固化掩模(如焊接掩模)保持在基板上。
用于从基板移除水性碱性可溶材料和水性可溶薄膜的水性碱溶液具有超过7的pH值。pH值范围优选是7.5到12。这类水性碱溶液可包括碱金属氢氧化物，如氢氧化钾、氢氧化钠和其混合物，或碱金属碳酸盐、碳酸氢盐和其混合物。这类水性碱溶液典型地包括1重量％到5重量％的碱性化合物。
以下实例意欲进一步说明本发明但并不意欲限制其范畴。
实例
一个铜覆盖FR4/玻璃环氧化物板46cm×61cm×0.25em通过酸铜预清洗管线保持2分钟。板包括多个通孔和通路。清洗溶液是10％硫酸水溶液。清洗是在40℃-50℃的温度下进行。接着用自来水冲洗板60秒且接着在常规电镀单元中使用GLEAMTMHS-200电解铜浴(可自马萨诸塞州马尔堡的陶氏电子材料公司购得)且使用不可溶阳极电镀0.002em厚的铜层。电镀是在30℃-35℃下于0.5A/dm2的电流密度下进行。接着在40℃-50℃下通过水平酸清洗器处理板2分钟。酸清洗器是10％硫酸水溶液。用流动自来水冲洗板60秒且风干。
将由太阳公司制造的PSR-4000-BNGreenliquid光可成像焊接掩模的覆墨施加到板的两侧，使用DP-1500涂覆器涂布板并且至少部分填充通孔和通路。在常规对流烘箱中在板上粘性干燥液体焊接掩模。
将板切成两半以适应30.5em宽LITHOBASETM层压过程。接着在室温下在粘性干燥的焊接掩模上层压LITHOBASETM水溶性UV透明聚乙烯醇薄膜，覆盖通孔和通路以及板上的任何其它特征。剪切板以产生八个15cm×23em测试片。温和按压各测试片上的薄膜且用橡皮辊辗滚以移除薄膜下的任何空气。接着针对UV透明的＝聚乙烯醇薄膜中的任何皱纹或褶痕检测各测试片且视需要进一步用橡皮辊辗滚。
接着用来自压电按需滴墨印刷头(SpectraTMSE-128)的UV阻挡热熔融油墨(如下表中所示)对各测试片进行选择性喷墨，喷到UV透明聚乙烯醇薄膜上。喷墨温度是90℃-95℃。
1已通过催化方法部分氢化的胶状松香：CAS编号65997-06-0，可自购得。典型组合物：松香酸＜3重量％，脱氢松香酸6-10重量％，二氢松香酸60-80重量％，四氢松香酸5-15重量％，其他树脂酸和中性物10-15重量％。
2脂肪酸：CAS编号57-11-4。
31-羟基环己基苯基酮：CAS编号947-19-3。
4二羟苯酮：CAS编号131-53-3。
54，4′-双(二乙基胺基)苯甲酮：CAS编号90-93-7。
6不饱和酸性羧酸酯的醇铵盐的溶液-抗静电剂，可自BYK助剂和仪器公司(BYKAdditives&Instruments)购得。
7蒽醌染料：CAS编号128-80-3
热熔融油墨在UV透明聚乙烯醇薄膜表面上干燥且接着测试片在240-250mJ/cm2的UV辐射下传递，使用以120W/cm运行的FusionD灯。UV辐射使未由UV阻挡热熔融油墨覆盖的区域中的粘性干燥焊接掩模固化。接着在50℃温度下，将各测试片浸没于pH值超过7的1重量％碳酸钠的水性显影剂溶液中保持一分钟。从显影剂溶液移除测试片且用去离子水冲洗一分钟并且风干。接着使用常规SEM针对热熔融油墨、聚乙烯醇薄膜和未固化焊接掩模的任何残余物检验各测试片。似乎实质上所有未固化焊接掩模以及热熔融油墨和聚乙烯醇薄膜皆被从各测试片移除。所有包括通孔和通路的特征似乎实质上不含任何未固化焊接掩模、热熔融油墨和聚乙烯醇薄膜。

Claims (10)

1.一种方法，所述方法包含：
a.提供基板，其包含一或多个孔口；
b.与所述包含所述一或多个孔口的基板的表面相邻地涂覆水性碱性可溶UV感光材料；
c.与所述水性碱性可溶UV感光材料相邻地涂覆水性可溶UV透明薄膜；
d.选择性地与所述水性可溶UV透明薄膜相邻地涂覆水性碱性可溶UV阻挡组合物；
e.除由所述水性碱性可溶UV阻挡组合物覆盖的区域以外，使所述水性碱性可溶UV感光材料暴露于UV辐射；和
f.用碱性水溶液同时移除所述水性碱性可溶UV阻挡组合物、所述水性可溶UV
透明薄膜和所述水性碱性可溶UV感光材料的选择性部分。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含提供视觉系统以捕捉所述基板的表面上的基准点和调节数字水性碱性可溶UV感光材料资料。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性碱性可溶UV阻挡组合物包含一或多种松香树脂、一或多种脂肪酸和一或多种UV阻挡剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其中所述一或多种UV阻挡剂包含苯甲酮、苯甲酮衍生物、三嗪、桂皮酸酯、水杨酸酯、克里纶(crylene)、氰基丙烯酸酯、丙二酸酯、草酰替苯胺(oxanilides)、甲酰胺、蒽醌、被取代的蒽醌、有机染料和有机颜料。
5.根据权利要求3所述的方法，其中所述一或多种松香树脂包含完全氢化和部分氢化松香树脂。
6.根据权利要求3所述的方法，其中所述一或多种脂肪酸包含辛酸、癸酸、月桂酸、亚麻油酸、肉豆蔻酸、油酸、棕榈酸和硬脂酸以及其盐。
7.根据权利要求3所述的方法，其中所述一或多种松香树脂的含量占所述水性碱性UV阻挡组合物的15％到50％。
8.根据权利要求3所述的方法，其中所述水性碱性可溶UV阻挡组合物进一步包含一或多种着色剂。
9.根据权利要求1所述的方法，其中所述水性碱性可溶UV透明薄膜包含聚乙烯醇、水溶性纤维素醚、水溶性羧烷基纤维素醚、羧烷基纤维素的水溶性盐、羧烷基淀粉的水溶性盐、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺、水溶性聚酰胺、聚丙烯酸的水溶性盐、明胶和环氧乙烷聚合物。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述基板是印刷电路板。
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