CN116144233A - 一种感光干膜涂料及其制备方法和感光干膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种感光干膜涂料及其制备方法和感光干膜。感光干膜涂料按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂40‑66份、改性聚氨酯丙烯酸酯2‑10份、壬基苯酚丙烯酸酯1‑6份、双酚A二甲基丙烯酸酯9‑16份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯1‑6份、四苯基联咪唑1‑3份、褪色结晶紫0.05‑0.3份、四乙基米氏酮0.03‑0.15份、对甲苯磺酰胺1‑5份、色粉0.01‑0.03份、溶剂5‑11份。由本发明的感光干膜涂料制备而成的感光干膜能实现更高解析度，更好的附着力性能，更低的能量需求，更好的品质稳定性，是一款专用于软板FPC的内层干膜。
Description
技术领域
本发明涉及电子材料技术领域，具体涉及一种感光干膜涂料及其制备方法和感光干膜。
背景技术
近年来，技术进步推动智能手机等3C电子设备持续朝轻薄化、小型化、行动化方向发展，为实现更少空间、更快速度、更高性能的目标，其对印制电路板PCB的″轻、薄、短、小″要求不断提高。PCB电路板的制造要求线宽越来越细，电路板层数越来越多。为了以更高良率制备出高精细线路的图形，要求感光干膜具有优异的解析性能、高附着力、优异的耐电镀或蚀刻性能、稳定的存储性能等等。
现市面上用于FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)内层的国产感光干膜存在解析度不足、附着力不足、性能不稳定等问题，导致品质稳定性不佳，做不了精细线路。
发明内容
为此，本发明提供一种感光干膜涂料及其制备方法和感光干膜，以解决现有感光干膜存在解析度不足、附着力不足、性能不稳定等问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的第一方面，本发明提供一种感光干膜涂料，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂40-66份、改性聚氨酯丙烯酸酯2-10份、壬基苯酚丙烯酸酯1-6份、双酚A二甲基丙烯酸酯9-16份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯1-6份、四苯基联咪唑1-3份、褪色结晶紫0.05-0.3份、四乙基米氏酮0.03-0.15份、对甲苯磺酰胺1-5份、色粉0.01-0.03份、溶剂5-11份。
上述方案中，感光干膜想要同时满足高分辨率、高附着力、优异的抗电镀或耐蚀刻性能、优异的盖孔性能，稳定的存储等性能，需要通过调整配方的具体组分来实现，本发明的感光干膜涂料通过引入特殊基团化合物、使用能赋予感光干膜特殊性能的材料等来调整上述的某些性能。本发明的感光干膜涂料以碱溶性树脂作为成膜树脂，有利于涂料的成膜，通过特殊改性聚氨酯丙烯酸树脂的应用，能适当增强干膜涂层的耐水耐碱(1％碳酸钠水溶液)性能，增强干膜涂层对线路板底材的附着力，适量添加不能过量，增强干膜细线附着力，也不至于显影不干净。本发明的感光干膜涂料以壬基苯酚丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯和乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯作为聚合单体，特别以乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯为高反应活性单体，可以提高干膜反应活性，干膜交联密度提高，甲基的加入能提高对底材的附着力，提高了干膜的感光速度、耐化学性能和附着力。本发明的感光干膜涂料以四苯基联咪唑、褪色结晶紫和四乙基米氏酮作为引发剂，能够更有效地引发聚合单体的聚合反应。本发明的感光干膜涂料通过加入甲苯磺酰胺，具有增塑作用，使干膜具有更好的柔韧性和耐化学性，从而增强耐冲击性能，不容易破孔且抗蚀刻。本发明的感光干膜涂料通过对各原料的用量进行合理的调配，使得到的感光干膜涂料能够提高感光干膜的曝光解析度，提高感光干膜的底材附着力，提高感光干膜的柔韧性和耐化学性，使其容易与底材贴合抗电镀和不容易破孔。
在一种可能的设计中，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂60-65份、改性聚氨酯丙烯酸酯7-9份、壬基苯酚丙烯酸酯1.5-2.5份、双酚A二甲基丙烯酸酯10-15份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯3-5份、四苯基联咪唑1.5-2.5份、褪色结晶紫0.08-0.15份、四乙基米氏酮0.04-0.06份、对甲苯磺酰胺2-4份、色粉0.01-0.03份、溶剂6.5-9.5份。
在一种可能的设计中，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂61份、改性聚氨酯丙烯酸酯8份、壬基苯酚丙烯酸酯2份、双酚A二甲基丙烯酸酯12份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯4份、四苯基联咪唑2份、褪色结晶紫0.1份、四乙基米氏酮0.05份、对甲苯磺酰胺3份、色粉0.01份、溶剂8份。
在一种可能的设计中，所述改性聚氨酯丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯低聚物，树脂链中含有18个乙氧基改性基团。
可以理解地，该树脂低粘度、耐黄变、具有良好的柔顺性，能增强干膜涂层对线路板底材的附着力。
在一种可能的设计中，所述乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯包括20-60个乙氧基。
可以理解地，该特性下的乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯具有更高反应活性，可以更好地提高干膜反应活性，更有利于干膜交联密度的提高。
在一种可能的设计中，所述碱溶性树脂包括丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯共聚物和丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚物中的一种或两种。
在一种可能的设计中，所述色粉选自孔雀石绿、碱性品绿或碱性艳绿。
在一种可能的设计中，所述溶剂选自甲醇、丙酮、甲苯中的一种或多种。
本发明的感光干膜涂料以甲醇、丙酮和甲苯作为溶剂，能够对其他原料进行很好的溶解。
根据本发明的第二方面，本发明还提供上述的感光干膜涂料的制备方法，包括如下步骤：
(1)按比例将四苯基联咪唑、褪色结晶紫、四乙基米氏酮、对甲苯磺酰胺、色粉、溶剂混合搅拌均匀直至完全溶解；
(2)按比例将碱溶性树脂、聚氨酯丙烯酸酯、壬基苯酚丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯混合搅拌均匀；
(3)将步骤(1)中溶解好的溶液加入到步骤(2)的混合物中搅拌均匀，制得感光干膜涂料。优选地，搅拌温度为20℃-30℃、搅拌时间为7-10小时。更优选地，搅拌温度为25℃、搅拌时间为8小时。
根据本发明的第三方面，本发明还提供一种感光干膜，由上述的感光干膜涂料制备而成；所述感光干膜的曝光能量为30mj/cm2-50mj/cm2，感光度为5-7格，解析度≤25μm，细线附着力≤25μm。
本发明具有如下优点：
本发明的感光干膜涂料通过添加改性聚氨酯丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯和甲苯磺酰胺作为原料，并对各原料的用量进行合理的调配，使得到的感光干膜涂料能够提高感光干膜的曝光解析度，提高感光干膜的底材附着力，提高感光干膜的柔韧性和耐化学性，使其容易与底材贴合抗电镀和不容易破孔。
本发明的感光干膜能实现更高解析度，更好的附着力性能，更低的能量需求，更好的品质稳定性，是一款专用于软板FPC的内层干膜。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
以下实施例和对比例所用原料的功能，这些原材料均可从市场上买到，具体如下表1所示。
表1各原料功能
实施例1-5
实施例1-5提供一种感光干膜涂料，其原料组成如下表2所示。
感光干膜涂料的制备方法包括如下步骤：
(1)按比例将四苯基联咪唑、褪色结晶紫、四乙基米氏酮、对甲苯磺酰胺、孔雀石绿、甲醇、丙酮、甲苯混合搅拌均匀直至完全溶解；
(2)按比例将碱溶性树脂、聚氨酯丙烯酸酯、壬基苯酚丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯混合搅拌均匀；
(3)将步骤(1)中溶解好的溶液加入到步骤(2)的混合物中搅拌均匀，制得感光干膜涂料。
表2实施例1-5的感光干膜涂料的原料组成
实施例6
本实施例提供一种感光干膜，该感光干膜由实施例1的感光干膜涂料制备而成。感光干膜是利用压膜机贴合在FPC软板上，通过曝光、显影、蚀刻等工艺，制得FPC成品线路板。
对实施例6的感光干膜进行检测，检测的结果如下表3所示。
表3实施例6的感光干膜的检测性能表
对比例
本对比例提供一种感光干膜，该感光干膜由如下表4的感光干膜涂料制备而成。
表4对比例提供感光干膜的原料组成
| 原料 | 用量/份 |
| 碱溶性树脂 | 61 |
| 壬基苯酚丙烯酸酯 | 6 |
| 双酚A二甲基丙烯酸酯 | 4 |
| 双酚A二丙烯酸酯 | 10 |
| 三羟甲基丙烷三丙烯酸酯 | 8 |
| 四苯基联咪唑 | 2 |
| 褪色结晶紫 | 0.1 |
| 四乙基米氏酮 | 0.05 |
| 苯并三氮唑 | 0.1 |
| 对二甲氨基苯甲酸异辛酯 | 1 |
| 孔雀石绿 | 0.01 |
| 甲醇 | 2 |
| 丙酮 | 2 |
| 甲苯 | 4 |
| 合计 | 100.26 |
对对比例的感光干膜进行如表表5的性能测试。
表5对比例的感光干膜的测试性能表
由表4和表5的对比结果可以看出，本发明的感光干膜性能符合设计要求。相比于对比例，本发明的感光干膜具有以下优点：①曝光能量要求降低，感度提高，能提升客户生产效率。②解析度有很大提升。③附着力有很大提升。(备注：FPC软板干膜，解析度和附着力，每提升5μm都是一个级别的提升)。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种感光干膜涂料，其特征在于，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂40-66份、改性聚氨酯丙烯酸酯2-10份、壬基苯酚丙烯酸酯1-6份、双酚A二甲基丙烯酸酯9-16份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯1-6份、四苯基联咪唑1-3份、褪色结晶紫0.05-0.3份、四乙基米氏酮0.03-0.15份、对甲苯磺酰胺1-5份、色粉0.01-0.03份、溶剂5-11份。
2.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂60-65份、改性聚氨酯丙烯酸酯7-9份、壬基苯酚丙烯酸酯1.5-2.5份、双酚A二甲基丙烯酸酯10-15份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯3-5份、四苯基联咪唑1.5-2.5份、褪色结晶紫0.08-0.15份、四乙基米氏酮0.04-0.06份、对甲苯磺酰胺2-4份、色粉0.01-0.03份、溶剂6.5-9.5份。
3.如权利要求2所述的感光干膜涂料，其特征在于，按重量份数计，由包括如下组分的原料制备而成：碱溶性树脂61份、改性聚氨酯丙烯酸酯8份、壬基苯酚丙烯酸酯2份、双酚A二甲基丙烯酸酯12份、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯4份、四苯基联咪唑2份、褪色结晶紫0.1份、四乙基米氏酮0.05份、对甲苯磺酰胺3份、色粉0.01份、溶剂8份。
4.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，所述改性聚氨酯丙烯酸酯为聚氨酯丙烯酸酯低聚物，树脂链中含有18个乙氧基改性基团。
5.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，所述乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯包括20-60个乙氧基。
6.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，所述碱溶性树脂包括丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸羟乙酯共聚物和丙烯酸、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯共聚物中的一种或两种。
7.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，所述色粉选自孔雀石绿、碱性品绿或碱性艳绿。
8.如权利要求1所述的感光干膜涂料，其特征在于，所述溶剂选自甲醇、丙酮、甲苯中的一种或多种。
9.权利要求1-8任一项所述的感光干膜涂料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按比例将四苯基联咪唑、褪色结晶紫、四乙基米氏酮、对甲苯磺酰胺、色粉、溶剂混合搅拌均匀直至完全溶解；
(2)按比例将碱溶性树脂、聚氨酯丙烯酸酯、壬基苯酚丙烯酸酯、双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧化双酚A二甲基丙烯酸酯混合搅拌均匀；
(3)将步骤(1)中溶解好的溶液加入到步骤(2)的混合物中搅拌均匀，制得感光干膜涂料。
10.一种感光干膜，其特征在于，由权利要求1-8任一项所述的感光干膜涂料制备而成；所述感光干膜的曝光能量为30mj/cm2-50mj/cm2，感光度为5-7格，解析度≤25μm，细线附着力≤25μm。
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