DE112017002573T5 - Tintenstrahlharzzusammensetzung und gedruckte Leiterplatte, die dieselbe verwendet - Google Patents

Tintenstrahlharzzusammensetzung und gedruckte Leiterplatte, die dieselbe verwendet Download PDF

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Sung Ho Choi
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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Tintenstrahlzusammensetzung bereit, die ein wärmehärtendes Epoxidharz, ein monofunktionelles Acrylatmonomer, ein polyfunktionelles Acrylatmonomer, einen Photoinitiator und einen Aminsynergisten enthält. Die Tintenstrahlharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wärmebeständigkeit, die chemische Beständigkeit und die Haftung einer ausgehärteten Harzschicht verbessern, die durch Aushärten der Zusammensetzung erhalten wird. Insbesondere kann die Harzzusammensetzung im Gegensatz zur herkömmlichen Tintenstrahlharzzusammensetzung ohne Verwendung eines Lösungsmittels, sondern auch bei Verwendung eines Verdünnungsmittels leicht aus einem Tintenstrahldrucker abgegeben (gestrahlt) werden, wodurch eine Harzisolierschicht gebildet wird, ohne die Eigenschaften einer Leiterplatte zu beeinflussen.

Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Tintenstrahlharzzusammensetzung und eine gedruckte Leiterplatte, die dieselbe verwendet.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • In letzter Zeit werden als ein Verfahren zum Schutz eines Leiterkreises, der auf einer Leiterplatte, wie einer gedruckten Leiterplatte gebildet ist, Verfahren zum Ausbilden einer ausgehärteten Isolationsschicht auf einer gedruckten Leiterplatte unter Verwendung einer Harzzusammensetzung, wie einem Lötresist, unter Verwendung eines Tintenstrahldruckers vielfältig untersucht (Patentdokument 1).
  • Bei den herkömmlichen Verfahren wurde die Harzzusammensetzung durch ein Siebdruckverfahren, ein Sprühverfahren, ein Curtain-Verfahren, ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Trockenfilmverfahren etc. auf ein Substrat aufgebracht, bei diesen handelt es sich jedoch jeweils um Verfahren vom Fotoentwicklungstyp, die komplizierte Prozesse erfordern, vom Drucken oder Laminieren zum Beginn bis zu Prozessen, wie Trockenen, Belichteten, Entwickeln, Endaushärten und UV- Endaushärten.
  • Wenn eine ausgehärtete Schicht durch ein Tintenstrahlverfahren gebildet wird, kann ein Prozess durch Drucken mittels eines Tintenstrahldruckers und anschließende Endaushärtung vervollständigt werden. Solch ein Tintenstrahlverfahren kann Vorteile aufweisen, da keine verunreinigenden Materialien während eines Belichtungsprozesses und eines Nassprozesses, wie eines Entwicklungsprozesses, erzeugt werden.
  • Um das Tintenstrahlverfahren zu nutzen, muss die als eine Tinte verwendete Harzzusammensetzung die physikalischen Eigenschaften einer niedrigen Viskosität, ausgezeichneter Pigmentdispergierbarkeit und Lagerstabilität erfüllen und gleichzeitig eine Isolierzuverlässigkeit, Oberflächenflächenfestigkeit etc. aufweisen, die von herkömmlichen Lötresistmaterialien gefordert werden.
  • Dokumente des Standes der Technik
  • Patentdokument
  • Offengelegtes japanisches Patent Nr. Hei7-263845
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Das zu lösende Problem
  • Die von der vorliegenden Erfindung zu lösende Aufgabe ist es, eine Harzzusammensetzung bereitzustellen, die in einem Tintenstrahlverfahren verwendet werden kann.
  • Mittel zur Lösung des Problems
  • Um die oben beschriebene Aufgabe zu lösen, stellt ein Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Tintenstrahlharzzusammensetzung bereit, umfassend ein wärmehärtendes Epoxidharz, ein monofunktionelles Acrylatmonomer, ein polyfunktionelles Acrylatmonomer, einen Fotoinitiator und einen Aminsynergisten.
  • Vorteilhafte Wirkung
  • Die Tintenstrahlzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Wärmebeständigkeit, chemische Beständigkeit und Haftung einer ausgehärteten Harzschicht verbessern, die durch Aushärten der Zusammensetzung erhalten wird. Insbesondere kann die Harzzusammensetzung, im Gegensatz zu den herkömmlichen Tintenstrahlharzzusammensetzungen, leicht aus einem Tintenstrahldrucker abgegeben (gestrahlt) werden, auch wenn ein Verdünnungsmittel anstelle eines flüchtigen Lösungsmittels verwendet wird, um so eine Harzisolierschicht bilden zu können, ohne die Eigenschaften einer gedruckten Leiterplatte zu beeinflussen.
  • Figurenliste
    • 1 und 2 sind fotografische Oberflächenbilder einer zu bewertenden Probe gemäß Beispiel 5; und
    • 3 und 4 sind fotografische Oberflächenbilder einer zu bewertenden Probe des Vergleichsbeispiels 11.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert. Es versteht sich, dass die in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendeten Worte und Begriffe nicht mit der in üblich verwendeten Wörterbüchern definierte Bedeutung interpretiert werden dürfen. Es versteht sich des Weiteren, dass die Wörter oder Begriffe so interpretiert werden sollen, dass sie eine Bedeutung haben, die mit ihrer Bedeutung im Zusammenhang mit dem relevanten Stand der Technik und der technischen Idee der Erfindung übereinstimmen, basierend auf dem Prinzip, dass ein Erfinder die Bedeutung der Wörter oder Begriffe definieren kann, um die Erfindung am besten zu erläutern.
  • Da die in der vorliegenden Beschreibung ausgeführte Konfiguration von Ausführungsformen anhand einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt sind und nicht den gesamten technologischen Geist der vorliegenden Erfindung darstellen, versteht es sich, dass die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zum Zeitpunkt der vorliegenden Anmeldung verschiedene Äquivalente und Alternativen umfassen können.
  • Um die oben beschriebenen Anforderungen zu erfüllen, stellt eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Tintenstrahlharzzusammensetzung zur Verfügung, umfassend ein wärmehärtendes Epoxidharz, ein monofunktionelles Acrylatmonomer, ein polyfunktionelles Acrylatmonomer, einen Fotoinitiator und einen Aminsynergisten.
  • Das Epoxidharz kann ein Epoxidäquivalentgewicht (EEW) von 200 g/eq bis 600 g/eq oder ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000 aufweisen. Wenn das Epoxidäquivalentgewicht weniger als 100 g/eq beträgt, sind die Haftung an einer Kupferfolie und Wärmebeständigkeit nicht gut und wenn das Epoxidäquivalentgewicht mehr als 600 g/eq beträgt, ist die Lagerstabilität nicht gut. Wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht weniger als 1.000 beträgt, sind die Haftung an einer Kupferfolie und die Wärmebeständigkeit nicht gut und wenn das gewichtsmittlere Molekulargewicht mehr als 5.000 beträgt, sind die Abgabeeigenschaften (Strahlstabilität) aus einem Tintenstrahlkopf aufgrund der hohen Viskosität nicht gut.
  • Herkömmlicherweise wurde ein Harz mit einer niedrigen Viskosität zum einfachen Abgeben (Strahlen) einer Zusammensetzung aus einem Tintenstrahlkopf verwendet, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann, wenn ein Epoxidharz mit einem hohen Epoxidharzäquivalentgewicht oder hohen Molekulargewicht verwendet wird, eine Tintenstrahlharzzusammensetzung jedoch eine Viskosität aufweisen, die ein einfaches Abgeben (Strahlen) aus einem Tintenstrahlkopf ermöglicht. Im Folgenden gibt die Viskosität eine gemäß JIS K2283 gemessene Viskosität an.
  • Nicht beschränkende Beispiele des Epoxidharzes können mindestens eines umfassen, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Epoxidharz vom Bisphenol A-Typ, einem Epoxidharz vom Bisphenol F-Typ, einem Cresol-Novolak-Epoxidharz, einem Phenol-Novolak-Epoxidharz, halogensubstituierte Erzeugnisse der Harze, alkynolsubstituierte Produkte der Harze und Hydrierprodukte der Harze.
  • Die Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein monofunktionelles Acrylatmonomer als ein Verdünnungsmittel enthalten, ohne dem wärmehärtenden Epoxidharz ein separates Verdünnungsmittel zuzusetzen, um eine vorbestimmte Viskosität zum Abgeben (Strahlen) aus dem Tintenstrahl zu sichern.
  • Insbesondere kann das monofunktionelle Acrylatmonomer mindestens eines umfassen, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Isobornylacrylat (IBOA), Acryloylmorpholin (ACMO), Trimethylolpropanformalacrylat (CTFA) und 2-Phenoxyethylacrylat (2PEA).
  • Als das Verdünnungsmittel kann des Weiteren mindestens eines aus Dipropylenglycoldiacrylat (DPGDA) oder 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA) als ein bifunktionelles Acrylatmonomer in der Harzzusammensetzung enthalten sein.
  • Das monofunktionelle Acrylatmonomer oder das bifunktionelle Acrylatmonomer als das Verdünnungsmittel kann ein monofunktionelles Acrylatmonomer oder ein bifunktionelles Acrylatmonomer mit einem Molekulargewicht von 10 bis 1.000 und einer Viskosität von 1 bis 50 cps (Raumtemperatur) verwenden, um das wärmehärtende Epoxidharz zu verdünnen. Wenn die Viskosität des monofunktionellen Acrylatmonomers oder des bifunktionellen Acrylatmonomers 50 cps oder mehr beträgt, kann die endgültige Viskosität einer in einem Tintenstrahl verwendeten Harzzusammensetzungstinte, was die Verwendung der Tinte erschwert. Darüber hinaus kann sich bei zunehmendem Molekulargewicht die Löslichkeit verringern. Die Tg des monofunktionellen Acrylatmonomers oder des bifunktionellen Acrylatmonomers kann mindestens 10°C bis 100°C betragen. Wenn die Tg kleiner als 10°C ist, können die von einem Lötresistmaterial geforderte Wärmebeständigkeit und chemische Beständigkeit schlecht sein, und wenn die Tg größer als 100°C ist, kann die Löslichkeit in Bezug auf das wärmehärtende Epoxidharz verringert werden.
  • Um die Aushärtungsgeschwindigkeit und die Viskositätskontrolle einer Harzzusammensetzung, bei der das wärmehärtende Epoxidharz und das monofunktionelle Acrylatmonomer als Verdünnungsmittel zugesetzt werden, zu steigern, kann ein polyfunktionelles Acrylatmonomer als Viskositätskontrollmittel in der Harzzusammensetzung enthalten sein.
  • Besondere Beispiele des polyfunktionellen Acrylatmonomers können mindestens eines sein, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Dipentaerythritolhexaacrylat (DPHA), Pentaerythritoltriacrylat (PETA), Pentaerythritoltetraacrylat (PETRA), Ditrimethylolpropantetraacrylat (DiTMPTA), Polyethertetraacrylat, Polyestertetraacrylat, Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA) und Tricyclodecandimethanoldiacrylat (TCDDA).
  • Die Tintenstrahlharzzusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann zur Vorhärtung während des Abgebens (Strahlens) der Harzzusammensetzung aus einem Tintenstrahlkopf, wie vorstehend beschrieben, UV-härtend sein. Um eine UV-Härtungsreaktion durchzuführen, kann ein Photoinitiator in der Harzzusammensetzung enthalten sein.
  • Insbesondere kann der Photoinitiator mindestens einen aus der Gruppe bestehend aus einer Verbindung auf der Basis von α-Hydroxyketon, einer Verbindung auf der Basis von Benzyldimethylketalen, einer Verbindung auf der Basis von α-Aminoketon, einer Verbindung auf der Basis von Bisacylphosphin (BAPO) und einer Verbindung auf der Basis von Monoacylphosphin enthalten.
  • Der Photoinitiator kann durch UV-Strahlen Radikale in der Harzzusammensetzung erzeugen und mit dem Sauerstoff in der Luft in Kontakt kommen, um Peroxide zu erzeugen. Wenn die Harzzusammensetzung aus dem Tintenstrahlkopf abgegeben (gestrahlt) wird und als Tröpfchen mit einer Leiterplatte in Kontakt kommt, kann das Epoxidharz teilweise in der Luft ausgehärtet werden.
  • In dem Fall, dass die Harzzusammensetzung jedoch dem Sauerstoff in der Luft ausgesetzt ist, kann der in der Luft vorhandene Sauerstoff die UV-Härtungsreaktion in einem anderen Aspekt verzögern, so dass die Aushärtung des Epoxidharzes (die Reaktion der Photohärtung) unterdrückt (erschwert) werden kann. Um die physikalischen Eigenschaften einer ausgehärteten Harzschicht, die nach der thermischen Aushärtung, durchgeführt nach der UV-Härtung, gebildet wird, sicherzustellen und unter einem Gesichtspunkt der Entwicklungseigenschaften der Harzzusammensetzung, die aus dem Tintenstrahlkopf abgegeben (gestrahlt) wird, ist eine angemessene Leistung der UV-Härtung von Bedeutung. In diesem Zusammenhang kann ein Aminsynergist in die Tintenstrahlharzzusammensetzung enthalten sein, um die Beschränkung der UV-Härtung aufgrund von Sauerstoffbehinderung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zu verhindern.
  • Der Aminsynergist kann in der Zusammensetzung enthalten sein und die Rolle des Sammelns (Einfangens) von Sauerstoff in der Luft spielen, um das oben beschriebene Phänomen der Sauerstoffbehinderung (Hemmung) zu minimieren. Sorgfältige Forschungen der vorliegenden Erfinder zeigen, dass wenn der Aminsynergist zugleich verwendet wird, Radikale des Aminsynergisten zusätzlich zu den Radikalen des Photoinitiators während der UV-Härtung erzeugt werden können und die Radikale können mit Sauerstoff zu Peroxiden reagieren. Durch dieses Phänomen kann die Behinderung der UV-Härtung aufgrund von Sauerstoff weiter minimiert werden. Ferner können die Aminsynergist-Peroxide, wie der Photoinitiator, während der thermischen Aushärtung des Epoxidharzes, die nach der UV-Härtung durchgeführt wird, leicht zersetzt werden, und eine leichtere Polymerisationsinitiierungsreaktion kann gefördert werden.
  • Der Aminsynergist kann ein Acrylat sein, das zwei bis fünf tertiäre Aminstrukturen als funktionelle Gruppen in einem Molekül zur Sauerstoffsammlung und einfachen Erzeugung von Radikalen durch UV-Strahlen enthält. Insbesondere kann der Aminsynergist mindestens einen aus der Gruppe verwenden, bestehend aus einer Verbindung der folgenden Formel 1, MIRAMER AS2010 (Miwon Commercial Co., Ltd.), Bis-N,N-[(4-dimethylaminobenzoyl)oxiethylen-1-yl]-methylamin und MIRAMER AS5142 (Miwon Commercial Co., Ltd.) oder deren Derivat:
    Figure DE112017002573T5_0001
  • Die Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann selektiv des Weiteren ein Fotohilfsmittel (Photosensibilisatoren) enthalten. Das Fotohilfsmittel kann mindestens eines aus einer Verbindung auf Phosphinoxidbasis oder einer Verbindung auf Thioxanthonbasis enthalten.
  • Der Lötresist für eine Leiterplatte der vorliegenden Erfindung weist eine Farbe auf und im Allgemeinen ist die Farbe eines Substrats in diesem technischen Bereich grün. Demzufolge kann die Harzzusammensetzung als ein Lötresist auch ein Pigment enthalten.
  • Die für das Pigment geforderten physikalischen Eigenschaften können eine klare Farbe, Deckvermögen eines Basissubstrats mit geringer Transparenz und Dispersionsstabilität umfassen. Grüne Pigmente können organische Pigmente umfassen, einschließlich Halogenverbindungen von Cl, Br usw. und anorganische Pigmente, einschließlich Schwermetalle, die Umweltprobleme verursachen können, da sie z.B. nicht halogenfrei sind oder die RoHAS-Vorschriften erfüllen.
  • In diesem Fall können ein blaues und ein gelbes Pigment in Kombination verwendet werden. In dem Fall, das Grün durch die Kombination von zwei oder mehr Farben und nur unter Verwendung von anorganischen Pigmenten erzielt wird, kann jedoch eine Farbe mit verschlechterter Farbklarheit, wie Pastellgrün, erzielt werden, aber das Deckvermögen eines Basissubstrats kann ausgezeichnet sein, und die Dispersionsstabilität kann gut sein. Darüber hinaus, wenn nur organische Pigmente kombiniert werden, können Farbklarheit und Dispersionsstabilität gut sein, aber die Deckkraft kann durch Transparenz nach einem niedrigen Brechungsindex beeinträchtigt werden.
  • Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben kann das in der Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthaltene Pigment eine Art eines organischen Pigments und eine Art eines anorganischen Pigments in Kombination enthalten.
  • Besondere Beispiele für das Pigment, das verwendet werden kann, können als anorganische Pigmente mindestens eines aus der Gruppe umfassen, bestehend aus BaSO4, ZnO, ZnS, Quarzstaub (fumed silica), Talk, BiVO4 (Pigment Gelb 184), Kobaltblau, Eisenrot, Ruß und TiO2 und als organische Pigmente mindestens eines aus der Gruppe umfassen, bestehend aus Pigment Blau (2), Pigment Blau (15:3), Pigment Gelb (74) und Pigment Gelb (83), Pigment Gelb (139), Pigment Gelb (150). Zusätzlich kann das Pigment in der Harzzusammensetzung unter Verwendung eines Dispersionsmittels, wie Disperbyk111, Disperbyk9150, Disperbyk9151, Disperbyk2151 und Disperbyk 2152, enthalten sein.
  • Die Tintenstrahlharzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann 5 bis 15 Gewichtsteile des wärmehärtenden Epoxidharzes, 30 bis 70 Gewichtsteile des monofunktionellen Acrylatmonomers, 5 bis 50 Gewichtsteile des polyfunktionellen Acrylatmonomers, 5 bis 15 Gewichtsteile des Photoinitiators und 1 bis 10 Gewichtsteile des Aminsynergisten enthalten.
  • Durch die Verwendung des wärmehärtenden Epoxidharzes kann die Lagerstabilität der Harzzusammensetzung sichergestellt werden. Des Weiteren kann, indem das wärmehärtende Epoxidharz in dem vorstehend beschriebenen Bereich in der Harzzusammensetzung enthalten ist, die Haftung der Harzzusammensetzung an einem Substrat und einer Kupferfolie oder die Verbesserung der Wärmebeständigkeit der ausgehärteten Harzschicht sichergestellt werden.
  • In dem Fall, dass die Menge des wärmehärtenden Epoxidharzes kleiner als der obige Bereich ist, kann die für die vorliegende Zusammensetzung charakteristische Haftung an einem Substrat nicht erzielt werden und die Menge ist unerwünscht. In dem Fall, dass die Menge vom obigen Bereich abweicht, können Tintenkomponenten, wie ein Pigment, in der Zusammensetzung getrennt werden und die Viskosität der Zusammensetzung kann zunehmen, wodurch die Lagerstabilität verringert wird, und die Menge ist unerwünscht.
  • In dem Fall, dass die Menge des monofunktionellen Acrylats kleiner als der obige Bereich ist, kann die Haftung an einem Substrat möglicherweise nicht erzielt werden und die Menge ist unerwünscht. In dem Fall, dass die Menge größer als der vorgenannte Bereich ist, können Tintenbestandteile, wie ein Pigment, in der Zusammensetzung getrennt werden, die Aushärtungsdichte während der Aushärtung kann abnehmen und die Härte des beschichteten Films einer isolierenden Harzschicht kann unzureichend sein, und daher ist die Menge unerwünscht. Zusätzlich kann das bifunktionelle Acrylatmonomer, das als Verdünnungsmittel in der Harzzusammensetzung enthalten sein kann, in einer Menge von 5 bis 50 Gewichtsteilen, bezogen auf 5 bis 15 Gewichtsteile des Epoxidharzes, enthalten sein.
  • Wenn die Menge des polyfunktionellen Acrylats kleiner als der vorgenannte Bereich ist, kann die Lösungsmittelbeständigkeit gegenüber einem Substrat und die UV-Härtungsreaktivität der Harzzusammensetzung manchmal nicht erzielt werden und die Menge ist unerwünscht, und wenn die Menge größer als der vorgenannte Bereich ist, können Tintenkomponenten, wie ein Pigment, in der Zusammensetzung getrennt werden und die Haftung kann durch Kontraktion (Schrumpfung) nach einer Aushärtungsreaktion beeinträchtigt werden, und daher ist die Menge unerwünscht.
  • Wenn der Photoinitiator in einer Menge enthalten ist, die unter dem obigen Bereich liegt, kann die UV-Härtung unzureichend durchgeführt werden und wenn die Menge über dem obigen Bereich liegt, kann die Reaktivität während der thermischen Aushärtungsreaktion der Harzzusammensetzung abnehmen.
  • Wenn der Aminsynergist in einer Menge innerhalb des obigen Bereichs enthalten ist, kann der Oberflächenzustand einer schließlich gebildeten ausgehärteten Harzschicht schlecht sein und wenn die Menge des Aminsynergisten in der Zusammensetzung größer als der obige Bereich ist, kann die Reaktivität der thermischen Aushärtungsreaktion abnehmen.
  • Das Pigment kann das anorganische Pigment und das organische Pigment in einem Gewichtsverhältnis von 5 bis 10:1 enthalten. Wenn das Pigment in dem obigen Bereich enthalten ist, sind die Implementierung von Farbe (Farbstabilität) und Deckkraft möglicherweise nicht gut und wenn die Menge größer als der obige Bereich ist, sind die UV-Härtungsreaktivität und Lagerstabilität möglicherweise nicht gut.
  • Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können, um die Erzeugung einer Polymerisation während der Herstellung einer Zusammensetzung zu verhindern, 0,001 bis 0,2 Gewichtsteile eines Polymerisationsinhibitors, wie N-Nitrophenylhydroxylamin, bezogen auf 5 bis 15 Gewichtsteile des wärmehärtenden Epoxidharzes und 0.0001 bis 1 Gewichtsteile eines Polymerisationsinhibitors, wie 4-Methoxyphenol (MEHQ) oder butyriertes Hydroxyphenol (BHT), bezogen auf 5 bis 15 Gewichtsteile des wärmehärtenden Epoxidharzes, des Weiteren allein oder als Mischung enthalten sein.
  • Zusätzlich kann die Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung des weiteren Additive enthalten, wie einen bekannten Polymerisationsinhibitor wie Hydrochinon, Hydrochinonmonomethylether, tert-Butylcatechol, Pyrogallol und Phenothiazin, einen Entschäumer und/oder Ausgleichsmittel, wie ein Mittel auf Siliziumbasis, Fluorbasis und Polymerbasis, und ein Haftvermittler, wie ein Haftvermittler auf Imidazolbasis, Thiazolbasis und Triazolbasis und ein Silanhaftvermittel.
  • Nach der Herstellung der Harzzusammensetzung kann ein Inspektionsprozess zum Inspizieren der Endviskosität, der Partikelgröße, der Oberflächenspannung und des spezifischen Gewichts der Zusammensetzung und zum Inspizieren einer ausgehärteten Beschichtungsschicht des weiteren enthalten sein und nach Durchführung des Inspektionsprozesses kann bei der Herstellung der Harzzusammensetzung des weiteren ein Filtrationsprozess enthalten sein, wobei das Filtern der Harzzusammensetzung unter Verwendung eines Filters zum Filtern von Partikeln mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von mehr als 1 µm durchgeführt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte vorgesehen, das das Entladen (Strahlen) der oben beschriebenen Harzzusammensetzung als Tinte auf einer Seite oder beiden Seiten eines Substrats, einschließlich einer Kupferfolie, wie beispielsweise einer Leiterplatte unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes, das Bestrahlen der Harzzusammensetzung mit ultravioletten Strahlen zum Bilden einer Harzschicht auf einer Seite oder beiden Seiten des Substrats und das Erwärmen der Harzschicht, die auf einer Seite oder beiden Seiten des Substrats gebildet ist, zum Bilden einer gehärteten Harzschicht umfasst.
  • In dem Fall, dass die Harzzusammensetzung mit einem Sieb- und Sprühverfahren, das in der herkömmlichen Leiterplatte verwendet wird, auf ein Substrat aufgebracht wird, ist nach dem Drucken des gesamten Substrats ein Erwärmungs- und Trocknungsprozess bei 80°C für etwa 30 bis 60 Minuten notwendig, um ein flüchtiges organisches Lösungsmittel zu entfernen, das in einer nach dem Drucken gebildeten Harzschicht enthalten ist. Um den Druck auf beiden Seiten des Substrats durchzuführen, ist das Bedrucken einer Rückseite und anschließend das erneute Erwärmen und Trocknen nach dem Erwärmungsprozess erforderlich, so dass eine längere Prozesszeit notwendig ist.
  • Bei der Harzzusammensetzung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jedoch in dem Fall, dass Tinte abgegeben (gestrahlt) und ultraviolette Strahlen bestrahlt werden, um Harzschichten auf einer Seite oder beiden Seiten des Substrats zu bilden, die Oberflächenklebrigkeit durch Verwendung eines nichtflüchtigen Lösungsmittels und eines Epoxidharzes im Vergleich zu dem herkömmlichen Fall minimiert werden. Das Abgeben (Strahlen) und UV-Härten kann fast gleichzeitig unter Verwendung eines Photoinitiators und eines in der Harzzusammensetzung enthaltenen Aminsynergisten durchgeführt werden, wodurch leicht Harzschichten auf beiden Seiten des Substrats gebildet werden, ein Druckprozess kann auf beiden Seiten ohne einen separaten Erwärmungs- und Trocknungsprozess durchgeführt werden und eine ausgezeichnete Leiterplatte kann ohne Verformung oder Verteilung einer Harzschicht hergestellt werden, auch wenn das thermische Aushärten auf beiden Seiten eines Substrats gleichzeitig durchgeführt wird.
  • [Beispiele]
  • Im Folgenden werden Ausführungsformen der Tintenstrahlharzzusammensetzung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung beschrieben und insbesondere die vorliegende Erfindung erläutert. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt. Zusätzlich bedeutet der Begriff „Teile“ Gewichtsteile, sofern nachfolgend nicht anderes angegeben.
  • Beispiele 1 bis 4 und Vergleichsbeispiele 1 bis 4
  • Unter Verwendung der in den Tabellen 1 bis 4 angegebenen Komponenten und Mengen wurde ein Epoxidharz in einem Verdünnungsmittel zur Herstellung von der Flüssigkeit 1 aufgelöst, ein Pigment und ein Dispersionsmittel wurden in dem Verdünnungsmittel zur Herstellung der Flüssigkeit 2 dispergiert, ein Photoinitiator wurde in dem Verdünnungsmittel zur Herstellung der Flüssigkeit 3 gelöst, und die Flüssigkeiten 1 bis 3 und die restlichen Komponenten wurden unter Verwendung einer Rührvorrichtung mit einer Geschwindigkeit von 300 bis 500 U/min bei Raumtemperatur für 30 bis 60 Minuten zur Herstellung jeder Harzzusammensetzung gemischt und gerührt.
  • <Verbindungen>
  • Flüssiges BPA: ein Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 185 g/eq
    Festes BPF: ein Epoxidharz vom Bisphenol-F-Typ mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 500 g/eq
    ECN: ein Cresol-Novolak-Epoxidharz mit einem Epoxidäquivalentgewicht von 220 g/eq
    ACMO: Acryolylmorpholin
    CTFA: Trimethylolpropanformalacrylat
    IBOA: Isobornylacrylat
    DPGDA: Dipropylenglykoldiacrylat
    TMPTA: Trimethylolpropantriacrylat
    BAPO: bis(2,4,6-Trimethylbenzoyl)phenylphosphinoxid
    DETX: 2,4-Diethylthioxanthon
    DPHA: Dipentaerythritolhexaacrylat
    BHT: butyrisiertes Hydroxyphenol
    NPHA: N-Nitrophenylhydroxylamin
    Aminsynergist: eine Verbindung der Formel 1
    Figure DE112017002573T5_0002
    AS2010: hergestellt von Miwon Commercial Co. Ltd.
    DISPERBYK111: hergestellt von BYK-Chemie GmbH Co., Ltd. (Tabelle 1)
    Bestandteil Beispiel 1 Beispiel 2
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz Festes BPA
    Flüssiges BPA
    Festes BPF
    ECN 10 10 10 10
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 30 10 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 25 10 5 10
    Viskos i-tätskontrollmittel Trifunktionell TMPTA 5
    Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 4
    Pigment Pigment Gelb 184 5 5 5 5
    Pigment Blau 15:3 0,5 0,5 0,5 0,5
    Thermisches Härtungsmittel Blockiertes Isocyanate
    Gewichtsteile 115,5 30 16,5 60 115,5 30 16,5 60
    (Tabelle 2)
    Bestandteil Beispiel 3 Beispiel 4
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz Festes BPA
    Flüssiges BPA 10 10
    Festes BPF 10 10
    ECN
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 20 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 15 10 5 10
    Viskos i-tätskontrollmittel Trifunktionell TMPTA
    Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 4
    Pigment Pigment Gelb 184 5 5 5 5
    Pigment Blau 15:3 0,5 0,5 0,5 0,5
    Thermisches Härtungsmittel Blockiertes Isocyanate
    Gewichtsteile 115,5 30 16,5 60 95,5 10 16,5 60
    (Tabelle 3)
    Bestandteil Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz Festes BPA
    Flüssiges BPA 10 10
    Festes BPF 10 10
    ECN
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 20 5 15 30 10 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 15 5 10 25 10 5 10
    Viskositätskontrollmittel Trifunktionell TMPTA 5 5
    Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 4
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Thermisches Härtungsmittel Blockiertes Isocyanate 1 1
    Gesamt Gewichtsteile 96,5 10 16,5 60 116,5 30 16,5 60
    (Tabelle 4)
    Bestandteil Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz Festes BPA
    Flüssiges BPA 0
    Festes BPF
    ECN 10 10 10 10
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 30 10 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 25 10 5 10
    Viskositätskontrollmittel Trifunktionell TMPTA 5 5
    Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 4
    Pigment Pigment Gelb 184 5 5 5 5
    Pigment Blau 15:3 0,5 0,5 0,5 0,5
    Thermisches Härtungsmittel Blockiertes Isocyanate 1 1
    Gesamt Gewichtsteile 116,5 30 16,5 60 116,5 30 16,5 60
  • [Bewertung]
  • Jede der in den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 hergestellten Harzzusammensetzungen wurde mit einem Tintenstrahl auf eine Kupferfolie aufgebracht, mit Licht mit einer Lichtintensität von 200 mJ/cm2 zur Vorhärtung belichtet und mit einem Heißluftzirkulations-(Konvektions-) trockner 60 Minuten bei 150°C thermisch ausgehärtet, um eine ausgehärtete Harzschicht zu bilden und eine Probe zur Bewertung zu erhalten.
  • Oberflächenzustand
  • Die so gebildete Beschichtung wurde mit dem bloßen Auge beobachtet und die Ergebnisse wurden mit der Zahl 5 bewertet, wenn eine glatte und gleichmäßige Oberfläche gebildet wurde, und mit 1, wenn eine klebrige (ungehärtetes Material) und flüssig bleibende Oberfläche gebildet wurde.
  • Haftung
  • In Bezug auf eine Kupferfolie, auf der eine ausgehärtete Harzschicht gebildet wurde, wurde die Haftung zwischen der Kupferfolie und der Harzschicht gemäß IPC-TM-650 2.4.1.6 bewertet.
  • Bleistifthärte
  • Die Bleistifthärte einer ausgehärteten Harzschicht einer Probe zur Bewertung wurde gemäß ASTM D3363 gemessen. [0089] (Tabelle 5)
    Beispiel 1 Beispiel 2 Beispiel 3 Beispiel 4 Vergleichsbeispiel 1 Vergleichsbeispiel 2 Vergleichsbeispiel 3 Vergleichsbeispiel 4
    Oberflächenzustand (200 mJ/cm2) 5 5 5 5 5 5 5 5
    Haftung 5 5 5 5 1 2-3 5 5
    Bleistifthärte 4H 4H 4H 4H H 4H 4H 4H
  • Wie in Tabelle 5 dargestellt, wurde sichergestellt, dass die Harzzusammensetzungen gemäß der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gute Eigenschaften des Gesamtoberflächenzustandes, der Haftung und der Bleistifthärte aufwiesen.
  • Vergleichsbeispiele 5-10
  • Harzzusammensetzungen wurden gemäß des in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrens mit den in den Tabellen 6 und 7 dargestellten Komponenten und Mengen hergestellt. (Tabelle 6)
    Bestandteil Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6 Vergleichsbeispiel 7
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 5 5 10 10 10 10
    Verdünnungsmittel Monofunktionell ACMO 20 20 20 20 20 20
    CTFA 25 5 5 15 30 10 5 15 30 10 5 15
    IBOA 10 10 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 20 5 5 10 25 10 5 10 25 10 5 10
    Viskositätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5 5 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 1,5 1,5 6 6
    DETX 2 2 1 1 4 4
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 2 8
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5 5 5 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Gewichtsteile 100, 5 15 16,5 60 111 30 16,5 57,5 124, 5 30 16,5 65
    (Tabelle 7)
    Bestandteil Vergleichsbeispiel 8 Vergleichsbeispiel 9 Vergleichsbeispiel 10
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 5 5 10 10 10 10
    Verdünnungsmittel Monofunktionell ACMO 20 20 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 30 10 5 15 30 10 5 15
    IBOA 10 10 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 25 10 5 10 25 10 5 10
    Viskositätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5 5 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 2 8
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5 5 5 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
    Gewichtsteile 113, 5 30 16,5 60 119, 5 30 16,5 60 111, 5 30 16,5 60
  • Bewertung
  • Jede der in Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 5 bis 10 hergestellten Harzzusammensetzungen wurde unter Verwendung eines Tintenstrahls auf eine Kupferfolie aufgebracht und zur Vorhärtung mit den Bestrahlungsbedingungen einer Lampe mit niedriger oder mit hoher Intensität belichtet, wie in der nachfolgenden Tabelle 8 dargestellt, während sie auf einem Förderband bewegt wird, und 60 Minuten lang mit einem Heißluftzirkulations- (Konvektion-) trockner bei 150°C thermisch ausgehärtet, um eine ausgehärtete Harzschicht zu bilden und eine Probe zur Bewertung zu erhalten. In diesem Fall sind die Intensitätsbedingungen in der nachfolgenden Tabelle 8 dargestellt. (Tabelle 8)
    Geschwindigkeit des Förderbandes (Meter/min) UVA (mJ/cm2) UVB (mJ/cm2) UVA2 (mJ/cm2) UW (mJ/cm2)
    Niedrige Intensität 1 722 444 148 667
    3 216 137 42 197
    5 127 80 24 115
    6 103 65 20 94
    7 88 56 17 79
    8.8 (MAX) 65 42 12 59
    Hohe Intensität 1 1810 820 720 1851
    3 577 262 226 583
    5 326 150 127 329
    6 271 124 106 274
    7 226 105 88 229
    8.8 (MAX) 169 80 65 171
  • (UV-Intensität → Hälfte)
  • Oberflächenzustand
  • Die so gebildete beschichtete Schicht wurde mit bloßem Auge beobachtet und die Ergebnisse wurden mit der Zahl 5 bewertet, wenn eine glatte und gleichmäßige Oberfläche gebildet wurde, und mit 1, wenn eine klebrige (ungehärtetes Material) und flüssig bleibende Oberfläche gebildet wurde.
  • Haftung
  • In Bezug auf eine Kupferfolie, auf der eine ausgehärtete Harzschicht gebildet wurde, wurde die Haftung zwischen der Kupferfolie und der Harzschicht gemäß IPC-TM-650 2.4.1.6 bewertet.
  • Bleistifthärte
  • Die Bleistifthärte einer ausgehärteten Harzschicht einer zu bewertenden Probe wurde gemäß ASTM D3363 gemessen.
  • Wärmebeständigkeit
  • Nachdem eine zu bewertende Probe zur Bewertung 10 Sekunden lang bei 288°C gelassen worden war, wurde die Probe auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieser Prozess wurde dreimal wiederholt. Die Verformung der ausgehärteten Harzschicht, die auf der zu bewertenden Probe gebildet wurde, wurde mit bloßem Auge bei jeder Wiederholung beobachtet und die Ergebnisse wurden mit O bewertet, wenn keine Verformung (Riss oder Delaminierung) auftrat, und mit X, wenn Verformung auftrat.
  • Bewertung der Haftung nach der Bewertung der Wärmebeständigkeit
  • Die Haftung der zu bewertenden Probe nach der Messung des Wärmewiderstands gemäß des obigen (4) wurde bewertet. Die Ergebnisse wurden mit 5 bewertet, wenn die Haftung am besten war, und mit 1, wenn die Haftung schlecht war. (Tabelle 9)
    Beispiel 2 Vergleichsbeispiel 5 Vergleichsbeispiel 6 Vergleichsbeispiel 7 Vergleichsbeispiel 8 Vergleichsbeispiel 9 Vergleichsbeispiel 10
    Oberflächenzustand Niedrige Intensität 5 5 4 5 4 5 3
    Hohe Intensität 5 5 4 5 5 5 3
    Haftung Niedrige Intensität 5 4 5 4 5 5 5
    Niedrige Intensität 5 5 5 4 5 4 5
    Bleistifthärte Niedrige Intensität 4H 4H 4H 3H 4H 4H 4H
    Hohe Intensität 4H 4H 4H 3H 4H 4H 4H
    Wärmebeständigkeit Niedrige Intensität Drei mal O Drei mal O Zwei mal O Drei mal X Drei mal O Drei mal O Drei mal O Drei mal O
    Hohe Intensität Drei mal O Drei mal O Zwei mal O Drei mal X Drei mal O Drei mal O Ein mal O Zwei mal X Drei mal X Drei mal O
    Haftung nach der Bewertung der Wärmebeständigkeitn Niedrige Intensität 5 1 5 4.5 5 4.5 5
    Hohe Intensität 5 4 5 4 5 4 5
  • Wie oben gezeigt, wurde bestätigt, dass nur die Harzzusammensetzung von Beispiel 2 alle physikalischen Eigenschaften bei niedriger und hoher Intensität erfüllte. Insbesondere wurde bei der Harzzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 5, bei dem der Epoxidgehalt verringert war, die Haftung verschlechtert und bei der Harzzusammensetzung des Vergleichsbeispiels 6, bei dem der Photoinitiatorgehalt niedrig war, der Oberflächenzustand verschlechtert. Zusätzlich wurden, wie bei den Vergleichsbeispielen 8, 9 und 10, der Oberflächenzustand und die Wärmebeständigkeit entsprechend dem Gehalt an Aminsynergisten verringert.
  • Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 11
  • Harzzusammensetzungen wurden gemäß des gleichen Verfahrens, wie in Beispiel 1 beschrieben, unter Verwendung der in Tabelle 10 angegebenen Komponenten und Mengen hergestellt. In dem Vergleichsbeispiel 11 war das Pigment eine Kombination aus zwei Arten organischer Pigmente, Pigment Gelb 150 und Pigment Blau (15:3). (Tabelle 10)
    Bestandteil Beispiel 5 Vergleichsbeispiel 2
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 10 10 5 5
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 25 5 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 20 5 5 10
    Viskos i-tätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 5 5
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 4 4
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5
    Pigment Gelb (150) 0,5 0,5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Gewichtsteile 115,5 30 16,5 60 96 15 11,5 60
  • [Bewertung]
  • Jede der in Beispiel 5 und Vergleichsbeispiel 11 hergestellten Harzzusammensetzungen wurde auf ein Substrat (PCB) aufgebracht, auf dem eine Kupferfolie mit einem Tintenstrahl gebildet, mit Licht mit einer Lichtintensität von 200 mJ/cm2 vorvernetzt und mit einem Heißluftzirkulations-(Konvektions-) trockner 60 Minuten lang bei 150°C thermisch ausgehärtet wurde, um eine ausgehärtete Harzschicht zu bilden, um eine Probe zur Beurteilung zu erhalten. Anschließend wurden die Oberflächenbilder der Probe aufgenommen und die Ergebnisse in den 1 und 2 für die Oberfläche von Beispiel 2 und 3 und 4 für die Oberfläche von Vergleichsbeispiel 11 dargestellt.
  • Wenn nur eine Kombination von organischen Pigmenten verwendet wurde, verschlechterte sich die Deckkraft und die Kratzer einer Kupferfolie auf einem Basissubstrat waren durch sie sichtbar, wie in 3 gezeigt, wenn aber eine Kombination aus einem organischen Pigment und einem anorganischen Pigment gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wurde, waren die Kratzer einer Kupferfolie auf einem Basissubstrat nicht gesehen werden und ein guter Oberflächenzustand wurde sichergestellt.
  • Beispiele 6-8 und Vergleichsbeispiele 12-13
  • Harzzusammensetzungen wurden nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 und unter Verwendung der in den Tabellen 11 bis 13 dargestellten Komponenten und Mengen hergestellt. (Tabelle 11)
    Bestandteil Beispiel 6 Beispiel 7
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 10 10 5 5
    Verdünnungsmittel Monofunktionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 25 5 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 20 5 5 10
    Viskos i-tätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 3 3
    Hexafunktionell DPHA 3 3
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 5 5
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Polymerizationsinhibitor NPHA 0,001 0,001 0,001 0,001
    BHT 0,501 0,001 0,5 0,501 0,001 0,5
    Gewichtsteile 118,00 2 30,001 16,501 60,5 103,0 02 15,001 16,501 60,5
    (Tabelle 12)
    Bestandteil Beispiel 8 Vergleichsbeispiel 12
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3 Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 10 10 3,3 3,3
    Verdünnungsmittel Monofunk-tionell ACMO 20 20 20 20
    CTFA 30 10 5 15 23,4 3,4 5 15
    IBOA 10 10 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10 18,3 3,3 5 10
    Viskositätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 3 3
    Hexafunktionell DPHA 3 3
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3 3 3
    DETX 2 2 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1 1 1
    Aminsynergist Formel 1 5
    AS2010 (flüssige Phase) 5
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5 0,5 0,5
    Polymerizationsinhibitor NPHA 0,001 0,001 0,001
    BHT 0,501 0,001 0,5 0,501 0,001 0,5
    Gewichtsteile 118,00 2 30,001 16,501 60,5 97,00 2 10,001 16,501 60,5
    (Tabelle 13)
    Bestandteil Vergleichsbeispiel 13
    Gesamt Flüssigkeit 1 Flüssigkeit 2 Flüssigkeit 3
    Wärmehärtendes Harz Epoxidharz ECN 20 20
    Verdünnungsmittel Monofunktionell ACMO 20 20
    CTFA 30 10 5 15
    IBOA 10 10
    Bifunktionell DPGDA 25 10 5 10
    Viskositätskontrollmittel Tetrafunktionell Polyethertetraacrylat 3
    Hexafunktionell DPHA 3
    Photoinitiator und Photohilfsmittel BAPO 3 3
    DETX 2 2
    Dispergiermittel DISPERBYK111 1 1
    Aminsynergist Formel 1 5
    Pigment Pigment Gelb (184) 5 5
    Pigment Blau (15:3) 0,5 0,5
    Polymerizationsinhibitor NPHA 0,001 0,001
    BHT 0,501 0,001 0,5
    Gewichtsteile 128,002 40,001 16,501 60,5
  • [Bewertung]
  • Jede der in den Beispielen 6 bis 8 und den Vergleichsbeispielen 12 bis 13 hergestellten Harzzusammensetzungen wurde mit einem Tintenstrahl auf eine Kupferfolie aufgebracht, mit Licht einer Lichtintensität von 150 mJ/cm2 bei 385 nm mit einer LED-Lampe zur Vorhärtung belichtet und mit einem Heißluftzirkulations-(Konvektions-) trockner 60 Minuten lang bei 150°C thermisch ausgehärtet, um eine ausgehärtete Harzschicht zu bilden und eine zu bewertende Probe zu erhalten.
  • Haftung
  • In Bezug auf eine Kupferfolie, auf der eine ausgehärtete Harzschicht gebildet wurde, wurde die Haftung zwischen der Kupferfolie und der Harzschicht gemäß IPC-TM-650 2.4.1.6 bewertet.
  • Bleistifthärte
  • Die Bleistifthärte einer ausgehärteten Harzschicht einer zu bewertenden Probe wurde gemäß ASTM D3363 gemessen.
  • Wärmebeständigkeit
  • Nachdem eine zu bewertende Probe 10 Sekunden lang bei 288°C gelassen wurde, wurde die Probe auf Raumtemperatur abgekühlt. Dieser Vorgang wurde dreimal wiederholt. Die Verformung der auf der zu bewertenden Probe gebildeten ausgehärteten Harzschicht wurde mit bloßem Auge bei jeder Wiederholung beobachtet und die Ergebnisse wurden mit O bewertet, wenn keine Verformung (Riss oder Delamination) auftrat, und mit X, wenn Verformung auftrat.
  • Lösungsmittelbeständigkeit
  • Ein Tuch wurde mit Propylenglykolmonomethyletheracetat benetzt und eine ausgehärtete Harzschicht wurde zehnmal wiederholt mit dem Tuch gerieben. Ein Fall, dass das Tuch mit dem gelösten Anteil der ausgehärteten Harzschicht befleckt wurde, wurde als schlecht bewertet.
  • Beschichtungsbeständigkeit
  • Experimente bezüglich der Eigenschaften der Electroless Nickel/Immersion Gold Plating (ENIG) Eigenschaften an den so in den Beispielen und den Vergleichsbeispielen hergestellten gehärteten Harzschichten wurden durchgeführt, und die Flüssigkeitspermeation oder -abblätterung nach der Electroless Nickel/Immersion Gold Plating wurde mit bloßem Auge beobachtet. Als ein Ergebnis wurde nach der Electroless Nickel/Immersion Gold Plating ein Fall, dass keine Flüssigkeitspermeation oder -abblätterung (Expansion oder Delamination) mit bloßem Auge beobachtet wurde, als „OK“ und ein Fall, dass eine Flüssigkeitspermeation oder - abblätterung (Expansion oder Delamination) mit bloßem Auge beobachtet wurde, als „NG“ angesehen. (Tabelle 14)
    Beispiel 6 Beispiel 7 Beispiel 8 Vergleichsbeispiel 12 Vergleichsbeispiel 13
    UV Härtbarkeit (150 mJ/cm2) OK OK OK OK * Unmessbar: weist eine hohe Viskosität auf und wird nicht von dem Tintenstrahlkopf abgegeben (gestrahlt)
    Haftung 5 5 5 5
    Bleistifthärte 5H 5H 5H 5H
    Wärmebeständigkeit Dreimaliger Durchgang Dreimaliger Durchgang Dreimaliger Durchgang Dreimaliger Durchgang
    Lösungsmittelbeständigkeit bestanden bestanden bestanden bestanden
    Beschichtungsbeständigkeit OK OK OK NG
  • Wie in der obigen Tabelle gezeigt, wurde festgestellt, dass die Harzzusammensetzungen gemäß der Vergleichsbeispiele 12 und 13, die vom Gehaltsbereich des wärmehärtenden Harzes der vorliegenden Offenbarung abweichen, die gewünschten physikalischen Eigenschaften einer Harzzusammensetzung nur schwer sicherstellen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 7263845 [0006]

Claims (16)

  1. Tintenstrahlharzzusammensetzung, umfassend ein wärmehärtendes Epoxidharz, ein monofunktionelles Acrylatmonomer, ein polyfunktionelles Acrylatmonomer, einen Photoinitiator und einen Aminsynergisten.
  2. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harzzusammensetzung des Weiteren ein Pigment umfasst.
  3. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Epoxidharz ein Epoxidäquivalentgewicht (EEW) von 200 g/eq bis 600 g/eq aufweist.
  4. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Epoxidharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 1.000 bis 5.000 aufweist.
  5. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das Epoxidharz mindestens eines umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einem Epoxidharz vom Bisphenol-A-Typ, einem Epoxidharz vom Bisphenol-F-Typ, einem Cresol-Novolak-Epoxidharz, einem Phenol-Novolak-Epoxidharz, halogensubstituierten Produkten der obigen Harze, alkynolsubstituierten Produkten der obigen Harze und Hydrierprodukten der obigen Harze.
  6. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei das monofunktionelle Acrylatmonomer mindestens eines umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Isobornylacrylat (IBOA), Acryloylmorpholin (ACMO), Trimethylolpropanformalacrylat (CTFA) und 2-Phenoxyethylacrylat (2PEA).
  7. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, worin das polyfunktionelle Acrylatmonomer mindestens eines umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Dipentaerythritolhexaacrylat (DPHA), Pentaerythritoltriacrylat (PETA), Pentaerythritoltetraacrylat (PETRA), Ditrimethylolpropantetraacrylat (DiTMPTA), Polyethertetraacrylat, Polyestertetraacrylat, Trimethylolpropantriacrylat (TMPTA) und Tricyclodecandimethanoldiacrylat (TCDDA).
  8. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Photoinitiator mindestens einen umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer auf α-Hydroxyketon basierenden Verbindung, einer auf Benzyldimethylketal basierenden Verbindung, einer auf α-Aminoketon basierenden Verbindung, einer auf Bisacylphosphin (BAPO) basierenden Verbindung und einer auf Monoacylphosphin basierenden Verbindung.
  9. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harzzusammensetzung ferner ein Fotohilfsmittel (Photosensibilisator) umfasst und das Fotohilfsmittel mindestens eine Verbindung auf Phosphinoxidbasis oder eine Verbindung auf Thioxanthonbasis umfasst.
  10. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei der Aminsynergist ein Acrylat ist, das zwei bis fünf tertiäre Aminstrukturen in einem Molekül umfasst.
  11. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei der Aminsynergist mindestens einen umfasst, gewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Verbindung der folgenden Formel 1, bis-N,N-[(4-Dimethylaminobenzoyl)oxiethylen-1-yl]-methylamin, MIRAMER AS2010 (Miwon Commercial Co., Ltd.) und MIRAMER AS5142 (Miwon Commercial Co., Ltd.) oder deren Derivat:
    Figure DE112017002573T5_0003
  12. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Pigment ein anorganisches Pigment und ein organisches Pigment in einem Gewichtsverhältnis von 8 bis 10:1 umfasst.
  13. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harzzusammensetzung ferner mindestens eines von Dipropylenglykoldiacrylat (DPGDA) oder 1,6-Hexandioldiacrylat (HDDA) als bifunktionelles Acrylatmonomer umfasst.
  14. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 1, wobei die Harzzusammensetzung 5 bis 15 Gewichtsteile des wärmehärtenden Epoxidharzes, 30 bis 70 Gewichtsteile des monofunktionellen Acrylatmonomers, 5 bis 50 Gewichtsteile des polyfunktionellen Acrylatmonomers, 5 bis 15 Gewichtsteile des Photoinitiators und 1 bis 10 Gewichtsteile des Aminsynergisten umfasst.
  15. Tintenstrahlharzzusammensetzung nach Anspruch 2, wobei das Pigment in der Harzzusammensetzung in einem Gewichtsverhältnis von 1 bis 10 Gewichtsteilen enthalten ist.
  16. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte, wobei das Verfahren umfasst: Abgeben (Strahlen) der in den Ansprüchen 1 bis 15 beschriebenen Harzzusammensetzung als Tinte unter Verwendung eines Tintenstrahlkopfes auf eine Seite oder beide Seiten eines Substrats, das eine Kupferfolie umfasst; Bestrahlung der Harzzusammensetzung mit ultravioletten Strahlen, um eine Harzschicht auf einer Seite oder beiden Seiten des Substrats zu bilden; und Erwärmen der auf einer Seite oder beiden Seiten des Substrats gebildeten Harzschicht, um eine ausgehärtete Harzschicht zu bilden.
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