DE4009563A1 - Waessrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch abscheidbares und photohaertbares beschichtungsmittel sowie seine verwendung zur herstellung von leiterbahnen - Google Patents
Waessrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch abscheidbares und photohaertbares beschichtungsmittel sowie seine verwendung zur herstellung von leiterbahnenInfo
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Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein wäßrig
entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch
abscheidbares und photohärtbares Beschichtungsmittel,
das
- A) 35 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten, wasserdispergierbaren oder wasserlöslichen Polymers,
- B) 0 bis 60 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten Monomers,
- C) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Photoinitiators,
- D) 0 bis 10 Gew.-% Hilfs- und Zusatzstoffe und
- E) ggf. organisches Lösungsmittel
im Wasser dispergiert enthält, wobei die Summe der Gewichtsanteile
der Komponenten A bis D jeweils
100 Gew.-% beträgt.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung
dieser Beschichtungsmittel zur Herstellung von Leiterbahnen.
Bei der Herstellung elektronischer Geräte haben Leiterplatten
eine sehr große Bedeutung erlangt. Die herkömmlichen
Leiterplatten basieren auf Glasfaser-Epoxid-Laminaten
oder anderen Laminaten. Die Funktion dieser
Leiterplatten ist in erster Linie die eines flachen,
zweidimensionalen Trägers und Verbindungsgliedes für
die einzelnen elektronischen Bauteile, wie z. B. Kondensatoren,
Transistoren und Widerstände. Um die Leiterplatte
elektrisch und mechanisch mit dem Rest des Gerätes
zu verbinden, sind andere elektrische und strukturelle
Elemente erforderlich.
Derartige zweidimensionale Leiterplatten werden beispielsweise
dadurch hergestellt, daß man einen photohärtbaren
Lackfilm elektrophoretisch auf einer kupferplattierten
Schicht abscheidet und durch eine Maske belichtet.
Danach wird das gedruckte Schaltmuster durch
Ablösen der unbelichteten Stellen im Falle der negativ
wirkenden Photoresist-Materialien oder der belichteten
Stellen im Falle der positiv wirkenden Photoresist-Materialien
entwickelt. Die freigelegten Kupferflächen
werden dann durch Behandlung mit einer sauren Ätzlösung
entfernt. Die gedruckte Schaltung wird anschließend
durch Entfernen der verbliebenen Lackschicht erhalten.
Ein derartiges Verfahren zur Herstellung der zweidimensionalen
Leiterplatten unter Verwendung negativ wirkender,
wäßrig entwickelbarer, elektrophoretisch abscheidbarer
und photohärtbarer Resist-Materialien ist beispielsweise
in der EP-B-1 76 356 beschrieben. Als Resist-
Material wird eine wäßrige Lösung oder Emulsion
aus einem bevorzugt gesättigten Polymer mit Trägergruppen,
einer Säure oder Base zur Neutralisation der Trägergruppen,
einem Photoinitiator und einem ungesättigten,
vernetzenden Monomeren eingesetzt. Als Beispiele
für geeignete Polymere werden lineare Acrylatpolymerisate,
Vinylpolymerisate, Epoxidharze, Polyurethane und
Polyester genannt.
Werden die Photoresist-Materialien anodisch abgeschieden,
so treten Probleme dadurch auf, daß das als Anode
geschaltete Kupfer teilweise zu Cu(II)-Ionen oxidiert
wird. Dieser Kupferionen diffundieren in den abgeschiedenen
Resist-Film und bilden mit den Carboxylgruppen,
Thiogruppen u. a. Komplexe, die die Entwickelbarkeit der
Photoresist-Materialien beeinträchtigen und die zu Restschichten
auf dem Substrat führen. Dieser Effekt tritt
mit zunehmender Abscheidespannung des Resist-Materials
verstärkt auf und führt insbesondere in der Nähe der
sogenannten Abrißspannung des abzuscheidenden Materials
zu erheblichen Problemen.
Bei dem in der DE-OS 37 15 412 beschriebenen Verfahren
wird dieses Problem dadurch gelöst, daß den Photoresist-
Materialien ein Chelatisierungsreagens für Kupferionen
zugesetzt wird. Außerdem enthalten diese in der
DE-OS 37 15 412 beschriebenen Photoresist-Materialien ein
wasserlösliches oder wasserdispergierbares, polymerisierbares
ungesättigtes Harz mit einer Säurezahl von 20
bis 300, einem Unsättigungsäquivalent von 150 bis 300
sowie einem zahlenmittleren Molekulargewicht von nicht
weniger als 300, ggf. eine ungesättigte monomere Verbindung
und einen wasserunlöslichen Photopolymerisationsinitiator.
Als Beispiele für ungesättigte Harze
werden u. a. Umsetzungsprodukte von carboxylgruppenhaltigen
linearen Acrylaten mit glycidylgruppenhaltigen
ungesättigten Verbindungen sowie Umsetzungsprodukte von
hydroxylgruppenhaltigen linearen Acrylaten mit isocyanatgruppenhaltigen
ungesättigten Verbindungen genannt.
Die in der DE-OS 37 15 412 beschriebenen Photoresist-Materialien
weisen jedoch den Nachteil auf, daß die zur
Erzielung von hinreichend hohen Trockenfilmschichtdicken
(≳30 µm) erreichbaren Abscheidespannungen
aufgrund der niedrigen Abrißspannungen dieser Materialien
sehr niedrige Werte aufweisen. Dadurch bedingt
zeigen diese Materialien nur einen schlechten Umgriff.
Eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Leiterplatten
stellen die zweieinhalb- und dreidimensionalen Leiterplatten
dar. Derartige Leiterplatten sind im Spritzgußverfahren
hergestellte Teile aus thermoplastischen Kunststoffen,
die selektiv metallisiert sind. Funktionell vereinen
sie: Leiterplatte, Steckverbinder, "Chip Carrier" sowie
mechanische und strukturelle Elemente. Da die Form des
Teiles, die Ausschnitte, die Löcher usw. in dem Präzisionsspritzgrußwerkzeug
sitzen, ist die Genauigkeit und
Reproduzierbarkeit von einem Teil zum anderen ausgezeichnet.
Um eine gleichmäßige Beschichtung dreidimensionaler Formteile
mit dem Photoresist-Material, d. h. eine gleichmäßige
Beschichtung rückwärtiger und innenliegender
Flächen, wie z. B. von Durchbohrungen, zu gewährleisten,
ist eine hohe Abscheidespannung (je nach Formteil zwischen
im allgemeinen 250 und 300 V) der Photoresist-Materialien
erforderlich, da nur so ein guter Umgriff erzielt
werden kann. Um mit so hohen Abscheidespannungen
arbeiten zu können, müssen die eingesetzten Photoresist-
Materialien eine Abrißspannung von mindestens 300
bis 350 V, je nach Formteil, aufweisen.
Schließlich sind aus der US-PS 40 40 925 anodisch abscheidbare,
photohärtbare Beschichtungsmassen auf der
Basis ungesättigter linearer oder verzweigter Acrylatpolymerer
mit einem mittleren Molekulargewicht von 170
bis 100 000 bekannt. Die dort beschriebenen Beschichtungsmassen
führen zu Überzügen mit hoher Härte und guter
Lösemittelbeständigkeit. Eine Verwendung oder Eignung
dieser Beschichtungsmassen als Photoresist-Material
wird in der US-PS 40 40 925 jedoch nicht beschrieben.
Weiterhin sind aus der US-PS 40 39 414 kathodisch abscheidbare,
photohärtbare Beschichtungsmassen auf der
Basis ungesättigter linearer oder verzweigter Acrylatpolymerer
mit einem mittleren Molekulargewicht von 170
bis 100 000 bekannt. Eine Verwendung oder Eignung dieser
Beschichtungsmassen als Photoresist-Material ist
ebenfalls nicht beschrieben.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde,
wäßrig entwickelbare, negativ wirkende, elektrophoretisch
abscheidbare und photohärtbare Photoresist-
Materialien zur Verfügung zu stellen, die eine
möglichst hohe Abrißspannung von mindestens 300 bis
350 V, je nach Formteil, sowie ein gutes Umgriff-Verhalten
aufweisen. Weiterhin müssen diese Photoresist-
Materialien möglichst schnell aushärten sowie eine gute
und schnelle Stripp- und Entwickelbarkeit bei gleichzeitig
guter Beständigkeit gegenüber den üblicherweise
verwendeten Ätz- und Galvanisierbädern zeigen.
Diese Aufgabe wird überraschenderweise durch ein wäßrig
entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch
abscheidbares und photohärtbares Beschichtungsmittel
gelöst, das
- A) 35 bis 85 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten, wasserdispergierbaren oder wasserlöslichen Polymers,
- B) 0 bis 60 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten Monomers,
- C) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Photoinitiators,
- D) 0 bis 10 Gew.-% Hilfs- und Zusatzstoffe und
- E) ggf. organisches Lösungsmittel
im Wasser dispergiert enthält, wobei die Summe der Gewichtsanteile
der Komponenten A bis D jeweils
100 Gew.-% beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer A ein Doppelbindungsäquivalent von 1500 bis
10 000 sowie einen Gehalt an anionen- oder kationenbildenden
Gruppen von 0,5 bis 5,0 Milliäquivalenten/g aufweist
und herstellbar ist durch
- I. radikalische Copolymerisation von
- a₁) 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines Monomeren mit mindestens zwei ethylenisch ungesättigten polymerisierbaren Doppelbindungen pro Molekül und einem zahlenmittleren Molekulargewicht <400,
- a₂) 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomeren mit mindestens einer anionen- oder kationenbildenden Gruppe und/oder mindestens einer funktionellen Gruppe,
- a₃) 40 bis 80 Gew.-% mindestens eines weiteren ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomers ohne eine anionen- oder kationenbildende Gruppe, ausgenommen vinylaromatische Kohlenwasserstoffe,
- a₄) 0 bis 50 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Kohlenwasserstoffes, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten a₁ bis a₄ jeweils 100 Gew.-% beträgt,
- in einer ersten Stufe,
- II. zumindest teilweise Umsetzung der funktionellen
Gruppen des erhaltenen Copolymerisates mit
- a₅) 2 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, mindestens einer Verbindung, die mindestens eine anionen- oder kationenbildende Gruppe sowie eine mit den funktionellen Gruppen des Copolymerisats reaktionsfähige Gruppe und ein zahlenmittleres Molekulargewicht <300 aufweist,
- für den Fall, daß das in der ersten Stufe erhaltene Copolymerisat weder anionen- noch kationenbildende Gruppen enthält,
- III. anschließende oder vorherige Umsetzung des Copolymerisats
mit
- a₆) 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponente a₁ bis a₄, mindestens einer Verbindung, die mindestens eine ethylenisch ungesättigte Doppelbindung sowie eine mit den anionen- oder kationenbildenden Gruppen der Komponente a₂ oder a₅ und/oder den funktionellen Gruppen des Copolymerisats reaktionsfähige Gruppe und ein zahlenmittleres Molekulargewicht <300 aufweist
- und
- IV. zumindest teilweise Neutralisation der anionen- oder kationenbildenden Gruppen des erhaltenen Copolymerisates.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem ein
Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung,
bei dem diese erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel
elektrophoretisch auf der Kupferoberfläche abgeschieden
werden und durch Bestrahlen sowie Entwickeln ein Polymerbild
erzeugt wird. Außerdem betrifft die vorliegende
Erfindung die Verwendung dieser Beschichtungsmittel als
Photoresist-Material und zur Herstellung zwei-, zweieinhalb- und
dreidimensionaler Leiterbahnen.
Es ist überraschend und war nicht vorhersehbar, daß
diese Beschichtungsmittel hohe Abrißspannungen von mindestens
300 bis 350 V, je nach zu beschichtendem Formteil
und ein gutes Umgriffsverhalten zeigen und dabei
gleichzeitig sehr schnell aushärten sowie eine gute und
schnelle Stripp- und Entwickelbarkeit zeigen. Mit
diesen erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln können
insbesondere zweieinhalb- und dreidimensionale, aber auch
zweidimensionale Leiterbahnen mittels eines einfachen und
wirtschaftlichen Verfahrens hergestellt werden. Bedingt
durch die hohe Abrißspannung der Beschichtungsmittel
kann mit relativ hohen Abscheidespannungen gearbeitet
werden, die für die Erzielung von gleichmäßigen
Schichtdicken auch auf den der Elektrode abgewandten
Flächen und in Hohlräumen wichtig sind. Diese erforderlichen
Abscheidespannungen weisen aber trotzdem genügend
Abstand zur Abrißspannung auf, wodurch im Falle
der anodischen Abscheidung Probleme durch eine Oxidation
der Kupferionen weitgehend vermieden werden.
Im folgenden werden nun zunächst die für die Herstellung
des ungesättigten Polymers geeigneten
Verbindungen näher erläutert.
Das erfindungsgemäß verwendete, polymerisierbare ungesättigte
Harz A ist herstellbar, indem zunächst durch
radikalische Lösungspolymerisation bei Temperaturen von
im allgemeinen 70 bis 200°C, bevorzugt 100 bis 150°C,
der Monomeren a₁ bis a₄ ein Copolymerisat hergestellt
wird.
Beispiele für geeignete Monomere a₁ mit mindestens
zwei ethylenisch ungesättigten polymerisierbaren Doppelbindungen
pro Molekül und einem zahlenmittleren
Molekulargewicht von weniger als 400 sind Verbindungen
der allgemeinen Formel
mit
R = H oder CH₃
X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
n = 2 bis 12
R = H oder CH₃
X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
n = 2 bis 12
mit
R¹, R² = H, -CH₃, -CH₂ -CH₃, -CH₂-CH- (CH₃)₂
mit X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
m = 1-2
R¹, R² = H, -CH₃, -CH₂ -CH₃, -CH₂-CH- (CH₃)₂
mit X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
m = 1-2
-X-CH₂-CH₂-S-CH₂-CH₂-X- (III)
mit X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
mit X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
mit X = O, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl
mit R = Alkyl, Aryl
X = N, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl.
X = N, NR′, S mit R′ = H, Alkyl, Aryl.
Beispiele für derartige Verbindungen sind Hexandioldiacrylat,
Hexandioldimethacrylat, Glykoldiacrylat, Glykoldimethacrylat,
Butandioldiacrylat, Butandioldimethacrylat,
Trimethylolpropantriacrylat und Trimethylolpropantrimethacrylat.
Weiterhin sind auch Divinylverbindungen,
wie z. B. Divinylbenzol, geeignet als Komponente
a₁. Selbstverständlich können auch Mischungen
mehrfach funktioneller Monomerer verwendet werden.
Die Komponente a₁ kann auch ein Umsetzungsprodukt aus
einer Carbonsäure mit einer polymerisierbaren, olefinisch
ungesättigten Doppelbindung und Glycidylacrylat
und/oder Glycidylmethacrylat sein. Die Komponente a₁
kann weiterhin eine mit einem ungesättigten, eine polymerisierbare
Doppelbindung enthaltenden Alkohol veresterte
Polycarbonsäure oder eine mit einem ungesättigten,
eine polymerisierbare Doppelbindung enthaltenden
Alkohol veresterte ungesättigte Monocarbonsäure sein.
Weiterhin ist als Komponente a₁ auch das Umsetzungsprodukt
von zwei Molen Acryl- oder Methacrylsäure mit
einem Mol Bisphenol-A- oder Bisphenol-F-diglycidylether
geeignet. Als Komponente a₁ kann auch alkoxiliertes
Bisphenol-A- oder Bisphenol-F-di(meth)acrylat eingesetzt
werden.
Als Komponente a₁ sind auch Umsetzungsprodukte eines
Polyisocyanats mit ungesättigten, polymerisierbare Doppelbindungen
enthaltenden Alkoholen oder Aminen einsetzbar.
Als Beispiel hierfür ist das Reaktionsprodukt
aus einem Mol Hexamethylendiisocyanat und zwei Molen
Allylalkohol zu nennen.
Bevorzugte Komponenten a₁ sind Verbindungen mit mindestens
zwei Methacryloylgruppen pro Molekül.
Die Komponente a₁ wird in Mengen von 5 bis 30 Gew.-%,
bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, eingesetzt.
Als Komponente a₂ werden bevorzugt Monomere eingesetzt,
die eine anionen- oder kationenbildende Gruppe
aufweisen.
Beispiele für geeignete Monomere a₂, die eine anionenbildende
Gruppe enthalten, sind carboxylgruppenhaltige
Monomere, wie z. B. Acryl-, Methacryl-, Malein-,
Fumar-, Croton-, Isocroton- und Dimethylacrylsäure sowie
Bernsteinsäuremono(meth)acryloyloxyethylester,
Phthalsäuremono(meth)acryloyloxyethylester und Umsetzungsprodukte
von Phthalsäureanhydrid oder Bernsteinsäureanhydrid
mit Hydroxyalkyl(meth)acrylat/
ε-Caprolacton-Addukten, wie beispielsweise das
unter dem Markennahmen TONE M100 der Firma Union Carbide
im Handel erhältliche Produkt. Geeignet sind auch Derivate
der Phosphor- und Schwefelsäure, wie z. B. Hydroxyalkyl(meth)acrylatphosphorsäuremonoester und
Hydroxyalkyl(meth)acrylatschwefelsäuremonoester. Bevorzugt
eingesetzt werden Acryl- und Methacrylsäure.
Als Komponente a₂ sind weiterhin Monomere geeignet,
die Kationen, wie z. B. eine quaternäre Ammoniumgruppe,
Sulfoniumgruppe oder Sulfoxoniumgruppe, bilden können.
Bevorzugt werden als kationenbildende Monomere a₂
aminogruppenhaltige Monomere eingesetzt. Beispiele für
geeignete aminogruppenhaltige Monomere a₂ sind
N,N-Dimethylaminoethyl(meth)acrylat, N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylat,
N-2-tert.-Butylaminoethyl(meth)acrylat,
N,N-Dimethylaminopropyl(meth)acrylamid und
p-Dimethylaminostyrol.
Als Komponente a₂ können aber auch Monomere eingesetzt
werden, die zwar keine anionen- oder kationenbildende
Gruppe, aber eine andere funktionelle Gruppe, wie
beispielsweise eine Hydroxyl-, Epoxy- oder Isocyanatgruppe
enthalten.
Beispiele für geeignete hydroxylgruppenhaltige Monomere
a₂ sind Hydroxyalkylester α,β-ungesättigter Carbonsäuren
mit primären oder sekundären Hydroxylgruppen sowie
Mischungen dieser Ester mit primären und sekundären
Hydroxylgruppen. Beispiele für geeignete Hydroxyalkylester
α,β-ungesättigter Carbonsäuren mit primären
Hydroxylgruppen sind Hydroxyethylacrylat, Hydroxypropylacrylat,
Hydroxybutylacrylat, Hydroxyamylacrylat,
Hydroxyhexylacrylat, Hydroxyoctylacrylat und die entsprechenden
Methacrylate. Als Beispiele für verwendbare
Hydroxyalkylester mit einer sekundären Hydroxylgruppe
seien 2-Hydroxypropylacrylat, 2-Hydroxybutylacrylat,
3-Hydroybutylacrylat und die entsprechenden Methacrylate
genannt.
Selbstverständlich können jeweils auch die entsprechenden
Ester anderer α,β-ungesättigter Carbonsäuren, wie
z. B. der Crotonsäure und der Isocrotonsäure, eingesetzt
werden.
Vorteilhafterweise kann die Komponente a₂ zumindest
teilweise ein Umsetzungsprodukt aus einem Mol Hydroxyethylacrylat
und/oder Hydroxyethylmethacrylat und
durchschnittlich zwei Mol ε-Caprolacton sein.
Als Komponente a₂ kann zumindest teilweise auch ein
Umsetzungsprodukt aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure
mit dem Glycidylester einer Carbonsäure mit einem
tertiären α-Kohlenstoffatom eingesetzt werden. Glycidylester
stark verzweigter Monocarbonsäuren sind unter
dem Handelsnahmen "Cardura" erhältlich. Die Umsetzung
der Acrylsäure oder Methacrylsäure mit dem Glycidylester
einer Carbonsäure mit einem tertiären α-Kohlenstoffatom
kann vor, während oder nach der Polymerisationsreaktion
erfolgen.
Beispiele für geeignete epoxidgruppenhaltige Monomere
sind Glycidylester ungesättigter Carbonsäuren und/oder
Glycidylether von ungesättigten Verbindungen, wie z. B.
Glycidyl(meth)acrylat, Glycidylester der Fumar- und Maleinsäure,
Glycidylvinylphthalat, Glycidylallylphthalat
und Glycidylallylmalonat.
Beispiele für geeignete isocyanatgruppenhaltiger Monomere
sind Vinylisocyanat, m-Isopropenyl-, α,α′-dimethylbenzylisocyanat
und Isocyanatoalkylester α,β-ungesättigter
Carbonsäuren der allgemeinen Formel
wobei R = H, CH₃, C₂H₅
und X = (CH₂)n mit n = 1-12
bedeuten.
und X = (CH₂)n mit n = 1-12
bedeuten.
Es können auch Addukte von beispielsweise Isophorondiisocyanat
an Hydroxyalkyl(meth)acrylate, wie z. B. Hydroxyethylmethacrylat,
eingesetzt werden.
Die Komponente a₂ wird in einer Menge von 5 bis
30 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄,
eingesetzt.
Die Komponente a₃ wird in einer Menge von 40 bis
80 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 60 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄,
eingesetzt. Beispiele für geeignete Verbindungen a₃
sind Hydroxyalkylester, Alkoxyalkylester, Aryloxyalkylester,
Alkylester, und Amide α,β-ungesättigter Carbonsäuren
und ähnliche Monomere.
So können beispielsweise Alkylester, wie z. B. Methylacrylat,
Ethylacrylat, Propylacrylat, Butylacrylat,
Isopropylacrylat, Isobutylacrylat, Pentylacrylat, Isoamylacrylat,
Hexylacrylat, 2-Ethylhexylacrylat, Octylacrylat,
3,5,5-Trimethylhexylacrylat, Decylacrylat, Dodecylacrylat,
Hexadecylacrylat, Octadecylacrylat, Octadecenylacrylat,
Pentylmethacrylat, Isoamylmethacrylat,
Hexylmethacrylat, 2-Ethylhexylmethacrylat, Octylmethacrylat,
3,5,5-Trimethylhexylmethacrylat, Decylmethacrylat,
Dodecylmethacrylat, Hexadecylmethacrylat,
Octadecylmethacrylat, Methylmethacrylat, Ethylmethacrylat,
Propylmethacrylat, Isopropylmethacrylat, Butylmethacrylat,
Cyclohexylacrylat, Cyclohexylmethacrylat
sowie die entsprechenden Ester der Malein-, Fumar-,
Croton- und Isocrotonsäure eingesetzt werden.
Als Komponente a₃ können aber auch hydroxylgruppenhaltige
Monomere eingesetzt werden, wie beispielsweise
die bereits bei der Beschreibung der Komponente a₂
aufgeführten Verbindungen.
Als Komponente a₃ geeignet sind auch Alkoxy- und
Aryloxyalkylester α,β-ungesättigter Carbonsäuren, beispielsweise
Butoxyethylacrylat und -methacrylat,
Phenoxyethylacrylat und -methacrylat, Acrylnitril und
Methacrylnitril.
Die in einer Menge von 0 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄,
eingesetzte Komponente a₄ ist eine monovinylaromatische
Verbindung. Vorzugsweise enthält sie 8 bis 9
C-Atome je Molekül. Beispiele für geeignete Verbindungen
sind Styrol, Vinyltoluole, α-Methylstyrol, Chlorstyrole,
o-, m- oder p-Methylstyrol, 2,5-Dimethylstyrol,
p-Methoxystyrol, p-tert.-Butylstyrol,
p-Acetamidostyrol und m-Vinylphenol. Bevorzugt werden
Vinyltoluole sowie insbesondere Styrol eingesetzt.
Die Polymerisationsreaktion wird unter Verwendung von
Polymerisationsinitiatoren und ggf. Polymerisationsreglern
durchgeführt.
Geeignete radikalische Initiatoren sind organische
Peroxide, wie z. B. Dibenzoylperoxid, Dicumylperoxid,
t-Butylcumylperoxid, t-Amylcumylperoxid, Cumolhydroperoxid,
Di-tert.-butylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid,
2,2-Di-tert.-butylperoxybutan, tert.-Amylperbenzoat,
1,3-Bis(tert.-butylperoxyisopropyl)-benzol,
Diisopropylbenzolmonohydroperoxid und Diacylperoxide,
wie z. B. Diacetylperoxid, Peroxyketale, wie z. B.
2,2-Di-(tert.-amylperoxy)-propan und Ethyl-3,3-di-
(tert.-amylperoxy)-butyrat, thermolabile hochsubstituierte
Ethanderivate, beispielsweise auf Basis silylsubstituierter
Ethanderivate und auf Basis Benzpinakol.
Weiterhin können auch aliphatische Azoverbindungen, wie
beispielsweise Azobiscyclohexannitril, eingesetzt werden.
Die Initiatormenge beträgt in den meisten Fällen 0,1
bis 5 Gew.-%, bezogen auf die zu verarbeitende Monomerenmenge,
sie kann ggf. aber auch höher liegen. Der
Initiator, gelöst in einem Teil des für die Polymerisation
eingesetzten Lösungsmittels, wird allmählich während
der Polymerisationsreaktion zudosiert. Bevorzugt
dauert der Initiatorzulauf etwa 1 bis 2 Stunden länger
als der Monomerenzulauf, um so auch eine gute Wirkung
während der Nachpolymerisationsphase zu erzielen. Werden
Initiatoren mit nur einer geringen Zerfallsrate unter
den vorliegenden Reaktionsbedingungen eingesetzt,
so ist es auch möglich, den Initiator ganz oder teilweise
vorzulegen.
Bevorzugt wird die Reaktion in Gegenwart von Polymerisationsreglern
durchgeführt, um so besser die Molekulargewichte
bzw. die Molekulargewichtsverteilung steuern
zu können. Als Regler eignen sich vorzugsweise
Mercaptoverbindungen, wobei besonders bevorzugt Mercaptoethanol
eingesetzt wird. Andere mögliche Regler sind
beispielsweise Alkylmercaptane, wie z. B. t-Dodecylmercaptan,
Octylmercaptan, Phenylmercaptan, Octyldecylmercaptan,
Butylmercaptan, Thiocarbonsäuren, wie etwa
Thioessigsäure oder Thiomilchsäure. Bei anhydridfunktionellen
Comonomeren ist darauf zu achten, daß der
Regler nicht oder nur in geringem Maße mit den cyclischen
Anhydrid-Gruppen reagieren kann. In diesem Fall
wird bevorzugt t-Dodecylmercaptan eingesetzt.
Diese Regler werden in einer Menge von bis zu 2 Gew.-%,
bezogen auf die zu verarbeitende Monmerenmenge, eingesetzt.
Vorzugsweise werden sie in einem der Monomerenzuläufe
gelöst und mit den Monomeren zugegeben.
Die Polymerisation wird in einem organischen Lösungsmittel
durchgeführt. Beispiele für geeignete Lösungsmittel
sind Alkohole, wie z. B. Isobutanol, n-Hexanol,
2-Ethylhexanol, Isooctylalkohol, Isononylalkohol, Isodecylalkohol,
Isotridecylalkohol, Cyclohexanol, Methylcyclohexanol,
Benzylalkohol, Methylbenzylalkohol, Tetrahydrofufurylalkohol,
Diacetonalkohol, 2,6-Dimethyl-
4-heptanol, 4-Methyl-2-pentanol, Tridecanol;
Glykole und Glykolderivate, wie z. B. Ethylenglykol,
1,2-Propylenglykol, 1,3-Butylenglykol, Butandiol-1,4,
Hexylenglykol, 2-Ethylhexandiol-1,3, Diethylenglykol,
Triethylenglykol, Dipropylenglykol, Methyldiglykol,
Ethyldiglykol, Butyldiglykol, Hexyldiglykol, Tripropylenglykolmethylether,
Methoxitriglykol, Ethylglykolacetat,
Butylglykolacetat, Ethyldiglykolacetat,
Ethylenglykoldiacetat; substituierte Aromaten, wie z. B.
Xylol, Toluol, Solvent Naphtha®, Schwerbenzol, verschiedene
Solvesso®-Typen, verschiedene Shellsol®-
Typen und Deasol® sowie aliphatische und cycloaliphatische
Kohlenwasserstoffe, wie z. B. verschiedene
Testbenzine, Mineralterpentinöl, Tetralin und Dekalin.
Bevorzugt werden inerte Lösungsmittel, wie aromatische
und aliphatische Kohlenwasserstoffe, Ester oder Ether
eingesetzt.
Die so erhaltenen Copolymerisate werden nun weiter modifiziert.
Enthalten sie weder anionen- noch kationenbildende
Gruppen, so erfolgt eine Umsetzung der Copolymerisate
mit Verbindungen a₅. Als Komponente a₅ geeignet
sind Verbindungen mit einem zahlenmittleren
Molekulargewicht <300, die mindestens eine anionen-
oder kationenbildende Gruppe sowie eine mit den funktionellen
Gruppen der Komponente a₂ reaktionsfähige
Gruppe aufweisen.
Dabei ist es möglich, diese anionen- oder kationenbildenden
Gruppen durch Umsetzung des in der ersten Stufe
erhaltenen Copolymerisats mit der Komponente a₅ einzuführen
und das erhaltene Produkt danach weiter durch
Umsetzung mit der Komponente a₆ zu modifizieren. Es
kann aber auch das in der ersten Stufe erhaltene Copolymerisat
zunächst mit der Komponente a₆ umgesetzt
werden und das erhaltene Produkt danach weiter durch
Umsetzung mit der Komponente a₅ modifiziert werden.
Die Komponente a₅ wird in Mengen von 2 bis 85 Gew.-%,
bevorzugt 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Summe der Komponenten a₁ bis a₄, eingesetzt.
Enthält das in der ersten Stufe des Verfahrens erhaltene
Copolymerisat beispielsweise Hydroxylgruppen, so
werden als Komponente a₅ bevorzugt Carbonsäureanhydride,
wie z. B. Bernsteinsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid,
Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Phthalsäureanhydrid, eingesetzt, die unter
Halbveresterung mit dem Copolymerisat reagieren. Das so
erhaltene Copolymerisat wird dann zur Einführung der
ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen weiter mit
der Komponente a₆ modifiziert.
Enthält das in der ersten Stufe des Verfahrens erhaltene
Copolymerisat beispielsweise Epoxidgruppen, so
wird es vorteilhafterweise zunächst mit carboxylgruppenhaltigen
ethylenisch ungesättigten Verbindungen als
Komponente a₆ umgesetzt. Die bei dieser Umsetzung erzeugte
Hydroxylgruppe kann dann durch Zugabe von Carbonsäureanhydriden
als Komponente a₅ umgesetzt werden
und so die gewünschte Säurezahl des Polymers A eingestellt
werden. Beispiele für geeignete carboxylgruppenhaltige
Monomere sowie für geeignete Carbonsäureanhydride
sind die bereits aufgeführten Verbindungen.
Kationenbildende Gruppen können beispielsweise durch
Aminolyse eingeführt werden.
Die Einführung der Doppelbindungen in das Polymer A erfolgt
durch Umsetzung mit der Kompomente a₆. Enthält
bereits das in der ersten Stufe erhaltene Copolymerisat
anionen- oder kationenbildende Gruppen, so wird direkt
dieses in der ersten Stufe erhaltene Copolymerisat mit
der Komponente a₆ umgesetzt.
Die Komponente a₆ wird in einer Menge von 2 bis
20 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, eingesetzt.
Als Komponente a₆ geeignet sind Verbindungen, die neben
einer mit den anionen- oder kationenbildenden
Gruppen der Komponente a₂ oder a₅ und/oder den
funktionellen Gruppen des Copolymerisats reaktionsfähigen
Gruppe noch mindestens eine ethylenisch ungesättigte
Doppelbindung enthalten und die ein zahlenmittleres
Molekulargewicht <300 aufweisen.
Enthält das hergestellte Copolymerisat Carboxylgruppen,
so können als Komponente a₆ beispielsweise hydroxylgruppenhaltige
oder epoxidgruppenhaltige Monomere eingesetzt
werden.
Beispiele für geeignete epoxy- und hydroxylgruppenhaltige
Monomere sind die bereits aufgeführten Verbindungen.
Die Additionsreaktion der Komponente a₆ an das erhaltene
Acrylatcopolymerisat kann unter an sich bekannten
Reaktionsbedingungen leicht durchgeführt werden. Je
nach Art der Reaktion (Carboxy/Epoxy; Carboxy/Hydroxy)
erfolgt die Umsetzung bei Temperaturen von 80 bis
150°C. Gegebenenfalls kann auch ein geeigneter Katalysator
mitverwendet werden, wie z. B. tertiäre Amine,
Triphenylphosphin, Trialkylphosphite und Chrom(III)-octoat.
Der Katalysator wird dabei üblicherweise in einer Menge
von 0,01 bis 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Summe der Komponenten a₁ bis a₆, eingesetzt.
Die Umsetzung der Komponente a₆ mit dem Acrylatcopolymerisat
erfolgt vorteilhafterweise in Gegenwart eines
Polymerisationsinhibitors bzw. in Gegenwart geeigneter
Stabilisatoren, um so eine thermische Polymerisation
und damit eine Gelierung des Systems während der
Umsetzung zu verhindern. Beispiele für geeignete Polymerisationsinhibitoren
bzw. Stabilisatoren sind
Hydrochinon, Methylhydrochinon, Hydrochinonmonomethylether,
Benzophenon, sterisch gehinderte Phenole, wie
z. B. 2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol, Phenothiazin, Nitrobenzol
u. a. Diese Inhibitoren bzw. Stabilisatoren werden
üblicherweise in Mengen von 0,001 bis 0,5 Gew.-%,
bevorzugt 0,01 bis 0,1 Gew.-%, jeweils bezogen auf das
Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₆, eingesetzt.
Die Umsetzung der Komponente a₆ mit dem Acrylatcopolymerisat
erfolgt üblicherweise unter Inertisierung,
beispielsweise durch Arbeiten in einer Stickstoff/
Luft-Atmosphäre (Mischungsverhältnis 3 : 1).
Das so hergestellte ungesättigte Polymer A weist ein
Doppelbindungsäquivalent von 1500 bis 10 000, bevorzugt
von 2000 bis 5000, auf. Das Doppelbindungsäquivalent
ist dabei das Gewicht des Polymers A in g, das 1 mol
ethylenisch ungesättigte Doppelbindungen enthält.
Das zahlenmittlere Molekulargewicht des ungesättigten
Polymers A liegt üblicherweise zwischen 1000 und
10 000, bevorzugt zwischen 2000 und 5000. Gewöhnlich
weisen diese ungesättigten Harze A eine Dispersität
zwischen 2 und 15 auf. Zur Erzielung der Wasserlöslichkeit
bzw. Wasserdispergierbarkeit enthalten diese ungesättigten
Harze A 0,5 bis 5,0 Milliäquivalente, bevorzugt
1,25 bis 2,32 Milliäquivalente, anionen- oder kationenbildende
Gruppen pro 1 g Harz. Diese Gruppen werden
durch zumindestens teilweise Umsetzung mit einer
Base oder Säure in die geladenen Gruppen überführt. Der
Neutralisationsgrad dieser Gruppen liegt im allgemeinen
zwischen 10 und 80%, bevorzugt zwischen 30 und 40%.
Bevorzugte Harze A sind carboxylgruppenhaltige Copolymerisate,
die eine Säurezahl zwischen 50 und
200 mg KOH/g, bevorzugt zwischen 70 und 130 mg KOH/g,
aufweisen.
Zur Neutralisation der Carboxylgruppen werden üblicherweise
tertiäre Amine, wie z. B. Triethylamin, Alkalimetallhydroxide,
wie Natrium- und Kaliumhydroxid u. a.
eingesetzt. Diese können einzeln oder als Gemisch aus
zwei oder mehreren Basen verwendet werden.
Zur Neutralisation von basischen Gruppen geeignet sind
Milchsäure, Essigsäure, Ameisensäure, Phosphorsäure
u. ä.
Das ungesättigte Harz A wird in den Beschichtungsmitteln
in einer Menge von 35 bis 85 Gew.-%, bevorzugt
60 bis 85 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der
Summe der Komponenten A bis D, eingesetzt.
Vorteilhafterweise enthalten die Beschichtungsmittel
außer dem ethylenisch ungesättigten Polymer A noch mindestens
eine monomere ethylenisch ungesättigte Verbindung
B. Bevorzugt werden als Komponente B Verbindungen
mit mindestens zwei ethylenisch ungesättigten Doppelbindungen
pro Molekül eingesetzt. Diese Verbindung B
ist üblicherweise in Mengen von 0 bis 60 Gew.-%, bevorzugt
10 bis 35 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Summe der Komponenten A bis D, in dem Beschichtungsmittel
enthalten.
Beispiele für geeignete monomere Verbindungen B sind
Di- und Poly(meth)acrylate, wie z. B. 1,3-Propandioldi(meth)acrylat,
1,2-Propandioldi(meth)acrylat, 1,3-Butandioldi(meth)acrylat,
1,4-Butandioldi(meth)acrylat,
2-Buten-1,4-dioldi(meth)acrylat, Butylenglykoldi(meth)acrylat,
Pentandioldi(meth)acrylate, Hexandioldi(meth)acrylate,
Ethylenglykoldi(meth)acrylat, Diethylenglykoldi(meth)acrylat,
Tri- und Tetraethylenglykoldi(meth)acrylat,
Dipropylenglykoldi(meth)acrylat, Tripropylenglykoldi(meth)acrylat,
Hexamethylenglykoldi(meth)acrylat,
1,4-Cyclohexandioldi(meth)acrylat, 2,2-
Dimethyl-1,3-propandioldi(meth)acrylat, 1,9-Nonandioldi(meth)acrylat,
Decamethylenglykoldi(meth)acrylat,
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentandioldi(meth)acrylat, Trimethylolethantri(meth)acrylat,
Trimethylolethandi(meth)acrylat,
Trimethylolpropandi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat,
Glycerintri(meth)acrylat,
Glycerindi(meth)acrylat, Polyoxypropyltrimethylolpropantri(meth)acrylat,
Pentaerythritdi(meth)acrylat,
Pentaerythrittri(meth)acrylat, Pentaerythrittetra(meth)acrylat,
1,2,4-Butantrioltri(meth)acrylat,
1,2,4-Butantrioldi(meth)acrylat sowie Verbindungen wie
z. B. Alkyl(meth)acrylat, Crotyl(meth)acrylat, Etoxyethoxyethylacrylat,
Butoxyethylacrylat, Phenoxyethylacrylat,
N-Vinylpyrrolidon, Isobornylacrylat, Vinyltoluole,
Styrol, mehrfunktionelle (Meth)Acrylamide u. a.
Bevorzugt als Verbindung B eingesetzt werden
Hexandioldiacrylat, Trimethylolpropantriacrylat, Pentaerythrittriacrylat,
Pentaerythrittetraacrylat und das
Triacrylat von alkoxyliertem Trimethylolpropan.
Zur Beschleunigung der Aushärtung enthalten die erfindungsgemäßen
Beschichtungsmittel als Komponente C 1 bis
10 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 7 Gew.-%, bezogen auf das
Gewicht der Summe der Komponenten A bis D, mindestens
eines Photoinitiators. Überlicherweise werden Initiatoren
auf Keton-Basis eingesetzt, beispielsweise Acetophenon,
Benzophenon, Diethoxyacetophenon, m-Chloroacetophenon,
Propiophenon, Benzoin, Benzil, Benzildimethylketal,
Anthrachinon, Thioxanthon und Thioxanthon-Derivate sowie
Mischungen verschiedener Initiatoren. Weitere geeignete
Photoinitiatoren sind in der EP-A-1 76 356 beschrieben.
Die erfindungsgemäßen wäßrigen Beschichtungsmittel können
gegebenenfalls noch Lösungsmittel enthalten, um die
Fließfähigkeit der Harzkomponente zu verbessern. Beispiele
von hierfür üblicherweise eingesetzten Lösungsmitteln
sind hydrophile Lösungsmittel, wie Isopropanol,
n-Butanol, t-Butanol, Methoxyethanol, Ethoxyethanol,
Butoxyethanol, Diethylenglykol, Methylether, Dioxan und
Tetrahydrofuran. Gegebenenfalls können die wäßrigen Beschichtungsmittel
auch hydrophobe Lösungsmittel, wie
Toluol, Xylol und andere aromatische Kohlenwasserstoffe
sowie Methylethylketon, Methylisobutylketon, Ethylacetat,
Butylacetat und 2-Ethylhexylalkohol enthalten. Die
Menge der als Komponente E eingesetzten organischen Lösungsmittel
liegt im allgemeinen zwischen 0 und
30 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0 und 5 Gew.-%, bezogen
auf das Gewicht der Summe der Komponenten A bis D.
Schließlich können die erfindungsgemäßen Beschichtungsmittel
gegebenenfalls noch 0 bis 10 Gew.-%, bevorzugt
zwischen 0 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der
Summe der Komponenten A bis D, weiterer Hilfs- und Zusatzstoffe
enthalten. Beispielsweise können den Beschichtungsmitteln
Farbstoffe, Verlaufs- und Mattierungsmittel,
Komplexierungsmittel für Kupferionen u. ä.
zugesetzt werden.
Zur Herstellung einer gedruckten Schaltung wird zunächst
das wäßrige Beschichtungsmittel elektrophoretisch
auf der Kupferoberfläche abgeschieden. Die Badkonzentration
(als Feststoffgehalt) beträgt gewöhnlich
3 bis 25 Gew.-%, bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%. Die Badtemperatur
liegt im allgemeinen zwischen 15 und 40°C,
bevorzugt zwischen 25 und 30°C. In dieses so eingestellte
Beschichtungsbad wird ein kupferplattiertes
Substrat aus isolierendem Stoff getaucht und mit einer
Gleichstromspannungsquelle verbunden. Je nach eingesetztem
Beschichtungsmaterial wird dabei dieses kupferplattierte
Substrat als Anode oder Kathode geschaltet.
Die Abscheidespannung liegt im allgemeinen zwischen 50
und 500 V, die Abscheidezeit im allgemeinen zwischen
30 s und 5 min. Die Trockenfilmschichtdicke des erhaltenen
Filmes liegt im allgemeinen zwischen 10 und
35 µm.
Die Wahl der Abscheidespannung und der Abscheidezeit
hängt dabei neben dem Größenverhältnis von Anode zu
Kathode, deren Abstand zueinander, den Strömungsverhältnissen
im Abscheidegefäß, der Badtemperatur und dem
Badfestkörper von der gewünschten Schichtdicke des
Lackfilmes sowie von der Geometrie des zu beschichtenden
Substrats ab. Sollen dreidimensionale Formteile mit
einer gleichmäßigen Schichtdicke unter Ausnutzung des
sogenannten Umgriffs beschichtet werden, d. h. sollen
auch rückwärtige und innenliegende Flächen beschichtet
werden, so erfordert dies höhere Abscheidespannungen
und längere Abscheidezeiten als wenn nur zweidimensionale
Formteile beschichtet werden sollen. Vor allem für die
Herstellung von zweieinhalb- und dreidimensionalen Leiterplatten
ist es daher erforderlich, mit möglichst hohen Abscheidespannungen
zu arbeiten, um so ein gutes Umgriffsverhalten
und somit eine gleichmäßige Schichtdickenausbildung
über die gesamte Beschichtungsfläche,
z. B. auch in Bohrlöchern, Vertiefungen und an Stellen,
die weiter von der Gegenelektrode entfernt sind, zu gewährleisten.
Üblicherweise wird in diesen Fällen mit
Abscheidespannungen von 250 bis 500 V, bevorzugt 300
bis 450 V, gearbeitet. Gleichzeitig ist aber zu beachten,
daß die Abscheidespannung möglichst mindestens
50 V unter der Abrißspannung liegt. Wird nämlich in der
Nähe der Abrißspannung gearbeitet, so tritt bei der
anodischen Abscheidung vermehrt die Oxidation von
Kupfer zu Kupfer(II)-Ionen auf. Die Kupfer(II)-Ionen
diffundieren dann in den abgeschiedenen Resist-Film und
bilden mit Carboxylgruppen, Thiogruppen u. a. Komplexe,
welche zum einen die Entwickelbarkeit der Resist-Materialien
beeinträchtigen und zum anderen zu Restschichten
auf dem Substrat führen.
Nach der elektrophoretischen Beschichtung wird das beschichtete
Produkt aus dem Elektrotauchbad herausgeführt
und mit Wasser oder mit Ultrafiltrat gewaschen.
Anschließend wird üblicherweise die in dem abgeschiedenen
Film enthaltene Feuchtigkeit durch Erhitzen auf
Temperaturen von 50 bis 150°C während einer Zeit von
3 bis 30 min entfernt.
Auf den erhaltenen, ungehärteten, photohärtbaren Überzugsfilm
wird nun eine Maske aufgelegt, die im wesentlichen
aus strahlungsundurchlässigen und strahlungsdurchlässigen
Flächen besteht. Danach erfolgt die Bestrahlung
durch diese Maske hindurch. Die Belichtung
kann aber auch durch einen computergesteuerten Laserstrahl
ohne Maske erfolgen.
Die bei der erfindungsgemäßen Belichtung angewandte
Strahlung variiert in Abhängigkeit von der Absorption
des Photopolymerisationsinitiators. Üblicherweise liegt
die Wellenlänge der Strahlung im Bereich von 200 bis
600 nm. Geeignete Strahlungsquellen sind beispielsweise
Kohlelichtbögen, Quecksilberdampflampen, Wolframlampen,
Argon- und Xenonglühentladungslampen, photographische
Flutlichtlampen und Leuchtstoffröhren mit ultraviolett
emittierenden Phosphoren sowie Eximer-, Argon-, Xenonfluorid-
und Kryptonfluorid-Laser. Von diesen Strahlungsquellen
sind insbesondere Quecksilberdampflampen
und Metallhalogenidlampen sowie Laser im Falle von
dreidimensionalen Leiterbahnen besonders bevorzugt.
Die Belichtungszeit ist in der Regel abhängig von der
Art des eingesetzten strahlungsempfindlichen Harzes sowie
von weiteren Faktoren, wie der Dicke der galvanisch
abgeschiedenen Polymerschicht und dem gewählten Photoinitiator,
der Art der Strahlungsquelle und deren Abstand
vom Film. Die jeweilige Bestrahlungsdauer kann
leicht durch Routineversuche ermittelt werden. Um die
Filme möglichst wirtschaftlich aushärten zu können,
sollten aber möglichst kurze Aushärtungsgeschwindigkeiten
realisierbar sein.
Nach der Bestrahlung werden diejenigen Teile des Filmes
entfernt, die nicht von der Strahlung getroffen wurden.
Dazu entwickelt man den Film mit einem wäßrigen Lösungsmittel.
Enthält das strahlungspolymerisierbare
Harz saure Gruppen, verwendet man als Entwicklungslösung
schwach alkalische wäßrige Lösungen, die durch
Neutralisation der sauren Gruppen in der Filmschicht
Wasserlöslichkeit der unbelichteten Teile bewirken.
Beispiele für solche Entwicklungslösungen sind wäßrige,
stark verdünnte Natron- oder Kalilauge, wäßrige Natrium-
oder Kaliumhydrogencarbonatlösungen, Natrium-
oder Kaliumcarbonatlösungen, wäßriges Ammoniak oder Dinatriumhydrogenphosphatlösungen.
Enthält das
strahlungspolymerisierbare Harz dagegen basische
Gruppen, verwendet man als Entwicklungslösungen schwach
saure, wäßrige Lösungen, wie z. B. wäßrige Essigsäure,
Milchsäure, Glykolsäure oder p-Toluolsulfonsäure.
Der weitere Verfahrensschritt richtet sich nun danach,
ob - wie bei herkömmlichen Leiterplatten üblich - die
Leiterbahnen durch Wegätzen überschüssigen Kupfers erzeugt
werden oder ob sie galvanisch aufgebaut werden.
Die Herstellung der Leiterplatten kann dadurch erfolgen,
daß der Anteil der Kupferfolie auf dem Substrat,
der durch die Entwicklungsbehandlung auf dem Substrat
offengelegt wurde, über eine Ätzbehandlung mit Eisen(III)chloridlösung
oder Ammoniumperchloratlösung
entfernt wird. Anschließend wird der mittels Strahlung
gehärtete Film auf dem Schaltmuster durch Behandlung
mit einem stärkeren Lösungsmittel als dem bei der Entwicklung
eingesetzten Lösungsmittel entfernt, wobei auf
dem Substrat eine gedruckte Schaltung entsteht. Man
kann aber auch ein ähnliches Lösungsmittel wie bei der
Entwicklung nur unter schärferen Bedingungen verwenden.
Für diesen sogenannten Strippvorgang können beispielsweise
konzentrierte Natron- oder Kalilauge im Falle von
Harzen mit sauren Gruppen oder konzentrierte Säuren,
wie z. B. Schwefelsäure, im Falle von Harzen mit basischen
Gruppen eingesetzt werden.
Eine andere Möglichkeit zur Herstellung der Leiterplatten
besteht darin, daß nach dem Entwickeln auf den
freigelegten Kupferflächen galvanisch weiteres Kupfer
bis zum Erreichen einer Schichtdicke der Kupferschicht
von 30 bis 35 µm abgeschieden wird. An dieser Stelle
der verstärkten Kupferschicht befinden sich später die
Leiterbahnen. Danach wird der polymerisierte Film - wie
oben beschrieben - durch Behandlung mit einem stärkeren
Lösungsmittel oder mit einem ähnlichen Lösungsmittel
wie beim Entwickeln, aber unter verschärften Bedingungen,
entfernt. Das freigelegte Metall wird
dann - wie ebenfalls oben beschrieben - weggeätzt. Dieses
Verfahren hat den Vorteil, daß zunächst nur eine
sehr dünne Kupferschicht von 0,5 bis 5 µm aufgebracht
werden muß, die lediglich dafür sorgt, daß das
Substrat mit einer leitfähigen Schicht überzogen wird
und dadurch elektrophoretisch mit dem Resist-Material
beschichtet werden kann. Außerdem muß bei diesem Verfahren
erheblich weniger Kupfer weggeätzt werden, was
einen weiteren entscheidenden Vorteil darstellt.
Im folgenden soll nun die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
näher erläutert werden. Alle Angaben
über Prozente und Teile stellen dabei Gewichtsangaben
dar, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes festgestellt
wird.
Die Polymeren A wurden in einem Reaktor mit Stickstoffzufuhr,
Rührer und Dosiervorrichtungen hergestellt. Die
Monomerzusammensetzung der Polymeren ist in Tabelle 1
angegeben.
Alle Polymerisate werden unter Stickstoffzufuhr in
Xylol mit 50% Polymerisationsfestkörper bei einer
Polymerisationstemperatur von 110°C hergestellt. Als
Initiator wird jeweils Azoisovaleronitril in einer
Menge von 4%, bezogen auf das Gewicht der Monomeren,
eingesetzt. Als Regler wird jeweils Mercaptoethanol in
einer Menge von 1%, bezogen auf das Gemisch der Monomeren,
eingesetzt. Der Regler wird dabei zusammen mit
den Monomeren über einen Zeitraum von 4 h zudosiert.
Der Initiator wird in Form einer 10%igen Lösung in
Xylol über einen getrennten Zulauf über einen Zeitraum
von 4,5 h zudosiert. Die Temperatur wird anschließend
so lange auf 110°C gehalten, bis der theoretische Festkörper
von 50% (20 min, 180°C) erreicht ist
(ca. 3-4 h).
Die anschließende Modifizierung des erhaltenen Polymers
mit Glycidylmethacrylat als Komponente a₆ wird in
einer Luftatmosphäre bei einer Temperatur von 90°C in
Gegenwart von 0,1% Chromoctoat als Katalysator, 0,1%
2,6-Di-tert.-butyl-p-kresol und 0,05% Phenothiazin als
Polymerisationsinhibitoren durchgeführt, wobei alle
Prozentangaben auf das Gewicht der eingesetzten Monomeren
einschließlich Glycidylmethacrylat bezogen sind.
Die Reaktion wird dabei bis zum Erreichen der theoretischen
Säurezahl fortgeführt. Anschließend wird das
Xylol bis zum Erreichen eines Festkörpergehaltes von
70% (1 h, 130°C) abdestilliert.
Die 70%ige Lösung des Polymers A1 wird mit Dimethylethanolamin
teilneutralisiert. Der Neutralisationsgrad
(NG) ist in Tabelle 1 angegeben. Danach werden die
übrigen Bestandteile des Beschichtungsmittels (Monomer
B, Photoinitiator C) hinzugefügt und anschließend
durch langsame Zugabe von destilliertem Wasser unter
Rühren in eine Dispersion überführt. Die Zusammensetzung
des resultierenden wäßrigen Beschichtungsmittels
1 ist in Tabelle 2 dargestellt.
Das wäßrige Beschichtungsmittel 1 wurde anschließend
unter ständigem Rühren im Dunkeln bei 30°C 7 Tage lang
zur Verdunstung der leicht flüchtigen Lösemittel-Anteile,
wie z. B. des Xylols, gerührt, bevor die Abscheidungen
und Prüfungen vorgenommen wurden.
Die Abscheidung der Lackfilme erfolgt bei 25°C Badtemperatur
in einem 3-l-Gefäß und mit 2,5 l Badflüssigkeit.
Hierzu werden gereinigte und entfettete Kupferlaminate
(eingetauchte Fläche 230 cm²) als Anode geschaltet
und beschichtet.
Als Gegenelektrode dient ein in die Badflüssigkeit getauchtes
Edelstahlblech (eingetauchte Fläche 70 cm²).
Die Abscheidebedingungen werden dabei so gewählt, daß
Lackfilme mit einer Trockenfilmschichtdicke von ca.
30 µm resultieren. Die erforderlichen Abscheidedaten
sind ebenfalls in Tabelle 2 angegeben.
Die beschichteten Laminate werden anschließend 20 min
bei 80°C im Umluftofen getrocknet. Nach 24 h Lagerung
bei Raumtemperatur werden die Lackfilme nach dem teilweisen
Abdecken mit einer handelsüblichen Maske durch
Bestrahlung mittels einer Quecksilbermitteldrucklampe
(Lampenleistung 80 W/cm) gehärtet. Der Abstand zwischen
Lampe und beschichtetem Substrat beträgt dabei 25 cm.
Die Lampe ist senkrecht zur Transportrichtung angeordnet.
Die Vorschubgeschwindigkeit des Transportbandes
wird auf Werte zwischen 1 und 20 m/min einreguliert.
Die maximale Vorschubgeschwindigkeit, bei der gewährleistet
ist, daß die gehärteten Filme im Entwicklungsbad
keinerlei Veränderungen der Oberfläche zeigen, ist
in Tabelle 3 dargestellt.
Die erhaltenen Beschichtungen werden anschließend folgenden
Prüfungen unterzogen:
Nach der Belichtung werden die unbelichteten Teile des
Lackfilmes durch Eintauchen der beschichteten Kupferlaminate
in eine 2%ige Natriumcarbonat-Lösung entfernt.
Die Natriumcarbonat-Lösung weist dabei eine Temperatur
von 20°C auf und wird mit 200 Umdrehungen/min
gerührt. Die zur Ablösung der unbelichteten Teile erforderliche
Eintauchzeit ist in Tabelle 3 angegeben.
Zur Prüfung der Beständigkeit der Lackfilme gegenüber
Verkupferungsbädern werden die belichteten Kupferlaminate
bei Raumtemperatur 1 h in eine wäßrige Lösung, die
20% Schwefelsäure und 2% Kupfersulfat enthält, getaucht.
Anschließend wird die Oberfläche der Lackfilme
beurteilt (i. O. = keinerlei Veränderung der Lackoberfläche).
Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.
Die gehärteten Teile des Lackfilmes werden durch Eintauchen
der entwickelten Kupferlaminate in eine 3%ige
Natriumhydroxid-Lösung entfernt. Die Natriumhydroxid-
Lösung weist dabei eine Temperatur von 20°C auf und
wird mit 200 Umdrehungen/min gerührt. Die zur Ablösung
der belichteten Teile erforderliche Eintauchzeit ist in
Tabelle 3 angegeben.
Es wird analog Beispiel 1 ein wäßriges Beschichtungsmittel
2 hergestellt, das sich von dem wäßrigen Beschichtungsmittel
1 nur dadurch unterscheidet, daß
statt der Lösung des Polymers A1 nun die Lösung des
Polymers A2 eingesetzt wird. Die Zusammensetzung dieses
Beschichtungsmittels 2 ist in Tabelle 2 dargestellt.
Die Abscheidung dieses wäßrigen Beschichtungsmittels 2
sowie die Härtung und Prüfung der resultierenden Beschichtung
erfolgt analog Beispiel 1. Die Ergebnisse
sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.
Es werden analog Beispiel 1 verschiedene wäßrige Beschichtungsmittel
V1 bis V4 hergestellt, die sich von
dem wäßrigen Beschichtungsmittel 1 nur dadurch unterscheiden,
daß statt der Lösung des Polymers A1 nun die
Lösungen der Polymeren V1 bis V4 eingesetzt werden. Die
Zusammensetzung dieser Beschichtungsmittel V1 bis V4
ist in Tabelle 2 dargestellt.
Die Abscheidung dieser wäßrigen Beschichtungsmittel V1
bis V4 sowie die Härtung und Prüfung der resultierenden
Beschichtungen erfolgt analog Beispiel 1. Die Ergebnisse
sind in den Tabellen 2 und 3 dargestellt.
Es wird analog Beispiel 2 ein wäßriges Beschichtungsmittel
3 hergestellt, das sich von dem wäßrigen Beschichtungsmittel
2 nur dadurch unterscheidet, daß
statt 3% Trimethylolpropantriacrylat nun 5% Trimethylolpropantriacrylat,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht
des wäßrigen Beschichtungsmittels, eingesetzt
werden.
Die Abscheidung dieses wäßrigen Beschichtungsmittels 3
sowie die Härtung und Prüfung der resultierenden Beschichtung
erfolgt analog Beispiel 2. Die Abscheidedaten
und Prüfergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Es werden analog zu den Vergleichsbeispielen 2 bis 4
wäßrige Beschichtungsmittel V5 bis V7 hergestellt, die
sich von den wäßrigen Beschichtungsmitteln V2 bis V4
nur dadurch unterscheiden, daß sie statt 3% Trimethylolpropantriacrylat
nun 5% Trimethylolpropantriacrylat,
jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des
wäßrigen Beschichtungsmittels, enthalten.
Die Abscheidung dieser wäßrigen Beschichtungsmittel V5
bis V7 sowie die Härtung und Prüfung der resultierenden
Beschichtungen erfolgt analog Beispiel 1. Die Abscheidedaten
und Prüfergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.
Das Vergleichsbeispiel V2 zeigt, daß durch den Einbau
von Hexandioldimethacrylat in das Polymer die Abrißspannung
gesteigert werden kann. Nachteilig ist jedoch,
daß durch den Einbau von Hexandioldimethacrylat die
Aushärtungszeit drastisch erhöht wird, wodurch die erzielbare
Transportgeschwindigkeit von 10 m/min auf
1 m/min sinkt. Eine Härtung dieses Systems ist daher
unter wirtschaftlich günstigen Bedingungen nicht möglich.
Nachteilig ist außerdem, daß trotz der hohen
Säurezahl des Beschichtungsmittels die Strippzeit mit
3%iger Natriumhydroxid-Lösung nicht auf wirtschaftliche
Zeiten gesenkt werden kann.
Das Beschichtungsmittel des Vergleichsbeispiels 1 zeigt
zwar eine Abrißspannung von 300 V, so daß mit diesem
Beschichtungsmittel ein ausreichender Umgriff erzielt
werden kann. Jedoch sind die übrigen Eigenschaften des
Beschichtungsmittels für einen Einsatz als Photoresist-
Material völlig unzureichend. So kann trotz eines
relativ niedrigen Doppelbindungsäquivalents und einer
somit hohen Doppelbindungsdichte nur eine Vorschubgeschwindigkeit
von 1 m/min eingestellt werden, um eine
ausreichende Aushärtung zu erzielen. Nachteilig ist
außerdem, daß trotz der hohen Säurezahl des Beschichtungsmittels
die Strippzeit mit 3%iger Natriumhydroxid-
Lösung nicht auf wirtschaftliche Zeiten von
unter 10 min gesenkt werden kann.
Die Beschichtungsmittel der Vergleichsbeispiele 3, 4, 6
und 7 weisen Abrißspannungen auf, die für praktische
Anwendungen viel zu niedrig sind.
Die Beschichtungsmittel der Beispiele 1 und 2 zeichnen
sich dagegen durch hohe Abrißspannungen von 450 bzw.
400 V bei gleichzeitig guter Aushärtbarkeit, Entwickelbarkeit
und Strippbarkeit aus.
Der Vergleich der Beispiele 2 und 3 sowie der Vergleichsbeispiele
V2 bis V4 und V5 bis V7 zeigt den Einfluß
der Monomerkomponente B. Der Vorteil einer erhöhten
Abrißspannung bei den erfindungsgemäßen Beschichtungsmitteln
zeigt sich bei höheren Mengen der Komponente
B besonders deutlich, wie der Vergleich des Beispiels
3 mit den Vergleichsbeispielen V5 bis V7 zeigt.
Ein mit einer 3 bis 5 µm dicken Kupferschicht versehenes,
für die Herstellung von Leiterplatten üblicherweise
eingesetztes, glasfaserverstärktes Epoxidharzlaminat
wird elektrophoretisch mit dem wäßrigen Beschichtungsmittel
2 beschichtet. Die Abscheidebedingungen
sind:
Abscheidespannung|325 V | |
Abscheidezeit | 120 s |
Badtemperatur | 25°C |
Abstand Anode/Kathode | 10 cm |
Flächenverhältnis Laminat zu Kathode | 2 : 1 |
Resultierende Trockenfilmschichtdicke | 25 µm |
Anhaftendes Badmaterial wurde mit vollentsalztem Wasser
abgespült. Das beschichtete Laminat wird anschließend
10 min bei 80°C im Umluftofen getrocknet. Nach dem Abdecken
mit einer handelsüblichen Photomaske wird die
Beschichtung durch Bestrahlung mittels einer Quecksilbermitteldrucklampe
(Strahlungsleistung 100 J/cm²,
gemessen an der Lackoberfläche) gehärtet. Anschließend
werden die unbelichteten Teile des Lackfilmes in einer
geeigneten Sprühkammer durch Behandlung mit 3%iger Natriumhydrogencarbonatlösung
abgelöst. Die Flanken des
verbliebenen Materials sind dabei glatt und steil. Anschließend
werden die freigelegten Kupferflächen in einem
handelsüblichen Galvanisierbad auf eine Schichtstärke
von 30 µm verstärkt, ohne daß dabei Beschädigungen
der Lackschicht auftreten. Nun werden die belichteten
Teile des Lackfilmes in einer geeigneten
Sprühkammer durch 5minütige Behandlung mit 3%iger Natriumhydroxidlösung
entfernt. Die galvanisch verstärkten
Leiterbahnen werden danach durch Differenzätzen mit
einer handelsüblichen Ätzlösung auf Schwefelsäure-Basis
erhalten.
Claims (18)
1. Wäßrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch
abscheidbares und photohärtbares Beschichtungsmittel,
das
- A) 35 bis 85 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten, wasserdispergierbaren oder wasserlöslichen Polymers,
- B) 0 bis 60 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten Monomers,
- C) 1 bis 10 Gew.-% mindestens eines Photoinitiators,
- D) 0 bis 10 Gew.-% Hilfs- und Zusatzstoffe und
- E) ggf. organisches Lösungsmittel
im Wasser dispergiert enthält, wobei die Summe der Gewichtsanteile
der Komponenten A bis D jeweils
100 Gew.-% beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Polymer A ein Doppelbindungsäquivalent von 1500 bis
10 000 sowie einen Gehalt an anionen- oder kationenbildenden
Gruppen von 0,5 bis 5,0 Milliäquivalenten/g
aufweist und herstellbar ist durch
- I. radikalische Copolymerisation von
- a₁) 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines Monomoren mit mindestens zwei ethylenisch ungesättigten polymerisierbaren Doppelbindungen pro Molekül und einem zahlenmittleren Molekulargewicht <400,
- a₂) 5 bis 30 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomeren mit mindestens einer anionen- oder kationenbildenden Gruppe und/oder mindestens einer funktionellen Gruppe,
- a₃) 40 bis 80 Gew.-% mindestens eines weiteren ethylenisch ungesättigten copolymerisierbaren Monomers ohne eine anionen- oder kationenbildende Gruppe, ausgenommen vinylaromatische Kohlenwasserstoffe,
- a₄) 0 bis 50 Gew.-% mindestens eines vinylaromatischen Kohlenwasserstoffes, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponenten a₁ bis a₄ jeweils 100 Gew.-% beträgt,
- in einer ersten Stufe,
- II. zumindest teilweise Umsetzung der
funktionellen Gruppen des erhaltenen
Copolymerisates mit
- a₅) 2 bis 85 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, mindestens einer Verbindung, die mindestens eine anionen- oder kationenbildende Gruppe sowie eine mit den funktionellen Gruppen des Copolymerisats reaktionsfähige Gruppe und ein zahlenmittleres Molekulargewicht <300 aufweist, für den Fall, daß das in der ersten Stufe erhaltene Copolymerisat weder anionen- noch kationenbildende Gruppen enthält,
- III. anschließende oder vorherige Umsetzung des
Copolymerisats mit
- a₆) 2 bis 20 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponente a₁ bis a₄, mindestens einer Verbindung, die mindestens eine ethylenisch ungesättigte Doppelbindung sowie eine mit den anionen- oder kationenbildenden Gruppen der Komponente a₂ oder a₅ und/oder den funktionellen Gruppen des Copolymerisats reaktionsfähige Gruppe und ein zahlenmittleres Molekulargewicht <300 aufweist und
- IV. zumindest teilweise Neutralisation der anionen- oder kationenbildenden Gruppen des erhaltenen Copolymerisats.
2. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polymer A ein Doppelbindungsäquivalent
von 2000 bis 5000 aufweist.
3. Beschichtungsmittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Polymer A einen Gehalt an
anionen- oder kationenbildenden Gruppen von 1,25
bis 2,32 Milliäquivalenten/g aufweist.
4. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer A eine
Säurezahl von 50 bis 200 mg KOH/g, bevorzugt 70 bis
130 mg KOH/g, aufweist.
5. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß das Beschichtungsmittel
- A) 60 bis 85 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten Polymers A,
- B) 10 bis 35 Gew.-% mindestens eines ethylenisch ungesättigten Monomers B,
- C) 2 bis 7 Gew.-% mindestens eines Photoinitiators,
- D) 0 bis 2 Gew.-% Hilfs- und Zusatzstoffe und
- E) ggf. organisches Lösungsmittel
enthält, wobei die Summe der Gewichtsanteile der
Komponenten A bis D jeweils 100 Gew.-% beträgt.
6. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß das Polymer A herstellbar
ist durch
- I. radikalische Copolymerisation von
- a₁) 10 bis 20 Gew.-% Komponente a₁,
- a₂) 10 bis 20 Gew.-% Komponente a₂,
- a₃) 40 bis 60 Gew.-% Komponente a₃,
- a₄) 0 bis 50 Gew.-% Komponente a₄, wobei die Summe der Gewichtsanteile der Komponeten a₁ bis a₄ jeweils 100 Gew.-% beträgt,
- II. ggf. zumindest teilweise Umsetzung der funktionellen
Gruppen des erhaltenen Copolymerisats mit
- a₅) 5 bis 50 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, Komponente a₅,
- III. Umsetzung des erhaltenen Copolymerisats mit
- a₆) 2 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Summe der Komponenten a₁ bis a₄, Komponente a₆ und
- IV. zumindest teilweise Neutralisation der kationen- oder anionenbildenden Gruppen des erhaltenen Copolymerisates.
7. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a₁
Verbindungen mit mindestens zwei Methacryloylgruppen
eingesetzt worden sind.
8. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a₂
carboxylgruppenhaltige ethylenisch ungesättigte
Verbindungen eingesetzt worden sind.
9. Beschichtungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß als Komponente a₆ ethylenisch
ungesättigte Verbindungen mit einer Epoxid- oder
Hydroxylgruppe eingesetzt worden sind.
10. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a₂
hydroxylgruppenhaltige ethylenisch ungesättigte
Verbindungen, als Komponente a₅ Carbonsäureanhydride
und als Komponente a₆ epoxid- oder isocyanatgruppenhaltige
ethylenisch ungesättigte Verbindungen
eingesetzt worden sind.
11. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a₂
epoxidgruppenhaltige ethylenisch ungesättigte Verbindungen,
als Komponente a₅ Carbonsäureanhydride
und als Komponente a₆ carboxylgruppenhaltige
ethylenisch ungesättigte Verbindungen eingesetzt
worden sind.
12. Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente a₃
Alkyl- oder Hydroxialkylester α,β-ungesättigter
Carbonsäuren eingesetzt worden sind.
13. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung,
bei dem
- 1) ein wäßriges Beschichtungsmittel elektrophoretisch auf einer Kupferoberfläche abgeschieden wird,
- 2) ein Teil oder Teile des abgeschiedenen Films mit einer Quelle aktinischer Strahlung bestrahlt wird,
- 3) ein Polymerbild auf der Kupferoberfläche durch Ablösen der unbelichteten Teile des Films mit einer wäßrigen Lösung entwickelt wird,
- 4) die freigelegten Kupferflächen durch Ätzbäder entfernt werden oder auf den freigelegten Kupferflächen galvanisch weiteres Kupfer abgeschieden wird,
- 5) die belichteten Flächen des Polymerfilms durch wäßrige Lösungen entfernt werden und
- 6) falls in dem vierten Verfahrensschritt galvanisch Kupfer abgeschieden wurde, die in dem fünften Verfahrensschritt freigelegten Kupferflächen durch Differenzätzen entfernt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Stufe auf
der Kupferoberfläche ein Beschichtungsmittel nach
einem der Ansprüche 1 bis 12 elektrophoretisch abgeschieden
wird.
14. Verwendung der Beschichtungsmittel nach einem der
Ansprüche 1 bis 12 als Photoresist-Material.
15. Verwendung der Beschichtungsmittel nach einem der
Ansprüche 1 bis 12 zur Herstellung von zwei-,
zweieinhalb- und dreidimensionalen Leiterbahnen.
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DE4009563A DE4009563A1 (de) | 1990-03-24 | 1990-03-24 | Waessrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch abscheidbares und photohaertbares beschichtungsmittel sowie seine verwendung zur herstellung von leiterbahnen |
EP91906390A EP0521935A1 (de) | 1990-03-24 | 1991-03-16 | Wässrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch abscheidbares und photohärtbares beschichtungsmittel sowie seine verwendung zur herstellung von leiterbahnen |
CA002078682A CA2078682A1 (en) | 1990-03-24 | 1991-03-16 | Coating material with negative effect, which can be developed in water, precipitated by electophoresis and hardened by light, and its use to manufacture conductive tracks |
PCT/EP1991/000505 WO1991014972A1 (de) | 1990-03-24 | 1991-03-16 | Wässrig entwickelbares, negativ wirkendes, elektrophoretisch abscheidbares und photohärtbares beschichtungsmittel sowie seine verwendung zur herstellung von leiterbahnen |
BR919106275A BR9106275A (pt) | 1990-03-24 | 1991-03-16 | Agente de revestimento revelavel aquosamente,que atua negativamente,depositavel eletroforeticamente e fotoendurecivel,bem como sua aplicacao para a preparacao de vias de condutores |
KR1019920702314A KR960014055B1 (ko) | 1990-03-24 | 1991-03-16 | 물로 현상가능하고 음전기-작동성이며 전기이동적으로 침착가능하고 광경화성인 코팅제, 및 도체 트랙을 제조하기 위한 그것의 용도 |
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