【発明の詳細な説明】
はんだマスク組成物
本発明は、はんだマスク、より詳細には、液体−光画像形成性はんだマスク、
およびこのようなはんだマスクを含むプリント配線板に関する。
好ましいとされる光画像形成性はんだマスクコーティングの特徴は、僅かにア
ルカリ性の水溶液で現像され、それにより現像工程における有機溶媒の使用を避
けることができるということである。望ましいとされるはんだマスクコーティン
グは、可撓性、耐熱性および耐薬品性、表面硬度、耐摩耗性および急速な硬化速
度をも示すべきである。これらの厳しい要求は、そのはんだマスクが商業的に許
容されることができるためには、紫外線硬化性化合物および組成物を注意深く調
合しなければならないということを意味する。
はんだは、概して約60パーセントのスズと40パーセントの鉛との合金であり、
電気部品をプリント配線板（ＰＷＢ）に取り付けるのに使用される。はんだマス
クは、ＰＷＢの任意の領域を覆うかまたはマスクして、気相はんだ付け加工また
は流動はんだ付け加工の間に、それらの領域がはんだをまったく受けないように
するコーティングである。流動はんだ付け加工においては、そのＰＷＢは、フラ
ックスの定常波を通過し、予熱後に、溶融はんだの定常波を通過する。「流動」
という用語は、曝気されていない液体か、または曝気されているかもしくは泡立
てられている液体のいずれかの液体を、その表面下から汲み上げることにより形
成される定常波に関する。はんだマスクの主な機能は、そのはんだマスクによっ
て覆われていないＰＷＢ（ホール、パッド、および導線）の領域に、その溶融は
んだ付着量を制限することである。はんだマスクの他の機能は、はんだブリッジ
ングの減少、短絡の排除、はんだの付着体積の減少によるコストおよび重量の削
減、はんだ釜の汚染の減少（銅および金）、取り扱い中の損傷からのＰＷＢ回路
部品の保護、環境バリヤーの提供、既知の誘電特性を有する材料による導線とパ
ッドとの間の空間の充填、および電気部品が導線上に直接取り付ける際の、電気
部品と導線またはバイア相互接続との間の絶縁または誘電バリヤーの提供である
。
大気条件に曝される際に、あらゆる表面の上に、初めにそれが化学的および物
理的に如何に清浄であるかということにかかわらず、少なくとも僅かな酸化物の
層またはフィルムが生ずるということがよく知られている。このことは、例えば
、空気に曝されると直ちに酸化する銅のような表面の場合は特に真実となる。従
って、金属表面または部品リードにはんだを適用することを希望する際に、その
はんだと接続されるべき表面との間の良好な密着を得るためには、そのはんだを
それに適用する前に、はんだ付けされるべき材料の表面を徹底的に洗浄すること
が必要である。この目的のために、それらの金属表面へのはんだの適用に先立ち
、酸性化合物であるフラックスを使用して、それらの金属表面を洗浄する。ＰＷ
Ｂのはんだ付けにおいては、そのはんだマスクは、上記フラックスの化学的攻撃
に耐えることができなければならない。それは、はんだ浴の高温にも耐えること
ができなければならない。通常、はんだ浴は 400°Ｆ〜 600゜Ｆの温度に維持さ
れており、従来のフォトレジストを用いるのには高温過ぎる。そのはんだマスク
は、それらのフラックス中の化学物質およびそのはんだ浴の高温を物ともせずに
、そのＰＷＢへの良好な接着を維持することができなければならない。
液体−光画像形成性はんだマスクは既知のものであり、例えば、
米国特許第 3,660,088号、第 3,753,720号、第 4,199,163号、第 4,361,640号、
第 4,436,806号、第 4,508,916号および第 5,006,436号において説明されている
。しかしながら、これらの特許において説明されているはんだマスクはすべて、
有機溶媒で現像されるものである。水系で現像できる市販のはんだマスク材料（
例えば、Ciba
の調合物中に有機溶媒を含む。
水系で現像でき、有機溶媒を含まず、フラックスの化学的攻撃およびはんだ浴
の高温に耐え、それらのフラックス中の化学物質およびはんだ浴の高温を物とも
せず、その回路基板への良好な接着を維持することができる液体−光画像形成性
はんだマスク組成物を提供することが望ましい。
第１の特徴において、本発明は、（１）アリール環式スルホニウム双性イオン
、または（２）アリール環式スルホニウム双性イオンおよび２個もしくはそれ以
上のカルボキシル基を含む重合体、の水溶液を含むはんだマスク組成物である。
第２の特徴においては、本発明は、（１）アリール環式スルホニウム双性イオ
ン、または（２）アリール環式スルホニウム双性イオンおよび２個もしくはそれ
以上のカルボキシル基を含む重合体の混合物、から調製された硬化重合体のコー
ティングを含むはんだマスクを具備するプリント配線板である。
第３の特徴においては、本発明は、
１）（１）アリール環式スルホニウム双性イオン、または（２）アリール環式
スルホニウム双性イオンおよび２個もしくはそれ以上のカルボキシル基を含む重
合体、の水溶液で、プリント配線板をコ
ートすること、
２）上記コーティングを任意の領域だけ紫外線に露光させ、その露光させた領
域上の双性イオン単量体を重合させること、
３）上記露光させたコーティングを水またはアルカリ性水溶液で現像すること
、並びに
４）上記現像したコーティングを硬化させること、
を含むはんだマスクの製造方法である。
一般に、本発明において用いることができるスルホニウム双性イオンは、下記
一般式
によって表される多官能価単量体であり、
上式中、Ｚは橋架け基−Ｏ−、−Ｓ−、（ＣＨ2）c、および−ＣＲ''２−であ
り、ここで、Ｒ''は１〜４個の炭素原子を有するアルキルであり、ｃは１〜10の
整数であり、
各々のスルホニウム基は上記フェノキシド基に対してメタまたは好ましくはオ
ルトまたはパラであり、
Ｒはヒドロキシル、塩素、臭素、１〜16個（好ましくは１〜４個）の炭素原子
を有するアルキル、または１〜12個（好ましくは１〜４個）の炭素原子を有する
アルコキシであり、前記アルキルおよびアルコキシはヒドロキシル基で任意に置
換されており、
ｎは０〜２の整数であり、
Ａ’およびＢ’は独立に−ＣＨ2 −または−ＣＨ（Ｒ'''）−であり、ここで
、Ｒ'''はヒドロキシル、または１〜８個の炭素原子を有するアルキルもしくは
ヒドロキシアルキルであり、
ｍは０、１、２または３であり、
ｋは１または２である。
Ｒ''はＣＦ3 Ｏ−（ＣＦ2）a ＣＦ3、または（ＣＦ2）a ＣＦ3 であってもよ
く、ここで、ａは１〜８の整数であり、
Ｚは
であってもよい。
上記一般式の範囲内の典型的な多官能価単量体は、
1,1'-((1-メチルエチリデン)-ビス-(6-ヒドロキシ -3,1-フェニレン))-ビス-(
テトラヒドロチオフェニウム水酸化物)-ビス-(内部塩)（本明細書中ではp-ビス
フェノールＡ双性イオンとも称する）、
1,1'-(ジメチレン -ビス-(オキシ -4-ヒドロキシ -2,1-フェニレン))-ビス-(
テトラヒドロチオフェニウム水酸化物)-ビス-(内部塩)、
1,1'-(メチレン -ビス-(4-ヒドロキシ -3,1-フェニレン))-ビス-(テトラヒド
ロチオフェニウム水酸化物)-ビス-(内部塩)、
1,1'-((1-メチルエチリデン)-ビス-(6-ヒドロキシ -3,1-フェニレン))- ビス-
(3-ヒドロキシテトラヒドロチオフェニウム水酸化物)-ビス-(内部塩)、および
1,1'-((2,3,4,5-テトラヒドロキシヘキサメチレン)-ビス-(オキシ -4-ヒドロ
キシ -2,1-フェニレン))-ビス-(テトラヒドロチオフェニウム水酸化物)-ビス-(
内部塩)（本明細書中ではジフェノール酸マンニトール双性イオンとも称する）
を包含する。
上記スルホニウム基が上記フェノキシド基に対してオルトまたはパラである上
記一般式に相当する多官能価双性イオン単量体の調製は、米国特許第 3,636,052
号、第 3,723,386号、第 4,089,877号、およびJournal Paint Technology，Vol.
46，No.588，January 1974，p.41において説明されている。
はんだマスク組成物の調製のために、本発明の実施において用いることができ
る、好ましいとされる双性イオンは、下式によって表されるものである。
はんだマスク組成物の調製のために、本発明の実施において用いることができ
る、より好ましいとされる双性イオンは、ビスフェノールＡ双性イオンおよび6-
フルオロビスフェノールＡ双性イオンであり、もっとも好ましいとされるものは
ビスフェノールＡ双性イオンである。
一般に、本発明のはんだマスク組成物は、上記双性イオンを水に溶解させるこ
とによって調製することができる。
用いられる双性イオンの量は、その水への溶解度、その組成物の希望される粘
度、およびその希望される最終用途を包含するさまざまな要因に依存するけれど
も、一般に、その双性イオンは、その組成物の重量に対して、１〜70重量パーセ
ント、好ましくは20〜65重量パーセント、より好ましくは30〜60重量パーセント
、もっとも好ましくは40〜55重量パーセントの量だけ存在することができる。
上記はんだマスク組成物は、その組成物の粘度を高めるために、１個またはそ
れ以上のカルボキシル基を含む重合体を包含することができる。カルボキシル基
を含む重合体は、上記スルホニウム双性イオン溶液に添加される前に中和され、
酸性条件下でのゲル化を避けるのが好都合である。この中和には、あらゆる中和
剤が好適であるけれども、水酸化アンモニウムは、上記硬化反応前のコーティン
グの乾燥の間に、その酸を再生させるので、もっとも好ましいとされる。
上記はんだマスク組成物の調製のために、本発明の実施において用いることが
できる、カルボキシル基を含む重合体は、アクリル酸およびメタクリル酸の重合
体および共重合体を包含する。これらの重合体の例は、Ohio州 ClevelandのB．F
．Goodrich CompanyによってCarbopolTM樹脂として販売されている、親水性、水
−膨潤性、架
橋アクリル酸重合体である。
もっとも都合よく用いられるカルボン酸を含む重合体の量は、さまざまな要因
、例えば特定の重合体に依存するけれども、一般に、カルボキシル基を含む重合
体は、その組成物の重量に対して、0.05〜10重量パーセント、好ましくは0.1〜
５重量パーセント、もっとも好ましくは0.5〜1.0重量パーセントの量で使用され
る。
一般に、本発明のはんだマスクは、出発物質として、一部完成したプリント回
路基板を使用することによって調製される。第１工程において、アリール環式ス
ルホニウム双性イオンの水溶液で、そのプリント回路基板をコートし、そのコー
トした基板をフォトマスクを通して任意の領域だけ紫外線光源に露光させ、その
露光させた領域上の双性イオン単量体を重合させる。そのコーティングを水また
はアルカリ性水溶液で現像し、その露光させなかった、それゆえに未重合のスル
ホニウム双性イオンを除去し、その下にある金属を露出させる。その露出させた
金属領域をはんだと接触させ、その露出させた金属上にはんだが残る。流動はん
だ付け法を都合よく使用することができる。次に、これらの任意の領域のはんだ
を使用して、さまざまな電子部品および配線を接続する。
以下の実施例および比較例は、本発明を説明するために示されており、その範
囲を限定するものとして解釈されるべきではない。特に示さない限り、すべての
部および百分率は重量法によるものである。実施例１
ビスフェノールＡ双性イオンの20パーセント水溶液を、銅でコートした４”ウ
ェーハの中心上に注いだ。いくらかの水を蒸発させた。そのウェーハ上の材料を
、500 rpmで10秒間、次に2000 rpmで30
秒間にわたって塗布した。非粘着性のフィルムが形成された。そのフィルムを、
マスクを通して、100秒間にわたって紫外線に露光させた。露光後、そのウェー
ハを水浴中で現像した。そのフィルムの露光させなかった領域は除去された。そ
のウェーハを20分間にわたって 100℃のオーブン中に置いた。６Ｈの鉛筆の引っ
掻きに耐える硬質コーティングが得られた。そのコーティングは260℃のはんだ
を支持した。そのコーティングの厚みは15μｍであった。実施例２
銅のプリント回路を有する２× 2.5平方インチのＦＲ４（繊維強化エポキシ樹
脂）パネルに、ビスフェノールＡ双性イオンの20重量パーセント水溶液をスプレ
ーした。水を蒸発させ、非粘着性コーティングを形成させた。銅のプリント回路
の部分を、0.125インチＯＤ×0.31インチＩＤおよび0.02インチ幅のプリント回
路形成助剤（そのフィルムに接触するかまたは触れるマスクであって、「コンタ
クトマスク」としても知られている）で覆った。そのパネルを、200ワット／イ
ンチの５”アークを備えたAmerican UV PC1421型中圧水銀ランプで、100秒間に
わたって紫外線に露光させた。露光線量は、Uvicure Model 254センサーで較正
して0.8J/cm2であった。露光後、そのプリント回路形成助剤を除去した。そのパ
ネルを水に入れ、次に15分間にわたって90℃のオーブン中に置いた。その形成助
剤で覆わなかった領域上には、６Ｈの鉛筆の引っ掻きに耐える硬質表面が得られ
た。その形成助剤で保護された領域については、銅の表面が見えていた。上記重
合体でコートされていない銅の上に、はんだを載せた。その重合体コーティング
は 370℃のはんだ温度によっても損傷を受けなかった。実施例３および４
ビスフェノールＡ双性イオンの54パーセントおよび40.3パーセン
ト水溶液を使用したことを除いては、実施例２において説明されている手順を繰
り返した。実施例２のように、上記形成助剤で覆わなかった領域上には、６Ｈの
鉛筆の引っ掻きに耐える硬質表面が得られた。そのプリント回路形成助剤で保護
された領域においては、両方の実施例共、銅の表面が見えていた。上記重合体で
コートされていない銅の上に、はんだを載せた。両方の実施例共、その重合体コ
ーティングは 370℃のはんだ温度によっても損傷を受けなかった。実施例５
ジャーに 91.32ｇの水を添加した。カウルータイプの混合羽根棒を圧空攪拌機
に取り付け、約2000 rpmで、その水の撹拌を開始した。その水に、0.50ｇのCarb
opolTM 674（B．F．Goodrichの架橋アクリル酸重合体）をゆっくりと添加した。
その溶液を、約１時間にわたって攪拌した。２滴の28重量パーセント水酸化アン
モニウム溶液を、その攪拌されている溶液に添加した。その溶液はより粘稠とな
り、その溶液のｐＨは 7.8であった。次に、7.32ｇのビスフェノールＡ双性イオ
ンの19重量パーセント水溶液を、そのCarbopol溶液に、それを攪拌しながら、ゆ
っくりと添加した。すべてのビスフェノールＡ双性イオンを添加した後、さらに
15分間にわたって、攪拌を続けた。得られた溶液は透明で、粘稠であった。
10 milのドローダウンバーを使用して、この溶液をガラス板上にキャストした
。そのフィルムを周囲条件下で３時間にわたって乾燥した後、そのフィルムは紫
外線硬化が可能な状態になった。そのフィルムの半分をアルミニウム箔で覆って
、紫外線への露光を防止した。そのガラス板を紫外線ランプの下に置いた。それ
らのコーティングの硬化に使用したランプは、American Ultraviolet Companyに
よって製造されたものである。それは、Model PC10-1-H2 200 WPILamp Intensit
y電源およびIR 1000F型ランプからなっている。それ
らの試料を、３または５分間にわたって、そのランプに露光させた。硬化される
べきコーティングの位置における３分間の露光の場合、UVICURE UV Curing Radi
ometer（Virginia州SterlingのElectronics Instrument & Technology）によっ
て測定されたフラックスは0.85J/cm2 であった。「そのコーティングの位置」と
いう用語は、そのランプからそのコーティングまでの距離を指す。この距離は、
そのUVICURE UV Curing Radiometerによって記録されるフラックスが0.85J/cm2
となるまで調整した。その紫外線ランプへの３および５分間の露光時間の後、ｐ
Ｈが１２の５パーセント水酸化アンモニウム溶液で濯ぐと、パターン形成が認め
られた。その露光させた領域は、そのガラス板上に留まり、その（アルミニウム
箔で覆って）露光させなかった領域は濯ぎ落とされた。３および５分間露光させ
た両方のガラス板を１時間にわたって 120℃のオーブン中に置いた。冷却後、0.
1ＮのＮａＯＨ溶液を、そのコーティングの表面上に載せた。これは、プリント
配線回路基板のためのパターン形成後に、そのコーティングが耐えなければなら
ない状態を模擬実験するためのものである。その0.1ＮのＮａＯＨ溶液に曝して
３分後、そのコーティングには何の変化も認められなかった。The present invention relates to solder masks, and more particularly, to liquid-photo imageable solder masks and printed wiring boards that include such solder masks. A feature of the preferred photoimageable solder mask coating is that it is developed with a slightly alkaline aqueous solution, thereby avoiding the use of organic solvents in the development process. Desirable solder mask coatings should also exhibit flexibility, heat and chemical resistance, surface hardness, abrasion resistance and rapid cure rates. These stringent requirements mean that the UV curable compounds and compositions must be carefully formulated in order for the solder mask to be commercially acceptable. Solder is generally an alloy of about 60 percent tin and 40 percent lead and is used to attach electrical components to printed wiring boards (PWB). A solder mask is a coating that covers or masks any areas of the PWB so that those areas do not receive any solder during a vapor phase soldering or flow soldering operation. In the flow soldering process, the PWB passes through the standing wave of the flux and, after preheating, through the standing wave of the molten solder. The term "flow" refers to a standing wave formed by pumping a liquid, either unaerated or aerated or foamed, from below its surface. The primary function of the solder mask is to limit its molten solder coverage to areas of the PWB (holes, pads, and leads) that are not covered by the solder mask. Other features of the solder mask include reduced solder bridging, elimination of short circuits, reduced cost and weight due to reduced solder deposition volume, reduced solder pot contamination (copper and gold), and PWB from damage during handling. Protection of circuit components, providing an environmental barrier, filling the space between conductors and pads with a material having known dielectric properties, and electrical and conductor or via interconnects when electrical components are mounted directly on conductors. Between providing an insulating or dielectric barrier. That at least a slight oxide layer or film forms on any surface, regardless of how chemically and physically it is initially clean when exposed to atmospheric conditions Is well known. This is especially true for surfaces such as copper, which oxidize immediately upon exposure to air. Therefore, when it is desired to apply solder to a metal surface or component lead, in order to obtain a good adhesion between the solder and the surface to be connected, the solder must be applied before it is applied. It is necessary to thoroughly clean the surface of the material to be applied. For this purpose, the metal surfaces are cleaned using a flux which is an acidic compound prior to the application of the solder to the metal surfaces. In PWB soldering, the solder mask must be able to withstand the chemical attack of the flux. It must be able to withstand the high temperatures of the solder bath. Typically, the solder bath is maintained at a temperature between 400 ° F. and 600 ° F., which is too high for conventional photoresists. The solder mask must be able to maintain good adhesion to the PWB without regard to the chemicals in the flux and the high temperatures of the solder bath. Liquid-photoimageable solder masks are known and are described, for example, in U.S. Pat. I have. However, all of the solder masks described in these patents are developed with organic solvents. Commercially available solder mask materials that can be developed in aqueous systems (eg, Ciba Contains an organic solvent. Developable in aqueous systems, free of organic solvents, withstands chemical attack of flux and high temperature of solder bath, unaffected by chemicals in those flux and high temperature of solder bath, good adhesion to circuit board It is desirable to provide a liquid-photoimageable solder mask composition that can maintain the following. In a first aspect, the invention includes an aqueous solution of (1) an arylcyclic sulfonium zwitterion, or (2) a polymer comprising an arylcyclic sulfonium zwitterion and two or more carboxyl groups. It is a solder mask composition. In a second aspect, the invention relates to (1) an arylcyclic sulfonium zwitterion, or (2) a mixture of an arylcyclic sulfonium zwitterion and a polymer comprising two or more carboxyl groups. 1 is a printed wiring board provided with a solder mask including a prepared cured polymer coating. In a third aspect, the invention provides a method comprising: 1) (1) an arylcyclic sulfonium zwitterion, or (2) a polymer comprising an arylcyclic sulfonium zwitterion and two or more carboxyl groups. Coating the printed wiring board with an aqueous solution; 2) exposing the coating to ultraviolet light only in an arbitrary area to polymerize the zwitterionic monomer on the exposed area; 3) coating the exposed coating. Developing with water or an alkaline aqueous solution, and 4) curing the developed coating. Generally, the sulfonium zwitterion that can be used in the present invention has the following general formula Wherein Z is a bridging group, —O—, —S—, (CH 2 ) c , and —CR ″ 2-, where R '' Is alkyl having 1 to 4 carbon atoms, c is an integer of 1 to 10, each sulfonium group is meta or preferably ortho or para to said phenoxide group, R is hydroxyl , Chlorine, bromine, alkyl having 1 to 16 (preferably 1 to 4) carbon atoms, or alkoxy having 1 to 12 (preferably 1 to 4) carbon atoms. Is optionally substituted with a hydroxyl group; n is an integer from 0 to 2; A ′ and B ′ are independently —CH 2 — or —CH (R ′ ″) —, where R '''Is hydroxyl or alkyl having 1 to 8 carbon atoms Properly is hydroxy alkyl, m is 0, 1, 2 or 3, k is 1 or 2. R ″ may be CF 3 O— (CF 2 ) a CF 3 , or (CF 2 ) a CF 3 , where a is an integer from 1 to 8, and Z is It may be. A typical polyfunctional monomer within the above general formula is 1,1 ′-((1-methylethylidene) -bis- (6-hydroxy-3,1-phenylene))-bis- (tetrahydro Thiophenium hydroxide) -bis- (internal salt) (also referred to herein as p-bisphenol A zwitterion), 1,1 ′-(dimethylene-bis- (oxy-4-hydroxy-2, 1-phenylene))-bis- (tetrahydrothiophenium hydroxide) -bis- (internal salt), 1,1 '-(methylene-bis- (4-hydroxy-3,1-phenylene))-bis- (Tetrahydrothiophenium hydroxide) -bis- (internal salt), 1,1 '-((1-methylethylidene) -bis- (6-hydroxy-3,1-phenylene))-bis- (3- Hydroxytetrahydrothiophenium hydroxide) -bis- (internal salt), and 1,1 '-((2,3,4,5-tetrahydroxyhexamethylene) -bis- (oxy-4-hydroxy-2, 1-phenylene))-bis- (tetrahydrothiophenylene Beam hydroxide) - include (internal salt) (herein also referred to as diphenol acid Mannitol zwitterionic) - bis. The preparation of polyfunctional zwitterionic monomers corresponding to the above general formula wherein the sulfonium group is ortho or para to the phenoxide group is described in U.S. Pat.Nos. 3,636,052, 3,723,386, 4,089,877, and Journal Paint Technology , Vol. 46, No. 588, January 1974, p. 41. Preferred zwitterions that can be used in the practice of the present invention for the preparation of solder mask compositions are Is represented by More preferred zwitterions that can be used in the practice of the present invention for the preparation of solder mask compositions are bisphenol A zwitterions and 6-fluorobisphenol A zwitterions, most preferably What is done is the bisphenol A zwitterion. Generally, the solder mask composition of the present invention can be prepared by dissolving the zwitterion in water. Although the amount of zwitterion employed will depend on various factors, including its solubility in water, the desired viscosity of the composition, and its desired end use, generally, the zwitterion is It can be present in an amount of 1 to 70 weight percent, preferably 20 to 65 weight percent, more preferably 30 to 60 weight percent, and most preferably 40 to 55 weight percent, based on the weight of the composition. The solder mask composition can include a polymer containing one or more carboxyl groups to increase the viscosity of the composition. The polymer containing a carboxyl group is neutralized before being added to the sulfonium zwitterionic solution and advantageously avoids gelling under acidic conditions. While any neutralizing agent is suitable for this neutralization, ammonium hydroxide is most preferred as it regenerates the acid during drying of the coating prior to the curing reaction. Polymers containing a carboxyl group that can be used in the practice of the present invention for the preparation of the solder mask composition include polymers and copolymers of acrylic acid and methacrylic acid. Examples of these polymers are described in B. Cleveland, Ohio. F. A hydrophilic, water-swellable, cross-linked acrylic acid polymer sold as Carbopol ™ resin by the Goodrich Company. The amount of carboxylic acid-containing polymer most conveniently used will depend on various factors, such as the particular polymer, but generally, the carboxyl-containing polymer will be present in an amount of from 0.05 to about 0.05% by weight of the composition. It is used in an amount of 10% by weight, preferably 0.1-5% by weight, most preferably 0.5-1.0% by weight. Generally, the solder mask of the present invention is prepared by using a partially completed printed circuit board as a starting material. In a first step, the printed circuit board is coated with an aqueous solution of an arylcyclic sulfonium zwitterion, and the coated substrate is exposed through a photomask to an ultraviolet light source in an arbitrary area, and the zwitter on the exposed area is exposed. The zwitterionic monomer is polymerized. The coating is developed with water or an aqueous alkaline solution to remove the unexposed, and hence unpolymerized sulfonium zwitterions, exposing the underlying metal. The exposed metal area is brought into contact with the solder, leaving the solder on the exposed metal. A flow soldering method can be conveniently used. Next, various electronic components and wiring are connected using the solder in these arbitrary regions. The following examples and comparative examples are set forth to illustrate the invention and should not be construed as limiting its scope. All parts and percentages are by weight unless otherwise indicated. Example 1 A 20 percent aqueous solution of bisphenol A zwitterion was poured onto the center of a 4 "wafer coated with copper. Some water was allowed to evaporate. The material on the wafer was allowed to stand at 500 rpm for 10 seconds. Was applied at 2000 rpm for 30 seconds to form a non-tacky film, which was exposed to UV light through a mask for 100 seconds, after which the wafer was developed in a water bath. The unexposed area was removed and the wafer was placed in an oven at 100 ° C. for 20 minutes, resulting in a hard coating that resisted 6H pencil scratching, which supported the 260 ° C. solder. . 2 × 2.5 inch square FR4 (fiber-reinforced epoxy resin) path having a printed circuit of the coating had a thickness of 15 [mu] m. example 2 copper Was sprayed with a 20 weight percent aqueous solution of bisphenol A zwitterion, the water was allowed to evaporate to form a non-stick coating, and the copper printed circuit section was 0.125 inch OD x 0.31 inch ID and 0.02 inch wide. (A mask that contacts or touches the film, also known as a "contact mask"). The panel was exposed to UV light for 100 seconds with an American UV PC1421 medium pressure mercury lamp equipped with a 200 watt / inch 5 "arc. The exposure dose was 0.8 J / cm, calibrated with a Uvicure Model 254 sensor. was 2. after exposure, to remove the printed circuit forming aid. the panel was placed in water and then placed for 15 minutes in 90 ° C. oven. covered did not over the region in the form aids Gave a hard surface that could withstand the scratching of a 6H pencil, and the copper surface was visible in the areas protected by the forming aid. The polymer coating was not damaged by the solder temperature of 370 ° C. Examples 3 and 4 Except that a 54 percent and 40.3 percent aqueous solution of bisphenol A zwitterion was used. The procedure described in Example 2 was repeated, and a hard surface resistant to scratching by a 6H pencil was obtained on the areas not covered by the forming aid as in Example 2. The printed circuit In the area protected by the forming aid, the copper surface was visible in both examples, and the solder was placed on copper that was not coated with the polymer. The polymer coating was not damaged by the solder temperature of 370 ° C. Example 5 91.32 g of water was added to the jar, a Kauru type mixing impeller was attached to a pneumatic stirrer and the water was stirred at about 2000 rpm. To the water was slowly added 0.50 g of Carbopol ™ 674 (a crosslinked acrylic acid polymer from BF Goodrich) The solution was stirred for about 1 hour. Percent hydroxide an The solution was added to the stirring solution, the solution became more viscous and the pH of the solution was 7.8.7.32 g of a 19 weight percent aqueous solution of bisphenol A zwitterion was then added to the solution. To the Carbopol solution, it was added slowly with stirring.After all the bisphenol A zwitterions were added, stirring was continued for another 15 minutes.The resulting solution was clear and viscous. The solution was cast using a 10 mil drawdown bar onto a glass plate, and after drying the film under ambient conditions for 3 hours, the film was ready for UV curing. Half of the film was covered with aluminum foil to prevent exposure to ultraviolet light. The glass plate was placed under a UV lamp. The lamp used to cure those coatings was manufactured by the American Ultraviolet Company. It consists of a Model PC10-1-H2 200 WPILamp Intensity power supply and IR 1000F lamp. The samples were exposed to the lamp for 3 or 5 minutes. For a 3 minute exposure at the location of the coating to be cured, the flux measured by a UVICURE UV Curing Radiometer (Electronics Instrument & Technology, Sterling, Virginia) was 0.85 J / cm 2 . The term "location of the coating" refers to the distance from the lamp to the coating. This distance was adjusted until the flux recorded by the UVICURE UV Curing Radiometer was 0.85 J / cm 2 . After 3 and 5 minutes of exposure to the UV lamp, pattern formation was observed upon rinsing with a 5 percent ammonium hydroxide solution at pH 12. The exposed areas remained on the glass plate and the unexposed areas (covered with aluminum foil) were rinsed off. Both glass plates exposed for 3 and 5 minutes were placed in an oven at 120 ° C. for 1 hour. After cooling, a 0.1 N NaOH solution was placed on the surface of the coating. This is to simulate the condition that the coating must withstand after forming the pattern for the printed circuit board. After 3 minutes of exposure to the 0.1 N NaOH solution, no change was observed in the coating.
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(72)発明者 ウォーレン，マルコム，ダブリュ.
アメリカ合衆国，ミシガン 48642，ミッ
ドランド，イーストローン ドライブ
1811，アパートメント エル―１
(72)発明者 シュミット，ドナルド，エル.
アメリカ合衆国，ミシガン 48640，ミッ
ドランド，セント メリーズ ドライブ
2412
(72)発明者 ローズ，ジェネ，ディー
アメリカ合衆国，ミシガン 48642，ミッ
ドランド，イースト セント アンドリュ
ーズ ロード 216────────────────────────────────────────────────── ───
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(72) Inventors Warren, Malcolm, W.
United States, Michigan 48642, Michigan
Dorand, East Lawn Drive
1811, Apartment El-1
(72) Inventors Schmidt, Donald, El.
United States, Michigan 48640,
Dorand, St. Mary's Drive
2412
(72) Inventor Rose, Gene, Dee
United States, Michigan 48642, Michigan
Dorand, East St. Andrew
Roads 216