JP2016028267A - アルカリ水溶性ｕｖ遮断組成物および水溶性ｕｖ透明フィルムを用いた基材上の撮像 - Google Patents

Abstract

【課題】プリント回路基板等の電子物品の製造のためのより効率的かつ環境に優しい方法を提供する。
【解決手段】プリント回路基板等の基材は、水性アルカリで現像可能なＵＶ感光性材料でコーティングされ、続いてそのＵＶ感光性材料をコーティングするために水溶性ＵＶ透明フィルムを塗布する。アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、マスクとして機能するためにＵＶ遮断フィルムの表面に選択的に塗布される。ＵＶ光は、このマスクによって覆われていないＵＶ感光性材料の部分に当てられる。ＵＶ遮断組成物、ＵＶ透明フィルム、およびＵＶ感光性材料の選択部分は、基材上に画像を形成するために水性アルカリ現像液で同時に除去される。
【選択図】なし

Description

本発明は、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物および水溶性ＵＶ透明フィルムを用いた基材上の選択的撮像を対象とする。より具体的には、本発明は、プリント回路基板等の電子物品の製造のためのより効率的かつ環境に優しい方法を提供するためのアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物および水溶性ＵＶ透明フィルムを用いた基材上の選択的撮像を対象とする。

エレクトロニクス産業における１つの問題は、プリント回路基板の製造などにおける適切な整列または位置合わせである。位置合わせは、１つ以上のプリント回路パターンまたはこれらの部分の、プリント回路基板の反対側の別のパターンの基板上の所望の位置に対する相対位置である。

多層プリント回路基板の製造における最終ステップのうちの１つは、外層へのはんだマスクの塗布である。はんだマスクは次に、任意の溶媒を除去するために指触乾燥され、特定の区域が基板から現像され得るように、フォトツールを用いて選択的に露光される。ジアゾ、ハロゲン化銀、石英、またはクロムから典型的になるこのようなフォトツールは、回路線配置の「理想的な」寸法に基づいて調製される。しかしながら、「理想的な」寸法からの実際の基板寸法または回路線の変動が、基板の製造に利用される厳密な処理のため一般的である。動的に変化する基板と組み合わせて「理想的な」フォトツールを使用することは、多層積層板において基板間の位置合わせの問題をもたらすことが多い。はんだマスクのステップが多層プリント回路基板の製造において最終ステップのうちの１つであるため、位置ずれによって引き起こされる廃棄された基板は、費用がかかり、かつ非効率な製造過程につながる。位置ずれは、貫通孔から線への接続の失敗、および貫通孔と孤立導体との間の短絡を生じさせる。さらに、従来の実践では、作業者は多くの場合、複数の固定のフォトツールを用意し、位置ずれを避けるためにフォトツールと基板との間の最適な適合を見出すことを手動で試みる。このような過程は、不正確でありかつ時間がかかり、多層プリント回路基板製造のさらなる非効率性をもたらす。

位置合わせの問題に対処するために、混成のインクジェットはんだマスク撮像方法が開発された。この方法では、はんだマスクは、従来の様式で塗布され、プリント回路基板は、予め洗浄され、次いではんだマスクでコーティングされ、予め乾燥される。視覚システムは次に、基板上の基準を捕捉し、多くの場合に従来の手段を用いて達成されるより高い精度で基板および印刷画像を整列させる。インクジェットプリンタは次に、基板上のＵＶ遮断材料を印刷し、それによってはんだマスクに必要とされるパターンを画定する。基板は、ＵＶ照射に露光され、インクジェットされた層が犠牲マスクになる。基板は次に、パッド、または貫通孔およびビア等の開口部で完成した基板を生産するために現像される。

しかしながら、上記の過程にはその限界がある。はんだマスクは、はんだマスクの選択された部分が基板から現像されなければならない、隆起した貫通孔、ビア、および金属トラックの区域で大きく加工した表面に塗布される。プリント回路基板内の多くの貫通孔およびビアが大きい表面積を有するため、貫通孔およびビアを覆うはんだマスクは、それらを常に充填せず、表面を平坦化する。貫通孔およびビアへのインクジェット印刷ＵＶブロックインクは、多量のインクを浪費し、この過程を困難かつ時間のかかるものにする。加えて、貫通孔およびビアがＵＶブロックインクで充填されると、貫通孔およびビアの内側からインクを除去するのは非常に難しい。これは、貫通孔およびビアの連続性の損失を引き起こし、それによってスクラップ基板を発生させる。したがって、プリント回路基板等の基材上の画像を形成する改善された方法に対する必要性が依然として存在する。

方法は、１つ以上の開孔を備える基材を提供することと、この１つ以上の開孔を備える基材の表面に隣接してアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料を塗布することと、このアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料に隣接して水溶性ＵＶ透明フィルムを塗布することと、この水溶性ＵＶ透明フィルムに隣接してアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物を選択的に塗布することと、このアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物で覆われた領域を除いて、アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料をＵＶ照射に露光することと、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物、水溶性ＵＶ透明フィルム、およびアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料の選択部分をアルカリ性水溶液で同時に除去することとを含む。

本方法は、高速かつ経済的である。ＵＶ遮断組成物、ＵＶ透明フィルム、およびＵＶ感光性材料はすべて、同時に基材から除去され得る。基材から材料の各々を除去する別個のステップが必要とされない。本方法はまた、ＵＶ遮断組成物、ＵＶ透明フィルム、およびＵＶ感光性材料がアルカリ性水溶液で基材から除去され得るため、環境に優しい。撮像過程のために多くの従来の現像液に使用される有毒かつ環境に悪い有機溶媒が避けられる。

多くの従来の撮像過程では、ＵＶ遮断組成物は、開孔に詰まり、除去を非常に困難かつ時間のかかるものにする。ＵＶ遮断組成物の実質的に完全な除去が望まれる。水溶性ＵＶ透明フィルムは、開孔内ならびにＵＶ遮断組成物が不要である基材の他の区域内のＵＶ遮断組成物の不要な堆積を防ぐ。本発明は、プリント回路基板等の電子物品の製造に使用され得る。

本明細書全体を通して使用されるとき、以下の略語は、文脈で別途示されない限り、以下の意味を有する：℃＝セ氏温度、ｇ＝グラム、Ｌ＝リットル、ｍＬ＝ミリリットル、ｃｍ＝センチメートル、μ＝μｍ＝ミクロン、ｃＰｓ＝センチポアズ、Ｗ＝ワット＝アンペア×ボルト、ｍＪ＝ミリジュール、ｃＰｓ＝１パスカル（１ミリパスカル秒）、ＤＩ＝脱イオン化、Ａ＝アンペア、ｄｍ＝デシメートル、ｗｔ％＝重量パーセント、ＵＶ＝紫外線、ＳＥＭ＝走査型電子顕微鏡、およびＰＣＢ＝プリント回路基板またはプリント配線基板。

「開孔」は、開口部または穴を意味する。「隣接する」は、近接または接触を意味し、「特徴」は、基材上またはその中の開孔、構成要素、および回路を意味し、「平坦化する」は、表面の輪郭を平らにする過程を意味し、「水性アルカリ」は、７を超えるｐＨを意味し、「水溶性」は、材料が酸性、中性、またはアルカリｐＨを有し得る水性溶液に可溶であることを意味し、「基準」は、基準点または尺度として使用するために生成された画像に現れる撮像システムの視野内に配置された物体を意味する。「屈折させる」は、（光を）曲げることを意味し、用語「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、単数形および複数形の両方を指す。すべての百分率は、別途記載されない限り、重量によるものである。すべての数値範囲は、このような数値範囲が合計１００％になるように抑制されることが論理的であることを除いて、包括的であり、任意の順序で組み合わせることができる。

記載される方法は、プリント回路基板等の基材を製造することを実質的に対象とするが、本方法、ならびにアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物、水溶性ＵＶ透明フィルム、および水性アルカリＵＶ感光性材料は、迅速かつ効率的な撮像が所望され、実質的にすべての不要な残留物が除去される様々な基材の製造に使用され得、かつ表面の平坦化が困難であり得るようにその表面上に様々な特徴を含むことが想起される。

プリント回路基板は、織布／積層のガラス繊維材料等の基材を含む。このような基材の一例は、ＦＲ４／ガラスエポキシ積層板である。基材は硬質であり、ドリル穿孔され、機械加工され得る。このようなプリント回路基板は、例えば導電性電気相互接続、例として隆起するか、表面と同一平面であり得るトレースなどの様々な特徴のパターン化されたネットワークを含む。このようなトレースは典型的に、基材の表面に塗布されたフォトリソグラフィでパターン化した銅である。このような方法は、当該技術分野において周知である。金属トレースに加えて、基材は、多層プリント回路基板のように積層板間の電子回路の相互接続を可能にする貫通孔およびビア等の複数の開孔を含む。開孔のうちのいくつかは、隆起するか、または基材の表面と同一平面であり得る。このような特徴は、加工した表面を基材に提供する。典型的に、基材は洗浄される。従来の洗浄配合物が使用され得る。基材がプリント回路基板であるとき、洗浄液は、１０％の硫酸等の希釈酸性水溶液であり得る。任意に、基材は、水道水で洗い流される。

はんだマスク等のアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料は、基材の表面に隣接してコーティングされる。アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料は、カーテンコーティングまたは他の従来の過程によって基材に塗布され得る。好ましくは、ＵＶ感光性材料は、液状はんだマスクであり、７を超えるｐＨ、好ましくは、７．５〜１２のｐＨを有する水性アルカリ現像液で可溶である。市販のアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料は、Ｔａｉｙｏによって製造されるＰＳＲ−４０００−ＢＮ Ｇｒｅｅｎである。他の液状アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料の例は、米国特許第５，９５２，１５４号、同第５，９３９，２３８号、同第５，９３９，２３９号、および同第６，３２９，１２３号に記載され、これらの開示全体が参照により本明細書に組み込まれる。ＵＶ感光性材料は、基材全体の表面を覆い、基材の表面上の貫通孔およびビアを少なくとも部分的に充填する。貫通孔およびビアは、大きさおよび表面積が様々であり得る。比較的大きい表面積を有するものなどの開孔は典型的に、ＵＶ感光性材料で完全に充填されない。部分的に充填された開孔および隆起したトレースは、非平坦化または加工した表面を提供する。ＵＶ感光性材料は、溶媒を除去し、ＵＶ感光性材料を部分的に硬化するように指触硬化または乾燥される。指触硬化は典型的に、従来の炉内でＵＶ感光性材料を乾燥することを伴う。アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料は、ネガティブ作用またはポジティブ作用であり得る。ＵＶ感光性材料がネガティブ作用であると、最終硬化中にＵＶ照射に露光されるＵＶ感光性材料の部分は、アルカリ性水溶液を塗布した後、基材上にとどまる。ＵＶ感光性材料がポジティブ作用であるとき、ＵＶ照射に露光された部分は、アルカリ性水溶液で除去される。典型的に、感光性材料は、ネガティブ作用である。

水溶性ＵＶ透明フィルムは次に、貫通孔、ビア、および表面を平坦化する他の表面特徴を覆うために、アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料に隣接して積層される。フィルムの厚さは、５μｍ以上に及び得る。好ましくは、フィルムは、５μｍ〜８０μｍの厚さ範囲を有する。８０μｍより厚いフィルムは典型的に、光を屈折させ、光のアンダーカットを引き起こす。ＵＶ透明フィルムが厚すぎる場合、それらはＵＶ光を屈折させるか、または散乱させることがあり、それによって、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物で覆われたＵＶ感光性材料の区分が、不必要に屈折光または散乱光に露光される場合がある。このような水溶性ＵＶ透明フィルムは、これらに限定されないが、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、水溶性セルロースエーテル、水溶性カルボキシアルキルセルロースエーテル、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、カルボキシアルキルデンプンの水溶性塩、ポリビニルピロリドン、様々なポリアクリルアミド、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、およびエチレンオキシドポリマーなどの水溶性ポリマー材料を含む。好ましくは、水溶性ＵＶ透明フィルムは、ポリビニルアルコールである。フィルムは、可撓性を有し、指触乾燥されたアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料に付着する。市販の水溶性ＵＶ透明フィルムの一例は、Ｄｏｗ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡ．から入手可能なＬＩＴＨＯＢＡＳＥ（商標）水溶性ＵＶ透明ポリビニルアルコールフィルムである。

好ましくは、視覚システムは、基材の表面上の基準を捕捉するために使用され、デジタルＵＶ感光性材料データをスケーリングする。このような視覚システムは、当該技術分野において周知である。視覚システムの一例は、ＬＰＫＦ Ｌａｓｅｒ＆ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓによるＬＰＫＦ ＰｒｏｔｏＭａｔ（商標）Ｈ１００基準認識カメラである。

アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、所望のパターンのネガティブまたはポジティブのいずれかを形成するためにＵＶ透明フィルムに選択的に塗布される。典型的に、ＵＶ遮断組成物は、所望のパターンのネガティブを形成する。

アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、実質的にホットメルトインクであり、有機溶媒ならびに水を含まない。これは、追加の溶媒または水が組成物中に含まれず、微量の溶媒または水のみが、組成物を作成するために使用される様々な成分の製造において不純物または副生成物として存在し得ることを意味する。好ましくは、組成物は、１００重量％の固体である。それらは、低流展性であり、したがってそれらは、０．０５〜０．２５、または０．０８〜０．１８などの範囲のアスペクト比（高さ対幅）で印刷されたドットを形成する。それらはまた、良好な画質を有する画像を形成する。

アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、室温で固体である１つ以上のロジン樹脂を含む。ロジン樹脂は、フェナントレン核を有する一般式Ｃ_１９Ｈ_２９ＣＯＯＨでアビエチンおよびピマル型のロジン酸から誘導される、完全に水素化もしくは部分的に水素化したロジン酸またはこれらの塩を含む。異性体は、これらに限定されないが、レボピマール酸、ネオアビエチン酸、パルストリン酸、デヒドロアビエチン酸、ジヒドロアビエチン酸（３が予想される）、およびテトラヒドロアビエチン酸を含む。平均重量分子量は、３００〜３０８、または３０２〜３０６などに及ぶ。酸価は、少なくとも１５０、または１５５〜１９０、もしくは１６０〜１８０ｍｇＫＯＨ／ｇなどである。ロジンは、松の木（主にダイオウマツおよびスラッシュマツ）から誘導される。ガムロジンは、生木から採取された含油樹脂からテレビン油の蒸留後に得られた残留物である。ウッドロジンは、ナフサでパインスタンプを抽出し、かつ揮発性画分から蒸留することによって得られる。トール油は、トール油の分別の副生成物である。水素化したロジン樹脂は、それらの天然源から商業的に得られるか、またはそれから抽出され、本明細書に開示される方法に従って精製され得る。市販の部分的に水素化したロジン樹脂の一例は、Ｐｉｎｏｖａ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄから入手可能なＳＴＡＹＢＥＬＩＴＥ（登録商標）Ａ水素化したロジンである。別の市販の部分的に水素化したロジン樹脂は、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＳＴＡＹＢＥＬＩＴＥ（登録商標）Ｒｅｓｉｎ−Ｅである。市販の完全に水素化したロジンの一例は、Ｅａｓｔｍａｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＦＯＲＡＬ（商標）ＡＸ−Ｅである。ロジン樹脂は、１５重量％〜５０重量％、好ましくは２０重量％〜３０重量％の量でアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物中に含まれる。

アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物はまた、式Ｒ−ＣＯＯ−Ｍを有する１つ以上の脂肪酸またはこれらの塩を含み、式中、Ｒは、直鎖、分岐、もしくは環状アルキル、または７〜４８個の炭素原子、好ましくは１２〜２４個の炭素原子を有するアルケニル基であり、Ｍは、水素、またはナトリウム、カリウム、カルシウム、アンモニウム、もしくはＮＨ_ｙ（ＣＨ_２ＣＨ_２ＯＨ）_ｚなどの対イオンであり、式中、ｙおよびｚは、０〜４の整数であり、これらの総和は常に４である。このような脂肪酸は、これらに限定されないが、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、リノール酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸、ならびにこれらの塩を含む。好ましくは、脂肪酸は、ラウリン酸、リノール酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびこれらの塩から選択される。より好ましくは、脂肪酸は、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、およびこれらの塩から選択される。このような脂肪酸およびこれらの塩は、１９０以上、典型的に１９５〜２５０ｍｇＫＯＨ／ｇの酸価を有する。脂肪酸またはこれらの塩のうちの多くは、マリン、菜種、獣脂、トール油、大豆、綿実、およびココナツ等の天然油から誘導され得る。このような脂肪酸、塩、および混合物は、市販されるか、または当該技術分野において既知の技術によって製造され得るかのいずれかである。脂肪酸は、４０重量％〜８０重量％、好ましくは５５重量％〜６５重量％の量で含まれ得る。

アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、正味１６０ＫＯＨ／ｇ以上の酸価を有することができる。好ましくは、ＵＶ遮断組成物は、正味２００ＫＯＨ／ｇ〜２２０ＫＯＨ／ｇの酸価を有する。

１つ以上のＵＶ遮断剤は、ＵＶ遮断組成物中に含まれる。それらは、ＵＶ光が下地フィルムおよびＵＶ感光性材料と接触するのを阻止するのに十分な量でＵＶ遮断組成物中に含まれる。好ましくは、ＵＶ遮断剤は、ＵＶ遮断組成物の０．０５重量％〜１０重量％、より好ましくは１重量％〜５重量％の量で含まれる。このようなＵＶ遮断剤は、これらに限定されないが、ベンゾフェノンおよびベンゾフェノン誘導体を含む。このようなベンゾフェノン誘導体は、これらに限定されないが、４−（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−（メチルエチルアミノ）ベンゾフェノン、２，２’−（ジヒドロキシ−４−メトキシ）ベンゾフェノン、および４，４’−ビス（ジフェノキシ）ベンゾフェノンを含む。トリアジン、例えばｓ−トリアジン、安息香酸、例えばオクチル−ｐ−ジメチルアミノ安息香酸、桂皮酸塩、例えばメトキシ桂皮酸オクチル、サリチル酸塩、例えばサリチル酸オクチル、クリレン（ｃｒｙｌｅｎｅｓ）、例えばオクトクリレン（ｏｃｔｏｃｒｙｌｅｎｅ）、シアノアクリレート、例えば２−エチルヘキシル２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、マロン酸塩、オキサニリド、２−シアノアクリレート、およびホルムアミジン。

さらなるＵＶ遮断剤は、これらに限定されないが、アントラキノン、置換アントラキノン類、例えばアルキル、ハロゲン置換アントラキノン、例えば２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、ｐ−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、および２−アミルアントラキノン、任意に置換多核キノン類、例えば１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、２，３−ジクロロナフトキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、３−クロロ−２−メチルアントラキノン、レテンキノン（ｒｅｔｅｎｅｑｕｉｎｏｎｅ）、７，８，９，１０−テトラヒドロナフサアントラキノン、１，２，３，４−テトラヒドロベンズアントラセン７，２−ジオン、アセトフェノン類、例えばアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、および２−メチル−１−（４−メチルチオ）フェニル−２−モルホリン−プロパン−１−オン；チオキサントン類、例えば２−メチルチオキサントン、２−デシルチオキサントン、２−ドデシルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、および２，４−ジイソプロピルチオキサントン；ケタール類、例えばアセトフェノンジメチルケタールおよびジベンジルケタール；ベンゾイン類およびベンゾインアルキルエーテル類、例えばベンゾイン、ベンジルベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、およびベンゾインイソブチルエーテル；アゾ化合物、例えばアゾビスイソバレロニトリル（ａｚｏｂｉｓｉｓｏｖａｌｅｒｏｎｉｔｒｉｌｅ）；ミヒラーケトン、エチルミヒラーケトン、およびキサントン、ならびにこれらの混合物を含む。

有機顔料は、ＵＶ遮断剤として使用され得る。このような有機顔料は、これらに限定されないが、カーボンブラック、インジゴ、フタロシアニン、パラレッド、フラバノイドを含み、例えば、赤色、黄色、青色、橙色、および象牙色がＵＶ遮断剤として使用され得る。カラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）番号を有する顔料の例としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー２４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー５５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー８３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１０９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１１０、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１６８、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド９７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１８０、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット２９、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラウン２５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、およびＣ．Ｉ．ピグメントブラック７．が挙げられる。他の好適な顔料は、これらに限定されないが、二酸化チタン、プルシアンブルー、硫化カドミウム、酸化鉄、ヴァーミリオン、ウルトラマリン、クロム酸塩、モリブデン酸塩、および混合クロム酸塩を含むクロム顔料、鉛、亜鉛、バリウム、カルシウム、および混合物の硫酸塩、ならびにこれらの改質顔料を含み、これらは、プリムローズ（ｐｒｉｍｒｏｓｅ）、レモン（ｌｅｍｏｎ）、ミドルオレンジ（ｍｉｄｄｌｅ ｏｒａｎｇｅ）、スカーレット（ｓｃａｒｌｅｔ）、レッドクロム（ｒｅｄ ｃｈｒｏｍｅ）という商品名で緑がかった黄色から赤色の顔料として市販されている。

有機色素はまた、ＵＶ遮断剤としてＵＶ遮断組成物に使用され得る。このような色素は、これらに限定されないが、アゾ色素、アントラキノン、ベンゾジフラノン、インジゴイド、ポリメチンおよび関連色素、スチリル、ジおよびトリアリールカルボニウム色素および関連色素、キノフタロン、硫黄系色素、ニトロおよびニトロソ色素、スチルベン、ホルマザン、ジオキサジン、ペリレン、キナクリドン、ピロロピロール、イソインドリン、ならびにイソインドリノンを含む。他の好適な色素は、これらに限定されないが、アゾ色素、金属錯体色素、ナフトール色素、インジゴ色素、カルボニウム色素、キノンイミン色素、キサンテン色素、シアニン色素、キノリン色素、ニトロ色素、ニトロソ色素、ベンゾキノン色素、ナフトキノン色素、ペモリン色素、フタロシアニン色素、ロイコ色素、および蛍光色素を含む。蛍光色素の例は、キサンテン、例えばローダミンおよびフルオレセイン、ビマン、クマリン、例えばウンベリフェロン、芳香族アミン、例えばダンシル、スクアラート（ｓｑｕａｒａｔｅ）色素、ベンゾフラン、シアニン、メロシアニン、希土キレート、ならびにカルバゾールである。

市販のＵＶ遮断剤は、これらに限定されないが、Ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ Ｉｎｃ．から入手可能なＣＹＡＳＯＲＢ（商標）ＵＶ ２４、Ｓｐｅｅｄｃｕｒｅ（商標）ＩＴＸ、ＥＨＡ、および３０４０、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）１８４、３６９、９０７、および１８５０、Ｄａｒａｃｕｒｅ（商標）１１７３を含む。Ｓｐｅｅｄｃｕｒｅ（商標）、Ｉｒｇａｃｕｒｅ（商標）、およびＤａｒａｃｕｒｅ（商標）はそれぞれ、Ｌａｍｂｓｏｎ ＰｌｃおよびＣｉｂａ ＧｍｂＨの登録商標であり、Ｓｅｎｓｉｅｎｔ Ｄ＆Ｃ Ｇｒｅｅｎ ６がＳｅｎｓｉｅｎｔ Ｃｏｓｍｅｔｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手可能である。

さらなる任意の添加剤は、これらに限定されないが、非イオン、カチオン、アニオン、および両性等の界面活性剤、スリップ調節剤、チキソトロープ剤、消泡剤、可塑剤、増粘剤、酸化防止剤、防かび剤、殺菌剤、ならびに帯電防止剤を含む。このような任意の添加剤は、当該技術分野において周知であり、かつ本明細書に記載される従来の量で含まれ得る。

ＵＶ遮断組成物は、当該技術分野において既知の任意の好適な方法によって調製され得る。ロジン樹脂および脂肪酸は典型的に、室温で固体または半固体である。それらは、任意の順序でともに組み合わせられ得る。それらは、任意の追加の成分とともに容易に混合され得るように軟化または液化するように加熱され得る。成分は、従来の混合または均質化装置において任意の順序で組み合わせられ得る。室温から１５０℃までの温度は典型的に、成分を混合するために利用される。成分が均一に混合された後、この混合物は、固体のホットメルト組成物を形成するために室温以下の温度まで冷却され得る。

典型的に、ＵＶ遮断組成物の粘度は、４０℃〜１５０℃で４ｃＰｓ〜８０ｃＰｓに及ぶ。好ましくは、粘度は、８５℃〜９５℃で８ｃＰｓ〜１２ｃＰｓに及ぶ。粘度は、従来の方法によって測定され得るが、典型的に、回転スピンドル、例えば１８番スピンドルまたはＣＰ−４２スピンドルを有するＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄ粘度計を用いて測定される。

水性アルカリＵＶ遮断組成物は、フィルム上にパターンを形成するためにＵＶ透明フィルムに選択的に塗布される。表面を平坦化することに加えて、フィルムは、ＵＶ遮断組成物がＵＶ感光性材料で完全に充填されていない基材上の開孔のうちのいずれかに入るのを防ぐ。水性アルカリＵＶ遮断組成物がスクリーン印刷およびインクジェットなどであるがこれらに限定されない、当該技術分野において既知の様々な方法によって選択的に塗布され得ることが想起されるが、好ましくは、インクジェットは、ＵＶ遮断組成物をＵＶ透明フィルムに選択的に塗布するために使用される。

インクジェット装置は、基材に塗布される選択的ＵＶ遮断パターンのためにそのメモリ内に情報をデジタル処理で記憶することができる。好適なコンピュータプログラムの例は、ツーリングデータの生成のための標準的ＣＡＤ（コンピュータ支援設計）プログラムである。作業者は、インクジェット装置内にデジタル処理で記憶されたプログラムを変更することによってＵＶ遮断組成物の選択的堆積を容易に修正することができる。加えて、位置合わせの問題も容易に対処され得る。インクジェット装置は、多層プリント回路基板の製造などにおいて基材間の潜在的な誤った整列を知覚するようにプログラムされ得る。装置が基板間の位置ずれを検知すると、プログラムは、ＵＶ遮断組成物のインクジェット塗布を修正して、隣接する基板間の位置ずれを避けるか、または訂正する。基板から基板へのパターンを再設計する能力は、基板間の位置ずれの可能性を減少させ、複数の固定のフォトツールを用意することの費用がかかり、かつ非効率な作業を除外する。

「ドロップオンデマンド型」インクジェットおよび「コンティニュアス型」インクジェットというインクジェット印刷の２つの主要な分類がある。ドロップオンデマンド型インクジェット技術を用いると、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、貯留槽内に保管され、プリンタのプリントヘッド内のノズルに運ばれる。組成物の一滴をノズルから基材上に押し出す手段が存在する。典型的に、これは、液滴をノズルから「圧送する」チャンバ内のダイヤフラムの圧電駆動、またはチャンバ内の圧力を増加させ、それ故に液滴を放出させる流体の局部加熱である。

「コンティニュアス型」インクジェット印刷では、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物の連続的な流れがプリンタのプリントヘッド内のノズルに運ばれる。ノズルから排出するより前に、加圧された組成物の流れは、電流に供されたセラミック結晶を通って進む。この電流は、ＡＣ（交流）電流の周波数に等しい圧電振動を引き起こす。この振動は今度は、切れ目のない流れから組成物の液滴を発生させる。組成物は、等間隔かつ等しい大きさである連続的な一連の滴に分かれる。滴が充電電極内の液体流から分離する点でジェットを取り囲むと、充電電極と滴の流れとの間に電圧が印加される。滴が流れから離れると、各滴は、それが離れる瞬間に印加電圧に比例して電荷を帯びる。滴が作り出されるのと同じ速度で充電電極電圧を変えることによって、あらゆる滴が所定のレベルまで帯電され得る。滴の流れは、その飛翔を継続し、＋／−０．１ｋＶ〜＋／−５ｋＶ、または＋／−１ｋＶ〜＋／−３ｋＶなどの定電位で維持される２つの偏向板間を通過する。この電界の存在下では、滴は、帯電された電荷に比例する量で板のうちの１つに向かって偏向される。荷電されていない滴は偏向されず、インクノズルに再循環される溝の中に収集される。荷電され、それ故に偏向される滴は、滴偏向の方向に対して直角に移動する放射エネルギー感光材料に影響を与える。個々の滴上の電荷を変えることによって、所望のパターンが適用され得る。滴の大きさは、直径３０μｍ〜１００μｍ、例えば４０μｍ〜８０μｍ、または５０μｍ〜７０μｍなどに及び得る。

インクジェット過程は、連続可変データの高速塗布のためのコンピュータ制御に適合可能である。インクジェット印刷方法は、高圧（１０ｐｓｉ以上）、低圧（１０ｐｓｉ未満）、および真空技術という３つの一般分類に分割され得る。すべてが当該技術分野において既知であるか、または本明細書に記載され、アルカリ水溶性ＵＶ透明フィルムへのアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物の塗布に利用され得る。

水溶性ＵＶ透明フィルムへのアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物の選択的塗布の完了後、ＵＶ照射は、基材、部分的に硬化されたアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料、水溶性ＵＶ透明フィルム、およびアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物を含む物品に当てられる。ＵＶ遮断組成物によって覆われていない部分的に硬化されたＵＶ感光性材料の部分は、ＵＶ照射に露光され、実質的に完全に硬化する。１２０Ｗ／ｃｍで動作するＦｕｓｉｏｎ Ｄランプなど、従来のＵＶ照射源が使用され得る。ＵＶ照射は、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ^２と様々であり得る。

基材は次に、アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物、ＵＶ透明フィルム、およびＵＶ感光性材料の硬化されていない部分を同時に除去するためにアルカリ性水溶液内に浸されるか、またはそれで噴霧される。除去または現像ステップは、６０℃までの室温で行われ得る。現像ステップは、アルカリ水溶性材料ならびに水溶性フィルムのすべてを実質的に除去する。特徴および開孔は、部分的に硬化されたＵＶ感光性材料からのあらゆる残留物を避ける。はんだマスク等のパターン化された硬化マスクが基材上にとどまる。

アルカリ水溶性材料および水溶性フィルムを基材から除去するために使用されるアルカリ性水溶液は、７を超えるｐＨを有する。好ましくは、ｐＨの範囲は、７．５〜１２である。このようなアルカリ性水溶液は、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、およびこれらの混合物、またはアルカリ炭酸塩、重炭酸塩、およびこれらの混合物など、アルカリ金属水酸化物を含むことができる。このようなアルカリ性水溶液は典型的に、１重量％〜５重量％のアルカリ化合物を含む。

以下の実施例は、本発明をさらに図解することを意図するが、その範囲を限定することを意図しない。

４６ｃｍ×６１ｃｍ×０．２５ｃｍの１つの銅被覆ＦＲ４／ガラスエポキシパネルを２分間、酸性銅の予め洗浄した線に通す。パネルは、複数の貫通孔およびビアを含む。洗浄液は、硫酸１０％の水溶液である。４０〜５０℃の温度で洗浄を行う。次に、パネルを６０秒間、水道水で洗い流し、次いで従来のめっきセル内のＣＯＰＰＥＲ ＧＬＥＡＭ（商標）ＨＳ−２００電解銅浴（Ｄｏｗ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，ＭＡから入手可能）を用いて、かつ不溶性陽極を用いて、厚さ０．００２ｃｍの銅の層でめっきする。３０℃〜３５℃において０．５Ａ／ｄｍ^２の電流密度で電気めっきを行う。次に、パネルを４０℃〜５０℃で２分間、水平な酸洗浄剤によって処理する。酸洗浄剤は、硫酸１０％の水溶液である。パネルを６０秒間、水道水で洗い流し、空気乾燥する。

パネルをコーティングし、かつ貫通孔およびビアを少なくとも部分的に充填するＤＰ−１５００塗布器を用いて、Ｔａｉｙｏによって製造されたＰＳＲ−４０００−ＢＮ Ｇｒｅｅｎ液状感光性はんだマスクのフラッドコートをパネルの両側に塗布する。液状はんだマスクを従来の対流炉内のパネル上に指触乾燥する。

パネルを半分に切断して、幅３０．５ｃｍのＬＩＴＨＯＢＡＳＥ（商標）積層過程に対応する。次に、ＬＩＴＨＯＢＡＳＥ（商標）水溶性ＵＶ透明ポリビニルアルコールフィルムを室温で指触乾燥したはんだマスク上に積層し、貫通孔およびビアならびにパネル上の任意の他の特徴を覆う。パネルをせん断して、１５ｃｍ×２３ｃｍの８つの試験クーポンを生成する。各クーポン上のフィルムを軽く押し、スキージで取り除いて、フィルム下のあらゆる空気を除去する。次に、ＵＶ透明ポリビニルアルコールフィルム内にしわまたは折り目がないか各クーポンを検査し、必要に応じてさらにスキージで取り除く。

次に、各クーポンを下記の表に示されるようなＵＶ遮断ホットメルトインクで、圧電ドロップオンデマンド型プリントヘッド（Ｓｐｅｃｔｒａ（商標）ＳＥ−１２８）からＵＶ透明ポリビニルアルコールフィルム上に選択的にインクジェットする。インクジェットする温度は、９０℃〜９５℃である。

ホットメルトインクは、ＵＶ透明ポリビニルアルコールフィルムの表面上で乾燥させ、次いでクーポンを、１２０Ｗ／ｃｍで動作するＦｕｓｉｏｎ Ｄランプを用いて２４０〜２５０ｍＪ／ｃｍ^２のＵＶ照射の下を通す。ＵＶ照射は、ＵＶ遮断ホットメルトインクによって覆われていない領域内の指触乾燥はんだマスクを硬化する。次に、各クーポンを１分間、５０℃の温度で７を超えるｐＨを有する炭酸ナトリウム１重量％の水性現像液に浸す。クーポンを現像液から取り出し、１分間、ＤＩ水で洗い流し、空気乾燥させる。次に、従来のＳＥＭを用いてホットメルトインク、ポリビニルアルコールフィルム、および未硬化はんだマスクの残留物がないか各クーポンを検査する。各クーポンから実質的に取り出して、すべての未硬化はんだマスクならびにホットメルトインクおよびポリビニルアルコールフィルムが現れる。未硬化はんだマスク、ホットメルトインク、およびポリビニルアルコールフィルムが実質的になく、貫通孔およびビアを含むすべての特徴が現れる。

Claims (10)

1. ａ．１つ以上の開孔を備える基材を提供することと、
   ｂ．前記１つ以上の開孔を備える前記基材の表面に隣接してアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料を塗布することと、
   ｃ．前記アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料に隣接して水溶性ＵＶ透明フィルムを塗布することと、
   ｄ．前記水溶性ＵＶ透明フィルムに隣接してアルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物を選択的に塗布することと、
   ｅ．前記アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物で覆われた領域を除いて、前記アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料をＵＶ照射に露光することと、
   ｆ．前記アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物、前記水溶性ＵＶ透明フィルム、および前記アルカリ水溶性ＵＶ感光性材料の選択部分をアルカリ性水溶液で同時に除去することと、を含む、方法。
2. 前記基材の表面上の基準を捕捉し、かつデジタルアルカリ水溶性ＵＶ感光性材料データをスケーリングする視覚システムを提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、１つ以上のロジン樹脂、１つ以上の脂肪酸、および１つ以上のＵＶ遮断剤を含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記１つ以上のＵＶ遮断剤は、ベンゾフェノン、ベンゾフェノン誘導体、トリアジン、桂皮酸塩、サリチル酸塩、クリレン（ｃｒｙｌｅｎｅｓ）、シアノアクリレート、マロン酸塩、オキサニリド、ホルムアミド、アントラキノン、置換アントラキノン、有機色素、および有機顔料を含む、請求項３に記載の方法。
5. 前記１つ以上のロジン樹脂は、完全に水素化および部分的に水素化したロジン樹脂を含む、請求項３に記載の方法。
6. 前記１つ以上の脂肪酸は、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、リノール酸、ミリスチン酸、オレイン酸、パルミチン酸、およびステアリン酸、ならびにこれらの塩を含む、請求項３に記載の方法。
7. 前記１つ以上のロジン樹脂は、前記水性アルカリＵＶ遮断組成物の１５％〜５０％の量である、請求項３に記載の方法。
8. 前記アルカリ水溶性ＵＶ遮断組成物は、着色剤のうちの１つ以上をさらに含む、請求項３に記載の方法。
9. 前記アルカリ水溶性ＵＶ透明フィルムは、ポリビニルアルコール、水溶性セルロースエーテル、水溶性カルボキシアルキルセルロースエーテル、カルボキシアルキルセルロースの水溶性塩、カルボキシアルキルデンプンの水溶性塩、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、水溶性ポリアミド、ポリアクリル酸の水溶性塩、ゼラチン、およびエチレンオキシドポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
10. 前記基材は、プリント回路基板である、請求項１に記載の方法。