JP6905058B2 - プリント回路板製造用はんだマスクインキジェットインキ - Google Patents
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Description
定義
例えば一官能価重合性化合物における用語「一官能価(monofunctional)」は、前記重合性化合物が1個の重合性基を含むことを意味する。
本発明に従う電子素子を製造する方法は、
− 導電パターンを含む誘電性基板上に、下記の通りの放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキを噴射する工程と、
− 噴射された前記はんだマスクインキジェットインキを硬化する工程と
を含む。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、以下の定着剤およびフェノール化合物の両方を含む。前記インキジェットインキは更に、重合性化合物、着色剤、ポリマーの分散物、光開始剤もしくは光開始系、重合禁止剤または界面活性剤を含む場合がある。前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは更に難燃剤を含む場合がある。
本発明に従う定着剤は、式I、
R1は、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アリール基とからなるからなる群から選択され、
L1は、前記L1が脂肪族炭素原子を介してカルボン酸に結合されることを条件として、20個以下の前記炭素原子を含む2価の結合基を表わし、
Xは、OまたはNR4を表わし、
R4は、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換(ヘテロ)アリール基とからなる群から選択され、
R4およびL1は、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合があり、
R2およびR3は、独立して、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アリール基と、置換または未置換ヘテロアリール基とからなる群から選択される]
に従う構造(またはその塩)を有する。
本発明に従うフェノール化合物は、少なくとも2個のフェノール基を含む。前記フェノール化合物は、2、3、4もしくは5個以上のフェノール基を含む場合がある。
Yは、CR7R8、SO2、SO、S、OおよびCOからなる群から選択され、
R7およびR8は独立して、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換(ヘテロ)アリール基とからなる群から選択され、
R7およびR8は、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合がある]
に従う構造を有する。
給される。
前記フリーラジカル重合性化合物は、モノマー、オリゴマーおよび/またはプレポリマーの場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、実質的に無色のインキジェットインキの場合があるが、前記放射線硬化性インキジェットは、好ましくは少なくとも1種の着色剤を含む。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ中の着色剤が顔料である場合は、前記インキジェットインキは、好ましくは前記顔料を分散するための分散剤、より好ましくはポリマーの分散剤を含む。
・ 統計的重合モノマー(例えば、ABBAABABと重合されたモノマーA および B)と、
・ 交互重合モノマー(例えば、ABABABABと重合されたモノマーA およびB)と、
・ 勾配(テーパー)重合モノマー(例えば、AAABAABBABBBと重合されたモノマーA およびB)と、
・ ブロックコポリマー(例えば、AAAAABBBBBと重合されたモノマーAおよびB、ここで各ブロックの長さ(2、3、4、5または6以上)は、前記ポリマーの分散剤の分散能に対して重要である)と、
・ グラフトコポリマー(グラフトコポリマーはその主鎖に結合された(attached)ポリマーの側鎖を伴うポリマーの主鎖からなる)と、
・ これらのポリマーの混合形態、例えば、ブロック状の勾配コポリマーと
を有する。
・BYK CHEMIE GMBHから入手可能なDISPERBYK(登録商標)分散剤と、
・NOVEONから入手可能なSOLSPERSE(登録商標)分散剤と、
・EVONIKからのTEGO(登録商標)DISPERS(登録商標)分散剤と、
・MUENZING GHEMIEからのEDAPLAN(登録商標)分散剤と、
・LYONDELLからのETHACRYL(登録商標)分散剤と、
・ISPからのGANEX(登録商標)分散剤と、
・CIBA SPECIALTY CHAMICALS INCからのDISPEX(登
録商標)および EFKA(登録商標)分散剤と、
・DEUCHEMからのDISPONER(登録商標)分散剤と、
・JOHNSON POLYMERからのJONCRYL(登録商標)分散剤と
である。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、好ましくは少なくとも1種の光開始剤を含むが、複数の光開始剤および/または共開始剤を含む光開始系を含む場合がある。
)470およびH−Nu(登録商標)470Xを含む。
れらの共開始剤は、好ましくは安全性の理由のために拡散阻害される。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、前記インキの熱安定性を改善するために少なくとも1種の禁止剤を含む場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、少なくとも1種の界面活性剤
を含む場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは更に難燃剤を含む場合がある。原則として、すべての知られた難燃剤が使用される場合がある。しかし、前記難燃剤は、好ましくはハロゲン含有化合物ではない。
ウムジエチルホスフィネート)のような有機リン化合物とである。
着色(pigmented)放射線硬化性インキジェットインキの調製は当業者に周知である。好ましい調製法は、国際公開第2011/069943号パンフレットのパラグラフ[0076]ないし[0085]に開示されている。
前記放射線硬化性インキジェットインキは、1個もしくは複数のプリントヘッドに対して移動している基板上に、制御された方法でノズルを通して小滴を噴射する1個以上のプリントヘッドにより噴射される場合がある。
前記放射線硬化性インキジェットインキは、電子ビームまたは紫外線のような化学線にそれらを曝露することにより硬化される場合がある。前記放射線硬化性インキジェットインキは、好ましくは紫外線によって、より好ましくはUV LED硬化を使用して硬化される。
・ UV−A:400nm ないし320nm、
・ UV−B:320nm ないし290nm、
・ UV−C:290nm ないし 100nm、
の通りにUV−A、UV−BおよびUV−Cとして分類される。
LED、そしてもっとも好ましくは約395nmの波長を伴うUV LEDを含む。
以下の実施例中に使用されるすべての材料は、別記されない限り、ALDRICH CHEMICAL Co.(ベルギー)およびACROS(ベルギー)のような標準的な入手先から容易に入手可能であった。使用された水は脱イオン水であった。
SP1006Nとして入手可能なノボラク樹脂である。
はんだマスクインキジェットインキの塗膜/プリント
前記はんだマスクインキジェットインキの付着性および耐はんだ性(solder resistance)を評価するために、前記インキを20μの塗り厚で、ブラッシ済み銅フォイル(35μ)上に塗布し、H−バルブを使用して硬化した(20m/分で1回通過)。更に、前記塗膜を150℃で30分間、熱硬化した。
前記はんだマスクインキジェットインキの耐はんだ性を、SOLDER CONNECTIONから入手可能な、“K”等級の63:37錫/鉛のはんだで充填された、L&M
PRODUCTSから入手可能なSPL600240 Digital Dynamic Solder Pot(デジタルダイナミックはんだ付け槽)を使用して評価した。前記はんだの温度は290℃に設定された。
前記付着性を、ISO2409:1992(E)に従うクロスカット(cross−cut)試験により評価した。切り込みの間に1mmの隙間をあけて、BRAIVE INSTRUMENTSからのBraive No.1536 Cross Cut Testerを使用し、そしてTesatape(登録商標)4104PVCテープと組み合わせた600gの重りを使用して、塗料(国際標準1992−08−15)を使用して評価した。前記評価を、表5に記載の基準に従って実施し、前記クロスカットの内部およびクロスカットの外部両方における付着性を評価した。
前記インキの粘度を、CAMBRIDGE APPLIED SYSTEMSからの“Robotic Viscometer(ロボット粘度計)Type VISCObot”を使用して、45℃および1000s-1の剪断速度において測定した。
上記の塗膜を表6に記載の通りの温度および時間で、前記溶剤を含むビーカー内に浸漬し、次に10分間乾燥した。次に浸漬した前記塗膜は、色彩変化、膨れ(blistering)、劣化、膨潤(swelling)および亀裂につき評価された。
162の30重量%溶液200gと、Cyan(CPDに対し)60gかYellow(YPDに対し)60gかとをDISPERLUX(登録商標)ディスペンサーを使用して混合した。撹拌を30分間継続した。前記容器を、0.4mmのイットリウム安定化ジルコニアビーズ(TOSOH Co.からの「高度摩耗抵抗性ジルコニア粉砕媒体(media)」)で充填されたNETZSCH MiniZetaミル900gに接続した。前記混合物を120分間にわたり(45分の滞留時間)そして約10.4m/秒のミル内回転速度で前記ミル内を循環させた。前記の完全な粉砕処理期間に、前記ミル内の内容物を冷却して、60℃未満の温度を維持した。粉砕後に、前記分散物を容器に移した。
前記比較放射線硬化性インキジェットインキCOMP−01ないしCOMP−08およ
び本発明の放射線硬化性インキジェットインキINV−01ないしINV−05を表8に従って調製した。重量百分率(重量%)はすべて、前記放射線硬化性インキジェットインキの総重量に基づく。
本発明の放射線硬化性インキジェットインキINV−07ないしINV−15を、表10に従って調製した。重量百分率(重量%)はすべて、前記放射線硬化性インキジェットインキの総重量に基づく。
Claims (15)
- 重合性化合物、定着剤およびフェノール化合物を含む、放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキであって、前記定着剤は、式I、
R1は、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アリール基と
からなるからなる群から選択され、
L1は、L1が脂肪族炭素原子を介してカルボン酸に結合されることを条件として、20個以下の炭素原子を含む、2価の結合基を表わし、
Xは、OまたはNR4を表わし、
R4は、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基
と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換(ヘテロ)アリール基とからなる群から選択され、
R4およびL1は、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合がある]
に従う化学構造物またはその塩を有し、そして前記フェノール化合物は少なくとも2個のフェノール基を含むことを特徴とする、放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。 - R1は、好ましくは、水素原子またはメチル基である、請求項1記載の放射線硬化性は
んだマスクインキジェットインキ。 - Xは、酸素原子またはNHである、請求項1または2記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- L1は、置換または未置換アルキレン基を表わす、請求項1から3のいずれか1項に記載の放射
線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。 - 前記フェノール化合物は、式II:
Yは、CR7R8、SO2、SO、S、OおよびCOからなる群から選択され、
R7およびR8は、独立して、水素原子と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換(ヘテロ)アリール基とからなる群から選択され、
R7およびR8は、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合がある]
に従う構造を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。 - Yは、CR7R8またはSO2であり、そしてR7およびR8は、水素原子またはアルキル
基を表わす、請求項5記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。 - 前記フェノール化合物は、フェノール樹脂またはヒドロキシスチレン基剤の樹脂である、請求項1から6のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- 前記定着剤の量は、前記インキジェットインキの総重量に対して0.5ないし20重量%の間である、請求項1から7のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- 前記フェノール化合物の量は、前記インキジェットインキの総重量に対して0.5ないし20重量%である、請求項1から8のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- 前記重合性化合物は、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートおよび2−(ビニルエトキシ)エチルアクリレートからなる群から選択される、請求項1から9のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- 更に、シアン、黄色または緑色顔料を含む、請求項1から10のいずれか1項に記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ。
- − 請求項1ないし11のいずれかに記載の放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキを、導電パターンを含む誘電性基板に噴射する工程と、
− 前記噴射されたはんだマスクインキジェットを硬化する工程と
を含む、電子素子を製造する方法。 - 硬化は、UV光線を使用して実施される、請求項12記載の方法。
- 加熱工程を更に含む、請求項12または13記載の方法。
- 前記電子素子はプリント回路板である、請求項12ないし14のいずれかに記載の方法。
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