SU996984A1 - Фотополимеризующа с композици - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к фотопрлимеризукщимс  композици м, которйе используютс  дл  псшучени  рельеф-г ных изображений, например при изго товлении печатных плат в радиотехнической промдшленности.

Известна фотополимеризующа с  композици , включающа  полимерный пленкообразующий кфшонент, например поливинилциннамат, сенсибилизатор/ например 1,2-наФтохинон, и органический растворитель, например метилцилЛозольвацётат ti.

Недостатками известной композйции  вл ютс  низка  степень сшивани  светочувствительного сло , что приводит к набуханию защитного рельефа при про влении, а также высока  стои мость композиции.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  фотополимеризующа с  композици ,обладающа  меньшим набуханием при Про влении, на основе более дешевого сырь , включающа  полимерный пленкообразующий компонент - сополимер стирола, например , с монобутиловым эфиром мале- . инрвой кислоты, сшивающий мономер, например триметилолпропантриакрилат.

ингибитор, например замещенный фенол, краситель, например метиловый фиолетовый , фотоинициатор, например 4,4бис- (диметиламино)-бензофенон, и ор .ганический растворитель, например метилзтилкетон 2}.

Недостатком известной сс тозиции  вл етс  невысока  ее светочувствительность . 10

Цель изобретени  - повышение светочувствительности кампозкци .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что фотополимеризующа с  композици , включающа  полимерный пленкообразую15 щий компонент, сшивак ций мономер - ненасьаценный Сложный эфир-2-4-атомного сцирта и (мет1 акриловой кислоты, ингибитор , краситель и фотоинициатор, в качестве полимерного пленкообразую20 щего котлпонента и фотоинидиатора содержит сополимер 1,2-дибензридэтилена общей формулы

-М

-М,-

25

Jn

30 где М, - стирол, п-метоксистирол, в нилбутиловый эфир, винилацетат , иетилметакрилат, M,j малеинова , фуморова  кис лоты или их сложный эфир с спиртами С-,-С5, {мет)акрилова  кислота; I - Н или СН -группа, - СНз-группа или Н. m - 1-49 мол.%, п - 5 О мол.%, р - остальное при следующем соотношении компонентов , мае, ч. Сополимер 20-80 Ингибитор . 0,005-0,5 Краситель 0,1-2,0 Сшивающий мономер15-80 С целью улучшени  реологических свойств помпозици  дополнительно содержит пластификатор - триацетин или триэтиленгликольдиацетат в коли честве 2-30 мае.ч. и/или органичес кий растворитель в количестве 40240 мае.ч. Кроме того, с целью расширени  диапазона спектральной чувствитель ности в длинноволновую область УФспектраи дальнейшего повышени  све точувствительности композици  допол нительно содержит низкомолекул рный сенсибилизатор 4,4 -бис- (дш етилами но)-бензофенон или п-диметиламинобензальдегид в количестве 0,6 .3,0 мае.ч. В качестве сополимера композици содержит, например, сополимер 1,2-д бензоидэтилена, сгирола и метилмет рилата, сополимер 1,2-дибензоидэтил на, стирола и малеиновой кислоты, сополимер 1,2-ди-(4-метилбензоил;этилена , винилбутилового эфира и м но-н-бутилового эфира фумаровой ки лоты, сополимер 1,2-дибензоидэтиле п-метоксистирола и малеиновой кисло ты, сополимер 1,2-дибензоидэтилена виниладетата и монометилового эфир малеиновой кислоты. В качестве сшивающего мономера композици  содержит, например, нен сыщенные соединени , содержащие в молекуле 2-4 остатков (мет)акрилов кислоты, например диметакрилаттриэ .шенгликол , (мет)акрилирован нып эпоксидные смолы, пентаэритрит триакрилат, олигоуретанакрилаты. В качестве ингибитора композици содержит такие соединени  как гидр хинон, хингидрон, |Ь-нафтол. В качестве красител  композици  может содержать трифенолметановые красители, например Виктори  голу бой, родамины, например родамин Ж, и другие вещества, придающие композиции контрастную окраску. Предложенна  композици  обладает повыиенной стойкостью к набухан а счет образовани  химических св зей между светочувствительными групами сополимера и сшивающим мономеом . Самочувствительность композиии остаетс  достаточно высокой дае при отсутствии низкомолекул рных отоинициаторов и сенсибилизаторов на ее основе. П р им а р 1. Готов т, фотополиеризующуюс;- композицию следующего оетава,вес.ч.: Сополимер 1,2-дибензоидэтилена , стирола и метилметакрилата (49:50:1) 20 Диметакрилаттриэтиленгликоль15 Гидрохинон0,005 Родамин Ж СС.Э. N 45160(752 ) 0,1 смешение компонентов производ т в двухшнековом смесителе при 85с. Полученную фотополимеризующуюс  композицию нанос т экструзией расплава в виде равномерного сло  толщиной 45 мкм на полиэтилентерефталатную пленку толщиной 20 мкм и охлаждают до . Разнотолщинность полученного светочувствительного сло  .составл ет мкм. Светочувствительный слой, наход щийс  на полиэтилентерефталатной пленке, нанс . т на подготовленную поверхность медной фольги путем напрессовки при 80°С и давлении 0,5 кг/см в вакуумной камере при Ьстаточном давлении воздуха Юмм.рт.сг Врем  напрессовки3 мин. Светочувствительный слой экспонируют через фотошаблон,, наложенный поверх полиэтилентерефталатной пленки , при помощи ртутной лампы ДРС1000 в течение 4 мин с рассто ни  150 мм. Образец выдерживают в течение 1 ч при 20°С дл  завершени  темновей фотохимической реакции, затем удал ют (отслаивают) полиэтилентерефталатную пленку и образец про вл ют изо-пропиловым спиртом. Полученный защитный рельеф окрашен в красный цвет. Максимум УФ-поглощени  полученной .композиции находитс  в области 250-290 мм. Известна ,композици  на основе сополимера стирола с моно-н-бутиловым эфиром малеинрвой кислоты (50:50 мол.% образует защитный рельеф после экспонировани  в течение 15 мин. .П р и м е р 2. Композицию приготавливают аналогично примеру 1,- но в ее состав дополнительно ввод т 2 вес.ч. пластификатора - триэтиленгликольдиацетата . Этим достигаетс  снижение температуры экструзии светочувствительного сло  до вслед ствие улучшени  текучести расплава композиции. Разнотолщинность полученного светочувствительного сло  составл ет мкм. Своаства коктозиции не измен ютс .

П р и м е р 3. Готов т фотополимеризующуюс  композицию следующего -состава, вес.ч.:

Сополимер 1,2-дибензоидэтилена , стирола и метилметакрилата

(45:50:5 мол.%) 80,00 риэтиленгикольдиацетат ,20,00

Диметакрилаттрйэти ленгликоль40,00

Гидрохинон0,05

Родамин ж

rc.:3.N 45160(752) 0,10 Ацетон120,00

н-Бутанол120,00

Фотополимеризук дуюс  .композицию готов т растворением компонентов в смеси растворителей при 20°С и фильтруют через слой ткани.

Нанесение светочувствительного сло  на полиэтилентерефталатную пленку осуществл ют методом кюветного полива и сушки, композиции обдувом гор чим воздухом при 60°С в течение 15 мин. Разнотолцинность высушенного светочувствительного сло  составл ет +3 мкм за счет улучшени  реологических свойств композиции (при толщине 45 мкм)..

Дальнейшее испытание осуществл етс  аналогично описанному в примере 1

Врем  экспонировани  составл ет 240 спк. Остальные показатели аналогичны описанным в примере 1.

П р и м е р 4. Готов т фотополимеризующуюс  композицию следующего состава , вес.ч.:

Сополимер-1,2-дибензоидэтилена , стирола и малеи- новой кислоты

(10:50:40 мол.%) 80,000 Пентазритриттриакрилат 15,000 Триацетин30,000

Хингидрон 0,005 г Краситель Виктори  голубойПС. Э. N 44040) 0,iaO 4,4-биc-(димeтилaминo)бeнзoфeнoн1 ,200 Ацетон 60,000 н-Бутанол 60,000 Фотополимеризущщуюс  композицию готов т растворением компонентов в смеси растворителей при 20°с и фильтруют через слой ткани.

Нанесение светочувствительного сло  осуществл ют аналогично примеру 3. Разнотолщинность высушенного светочувствительного сло  составл ет ±3 мкм. .

Максимум поглощени  указанной фотополимерйзующейс  композиции находитс  в длинноволновой области УФизл чени - и равен 355 им за счет введени  низкомолекул рного фотоинициатора - 4, 4-бис-(лимет11ламино) бёнзоч енона.

Максимум поглощени  композиции без добавлени  низкомолекул рною фотоинициатора находитс  в области 250-290 нм.

Образец про вл ют в течение 70 с на струйной установке 2%-ным раствором карбоната натри . Выдержка при экспонировании составл ет 40 с. 0 П р и м е р 5. Готов т фотополимеризующуюс . композицию следующего состава, вес.ч.:

Сополимер 1,2-ди-(4метилбензоил;-этилеНа , 5 винилбутилового эфира и моно-н-бутилового эфира фумаровой кислоты (5:50:45 мол.%) 80,0 Акрилированна  эпоксидна  смола на основе 4,4-диoкcи-(2,,г-дифeнил )пpoпaнa (кислотное число 2 мг КОН/Г, содержание остаточных эпоксидных групп 0,35 вес.%, 1пл 30°С}50,0

Диакрилат-бис-(этиленгликоль )фталат 30,0 4,4 -бис- (диметил- амино)-бенэофенон 3,0 р-Нафтол 0,5.

Краситель Родамин ж с. J.N 45160(752 ) 0,2 Метилэтилкетон120,0

5 Этанол30,0

Фотополимеризующуюс  композицию готов т и используют аналогично примеру 4. Выдержка при экспонировании 45 с. Про вителем  вл етс  1%-ный 0 раствор карбоната натри  в 5%-ном водном растворе бутилцеллозольва. Максимум поглощени  указанной фотопол имеризующейс  композиции находитс  в длинноволновой области УФ-излу5 чени  и равен 360,нм.

П р им ер 6. Приготавливают Фотополимеризующуюс  композицию следующего состава, вес.ч:

Сополимер 1,2-дибензоидэтилена , п-метоксисти рола и малеиновой кислоты (2:50:48 мол.%) 40,0 Триметилолпропантри- акрилат8,0

Пентаэриттриакрилат 12,0 п-Диметиламинобензальдегид 2,0 Краситель Родамин Ж с. D.N 45160(752)1 2,0 р-Нафтол 0,2

0Метилэтилкетон 40,0 н-Бутанол л 200,0 Фотополимеризующуюс  композицию

готов т и используют аналогично примеру 4. Выдержка при экспонировании

Claims (3)

1составл ет 50 с. Максимум поглощени  фотополимеризующейс  композиции находитс  в области 330 нм. Пример. Готов т фотополи меризующуюс  композицию следующего состава, вес. ч.: Сополимер 1,2-ди6ензоидэтилена , винилацетата и монометилового эфира малеиновой кислоты (5:50:45 мол.%) . 60,0 Пентаэритриттриакрилат 12,0 Триэтиленгликольдиметакрилат . 24,0 4,4-бис-{диметиламино )-бензофенон 2,0 Краситель Вик-тори  , голубой (С.Э.М44040) 0,2 Гидрохинон0,3 . Ацетон60,0 н-Бутанол90,0 Композицию готов т и используют аналогично примеру 3. Про вителем  вл етс  1%-ный водный раствор кар боната кали . Оптимальна  ввдержка при экспонировании - 45 с. ПримерВ. фотополимеризующ юс  композицию готов т из следующи компонентов, вес.ч.: Сополимер 1,2-ди-(2,4диметилбензоил )-этилена, стирола и моно-н-амилового эфира малеиновой кислоты (2:50:48 моЛо%) 30,00 Пентаэритриттриакрилат 24,00 4,4 -бис-(диметиламино )-бензофенон0,60 Гидрохинон О,01 Краситель Родамин Ж с.3. N.45160(752) 0,50 Метилэтилкетон30,00 Этанол45,00 Фотополимеризующуюс  композицию готов т и используют аналогично пр меру 4. Толщина светочувствительно сло  45 ± 3 мкм. Вьщер ска при эксп нировании - 55 с. П р и м е р. 9. Готов т фотополи меризующуюс  композицию следующего состава, вес.ч.: Сополимер 1,2-дибензоидэтилена , стирола и мета криловой кислоты ( 1:50:49 мол.%)40,00 Пентаэритриттриакрилат 20,00 4,4 -бис-(диэтиламино )-бензофенон 2,0 р-Нафтол0,1 Краситель Метиловый фиолетовый fc.D.N 42535X679)1 0,20 Метилэтиленкетон 120,00 Фотополимеризующуюс  композицию готов т и используют аналогично пр меру 4. Толщина высушенного свето чувствительного сло  мкм. Bbm ка при экспонировании равна 60 с. Таким образом, из приведенных примеров следует,что благодар  более высокой светочувствительности и меньшему набуханию защитного рельефа при про влении предложенна  фотополимеризующа  композици  показывает более высокие результаты, чем известна . Использование за вленного объекта позвол ет п .высить светочувствительность на 30-40% и существенно подн ть производительность труда в производстве печатных плат за счет уменьшени  .длительности фотолитографических операций , особенно на стадии экспонировани . При этом может быть достигуто увеличение производительности труда на 10-15%. С учетом значительного выпуска , печатных плат в отрасли и времени, „: затрачиваемого на изготовление 1 дм печатных плат, ожидаемый годовой экономический эффект может составить 1,3-10 чел./ч. Формула изобретени  1. Фотополимеризующа с  композици , включающа  полимерный пленкообразующий компонент, сшивающий мономер-ненасыщечный сложный эфир 2-4атомного спирта и (мет)акриловой кислоты , ингибитор, краситель и фотоинициатор , отличающа с  тем, что, с целью повышени  светочувствительности , -в качестве полимерного пленкообразующего компонента и фотоинициатора она содержит сополимер 1,2-дибензоидэтилена общей формулы где М стирол, п-метоксистирол, винилбутиловый эфир, винилацетат , метилметакрилат, малеинова , фумарова  кислоты или их сложный эфир со спиртами (мет)акрилова  кислота; Н или СНд, R - CHj или Н; tn-1-49 мол. мол. %; Р- остальное при следующем соотношении компонен;тов , мае. ч.: Сополимер20-80 Ингибитор0,005-0,5 Краситель6,1-2,0 Сшивающий мономер 15-80 2. Композици  по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью

улучшени  реологических свойств композиции , она допалнительно содержит пластификатор - триацетин или три ,этиленгликольдиацетат. в количестве 2-30 мае.ч. и/или органический растворитель в количестве 40240 мае.ч.

3. Кстпоэици  по п. 1 о т л ич а ю.щ а   с   тем/ что, с целью диа пазо а спектральной чувствительности в длинноволновую

область УФ-спектрё, она дополни-

тельно содержит низкомолекул ршлй сенсибилизатор 4,4-бис-(дшлетиламино )-бензофенон или ц-диметиламинобенэальдегид в количестве 0,63 ,0 мае.ч.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США 2670286, кл; 95-35, 1954.

2.Патент Великобритании №1361298, 1974 (прототип).