ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ ЗАЩИТНАЯ МАСКА Советский патент 1994 года по МПК B23K35/24 G03F7/27 

Изобретение относится к фотополимеризующимся композициям, которые используются, например, в электронной промышленности для получения защитной маски при нанесении локальных гальванических покрытий и при проведении пайки волной припоя в технологии изготовления печатных плат методом трафаретной печати.

Цель изобретения - увеличение и стабилизация тиксотропных свойств композиции, улучшение печатных свойств, упрощения технологии применения при сохранении стойкости к пайке. Фотополимеризующаяся защитная маска содержит компоненты в следующем соотношении, мас.ч.: Смешанный эфир эпоксидной смолы 20-80 Олигоэфиракрилат 20-80 Фотоинициатор 0,5-3,0 Гидрохинон 0,001-0,1 Краситель 0,03-3,0 Аэросил 0,1-10 Полиметилсилоксановая жидкость 0,01-1 Поверхностно-активное вещество 0,01-1 50%-ный водный раствор полиэтиленоксида 0,2-2
Использование комбинации аэросила и полиэтиленоксида придает фотополимеризующейся композиции неожиданно высокие тиксотропные свойства, которые нельзя получить, используя эти компоненты отдельно даже при их максимальном содержании.

Данная фотополимеризующаяся защитная маска является однокомпонентной, не содержащей растворителей, не требует дополнительной термообработки после отверждения, может храниться в течение 6 месяцев, не расслаиваясь и не теряя своих тиксотропных свойств.

Фотополимеризующуюся защитную маску наносят через сетку-трафарет с помощью ракеля на фольгированный медью диэлектрик, отверждают до исчезновения липкости слоя при использовании в качестве источника, например, лампы ДРТ-1000 с интенсивностью 150 Вт/м² на расстоянии 40 см. Интенсивность источника облучения выбрана согласно ГОСТ 16948-79.

Для определения растекания композиции в неотвержденном состоянии навеску композиции массой 0,5 г наносят на середину фотостекла размеров 70 х 70 мм, накрывают сверху другим стеклом, ставят гирю массой 100 г и, придерживая края стекол от смещения, выдерживают 1 мин. Затем гирю удаляют и замеряют диаметр пятна во взаимно перпендикулярных направлениях.

Состав и свойства защитной маски приведены в табл. 1 и 2.

Применение составов той или иной вязкости зависит от области применения.

При нанесении рисунка печатной схемы через трафарет происходит изменение размеров элементов схемы за счет текучести композиции. Композиция, изготовленная по прототипу, имеет отклонение ширины линий 95 мкм, композиция по примеру 4 без полиэтиленоксида имеет отклонение 80 мкм, а при введении полиэтиленоксида в композицию по примеру 4 отклонение снижено до 10 мкм.

Определение отклонения ширины линий проводили следующим образом. На трафарете рисунка печатной схемы выбирают и отмечают 5 точек с разной шириной линий. С помощью отсчетного микроскопа ММИ-2 замеряют ширину линий рисунка схемы в указанных точках.

На фольгированном диэлектрике с нанесенным рисунком аналогично замеряют ширину линий рисунка схемы в идентичных точках. Из величины ширины линий на пластике вычитают соответствующую величину ширины линий на трафарете. За максимальное значение разности считают отклонение ширины линий оттиска от ширины линий на трафарете.

Как видно из табл. 1 и 2, известная композиция не обладает тиксотропными свойствами. При использовании ее происходит растекание элементов рисунка на печатной плате. Введение в композицию полиэтиленоксида придает ей тиксотропные свойства (примеры 2-6 и 9). Присутствие небольшого количества полиэтиленоксида (менее 0,2 мас.%) даже при содержании аэросила более 10% не дает композиции достаточной тиксотропности (пример 10).

Композиция, содержащая большое количество олигоэфиракрилата, несмотря на максимальное содержание аэросила и полиэтиленоксида, низковязкая, обладающая тиксотропными свойствами. Работа с этой композицией затруднена (пример 7). Композиция, содержащая малое количество олигоэфиракрилата ТГМ-3, несмотря на минимальное содержание аэросила и полиэтиленоксида, высоковязкая, плохо продавливается через сетку-трафарет. Работа с такой композицией затруднена (пример 3).

При отсутствии в композиции аэросила при наличии полиэтиленоксида фотополимеризующая композиция не приобретает тиксотропных свойств (пример 8).

Применение иных фотоинициаторов и пигментов, чем в примерах 2 и 4, не оказывает влияния на дозу отверждения и растекаемость (примеры 3, 6, 8, 9, 10). При увеличении содержания полиметилсилоксановой жидкости выше граничного значения (пример 11) возникает опасность появления на поверхности массы слоя несовместившейся жидкости. При нанесении на печатную плату через сетку-трафарет защитной маски получается липкий оттиск.

При уменьшении содержания (пример 13) полиметилсилоксановой жидкости ниже граничного значения увеличивается опасность появления пузырей в массе при печати. При изготовлении фотополимеризующейся композиции использовали смешанный эфир эпоксидной смолы с мол. м. 600-2000. Увеличение молекулярной массы приводит к получению эфира большой вязкости, неудобного для дальнейшей переработки.

Нижний предел диапазона молекулярной массы объясняется минимально возможной молекулярной массой эпоксиакрилата. Для данного диапазона молекулярной массы n составляет 1-2.

Как видно из приведенных примеров, предлагаемые фотополимеризующиеся композиции согласно примерам 2, 4-6, 12, 14-17, 19 и 20 имеют хорошие технологические свойства и благодаря тиксотропности композиции имеют хорошие печатные свойства.

Изобретение относится к фотозащитным покрытиям в электронной промышленности, в частности к созданию защитной маски для нанесения локальных гальванических покрытий и при проведении пайки волной припоя в технологии изготовления печатных плат методом трафаретной печати. Цель изобретения - увеличение и стабилизация тиксотропных свойств, улучшение печатных свойств, упрощение технологии применения при сохранении стойкости к пайке. Защитная маска содержит компоненты в следующем соотношении, мас. ч.: смешанный эфир эпоксидной смолы 20 - 80; олигоэфиракрилат 20 - 80; фотоинициатор 0,5 - 3,0; гидрохинон 0,001 - 0,1; аэросил 0,1 - 10; полиметилсилоксановая жидкость 0,01 - 1,0; поверхностно-активное вещество 0,01 - 1,0; 50%-ный водный раствор полиэтиленоксида 0,2 - 2,0 и краситель 0,03 - 3,0. Фотоотверждаемую композицию получают растворением смолы в светочувствительном смешивающем агенте, добавляют остальные компоненты и пропускают через установку деспергирования до получения однородной массы. После дегазации композиции в нее вводят 50%-ный водный раствор полиэтиленоксида и тщательно перемешивают. 2 табл.

ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩАЯСЯ ЗАЩИТНАЯ МАСКА при нанесении локальных гальванических покрытий и при пайке волной припоя, содержащая смешанный эфир эпоксидной смолы общей формулы
R₁-R_n-O-OC
где
R₁ - -CH₂= CH-CO-O-CH₂-CH₂-;
R- -OO-CH₂--CH₂-;
n = 1 - 2,
с мол. м. 600 - 2000, олигоэфиракрилат, фотоинициатор, гидрохинон, аэросил, краситель, полиметилсилоксановая жидкость, поверхностно-активное вещество, отличающаяся тем, что, с целью увеличения и стабилизации тиксотропных свойств, улучшения печатных свойств, упрощения технологии применения при сохранении стойкости к пайке, она дополнительно содержит 50%-ный водный раствор полиэтиленоксида при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
Смешанный эфир эпоксидной смолы указанной формулы 20 - 80
Олигоэфиракрилат 20 - 80
Фотоинициатор 0,5 - 3,0
Гидрохинон 0,001 - 0,1
Аэросил 0,1 - 10
Полиметилсилоксановая жидкость 0,01 - 1,0
Поверхностно-активное вещество 0,01 - 1,0
50%-ный водный раствор полиэтиленоксида 0,2 - 2,0
Краситель 0,03 - 3,0