Фотополимеризующаяся композиция Советский патент 1980 года по МПК G03C1/68 

(54) ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮШАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к фотополимеризуюжимся композициям, которые исполь зуются для получения рельефныхизображений при изготовлении печатных схем в paдиoтaxничeckoй промышленности. Известна фотопопимеризующаяся компо зиция, включающая полимерный пленко образующий компонент, например покивинилциннамат, сенсибилизатор, напри- . мер 1,2-нафтохинон и органический растворитель, например мйтилцеллозольвацетат ;LlJ Недостатком известной композиции является низкая степень сшивания светочувствительного слоя, что приводит к набуханию защитного рельефа при проявлении, а также высокая стоимость композиции. Известна фотополимеризующаяся компо зиция, обладающая меньшим набуханием при прояЕшпнии, на основе более дешевого сырья, включающая полимерный пленкообразующий компонент, например полимртилметакрилат, сшивающий мономер, например триметилолпро1 аЕ1тркметакрилат, фотоинициатор, например, кетон Михлера ингибитор, например гидрохинон, краситель и органический растворитель| 2|, Недостатком известной композиции является TOj что изготовлеиное из нее рельефное заицитное изображение обладает неудовлетворительной устойчивостью к химическому травлению, а также композиция обладает недостаточно высокой светочувствительностью и низкой разрешающей способностью. Целью изобретения является повышение устойчивости рёльеф юго изображения к химическому травлению, повышение светочувствительности и разрешающей способности композиции. Поставленная цель достигается тем, что фотополимеризующаяся композиция, включающая полимерный пленкообразующий компонент, сшивающий мономер, ин гибитор, краситель и фотоинициатор, в качестве полимерного пленкообразующего компонента и фотоинициатора содержит тэпомер с концевыми остатками, со держащими светочувствительное арокштическое или жирноароматическое ядро .кетона или дикетона, или хинона, при сл дующем соотношении компонентов, вес,% Теломер30-80 Ингибитор0,005-0,5 Краситель0,2-2,0 Сшивающий мономер Остальное, Предложенная композиция может дополнительно содержать с целью улучшения реологических свойств пластификатор например триацетин, диацетин, триэтилен гликопьдиацетат в количестве от веса теломера, С целью сниже1гай вязкости композиции она может дополнительно содержать органический растворитель или смесь растворителей, например хлористый метилен, ацетон, этанол, бутаноп в количестве 300-600 % от веса теломера. В качестве теломера композиция, можат содержать такие соединения, как теломер метилметакрилата с ко щевыми остатками Н -метилен-UjN H тил-4, аминоб ензофенона, т ел омер н-бутилметакрилата, метакриловой кислоть и матакриламида с когщевьшм остатками 2-антрахинона, теломер стирола и моно-н-б тгилового эфира малеиновой кислоты с концевыми остатками п -дибе зоила и др. соединения, В качестве сшивающего мономера комп зиция может содержать ненасыщенные соедине гая, содержащие в мотекуле 2-3 акридьных или метшсрильных остатка, например триметилоппропантриакрилат, триметилолпропангриметакрилат, пента-, эритрнттриакрилат, трйэтиленглкксяь- диакрилат, диакрилат-(бис-эттше1сгликоль фталата и др. В качестве ингибитора композиция может содержать такие соединэн я, как гидрохинон, h -метоксифе НОЛ, хингидрон, П -оксидифенил и др. Предложенная композиция обладает повышенной светочувСТвительЕС)Стью и более вьюокой разрешающей способность Защитные рельефные изображения, сформированные из предложенной композиции обладают повышенной, по сравнению с известной,устойчивостью к химическому травлейию.. , Пример. Приготавливают ком зицию следующего состава, г: Твломер метилматакрилата {М,в. 5000 у.е.) с концевыми остатками Н -метил енН ,Vl,N -триметил-4,4 -ди739462аминобензофенона и п-метиленбеизофеиона (мольное соотношение 1:1), очищенный переосаждением от примесей с молекулярным весом менее 700 у.е, 100 Триметилолпропантриакрилат9ОГидрахинонО,01 Краеитель Родамин Ж1.0. Смешение компонентов производят в двухшнековом экструй.ере при . Фотополимеризующуюся: композицию ,наносят экструзией в виде равномерного слоя толщиной 50 мкм на попиэтилентер&фтапатную плешсу толщиной 20 мкм и охлаждают до , ПолученнБтй таким образом светочувствительный слой, находящийся на попизти лентерефталатной пленке, наносят на подготовленную поверхность медной фольги с помощью валкового ламинатора при llOi 1°С, затем экспонируют через фотошаблон, наложенный поверх полиэтилентерефталатной пленки, при помощи ртутной лампы ДРС-1000 в течение 45 сек с расстояния 15О мм. Образец выдерживают в течение 1 ч для завершения темповой фотохимической реакции, затем удаляют (отслаивают) полиэтил ентерефталатную пленку и образец проявляют на струйной установке в течение 1 Мни смесью перхлорэтйлена с метидхлороформом(1:2O.no объему). Полученный защитный рельеф окрашен в красный цвет, имеет разрешаюи ю способность 120 мкм и вьщёрживает 8 циклов травления меди на глубину 35 мкм в динамических условиях. Известная композиция имеет меньшую светочувствительность (оптимальная выдержка при эксп(нировании 125 сек), пониженную разрешаюшую способность (200 мкм) и невьвсокую устойчивость к Х1ямическому травлению (3 цикла) в тех же условиях испьь таниЯ, П р и м е р 2, Композицию приготавливают, как описано в примере 1, но в ее состав дополнительно вводят 10 г пластификатора триацетина. Показатели фотополимерйзующейся композиции не изменяются, но температура экструзии светочувствительного слря может быть снижена до 75°С ввиду меньшей вязкости композиции, П р и м е р 3, Состав композиции, г: Твломер к-бутилметш рилата, метакриловой кислоты и MtJT- криламида (молярное соотношение 6О:35:5) с молекулярным весом 3000 у,е. и концевыми остатками 2-антрахинона100 Триэтиленгликопьдиакрипат25 Триэтиленглнкольдиацетат1О Краситель Основной синий 3 0,25 Г -Метоксифенол0,02 Приготовление и испытание фотополи меризующейся ( композиции производят, как описано в примере 1, но в качестве проявителя используют водньхй раствор карбоната натрия. Вьшержка при Экспонировании в этом случае снижается до 4О сек. Разрешаю щая способность 100 мкм, защитный рельеф устойчив при 7 циклах травления имеет голубую окраску, П р и м е р 4, Состав композйпии, г Теломер н-бутилметакрилата, метакриловой кислоты и метакрнпамиДа (молярное соотношение 60:35:5) с мопекулярьным весом 500О у.е, и концевыми остатками изопропилового эфира бензоина Триметилоппропантриакрилат Триэтиленгликопьднацетат Краситель Основной синий К -Оксидифенил Приготовление if испытание фотополи меризующейся композиции производят, как описано в примере 3, но толщину светочувствительного слоя уменьшают д 35 мкм, Вьздержка при экспонировании составляет 45 сек, защитный рельеф окрашен в синий цвет и устойчив при 8 циклах травления. Разрешающая способность 90 мкм, П р и м е р 5, Состав композиции, г Теломер стирола и моно-н-бу- тилового эфира малеиновой кислоты (50 мол,% последнего) с ко№цевыми остатками гл -дибензоила и N -метилен-N -мети М -аминоацетофенона (в молярном соаг- , . ношении 2:1),.1р Пентаэритриттриакрилат 40 Триацетин25 Краситель Родамян бЖ2 П - МетоксифенопО,01 АцетонISO И-Бутанол150. Композицию готовят путем раствор нця компонентов в смеси растворителей при и фш1ьтруют через слой ткани 0, 0, 26 Нанесение светочувствительного слоя на подложку осуществляют путам кюветного полива и композиции обдувом горячим воздухом при 50 С в течение SO мин« Толщина высушенного светочувстактвяьного слоя 25 мкм. Образец, испытьшают, как описано в примере 1, Проявитель 1%-ный водный раствор карбоната калия. Выдержка при экспонировании 50 сек. Разрешающая способность 1ОО мкм. Защитный рельеф имеет красно-фиолетовую окраску и устойчив при 10 циклах травления, П р и мер б. Состав композиции, г: Теломер метил мет акрил ат а и метакриловой кислоты (30моп% последней) с концевыми остатками 2-метиленантрахинова (М,, 000 у.е.) Триэтиленгликольдиметакрилат Пёнтаэритриттриакрилат Краситель Кристаллический фиолетовый Гидрохинон Хлористый метилен Этанол Фотополимеризующуюся композицию получают и используют, как описано в примере 5, Оптимальная экспозиция 55 сек. Композиция окрашена в фиоле овый цвет. Защитный рельеф устойчив при.8 циклах травления. Разрешающая пособность 100 мкм. Пример, Состав композиции,г: Теломер метилметакрилата с концевыми остатками Н-метилен-Н -меФил-4-аминобензофенонаи п -пропиофенона (в молярном с оотношении 1:1) и молекулярным весом бООО у.е, 1ОО Диакрилат (бис-этиленглИколь-) фталат Диацетин Основной синий К Хингндрон Хлористый метилен Композицию изготавливают и испьги ают, как описано в примере 5, Толщиа высушенного светочувствительного оя 20 мкм. Выдержка при экспонироании 4О сек. Проявитель метилхлорог, орм. Разрешающая способность 80 мкм, ащитный рельеф окрашен в синий цвет выдерживает 8 циклов травления, П р и м а р 8, Состав композиции, г: Теломер мэтилмфтакрилата с концевыми остатками Н- метилен-Н -метил-4-аминопропиофе- 4-метилен-4 -метоксинона и дибензоипа (в молярном соотношении 1:1), с молекулярным весом 8000 у.е.1ОО Триметилоппропантриметакрилат 80 Дибутилфталат,10 h -Метоксифеноп0,1 Родамин ,7 Хлористый метилен550. Композицию приготавливают и испытывают, как описано в примере 5. Толщина светочувствительного слоя 25 мкм Вь держка при экспонировании 5О сйк« Проявитель метилхпороформ Разрешающая способность 10О мкм. Защитный рельеф окрашен в красный цвет и выдерживает 8 циклов травления. Основные показатели предлагаемой фотополимеризующейся композиции и известной приведены в таблиае. Извест73945 10 15 20 25 30 35 45 28 Как следует из приведенных примербв, предложенная композиция обладает повььшенной разрешающей способностью, более высокой светочувствительностью и устойчивостыо при травлении. Формула изобретения 1, Фотополимеризующаяся композиция, включающая псвтимерный пленкообразующий компонент, сшивающий мономер, ингибитор, краситель и фотоинициатор, о тли чающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости к химическому травлению, повыщения светочувствительности и разрешающей способности, в качестве полимерного пленкообразующего компонента и фотоинициатора композиция содержит теломер с концевыми остатками, содержащими светочувствительное ароматическое или жирноароматическое ядро Кетона или дикетона, или хинона, при следующем соотношении компонентов, рес,%: Тепомер30-80 ИнгибиторО,005-О,5 Краситель0,2-2, О Сшивающий мономерОстальное. 2, Композиция по п. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения реопогически-х свойств композиций, она дополнитель 1о содержит пластификатор, например триацетин в количестве 10-25% от веса теломера. 3, Композиция по п, 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью снижения вязкости композиции, она дополнительно содержит органический растворитель или смесь растворителей в количестве ЗОО-6ОО% от веса теломера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе - 1, Патент США № 267О286, . кл, 96-:35, опублик, 1954, 2, Патент США № 3661588, кл. 96-86, опублик, 1972 (прототип).