Фотополимеризующаяся композиция

Фотополимеризующаяся композиция

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Социалистических

Респубики

739462 (.6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22, 12. 76 (21) 2432860/23.„04 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 05.06.80, Бюллетень № 21 (51}М. Кл.

4 03 С 1/68

Гооударстееиный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (53) JlK7-73. 93 (088.8) l

Дата опубликования описания 10.06.80 (54) ФОТОПОПИМЕРИЗУЮШАЯСЯ КОМПОЗИЦИЯ

Изобретение относится к фотополпмеризуюшимся композициям, которые используются дпя получения рельефньсх изображений при изготовлении печатных схем в радиотехничесКой промышленности.

Известна фотополимеризующаяся композиция, включающая полимерный пленкообразуюший компонент, например поливинилциннамат, сенсибилизатор, напри- . мер 1,2-нафтохинон и органический растворитепь, например метилцеллозольвацетат, $1).

Недостатком известной композиции является низкая степень сшивания светочувствительного слоя, что приводит к наев буханию защитного рельефа при проявлении, а также высокая стоимость композиции.

Известна фотополимеризуюшаяся компо-зиция, обладающая меньшим набуханием при проявлении, на основе более дешевого сырья, включающая полимерный пленкообразуюший компонент, например попиметилметакрилат, сшивающий мономер, например триметилоппропантриметакрилат, фотоинициатор, например, кетон

Михлера ингибитор, например гидрахинон краситель и органичаский растворктель(2 .

Недостатком известной композиции является то, что изготовленное из нее рельефное защитное изображение обладает неудовлетворительной устойчивостью к .химическому травлению, а также композиция обладает недостаточно высокой светочувствительностью и низкой разрешающей способностью.

Белью изобретения является повышени е устойчивости рель еф ного изображения к химическому травленттю, повышение све-точувствительности и разрешающей способности композиции.

Поставленная цепь достигается тем, что фотополимеризуюшаяся композиция, включающая полимерный пленкообразуюший компонент, сшиваюший мономер, ингибитор, краситель и фотоинициатор, в

I качестве полимерного пленкообразуюшего компонента и фотоинициатора содер739462 ф аминобензофенона и и-мети,пенбензофенона (мопьное соотношение 1; 1), очищенный переосаждением

5 от примесей с молекуляр ным весом менее 700 у.е, 100

Фриметилоппропантриакрил&т 90

Гидр охи ион 0,01

lo Краситель Родамин «Ж" 1,0.

Смешение компонентов производят в двухшнековом экструдере прн 80 С.

Фотополимеризующуюся композицию на носят экструзией в виде равномерного

15 слоя толщиной 50мкм на попиэтилентерефтапатную пленку толщиной 20 мкм и охлаждают до 20 С.

Получешпяй таким образом светочувствительный слой, находящийся на псаиэти»

20 лентерефталатной пленке, наносит на подготовленную поверхность медной фольги с помощью вапкового ламинатора при

110- 1 С, затем экспонируют через

+ О фотошаблон, наложенный поверх попиэти25 лентерефталатной пленки, при помощи ртутной лампы ДРС-1000 в течение

45 сек с расстояния 150 мм. Образец выдерживают в течение 1 ч для завершения темповой фотохимической peaz30 лии, затем удаляют (отслаивают) полиэтилентерефталатную пленку и образец проявляют на струйной установке в течение 1 мин смесью перхлорэтилена с метилхлороформом (1:20.по обьему) ° Полу35 ченный защитный рельеф окрашен в красный цвет, имеет разрешающую способ-. ность 120 мкм и выдерживает 8 циклов травления меди на глубину 35 мкм в динамических условиях. Известная компоео зиция имеет меньшую светочувствитэпь ность (оптимапьная выдержка при экспо нировании 125 сек), пониженную разрешающую способность {200 мкм) и невысокую устойчивость к химическому трав45 пению (3 цикла) в тех же условиях испы- тания.

3 жит тэпомер с концевыми остатками, содержащими светочувствительное ароматическое или жирноароматическое ядро . кетона KTIH дикетона! или хинопа! trpH сле дующем соотношении компонентов, вес.%:

Теломер 30-80

Ингибитор 0,005-0 "8

Краситель 0,2»2,0

Сшивающий мономер Остальное.

Предложенная композиция может дополнительно содержать с целью улучшения реопогичеэких свойств пластификатор, например триацетин, диацетин, триэтиленгликольдиацетат в количестве 10-25%, от веса теломера.

С цепью снижешы вязкости композиции опа может дополнительно содержать органический растворитепь или смесь растворителей, например хлористый метилен, ацетон, этаноп, бутанол в количестве 300-600 % от веса теломера.

В качестве теломера композипия мо1.. жет содержать такие соединения, как теломер метилметакрилата с концевыми остатками N -метилен- N Ц Я -гриме-! ! тил-4,4-ди аминоб ензофенона, т еломер н-бутилметакрилата, метакриловой кислоты и метакриламида с койцевыми остатками 2-антрахинона, теломер стиропа и моно-н-бутилового эфира мапеиновой кислоты с концевыми остатками и -дибенэоила и др. соединения.

B качестве сшивающего мономера композиция может содержать ненасьаценные соединения, содержащие в молекуле 2 3 акрильных или метакрильных остатка, например триметилолпропантриакрилат, триметилолпропантриметакрилат, пентаI эритриттриакрилат, триэтил енгликопь« диакрилат, диакрилат-(бис-этиленгликоль фталата и др. В качестве ингибитора композиция может содержать такие соединения, как гидрахинон, 5 -метоксифэ ноп, хингидрон, - -оксидифенил и др.

Предложенная композиция обладает повышенной светочувствительностью и более высокой разрешающей способностью, Защитные рельефные изображения, сформированные из предложенной композиции, обладают повышенной, по сравнению с известной, устойчивостью к химическому травлей по.

Il р и м е р 1. Приготавливают компс зицию следующего состава, r:

Теломер метилметакрилата (N в. = 5000 у,е.) с концевыми остатками М -метилен

-М,й,й гриметил-4,4 -ди-!

Пример 2, Композицию пригота ливают, как описано в примере 1, но в ее состав дополнительно вводят 10 г

50 пластификатора триацетина. Показатели фотопопимерйзующейся композиции не, изменяются, но температура экструзии светочувствительного слоя может быть снижена до 75ОС ввиду меньшей вяэкос55 ти композиции.

Пример 3. Состав композиции, г:

Теломер н-бутилметакрилата, метакриловой кислоты и м т

5 7 крилвмида (молярное соотношение 60:35:5) с молекулярным весом

3000 у.е. и концевыми остатками 2-антрахинонв 100

Триэтиленгликопьдиакрилат 25

Триэтиленгликопьдивцетат 10

Краситель Основной синий 3 0,25

A -Метоксифеноп 0,02.

Приготовление и испытание фотополимериэующейся композиции производят, как описано в примере 1, но в качестве проявителя испоньэуют 2%-ный водный раствор карбоната натрия.

Выдержка при экспонировании в этом случае снижается до 40 сек» Разрешаю- щая способность 100 мкм, защитный рельеф устойчив при 7 циклах травления имеет голубую окраску..

Пример 4. Состав композиции,r:

Теломер н-бутилметакрилата, метакриповой кислоты и метакрилвмиИа (молярное соотно- . шение 60:35:5) с мопекулярным весом 5000 у.е. и концевыми остатками изопропилового эфира бензоина 1ОО

Триметилоппропантривкрилат 40

Триэтиленгликопьдивцетат 10

Краситель Основной синий "К" 0,5

0 -Оксидифенил 0,4

Приготовление и испытание фотопопи меризующейся композиции производят, как описано в примере 3, но толщину светочувствительного слоя уменьшают до

35 мкм.

Выдержка при экспонировании составляет 45 сек, защитный рельеф окрашен в синий цвет и устойчив при 8 циклах травления.

Разрешающая способность 90 мкм»

Пример 5. Состав композиции,г:

Теломер стирола и моно-н-бутилового эфира мапеиновой кислоты (50 мол.% последнего) с концевыми остатками п äèáенэоила и и -метилен-К -метил-4-амина ацетофенона (в молярном соот-, ношении 2: 1}, 100

Пентаэритриттриакрипат 40

Триацетин 25

Краситель Родвмин 6 Ж 2 и - Метоксифенсл 0,01

Ацетон 150

H-Бута поп 150.

Композицию готовят путем растворения компонентов в смеси растворитвпей при 20 С и фильтруют через слой ткани. о

39482 6

Нанесение светочувствительного слоя на подложку осуществляют путем кюветного полива и сушки композиции обдувом о горячим воздухом при 50 С в течение

30 мин» Толщина высушенного свето чувствительного слоя 25 мкм.

Образец. испытывают, как описано в примере 1. Проявитель 1%-ный водный раствор карбоната калия. Выдержка при р экспонировании 50 сек. Разрешающая способность 100 мкм» Защитный рельеф имеет красно-фиопетовую окраску и устой« чив при 10 циклах травления.

Пример 6. Состав композиции, г: д Теломер метилметакрилатв и метакриловой кислоты (30 мол% последней) с концевыми остатками 2-метил енантрахинона (М. в= 10. 000у.е.) 100 .щ Триэтиленгликопьдиметакрилат 100

Пентаэритриттриакрилат 120

Краситель Кристаллический фиолетовый 0,5

Гидрохинон 0,03

25 Хлористый метилен 300

Эта поп 300.

Фотопопимеризующуюся композицию получают и используют, как описано в примере 5. Оптимальная экспозиция

30 55 сек. Композиция окрашена в фиоле товый цвет. Защитный рельеф устойчив при .8 циклах травления. Разрешающая способность 100 мкм.

Пример 7. Состав композиции,г:

Теломер метилметакрилатв с концевыми остатками и -метил ен-Я -метил-4-вминоб ензофенона и П -пропиофенона (в молярном соотношении 1: 1)

40 и молекулярным весом 6000 у.е. 100

Дивкрилат (бис-этиленгликопь-) ° фтвлат 90

Диацетин 10

Основной синий К 0,5

45 Хингидрон 0,02

Хлористый метил ен 500.

Композицию изготавливают и испытывают, как описано в примере 5. Толщина высушенного светочувствительного

5о слоя 20 мкм. Выдержка при экспонирс вании 40 сек. Проявитель метилхлоро-., форм. Разрешающая способность 80 мкм.

Защитный рельеф окрашен в синий цвет и выдерживает 8 циклов травления.

55 Пример 8 Состав композиции г:

Теломер метилметвкрилвтв с концевыми остатками N.- метилен- К, -метил-4-аминопропиофе739462

Извест200

125 ная

120

100

3 40

45

100

55 100

40

100

7 нона и 4-метилен-4 -метоксидибензоила (в молярном соотношении 1:1), с мопекулярным весом 8000 у.е. 100

Триметилоппропантриметакрилат 80

Дибутилфталат 10 A -Метоксифенол 0,1

Родамин "Ж 0,7

Хлористый метилен 550.

Композицию приготавливают и испытывают, как описано в примере 5. Толщина светочувствительного слоя 25 мкм. Выдержка прн экспонировании 50 сек. Проявитель метилхлороформ. Разрешающая способность 100 мкм. Защитный рельа окрашен в красный цвет и выдерживает

8 циклов травления.

Основные показатели предлагаемой фотополимеризующейся композиции и известной приведены в таблице .

Как следует из приведенных примербв, предложе ная композиция обладает повышенной разрешающей способностью, более высокой светочувствительностью и устойчивостью при травлении.

Формула изобретения! О 1. Фотополимеризующаяся композиция, включающая попимерный пленкообразующий компонент, сшивающий мономер, ингибитор, краситель и фотоинициатор, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с цепью

15 повышения устойчивости к .химическому травлению, повышения светочувствительности и разрешающей способности, в качестве полимерного пленкообразующего компонента и фотоинициатора композиция

2о содержит теломер с концевыми остатками, содержащими светочувствительное ароматическое или жирноароматическое ядро кетона или дикетона, или хинона, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Тепомер 30-80

И нгибитор 0,005-0,5

Краситель 0,2-2, 0

Сшивающий мономер Остальное.

2. Композиция по п. 1, о т л и ч а ю30 щ а я с я тем, что, с целью улучшения реопогических свойств композиций, она дополнительно содержит пластификатор, например триацетин в количестве 10-25% от веса теломера.

3s 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 300-600% Î от веса тапомера

Источники информации. принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США ¹ 2670286, . кл, 96-35, опублик. 1954.

4s 2. Пат ент США ¹ 3661588 кл. 96-86, опублик. 1972 (прототип).

Составитель А Круглов

Редактор H. Кравцова Техред Л. Теслюк Корректор Т. Скворцова

Заказ 3045/7 Тираж 526 Подписное

1 НИИПИ Государственного комитета СССР по ) елам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул Проектная, 4