專利名稱：可顯影的水溶性光敏陶瓷覆層組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的光敏陶瓷覆層組合物，尤其涉及具有燒制陶瓷前體功效的一種覆層組合物，它可作為多層厚膜電路制備過(guò)程中特別有用的絕緣材料。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的光敏陶瓷覆層組合物，在US4613560(Dueber等人，1986，9，23公告)中公開(kāi)的該組合物，可在基本上非氧化性的氣氛中燒制。該專利公開(kāi)的一種覆層組合物包括下列組分的一種混合物(a)精細(xì)粉碎的陶瓷固體顆粒，其表面積與重量比不大于10m2/g，且至少70wt%的顆粒具有的尺寸為1～10μm。
(b)一種精細(xì)粉碎的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒，其表面積與重量之比不大于10m2/g，且至少95wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸。(b)與(a)的重量比為0.6～2，分散于一種有機(jī)媒介中，該媒介包括(c)由下列組中選出的一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，(1)丙烯酸C1～10烷基酯，甲基丙烯酸C1～10烷基酯，α甲基苯乙烯及0～2wt%的烯屬不飽和羧酸，胺或含有硅烷化合物的均聚物和共聚物;
(2)C1～10烷基鏈單烯的均聚物和共聚物。
(3)C1～4烯化氧的均聚物和共聚物及其混合物，該粘結(jié)劑包括5～25wt%的基準(zhǔn)總體無(wú)機(jī)固體，及(d)一種光引發(fā)物系，溶解于
(e)可光硬化的單體，和(f)揮發(fā)性非水有機(jī)溶劑。
正如該專利所指出的，工藝包括將覆層組合物①在陶瓷基片上置層，②以光化輻射暴光成象方式使膜層的暴光區(qū)硬化，③溶劑顯影，以除去未暴光區(qū)的膜，以及④在基本上是非氧化性氣氛中燒制，以便有機(jī)媒介的揮發(fā)，并使無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷固體燒結(jié)。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的技術(shù)背景，多年來(lái)，多層厚膜電路一直用來(lái)增加電路的單位面積功效。此外，電路技術(shù)的新進(jìn)展已對(duì)用于這種用途的絕緣材料提出了新的要求。在此之前，多重電路中所用的大多數(shù)絕緣材料一直是常規(guī)厚膜絕緣組合物。它是由精細(xì)粉碎的絕緣固體顆粒及分散在惰性有機(jī)媒介中的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑構(gòu)成。這種厚膜材料通常以網(wǎng)板印刷方式將其涂復(fù)，當(dāng)然也可用其他方式涂復(fù)。
這種厚膜材料是非常重要的，且將繼續(xù)如此。然而，用網(wǎng)板印刷方式涂復(fù)這些厚膜材料時(shí)，很難獲得良好的線和間距的析象能力。為得到良好的產(chǎn)品制作，網(wǎng)板印刷的所有參變量如網(wǎng)板質(zhì)量，涂刷器硬度、印速、分散性等必須非常小心地控制并不斷監(jiān)測(cè)，這點(diǎn)是最基本的。當(dāng)然，在使用厚膜導(dǎo)體及電阻材料的狀況下亦存在類似問(wèn)題。
對(duì)此問(wèn)題的一種解決辦法是，(1)借助在光敏介質(zhì)內(nèi)形成的懸浮液將一層絕緣材料涂到基體上，(2)將該層于光化輻射下暴光成象，(3)用溶劑顯影，除掉膜層的未暴光部分，以及(4)對(duì)剩下的圖案已暴光部分進(jìn)行燒制，以便除去所有殘留的有機(jī)材料并對(duì)無(wú)機(jī)材料進(jìn)行燒結(jié)。
現(xiàn)有技術(shù)的組合物和US4613560公開(kāi)的特殊組合物的缺點(diǎn)在于光化輻射中進(jìn)行成象暴光后，必須用一種有機(jī)溶劑對(duì)這種材料進(jìn)行顯影，即用有機(jī)溶劑除去在光化輻射中未暴光區(qū)域的組合物，但并不除去已暴光區(qū)域的組合物。
本發(fā)明涉及在基本上非氧化性氣氛中燒制的一種光敏陶瓷覆層組合物，它包括下述部分的混合物(a)精細(xì)粉碎的陶瓷固體顆粒，其表面積與重量之比不大于10m2/g，且至少80wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸，和(b)精細(xì)粉碎的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒，它具有550～825℃的玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度，表面積與重量比不大于10m2/g且至少90wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸，(b)與(a)的重量比為0.6～2，懸浮在下述組分構(gòu)成的有機(jī)介質(zhì)中，(c)一種有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，和(d)一種光引發(fā)物系，溶解在(e)光硬化的單體和(f)有機(jī)媒介中。
其中，改進(jìn)之處包括有機(jī)聚合物粘結(jié)劑含有丙烯酸C1～10烷基酯或C1～10甲基丙烯酸酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或其結(jié)合物及烯屬不飽和羧酸的共聚物或互聚物，其中，粘結(jié)劑內(nèi)由不飽和羧酸所衍生的部分至少占聚合物重量的15%，且粘結(jié)劑的分子量不大于50，000，該組合物經(jīng)歷光化輻射暴光成象后可在1wt%的碳酸鈉水溶液中顯影。
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)的US4613560(Dueber等人)所公開(kāi)的光敏陶瓷覆層。由于該專利的組分按本說(shuō)明書(shū)所作的改進(jìn)可被應(yīng)用于本發(fā)明，因此，該專利被收入本文以對(duì)直接再現(xiàn)于本發(fā)明的部分作參考。對(duì)于本發(fā)明的組合物，除了采用不同的顯影劑，以除去光化輻射中未暴光區(qū)的組合物層，同時(shí)保留暴露于該輻射的區(qū)域之外，可采用與US4613560相同的加工步驟。
陶瓷固體實(shí)際上，本發(fā)明對(duì)于任何高熔點(diǎn)無(wú)機(jī)固態(tài)材料都適用。然而，其特別適于制備絕緣固體懸浮體、如氧化鋁、鈦酸鹽、鋯酸鹽和錫酸鹽。也適用于制備這些材料的前體，即那些經(jīng)燒制可轉(zhuǎn)變成絕緣固體的固體材料，還適用于這些材料的任一混合物。
在眾多絕緣固體材料中，可被本發(fā)明所使用的是BaTiO3、CaTiO3、SrTiO3、PbTiO3、CaZrO3、BaZrO3、CaSnO3、BaSnO3、及Al2O3。正如陶瓷領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員所熟知的那樣，本發(fā)明的組合物所使用的陶瓷固體的確切化學(xué)成分在流變學(xué)的意義上通常并不是嚴(yán)苛的。而且，既然懸浮體的流變學(xué)特性可以被實(shí)質(zhì)性地調(diào)整，因此，我們將優(yōu)先考慮陶瓷固體在有機(jī)分散液中不具有膨脹特征的情況。
現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的懸浮體須含有少量的尺寸小于0.2μm的固體微粒，以便在對(duì)所成的膜或?qū)舆M(jìn)行燒制以除去有機(jī)介質(zhì)，并進(jìn)行無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷固體的燒結(jié)時(shí)，使有機(jī)介質(zhì)(媒介)得到充分完全的燒盡。然而，陶瓷固體的顆粒尺寸一般不超過(guò)20μm，進(jìn)一步講，至少80wt%的陶瓷固體顆粒具有1～10μm的尺寸。當(dāng)該懸浮液被用來(lái)制備厚膜料漿膏時(shí)，該料漿膏通常是被用于網(wǎng)板印刷，顆粒的最大尺寸一定不超過(guò)網(wǎng)板的最大厚度，并且當(dāng)懸浮液被用于制備干燥光敏膜時(shí)，顆粒最大尺寸務(wù)必不得超過(guò)膜的厚度。最好是至少80wt%的陶瓷固體顆粒，其尺寸落在1～10μm的范圍內(nèi)。
此外，優(yōu)先考慮陶瓷顆粒的表面積/重量比不超過(guò)10m2/g，其原因在于這樣的顆粒易于對(duì)伴隨的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的燒結(jié)特性產(chǎn)生逆向的影響。進(jìn)一步講，最好表面積/重量比不超過(guò)5m2/g。具有1～5的表面積/重量比的陶瓷顆粒被發(fā)現(xiàn)是相當(dāng)令人滿意的。
優(yōu)選的顆粒尺寸d50，即小顆粒重量等于大顆粒重量的那一點(diǎn)，是在2.30～2.70微米范圍。優(yōu)先選擇這一尺寸范圍是為獲得無(wú)氣泡表面而維持密封結(jié)構(gòu)。這一顆粒尺寸范圍類似于璃球料的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的優(yōu)選范圍，亦即2.30～2.70微米(d50)。
優(yōu)選的材料是氧化鋁，優(yōu)選的工藝是將磨過(guò)的氧化鋁水漿通過(guò)一細(xì)目篩(ex·400目)，以除去大顆粒，并通過(guò)一個(gè)磁分離器。該磁分離器除去了所有導(dǎo)磁材料，否則導(dǎo)磁材料會(huì)增加終產(chǎn)品的導(dǎo)電性。
最關(guān)鍵的是要獲得無(wú)團(tuán)聚的陶瓷固體組合物。正常情況下，在研磨陶瓷后，為獲得所需要的顆粒尺寸分布，用真空輔助加熱或空氣流中加熱的方法將水或混合溶劑除去。這一技術(shù)導(dǎo)致了某些陶瓷顆粒形成聚團(tuán)，則在燒制后就形成了部分大顆粒團(tuán)束和/或泡。
這一甚為嚴(yán)重的缺點(diǎn)可通過(guò)凍干研磨氧化鋁的優(yōu)選工藝來(lái)克服。非常適度的冷凍干燥條件消除了在加熱粉末時(shí)通常會(huì)聚團(tuán)的潛在因素。類似的技術(shù)適用于不同的陶瓷固體。
無(wú)機(jī)粘結(jié)劑本發(fā)明所用的玻璃料有助于燒結(jié)無(wú)機(jī)晶狀顆粒，且該玻璃料可以是任何已知的、熔點(diǎn)低于陶瓷固體的組合物。盡管如此，為得到裝置的充分密封性，無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的優(yōu)選玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為550～825℃，最好為575～750℃。如果熔化發(fā)生在550℃以下，有機(jī)材料將可能被封閉，因有機(jī)物分解而在絕緣層中會(huì)形成氣泡。另一方面，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于825℃將導(dǎo)致在所用的、與銅金屬化溫度相近的燒結(jié)溫度下，例如900℃，易產(chǎn)生疏松的絕緣體。
使用的最佳玻璃料是硼硅酸鹽玻璃料，諸如硼硅酸鉛玻璃料，鉍、鎘、鋇、鈣或其它堿土金屬的硼硅酸鹽玻璃料。這些玻璃料的制備是公知的，例如包括將玻璃料各組分以氧化物組分的形式一起熔化，并將這種熔化后的組合物傾入水中形成玻璃料。當(dāng)然，批料的組分可以是玻璃料常規(guī)制備條件下可產(chǎn)生所要求的氧化物的任何化合物。例如，硼的氧化物可由硼酸獲得，二氧化硅可由燧石制備，氧化鋇可由碳酸鋇制備等等。玻璃料最好在振動(dòng)磨(Sweco公司)內(nèi)用水研磨以便減小玻璃料的顆粒尺寸，并獲得具有基本上均勻尺寸的玻璃料。
隨后，最好用類似于加工陶瓷固體的方式對(duì)玻璃料進(jìn)行加工。由于固體組合物應(yīng)是無(wú)聚團(tuán)的，因此將玻璃料通過(guò)一細(xì)目篩，以除去大顆粒。類似陶瓷固體的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑應(yīng)具有不大于10m2/g的表面積/重量比，并至少90wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸。
優(yōu)先考慮的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑d50等于或小于陶瓷固體的d50，所說(shuō)的d50定義為大顆粒與小顆粒重量份相等。對(duì)于給定顆粒尺寸的陶瓷固體，獲得密封性所要求的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑/陶瓷固體之比率將會(huì)隨無(wú)機(jī)粘結(jié)劑尺寸的減少而降低。對(duì)于給定的陶瓷固體-無(wú)機(jī)粘結(jié)劑體系，如果無(wú)機(jī)粘結(jié)劑與陶瓷固體之比明顯高于獲得密封性所要求的比率，則燒制時(shí)絕緣材料層易于形成氣泡。如該比率相當(dāng)?shù)?，則燒制的絕緣層將是疏松的，并因此而不密封。
在上述的顆粒尺寸及表面積限度內(nèi)，優(yōu)選的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒依然是0.5～6μm。其原因在于具有高表面積的較小顆粒易于吸附有機(jī)材料，并借此妨礙完全的分解。另方面，較大尺寸的顆粒易于產(chǎn)生低劣的燒結(jié)特性。優(yōu)先考慮的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑與陶瓷固體的比率為0.6～2。
光引發(fā)物系合適的光引發(fā)物系是那些具有熱惰性、但當(dāng)處在或低于185℃的溫度及光化學(xué)射線下暴光時(shí)可產(chǎn)生游離基的物系。它包括取代或未取代的多環(huán)醌，它們是在一共軛碳環(huán)系上具有兩個(gè)內(nèi)環(huán)碳原子的化合物，例如9，10-蒽醌、2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔-丁基蒽醌、八甲基蒽醌、1，4-萘醌、9，10-菲醌、苯并蒽-7，12-二酮、2，3-并四苯-5，12-二酮、2-甲基-1，4-萘醌、1，4-二甲基-蒽醌、2，3-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2，3-二苯基蒽醌、惹烯醌、7，8，9，10-四氫并四苯-5，12-二酮，以及1，2，3，4-四氫苯并蒽-7，12-二酮。可用的其他光引發(fā)劑，甚至某些在低至85℃溫度還具有熱活性，在US2760863中業(yè)已描述，包括連位縮酮哚芮醇(Viainalketaldonylalcohols)如苯偶姻、新戊偶姻、偶姻醚舉例如苯偶姻甲基及乙基醚、α烴基取代芳偶姻，包括α-甲基苯偶姻、α-烯丙基苯偶姻及α苯基苯偶姻。公開(kāi)于US2850445、2875047、3097096、3074974、3097097，和3145104中的光還原染料及還原劑，以及公開(kāi)于美國(guó)專利US3427161、3479185和3549367中的吩嗪、噁嗪，及醌類染料，米蚩酮、二苯酮，帶有氫供體的2，4，5-三苯基咪唑二聚物包括無(wú)色染料及其混合物均可用作引發(fā)劑。US4162162中公開(kāi)的增感劑與光引發(fā)劑及光阻止劑一起使用是有益的。光引發(fā)劑或光引發(fā)物系的存在量為干燥光聚合層總重量的0.05～10%。
光硬化單體本發(fā)明的光硬化單體組分包括至少一種附加的可聚化烯屬不飽和化合物，該化合物具有至少一個(gè)可聚化的烯屬基團(tuán)。這樣的化合物能夠通過(guò)游離基引發(fā)、鏈增長(zhǎng)附加聚合形成高聚物。單體化合物是非氣態(tài)的，即它們具有高于100℃的常規(guī)沸點(diǎn)以及對(duì)有機(jī)聚合物粘結(jié)劑有增塑作用。
可單獨(dú)或與其他單體結(jié)合使用的適宜單體包括丙烯酸叔丁酯及甲基丙烯酸叔丁酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的N，N-二乙氨基乙酯，二丙烯酸的及二甲基丙烯酸的1，5-戊二酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的乙二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的1，4-丁二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的二乙二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的己二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的1，3-丙二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的癸二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的1，4-環(huán)己二醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的2，2-二羥甲基丙烷酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的丙三醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的三聚丙二醇酯，三丙烯酸及三甲基丙烯酸甘油酯，三丙烯酸及三甲基丙烯酸的三羥甲基丙烷酯，三丙烯酸及三甲基丙烯酸的季戊四醇酯，三丙烯酸及三甲基丙烯酸的聚氧乙基代三羥甲基丙烷酯;和在US3380831中公開(kāi)的類似物，二丙烯酸2，2-二(對(duì)羥苯基)丙烷酯，四丙烯酸及四甲基丙烯酸的季戊四醇酯，二甲基丙烯酸2，2-(對(duì)羥苯基)丙烷酯，二丙烯酸三乙二醇酯，二甲基丙烯酸聚氧乙基代-2，2-二(對(duì)羥苯基)丙烷酯，雙酚A的二-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基)醚，雙酚A的二-(2-甲基丙烯酰氧乙基)醚，雙酚A的二(3-丙烯酰氧基-2-羥丙基)醚，雙酚A的二(2-丙烯酰氧乙基)醚，1，4-丁二醇的二(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥丙基)醚，二甲基丙烯酸三乙二醇酯;三丙烯酸聚氧丙基代三羥甲基丙烷酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸丁二醇酯，三丙烯酸及三甲基丙烯酸的1，2，4-丁三醇酯，二丙烯酸及二甲基丙烯酸的2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇酯，二甲基丙烯酸的1-苯基-1，2-亞乙酯，富馬酸二烯丙酯，苯乙烯，1，4-二異丙烯基苯，及1，3，5-三異丙烯基苯。還可用的是分子量至少為300的烯屬不飽和化合物，如二丙烯酸的亞烷基或聚亞烷基二醇酯，它們由2～15個(gè)碳的亞烷基醇或1～10個(gè)碳的聚亞烷基乙二醇以醚鍵連方式制備的，以及US2927022公開(kāi)的那些化合物，例如那些具有多個(gè)附加可聚化烯屬鍵連的化合物，尤其是當(dāng)這些鍵是以終端鍵形式存在的化合物。優(yōu)先選擇的單體是三丙烯酸聚氧乙基代三羥甲基丙烷酯，三丙烯酸乙代季戊四醇酯，單羥基五丙烯酸二季戊四醇酯(dipentaerythritolmonohydroxypentaacrylate)及二甲基丙烯酸1，10-癸二醇酯。不飽和單體化合物組分的存在量為干燥的光聚化層重總量的5～45%。合適的其他單體是一丙烯酸-羥基聚己酸內(nèi)酯，二丙烯酸聚乙二醇酯(重量摩爾數(shù)約200)，以及二甲基丙烯酸聚乙二醇酯(重量摩爾數(shù)約400)。
有機(jī)媒介有機(jī)媒介的主要目的是作為組合物中精細(xì)粉碎固體懸浮體的載體，以便很容易地將其施于陶瓷或其他基底上。因此，有機(jī)媒介首先必須可以使固體分散于其內(nèi)，且具有足夠的穩(wěn)定程度。其次，有機(jī)媒介的流變性能必須能足夠賦于懸浮體以良好的應(yīng)用性能。
將分散懸浮體制成薄膜時(shí)，懸浮陶瓷固體及無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的有機(jī)媒介包括聚合物粘結(jié)劑，溶解在揮發(fā)性有機(jī)溶劑中的單體和引發(fā)劑，以及任意的其他溶解材料，例如增塑劑，釋放劑，分散劑，剝色劑，防污劑和濕潤(rùn)劑。
有機(jī)媒介的組分，(也可是溶劑混合物)，要經(jīng)過(guò)選擇，以便獲得聚合物的完全溶液;并具有足夠高的揮發(fā)性，以便溶劑能夠在大氣壓及較低加熱程度的應(yīng)用中從懸浮體內(nèi)揮發(fā)出去。此外，溶劑必須能在有機(jī)媒介所含其他添加劑的分解溫度及沸點(diǎn)以下良好地沸騰。因此，最常使用的溶劑具有低于150℃的大氣壓沸點(diǎn)。這樣的溶劑包括苯，丙酮，二甲苯，甲醇，乙醇，甲乙酮，1，1，1-三氯乙烷，四氯乙烯，乙酸戊酯，-異丁酸2，2，4-三乙基戊二醇-1，3酯，甲苯，二氯甲烷，以及乙二醇-烷基和二烷基醚，例如乙二醇一正丙基醚。對(duì)于澆注膜，特別優(yōu)選二氯甲烷是由于它的揮發(fā)性。
有機(jī)媒介通常還含有一種或多種增塑劑，用來(lái)降低粘結(jié)劑聚合物的Tg。這樣的增塑劑有助于保證在陶瓷基底上形成良好的疊層并增加未暴光區(qū)組合物的顯影能力。無(wú)論怎樣，這種材料的使用應(yīng)被限定在最小范圍，以便在膜澆注后燒制時(shí)減少必須除去的有機(jī)材料量。當(dāng)然，增塑劑的選擇主要靠必須被改性的聚合物所決定。在多種粘結(jié)劑體系中曾使用過(guò)的增塑劑有鄰苯二甲酸二乙酯，鄰苯二甲酸二丁酯，鄰苯二甲酸芐基丁基酯，鄰苯二甲酸二芐酯，烷基磷酸酯，聚亞烷基二醇，甘油，聚環(huán)氧乙烷，羥乙基化的烷基酚，磷酸三(甲苯基)酯，二乙酸三乙二醇酯，和聚酯增塑劑。在丙烯酸聚合物體系中，最常使用鄰苯二甲酸二丁酯，因它能以比較低的濃度來(lái)有效使用。
本發(fā)明的光敏組合物常被用作抗蝕元件的光敏層，該元件中，光敏層是被覆蓋于支持膜上。
常規(guī)光抗蝕元件中，必須或至少是非常需要用可移去的蓋片來(lái)保護(hù)光敏層，防止將其以滾卷形式存儲(chǔ)時(shí)光敏層與支撐基的反面產(chǎn)生粘連。還需要在暴光成象期間用可移動(dòng)支撐膜保護(hù)基底上的疊層，以防止疊層與光器具間的滯連。
覆蓋于支撐膜上的光聚化組合物，其干燥涂層厚度為大約0.001～0.01吋(0.0025～0.025Cm)或更多。對(duì)溫度改變而言，具有高度尺寸穩(wěn)定性的適宜可剝離支撐層可由大量的高聚物膜中選擇，例如酰胺，聚烯烴，聚酯，聚乙烯和纖維素酯;且厚度為大約0.0005～0.008吋(0.0013～0.02Cm)或更多。如果在除去可剝離支撐前進(jìn)行暴光，則毫無(wú)疑問(wèn)，必須將入射的一大部分光化輻射傳至其上。如暴光前將可剝離支撐除去，則應(yīng)用時(shí)就無(wú)需這一限制。一個(gè)特別合適的支撐是透明的對(duì)苯二甲酸聚亞乙酯膜，其厚度為大約0.001吋(0.0025Cm)。
當(dāng)元件不含可除去的保護(hù)蓋片并以滾卷形式存儲(chǔ)時(shí)，可剝離支撐的背面最好涂加一個(gè)釋放材料薄層，諸如石蠟或硅氧烷，以防止光聚化層的滯連。另一方面，對(duì)覆蓋的光聚化層的粘附性，可通過(guò)對(duì)被涂覆的支撐表面進(jìn)行火焰或放電處理來(lái)使其增大。
使用時(shí)，合適的可除去的防護(hù)蓋片可從上述高聚物膜的同族中選擇，且具有同樣的厚度范圍。尤為適用的是0.001吋(～0.0025Cm)厚的聚乙烯蓋片。上述支撐及蓋片對(duì)光聚化抗蝕層在用前存儲(chǔ)方面提供了良好防護(hù)。
無(wú)機(jī)固體(絕緣材料和玻璃料)與有機(jī)物的重量比優(yōu)先選擇在2.0～6.0之間，最好為2.6～4.5。為得到適當(dāng)?shù)膽腋◇w及流變學(xué)特性，該比率不應(yīng)大于6.0。然而，在2.5以下，必須燒掉的有機(jī)物量過(guò)多，則最終層的質(zhì)量易受損。無(wú)機(jī)固體與有機(jī)物之比取決于無(wú)機(jī)固體的顆粒尺寸、有機(jī)組分和無(wú)機(jī)固體的表面處理。如用有機(jī)硅烷偶合劑處理顆粒，則可提高無(wú)機(jī)固體與有機(jī)物之比。最好用低水平的有機(jī)物，以便將燒制缺陷減至最少。盡可能提高無(wú)機(jī)固體與有機(jī)物之比，這一點(diǎn)特別重要。適于本發(fā)明使用的有機(jī)硅烷其相應(yīng)的通式為RSi(OR′)3其中R′為甲基或乙基，R選自烷基，甲基丙烯酰氧丙基，聚烯化氧基，或其他可與膜的有機(jī)基體相互反應(yīng)的有機(jī)官能團(tuán)。
另一方面，當(dāng)懸浮體以厚膜料漿膏的形式使用時(shí)，可將常規(guī)厚膜有機(jī)媒介與合適的流變調(diào)節(jié)劑一起使用，并使用低揮發(fā)溶劑。
當(dāng)把本發(fā)明組合物配制成厚膜組合物時(shí)，通常用網(wǎng)板印刷的方法將其涂于基底上。因此，它們必須具有合適的粘度，以便能夠很容易地通過(guò)網(wǎng)板。流變性能相當(dāng)重要，同時(shí)最好也將有機(jī)媒介配制成能產(chǎn)生合適的固體和基底濕潤(rùn)性能，良好的干燥速率，足以承受粗處理的干燥膜強(qiáng)度，以及優(yōu)異的燒制性能。燒制后組合物的令人滿意的外觀也很重要。
匯總考慮這些原則，眾多惰性液體都可用作有機(jī)媒介。對(duì)于最厚膜組合物，典型的有機(jī)媒介是樹(shù)脂與溶劑形成的溶液。該溶劑通常在130～350℃范圍內(nèi)沸騰。
特別適宜此目的的樹(shù)脂是甲基丙烯酸的低級(jí)醇酯和帶有含酸部分的乙二醇-乙酸酯與-丁基的醚。
對(duì)厚膜應(yīng)用最為廣泛使用的溶劑是萜烯，諸如α或β萜品醇或它與其他溶劑如煤油，鄰苯二甲酸二丁酯，丁基卡必醇，乙酸丁基卡必醇酯，己二醇及高沸點(diǎn)醇和醇酯所形成的混和物。將這些溶劑與其他溶劑進(jìn)行多種組合配制，以獲得各種應(yīng)用中所要求的粘度和揮發(fā)性。
根據(jù)本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)，最終組合物可以是搖溶的(thioxotropic)，或具有牛頓特性，取決于組合物中所引入的添加劑。
懸浮體中有機(jī)媒介與無(wú)機(jī)固體的比率可顯著改變，取決于懸浮體的使用方式及所用有機(jī)媒介的種類。正常情況下，為得到良好的覆蓋性，懸浮體將補(bǔ)足地含有50～90wt%的固體和50～10wt%的有機(jī)媒介。這種懸浮體通常具有半流體稠度，其常規(guī)定義為“料漿膏”。
可用三輥磨機(jī)方便地制備料漿膏。料漿膏的粘度典型地在25～200P.S.范圍內(nèi)。所用有機(jī)媒介(載體)的類型及數(shù)量主要根據(jù)所要求的最終配料粘度和印刷厚度來(lái)確定。
水溶粘結(jié)劑對(duì)于水溶加工性能起決定性作用并導(dǎo)致高析象度的粘結(jié)劑聚合物，含有一種共聚物或互聚物，該物來(lái)自丙烯酸C1～C10烷基酯，C1～C10甲基丙烯酸酯，或者是取代或未取代的苯乙烯;并含有占聚合物總重量至少15%組分的烯屬不飽和羧酸。優(yōu)選的取代苯乙烯是α甲基苯乙烯。合適的可共聚羧酸包括烯屬不飽和一元羧酸，如丙烯、丁烯和異丁烯酸，以及烯屬不飽和二元羧酸，如富馬酸、衣康酸、檸康酸、乙烯琥珀酸、馬來(lái)酸及它們的半酯和，在合適狀況下，它們的酐及其混合物。因?yàn)樗鼈冊(cè)诘脱鯕夥罩斜容^干凈地?zé)M，所以甲基丙烯酸聚合物比丙烯酸聚合物更受推崇。
在上述關(guān)于非酸性共聚用單體的限度范圍內(nèi)，優(yōu)先考慮丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯組分的含量占聚合物重量的至少70%，最好占75%。優(yōu)選的其他非酸性共聚用單體是苯乙烯及α甲基苯乙烯。其存在的含量占聚合物重量的50%，另外的50%是諸如馬來(lái)酸酐這樣的酸酐的半酯。
聚合物粘結(jié)劑的非酸性部分可至多含50wt%別的非丙烯酸和非酸性單體來(lái)替代聚合物的丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯部分，所說(shuō)該部分的聚合物由諸如丙烯腈，乙酸乙烯酯，丙烯酰胺，丙烯酸胺烷基酯或甲基丙烯酸胺烷基酯，及其類似物衍生得到的，只要前面討論的組分要求能夠被滿足并且下述的物理?xiàng)l件被滿足。然而，優(yōu)先考慮使用不大于25wt%這樣的單體，因?yàn)樗鼈兏y以完全燒盡。
因此，除了上述丙烯酸和甲基丙烯酸聚合物以外，也可使用多種聚鏈烯，如聚乙烯，聚丙烯，聚丁烯，聚異丁烯，及乙烯-丙烯共聚物。在本發(fā)明中，還可以使用叫作聚醚的材料，它是低級(jí)(烷基)烯化氧的聚合物，如聚環(huán)氧乙烷。
可用常規(guī)溶液聚合技術(shù)由丙烯酸聚合領(lǐng)域的熟練技工來(lái)制備聚合物。一般情況下，這樣的酸性丙烯酸聚合物是將α、β烯屬不飽和酸與一種或多種可共聚的乙烯基單體在較低沸點(diǎn)(75～150℃)有機(jī)溶劑中結(jié)合，以獲得10～60%單體混合物溶液，然后通過(guò)添加聚合催化劑并在大氣壓下于溶液迴流溫度下將該混合物加熱，使單體聚合，從而制備聚合物。聚合反應(yīng)基本完成后，將所得酸性聚合物溶液冷卻到室溫，移出樣品以測(cè)定聚合物粘度，分子量、酸當(dāng)量等。
組合物中酸性單體組分的存在，對(duì)這個(gè)技術(shù)至關(guān)重要。酸官能度在堿水中產(chǎn)生顯影特性，如在1%碳酸鈉溶液中。酸度低于15%，在堿性水中不能洗出象;濃度高于30%，一般在濕潤(rùn)條件下不穩(wěn)定，而且還會(huì)在成象區(qū)域中部分顯影。
此外，有必要保證含酸粘結(jié)劑聚合物的分子量不大于50，000不大于25，000更好，最好不大于15，000。
粘結(jié)劑聚合物的Tg最好在100℃以上，因?yàn)橐罅蠞{膏在網(wǎng)板印刷后必須在高至100℃的溫度下干燥。Tg低于該值則一般導(dǎo)致非常粘的組合物。低Tg材料可用于涂板而不是網(wǎng)板印刷。
分散劑分散劑的使用可確保有機(jī)聚合物和單體有效地潤(rùn)濕無(wú)機(jī)物。對(duì)于制備具有所要求的特性，如良好的網(wǎng)板印刷性、平滑性及燒盡性，光活性料漿膏而言，完全分散的無(wú)機(jī)物是合乎需要的。分散劑起到令聚合物粘結(jié)劑結(jié)合或潤(rùn)濕無(wú)機(jī)固體，產(chǎn)生無(wú)團(tuán)聚體系的作用。選擇的分散劑是A-B分散劑，在“對(duì)非水溶覆層體系A(chǔ)-B滯連聚合物作分散劑的用途”一文中作了一般描述(由H.L.Jakubanskas著，J.ofCoatingTechnology，58卷第736冊(cè)，71～82頁(yè))。有用的A-B分散劑公開(kāi)在US3684771，3788996，4070388和4032698，以及GB1339930中，每篇均可在此結(jié)合參照。優(yōu)選的A-B分散劑是由上述US4032698中公開(kāi)的聚合物材料，由下面的結(jié)構(gòu)式代表
其中，Q是下述物質(zhì)的聚合或共聚段
a.丙烯酸或甲基丙烯酸的帶有一個(gè)1～18個(gè)碳原子的鏈烷醇酯，b.苯乙烯或丙烯腈，C.乙烯基酯，其酯部分含2～18個(gè)碳原子，或d.乙烯基醚;
X是鏈傳遞劑的基;
Y是異氰酸酯基團(tuán)除去酯基后的二、三或四異氰酸根;
A是一堿性原子團(tuán)的基，該原子團(tuán)在反應(yīng)前作為一個(gè)實(shí)體具有5～14的PKa值，或是它的鹽，以及m和n是1、2、或3，總數(shù)不超過(guò)4，條件是n為2或3時(shí)僅有A須要如上限定。
這個(gè)組中特別優(yōu)選的一員是種聚合物材料，以下定義為A-B分散劑Ⅰ，由下結(jié)構(gòu)式表示
其中的Q是甲基丙烯酸甲酯聚合段，平均分子量為6000～8000。特別優(yōu)選的聚合物材料組中的另一員由下式表達(dá)
其中的Q是含有大約20單元的甲基丙烯酸丁酯的甲基丙烯酸烷基酯聚合物段。n是20，m是8-12，且R是止鏈劑基團(tuán)。后一個(gè)分散劑定義為A-B分散劑Ⅱ。
在光聚化組合物中可存有少量的其他組分，例如顏料，染料，熱聚合阻止劑，粘性促進(jìn)劑如有機(jī)硅烷偶合劑，增塑劑，助覆劑如聚環(huán)氧乙烷等，只要該光聚化組合物保留其基本性質(zhì)。特別有用的是含有占無(wú)機(jī)顆粒總重量3.0%或更少的有機(jī)硅烷。處理后的顆?？缮越档蛯?duì)有機(jī)物的要求。因此，覆層中有機(jī)物的水平可以降低，這就導(dǎo)致了燒制時(shí)更易燒盡(有機(jī)物)。有機(jī)硅烷還可改善分散性。并使得在同樣氣封狀況下允許較低的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑/陶瓷固體之比。
工藝光敏陶瓷覆層組合物可以膜層形式很方便地涂在基底上，例如以膜形式涂在基底上，或用諸如絲網(wǎng)篩的方式以料漿膏的形式涂在基底上。此后，陶瓷組合物以成象方式于光化輻射下暴光，得到光化輻射的暴光和未暴光區(qū)。未暴光區(qū)膜層以公知的顯象工藝去除。對(duì)水液顯象，在典型的顯影持續(xù)期內(nèi)于輻射中未暴光區(qū)部分的膜層被除去，而暴光區(qū)部分的膜層在顯影期間基本不受影響，顯影液舉例如含1wt%的碳酸鈉全水溶液。一般顯影時(shí)間為0.25～2分鐘。
在燒制操作開(kāi)始前，常進(jìn)行其他處理工序，特別是在基本上是非氧化氣氛中，以使有機(jī)組分揮發(fā)掉，并使無(wú)機(jī)粘結(jié)劑和陶瓷固體燒結(jié)。
在下列實(shí)施例中，除非特別指明，所有的單位及百分?jǐn)?shù)均為重量，溫度為攝氏度。
A無(wú)機(jī)物料玻璃料含鐵玻璃3467＃于水中研磨，使顆粒尺寸范圍d50達(dá)2.3～2.7微米，經(jīng)磁分離及冷凍干燥。其成分為(以摩爾百分?jǐn)?shù)計(jì))氧化鉛(5.6)，二氧化硅(68.1)，氧化硼(4.7)，氧化鋁(6.5)，氧化鈣(11.1)，氧化鈉(2.8)及氧化鉀(1.3)。
氧化鋁三氧化二鋁(Al2O3)顆粒尺寸d50＝2.4～2.6微米，表面積為3.5～4.5m2/g。
顏料鋁酸鈷(CoAl2O4)。
B聚合物粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅰ50%苯乙烯與馬來(lái)酐的異丁基半酯的共聚物，Mw＝2500，Tg＝62℃，酸值175。
粘結(jié)劑Ⅱ75%的甲基丙烯酸甲酯與25%的甲基丙烯酸的共聚物，Mw＝7000，Tg＝120℃，酸值164。
粘結(jié)劑Ⅲ21%的甲基丙烯酸，38%的丙烯酸乙酯及41%甲基丙烯酸甲酯的共聚物，Mw＝50，000，Tg＝101℃，酸值120。
粘結(jié)劑Ⅳ由34%甲基丙烯酸甲酯、16%的丙烯酸，40%的辛基丙烯酰胺，6%甲基丙烯酸羥丙酯，以及4%甲基丙烯酸叔丁氨乙基酯所成的共聚物，Mw＝50，000，Tg＝120℃，酸值118C單體單體ⅠTEOTA1000-聚氧乙基化的三丙烯酸三羥甲基丙烷酯單體Ⅱ單羥基聚乙酸內(nèi)酯單丙烯酸酯，Mw458。
D溶劑β-萜品醇(1-甲基-1-(4-甲基-4-羥環(huán)己基)乙烯)。
E引發(fā)劑TBAQ2-叔丁基蒽醌BP/MK二苯酮/米蚩酮F穩(wěn)定劑抗氧化劑IOnol2，6-二-叔丁基-4-甲基苯酚Q分散劑A-B分散劑Ⅰ-見(jiàn)上面的說(shuō)明。
A-B分散劑Ⅱ-見(jiàn)上面的說(shuō)明。
絕緣漿膏的制備A有機(jī)載體的制備將有機(jī)組分，溶劑及丙烯酸聚合物混合，并在攪拌條件下加熱至135℃，連續(xù)攪拌及加熱直至所有的丙烯酸聚合物溶解。然后使溶液冷卻到100℃并添加引發(fā)劑和穩(wěn)定劑。然后于100℃下攪拌該混合物直至固體溶解，在此之后，使溶液通過(guò)400目過(guò)濾器，并使之冷卻。
B絕緣無(wú)機(jī)物-玻璃料的制備將8kg含鐵玻璃料3467＃于Sweco磨中，用直徑0.5英吋×長(zhǎng)0.5英吋的氧化鋁棒與8升水一起研磨約16小時(shí)以獲得顆粒尺寸分布d50為2.3～2.7微米。將水混合物通過(guò)400目篩，并通過(guò)一個(gè)直流電源為11.5V及30A的S.G Franz型241F2磁分離機(jī)。
然后使用Virtisconsol12冷凍干燥機(jī)對(duì)玻璃料混合物進(jìn)行冷凍干燥處理。為除去所有的水，這一工藝過(guò)程通常需要三天。
陶瓷-氧化鋁來(lái)自Alcoa公司的8kg氧化鋁A14于Sweco磨中用8升水和直徑0.5英吋×長(zhǎng)0.5英吋的氧化鋁棒研磨14-16小時(shí)。該研磨時(shí)間及處置產(chǎn)生的顆粒尺寸范圍d50為2.3～2.7微米。然后將水氧化鋁混合物通過(guò)400目篩并通過(guò)S.G.Franz型241F2磁分離器，直流電壓11.5V，電流30A。使用Virtis consol 12冷凍干燥機(jī)對(duì)水氧化鋁混合物進(jìn)行冷凍干燥。為除去所有水分，該工藝需要進(jìn)行大約三天。所得氧化鋁粉末是無(wú)團(tuán)聚自由流動(dòng)的粉末，氧化鋁-鋁酸鈷將8kg氧化鋁及144g鋁酸鈷顏料混合于8升水中并在Sweco研磨機(jī)中用直徑為0.5英寸長(zhǎng)為0.5英寸的氧化鋁棒研磨1小時(shí)。對(duì)其進(jìn)行處理，以使它們完全混合。將研磨后的氧化鋁-顏料混合物通過(guò)400目的屏篩，然后通過(guò)11.5V、30A的直流S.G.Franz Midel 241F2磁分離機(jī)。于Virtis Consol 12冷凍干燥機(jī)中對(duì)該混合物進(jìn)行冷凍干燥。為除去所有的水，該工藝需要進(jìn)行大約3天。
C料漿膏配利通過(guò)將有機(jī)載體、單體、及分散劑混合裝入混合器皿并于黃光下制備絕緣料漿膏。隨后添加玻璃料及氧化鋁/鋁酸鈷混合物。將該組合物混合30分鐘。該混合物經(jīng)大約12小時(shí)老化，然后用三輥磨進(jìn)行輥研磨，輥壓400Psi。通常進(jìn)行5次研磨已足夠完全混合該組合物。該漿膏然后通過(guò)400目的篩。
于此處，通過(guò)添加β-萜品醇將漿膏的粘度調(diào)節(jié)至80～120P.S。對(duì)于網(wǎng)板印刷這一粘度范圍是最適宜的。
D工藝條件在制備覆層組合物及絕緣部件的過(guò)程中，由于夾雜可能引起在燒制的絕緣(件)中形成缺陷，因此須小心以避免夾帶灰塵。加工工序最好在100級(jí)清潔室內(nèi)進(jìn)行。
用325目印花篩通過(guò)網(wǎng)板印刷將漿膏涂于陶瓷部件上。在氮?dú)饣蚩諝鉅t內(nèi)于75～100℃溫度下對(duì)部件進(jìn)行干燥處理。干燥后的覆層厚度達(dá)20微米。常規(guī)情況下可進(jìn)行第二次網(wǎng)板印刷及干燥處理以獲得更厚的部件(40微米)。
于真空印刷機(jī)中，通過(guò)與電靶接觸，借助Beuey-Askor真空印刷器或聚焦的HTGUV暴光源并用15秒氮清洗及15秒的減耗(drawdown)使部件暴光。依據(jù)暴光系列數(shù)據(jù)確定最佳暴光時(shí)間。這些暴光實(shí)驗(yàn)給出了有關(guān)顯影后在絕緣物上產(chǎn)生正確尺寸通道或光電成形孔的最佳暴光的信息。
使用DuPortADS-24處理劑(含1%碳酸鈉)作為顯影劑對(duì)暴光后的部件進(jìn)行顯影。溫度可在20～45℃間改變。以3.4～15英呎/分的顯影速率，于30Psi的壓力通過(guò)4英呎的腔室噴射溶劑。
于強(qiáng)力通風(fēng)干燥箱中及75℃下對(duì)顯影后的部件進(jìn)行干燥處理15分鐘，并于爐內(nèi)在900℃的峰值溫度條件下燒制約2小時(shí)的周期。在燒制中，本發(fā)明的組合物是在不高于無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度下暴露于基本上非氧化性的氣氛中，并在最后步驟的燒結(jié)階段暴露在基本上是完全非氧化的氣氛中。
術(shù)語(yǔ)“基本上非氧化性氣氛”是指該氣氛含有不足以引起金屬銅顯著氧化的氧氣，但含有足以氧化有機(jī)物質(zhì)的氧氣。實(shí)際中，發(fā)現(xiàn)在燒制過(guò)程的預(yù)燒結(jié)階段含有100～1000ppm氧的氮?dú)夥帐呛线m的，最好是300～800ppm的氧。隨著絕緣層的厚度增加，氧的數(shù)量也增加。對(duì)燒制成20微米厚的兩層絕緣漿膏，300～400ppm的氧是合適的。另一方面，在燒制過(guò)程的玻璃燒結(jié)階段所使用的“基本完全非氧化氣氛”是指僅含有殘量氧如大約10ppm氧的氮?dú)夥?。?yōu)先考慮以低的加熱速率燒制本發(fā)明的組合物，以便將燒制層中的物理缺陷減至最少。
在下述的各實(shí)施例中，下列物質(zhì)被采用氧化鋁/鋁酸鈷%氧化鋁98.2%
鋁酸鈷1.8%玻璃料%SiO240.2BaCo317.9Al2O39.9ZnO8MgO5B2O35.9CaO5.1PbO8試驗(yàn)方法用上述的絕緣膜，包括一個(gè)具有1cm2面積的銅盤(pán)和一支持在氧化鋁基底上的觸片，形成一個(gè)電容器。復(fù)蓋在銅盤(pán)上是一層絕緣膜，在絕緣膜上蓋有第二個(gè)同樣尺寸的銅盤(pán)，其觸片相當(dāng)于下邊的觸片旋轉(zhuǎn)90～180°。
用Heulett-PackarelHP4274A多頻LCR計(jì)于1KHz下測(cè)定電容容量及介質(zhì)損耗因子，而用RM170型Super兆歐表(Biddle儀表，AVO有限公司，英國(guó))測(cè)定絕緣電阻。絕緣電阻的測(cè)定是在將電容器充電至100VDC后進(jìn)行。每一數(shù)據(jù)均是至少10次測(cè)定的平均值。絕緣(介電)層的厚度是用GouldSurfanalyzer150/記錄儀250測(cè)定。用等式來(lái)計(jì)算介電常數(shù)K＝C/A·t其中，C是電容器的電容量;
A是與絕緣層相接觸的小電極的面積，t是絕緣層的厚度。
所有電容器在燒制后且在作電測(cè)定前須經(jīng)至少15小時(shí)的老化。在老化期間，通常損耗因子(DF)減少0.5～2%。然而，在這一期間，一般電容不受影響。
濕潤(rùn)基體上的損耗因子測(cè)定是通過(guò)在銅盤(pán)上滴一滴水以使其濕潤(rùn)盤(pán)，但不濕潤(rùn)觸片來(lái)進(jìn)行。在停留30秒后，用常規(guī)的方法測(cè)定DF。當(dāng)濕潤(rùn)的DF小于1%，最好低于0.5%時(shí)，絕緣層被認(rèn)為是氣密的。
實(shí)施例1組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載體31.0粘結(jié)劑40.0粘結(jié)劑Ⅰ36.0粘結(jié)劑Ⅱ4.0溶劑β-萜品醇54.3引發(fā)劑TBAQ5.4抗氧化劑Ionol0.3單體TEOTA10.6分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果析象度3milVias
感光速50～90mj/cm2顯影1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例2組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載體31.0粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅱ40.0溶劑β-萜品醇54.9引發(fā)劑4.80二苯酮4.0米蚩酮0.80抗氧化劑Ionol0.30單體TEOTA10.6結(jié)果析象度2milVias感光速 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例3組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載體31.0
粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅱ40.0溶劑β-萜品醇54.9引發(fā)劑5.05二苯酮4.25米蚩酮0.80抗氧化劑Ionol0.3單體單體Ⅱ10.6分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果析象度2milVias感光度 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液。
實(shí)施例4組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅱ40.0溶劑β-萜品醇54.15引發(fā)劑5.55二苯酮4.75米蚩酮0.80
抗氧化劑Ionol0.3單體單體Ⅱ7.95TEOTA2.65分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果析象度2milVias感光速 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例5組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑粘結(jié)劑Ⅱ40.0溶劑β-萜品醇54.15引發(fā)劑5.55二苯酮4.75米蚩酮0.80抗氧化劑Ionol0.3單體單體Ⅱ9.54TEOTA1.06分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果
析象度2milVias感光速 50～90mj/cm2顯影1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例6組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑40.0粘結(jié)劑Ⅱ36.0粘結(jié)劑Ⅲ4.0溶劑β-萜品醇54.15引發(fā)劑5.55二苯酮4.75米蚩酮0.80抗氧化劑Ionol0.3單體TEOTA10.6分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果析象度2milVias感光速 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液。
實(shí)施例7組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑40.0粘結(jié)劑(Ⅱ)40.0溶劑β-萜品醇54.65引發(fā)劑二苯酮4.25米蚩酮0.80抗氧化劑Ionol0.30單體TEOTA10.6分散劑A-B分散劑Ⅱ2.1結(jié)果析象度5milVias感光速 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例8組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑40.0粘結(jié)劑Ⅱ40.0溶劑β-萜品醇50.9
引發(fā)劑TBAQ5.8抗氧劑Ionol0.3單體TEOTA8.6分散劑A-B分散劑Ⅱ2.1結(jié)果析象度4milVias感光速 50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液實(shí)施例9組分份氧化鋁/鋁酸鈷27.6玻璃料27.4載色劑31.0粘結(jié)劑40.0粘結(jié)劑Ⅰ38.5粘結(jié)劑Ⅱ1.5溶劑β-萜品醇54.3引發(fā)劑TBAQ5.4抗氧劑Ionol0.3單體TEOTA8.6分散劑A-B分散劑Ⅰ2.1結(jié)果析象度3milVias感光速50～90mj/cm2顯影劑1%碳酸鈉水溶液。
權(quán)利要求
1.一種可于基本上非氧化性氣氛中燒制的光敏陶瓷覆層組合物，包括下列組分的混合物(a)精細(xì)粉碎的陶瓷固體，具有不大于10m2/g的表面積/重量比，且至少80wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸，和(b)精細(xì)粉碎的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒，其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為550～850℃，表面積/重量比不大于10m2/g，且至少90wt%的顆粒具有1～10μm尺寸，(b)與(a)之重量比為0.6～2，懸浮于包括下述組分的有機(jī)媒介中(c)有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，和(d)光引發(fā)物系，溶解于(e)光硬化單體，和(f)一種有機(jī)媒介；其改進(jìn)處包括有機(jī)聚合物粘結(jié)劑含有丙烯酸C1～C10烷基酯，C1～C10甲基丙烯酸酯，苯乙烯，取代的苯乙烯或其結(jié)合體和烯屬不飽和羧酸的共聚或互聚物，其中由不飽和羧酸所衍生的粘結(jié)劑部分至少占聚合物重量的15%，且粘結(jié)劑具有不大于50，000的分子量，以成象方式于光化輻射暴光后該組合物可于1wt%碳酸鈉水溶液中顯象。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)粘結(jié)劑是甲基丙烯酸甲酯的共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)粘結(jié)劑含有的由不飽和羧酸衍生的部分不大于粘結(jié)劑的30wt%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的組合物，其中有機(jī)粘合劑的分子量不大于25，000。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物，其中所說(shuō)的分子量不大于15，000。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)媒介是β萜品醇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中有機(jī)媒介含有分散劑。
8.可在基本上是非氧化氣氛中燒制來(lái)制備光敏陶瓷覆層組合物的一種方法，該組合物包括下列組分的混合體(a)精細(xì)粉碎的陶瓷固體顆粒，具有不大于10m2/g的表面積/重量比，且至少80wt的顆粒具有1～10μm的尺寸，和(b)精細(xì)粉碎的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒，其玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為550～825℃，表面積與重量之比不大于10m2/g，且至少90wt%的顆粒具有1～10μm的尺寸，(b)與(a)的重量比為0.6～2，懸浮在包括下述組分的有機(jī)媒介中(c)有機(jī)聚合物粘結(jié)劑，和(d)光引發(fā)物系，溶解于(e)光硬化單體，和(f)一種有機(jī)媒介;其改進(jìn)處包括有機(jī)聚合物粘結(jié)劑含有丙烯酸C1～C10烷基酯，C1～C10甲基丙烯酸酯、苯乙烯，取代苯乙烯或其結(jié)合體與烯屬不飽和羧酸的共聚或互聚物，其中由不飽和羧酸所衍生的粘結(jié)劑部分至少占聚合物重量的15%，粘結(jié)劑具有不大于50，000的分子量，以成象方式于光化輻射暴光后該組合物可于1wt%碳酸鈉水溶液中顯象，其中，在將組分(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)混合前，精細(xì)粉碎的陶瓷固體顆粒組分(a)和精細(xì)粉碎的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑顆粒組分(b)，以顆粒形態(tài)經(jīng)冷凍干燥處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中精細(xì)粉碎的陶瓷固體顆粒組分(a)要通過(guò)磁分離機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中有機(jī)媒介含有分散劑。
全文摘要
可在基本上是非氧化氣氛中燒制的一種光敏陶 瓷層組合物，包括下述組分的混合體
文檔編號(hào)G03F7/32GK1039488SQ8910448
公開(kāi)日1990年2月7日 申請(qǐng)日期1989年5月31日 優(yōu)先權(quán)日1988年5月31日
發(fā)明者威謙·約翰·內(nèi)比, 詹姆斯·奧斯本 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司