專利名稱：無溶劑熱硬化感光塞孔油墨的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明系關(guān)于印刷電路版制程中，鑿孔貫通之后續(xù)埋孔程序所使用的塞孔油墨。
很有趣的是，印刷電路版制程之埋孔程序，是一個(gè)看似簡單的程序，但是在目前業(yè)界竟然存在著一個(gè)難于克服的問題。這是因?yàn)樵诼窨走@一制程中，一般都是使用一塞孔油墨40進(jìn)行該埋孔程序，在此埋孔程序中當(dāng)然希望該塞孔油墨40于硬化之后，必須是飽滿而無空洞的，如圖2所示，而且其與周圍的鍍銅環(huán)21形成的圓柱體兩端的表面必須是平坦41的，這樣才不至于造成后續(xù)制程的問題。但是在實(shí)際操作的制程中卻不是如此，于硬化之后常常于塞孔油墨40上方發(fā)現(xiàn)有凹陷42的現(xiàn)象產(chǎn)生，如圖3所示，這是由于現(xiàn)有的市售塞孔油墨在配方設(shè)計(jì)上仍有缺陷存在，無法達(dá)到以上所述的平坦、無空洞的條件。
目前市售使用于印刷電路版制程的埋孔程序的塞孔油墨，如果以溶劑的添加與否來區(qū)分，可分為無溶劑型及微量溶劑型這兩類。在一些要求不高的印刷電路版制程中，甚至也有利用市售的抗焊綠漆作為塞孔油墨之用的，其中抗焊綠漆中的溶劑含量往往高達(dá)25％。由于溶劑在后續(xù)的烘烤熱硬化過程中會(huì)揮發(fā)掉，留存于通孔中的油墨則因此而產(chǎn)生體積收縮，因此可以想見的是溶劑的存在，對(duì)于塞孔的良窳是會(huì)有關(guān)鍵性的影響。當(dāng)塞孔油墨中的溶劑含量不高時(shí)，此一體積收縮所造成的問題還算小，比較明顯的是硬化后塞孔油墨的兩端會(huì)有凹陷的現(xiàn)象，如圖3所示。更嚴(yán)重的是當(dāng)塞孔油墨中溶劑含量過高時(shí)，則很容易形成空爆、爆孔及油墨空洞等問題。
經(jīng)由以上的敘述，可以推論無溶劑塞孔油墨應(yīng)較含溶劑的塞孔油墨為優(yōu)，且溶劑含量越高、則后續(xù)熱烘烤所可能發(fā)生的問題性也越多。因此、如要撤底解決于后續(xù)熱烘烤所產(chǎn)生的問題，無溶劑的塞孔油墨是必須發(fā)展的方向。但即便是現(xiàn)有商品化的無溶劑塞孔油墨，仍然存在著若干問題，使得制程效率仍然無法有效提高。其中最明顯的問題，就是塞孔油墨于熱硬化過程中，會(huì)發(fā)生垂流。由于塞孔油墨熱硬化須在高溫(例如150℃)下進(jìn)行，此時(shí)尚未硬化的塞孔油墨40粘度并不高，在地心引力的影響下，它會(huì)在順著直立放置的印刷電路版10，緩慢流出通孔之外，如圖4所示，這樣就造成通孔上緣無油墨覆蓋，而下緣則覆蓋過多油墨的現(xiàn)象。
另外本發(fā)明的另一目的，即提供一種使用無溶劑熱硬化感光塞孔油墨以填塞通孔的方法，包括提供一欲填塞通孔的印刷電路板；印刷一無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填入所需填塞的通孔中；曝光該印刷電路板上的塞孔油墨兩端，以形成塞孔油墨兩端保護(hù)硬膜；以及熱烘烤以硬化該塞孔油墨填塞通孔。
從下面的描述連同附圖
可以更清楚地了解本發(fā)明的這些及其它目的和優(yōu)點(diǎn)。
圖2為埋孔程序中塞孔油墨于硬化之后的示意圖。
圖3為塞孔油墨上方凹陷的示意圖。
圖4為通孔上緣無油墨覆蓋，而下緣則覆蓋過多油墨示意圖。
圖5A-C為本發(fā)明的無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填塞通孔方法的圖6為本發(fā)明的無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填塞通孔流程示意圖。
圖7為陽離子光起始劑的三芳基硫和六氟化銻混合鹽(MixedTriarylsulfonium Hexafluoroantimonate Salts)分子結(jié)構(gòu)圖。
圖8為陽離子光起始劑的三芳基硫和六氟化磷混合鹽(MixedTriarylsulfonium Hexafluorophosphate Salts)分子結(jié)構(gòu)圖。圖中，基板(substrate) 10通孔(via) 20鍍銅環(huán) 21電路圖案層 30塞孔油墨40塞孔油墨表面平坦41塞孔油墨表面凹陷42
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明所提供的無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，其主要成份及其組成比例(以環(huán)氧樹脂為100份)如下一種或多種的液態(tài)或非液態(tài)環(huán)氧樹脂包含雙酚A、雙酚F、可溶可溶酚醛(Phenol Novolac)、甲酚-可溶酚醛及其他雜環(huán)類環(huán)氧脂；若該環(huán)氧樹脂成份組成量可依實(shí)際需求而定，且可以100份為基準(zhǔn)，用以計(jì)算其他成份組成比例。
一種或多種的陽離子光起始劑，包含鎓鹽或像是三芳基硫和六氟化銻混合鹽(Mixed Triarylsulfonium Hexafluoroantimonate Salts)或三芳基硫和六氟化磷混合鹽(Mixed TriarylsulfoniumHexafluorophosphate Salts)，其分子結(jié)構(gòu)如圖7與圖所示，若以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該陽離子光起始劑的組成量為0.5-20份。
一種或多種的非堿性的環(huán)氧樹脂樹脂熱硬化劑，包含多酚醛樹脂(Phenol-Formaldehyde resins)尿醛樹脂(Urea-Formaldehyde resins)酸酣(Anhydride)、和蜜胺甲醛樹酯(Melamine-Formaldehyde resins)，若以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該非堿性的環(huán)氧樹脂樹脂熱硬化劑的組成量為5-100份。
一熱反應(yīng)催化劑，系為可選擇性加入之一非堿性的熱反應(yīng)催化劑，用以縮短熱烘烤時(shí)間，若以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該催化劑的組成量約為0-5.0份。
一種或多種的無機(jī)填充物，為可選擇性加入適量的如二氧化矽、硫酸鋇、滑石粉等等，以調(diào)節(jié)其電氣絕緣性、耐酸性、流變性等物理特性，若以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該無機(jī)填充物的組成量約為0-200份。
一種或多種的有機(jī)物性輔助劑，系可選擇性適度加入以達(dá)到所需要塞孔油墨的加工特性可為消泡劑、流平劑、流變助劑、或染料等，其中以該環(huán)氧樹脂成份組量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該有機(jī)物性輔助劑的組成量約為0-50份。
本發(fā)明另提供一種使用無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填塞通孔方法的實(shí)施例，如圖6所示，包括下列步驟提供一欲填塞通孔的印刷電路板；印刷一無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填入所需填塞的通孔中；曝光該印刷電路板上的塞孔油墨兩端，以形成塞孔油墨兩端保護(hù)硬膜；以及熱烘烤以硬化該塞孔油墨填塞通孔。
本發(fā)明填塞通孔方法，可于印刷電路板10上以一般網(wǎng)版印刷的方式，將該無溶劑熱硬化感光塞孔油墨40填入所需填塞的通孔20中，如圖5A所示，然后將該印刷電路板10置于一般抗焊綠漆感光用的7KW紫外線曝光機(jī)中，以曝光能量300-2000MJ/cm2短暫曝光。如此、無溶劑熱硬化感光塞孔油墨的兩端表面，將會(huì)形成厚度大于50μ的硬膜(約為1/5印刷電路板的厚度)，如圖5B所示，這無溶劑熱硬化感光塞孔油墨40兩端的硬膜42可以保護(hù)通孔內(nèi)尚未硬化的塞孔油墨40。而且如果曝光能量過低時(shí)，則塞孔油墨兩端保護(hù)硬膜厚度不足，容易于熱烘烤時(shí)破裂，而失去其阻塞功能。如果曝光能量太高，則表面樹脂容易焦化，因而降低其機(jī)械強(qiáng)度，所以經(jīng)由發(fā)明人的反覆試驗(yàn)及研究發(fā)現(xiàn)該紫外線曝光機(jī)的曝光能量以300-2000mJ/cm2為最佳實(shí)施，以形成硬膜43保護(hù)通孔內(nèi)尚未硬化的塞孔油墨40，使其不致如現(xiàn)有技術(shù)的塞孔油墨在熱硬化過程中，會(huì)因粘度過低而流出。
紫外線曝光形成塞孔油墨兩端保護(hù)硬膜43之后，再以熱烘烤進(jìn)行第二段的熱硬化制程。熱烘烤硬化的處理溫度，以100-260℃間為最佳實(shí)施，其中如此形成的塞孔油墨40在硬化后，表面平坦，內(nèi)部飽實(shí)，且無空爆或爆孔之慮。該熱硬化制程的烘烤時(shí)間則以至少不低于3分鐘為佳，如圖5C所示。對(duì)于多層版或增層法印刷電路版制程效率的提升，有極大幫助。
以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，非為用以限定本發(fā)明的實(shí)施，所以凡依本發(fā)明的精神，所作的變化或修飾，皆應(yīng)涵蓋在以下本案的權(quán)利要求范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，其成份包括一種或多種的液態(tài)或非液態(tài)環(huán)氧樹脂；一種或多種的陽離子光起始劑；一種或多種非堿性的環(huán)氧樹脂樹脂熱硬化劑；一種或多種的無機(jī)填充物，系為可選擇性適量的加入，用以調(diào)節(jié)其電氣絕緣性、耐酸性、流變性等物理特性；一種或多種的有機(jī)物性輔助劑，系可選擇性適度加入以達(dá)到所需要塞孔油墨的加工物性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于該環(huán)氧樹脂至少包含雙酚A、雙酚F、可溶可溶酚醛(Phenol Novolac)、甲酚-可溶酚醛或其他雜環(huán)類的環(huán)氧樹脂；其中以該環(huán)氧樹脂成份組成量可依實(shí)際需求而定，且以100份為基準(zhǔn)計(jì)算其他成份組成比例。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于該陽離子光起始劑至少包含鎓鹽、或像是三芳基硫和六氟化銻混合鹽(MixedTriarylsulfonium Hexafluoroantimonate Salts)或三芳基硫和六氟化磷混合鹽(Mixed Triarylsulfonium Hexafluorophosphate Salts)；其中以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該陽離子光起始劑的量為0.5-20份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于該非堿性的環(huán)氧樹脂樹脂熱硬化劑至少包含多酚醛樹脂(Phenol-Formaldehyderesins)、尿醛樹脂(Urea-Formaldehyde resins)、酸酣(Anhydride)或蜜胺甲醛樹酯(Melamine-Formaldehyde resins)；其中以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該非堿性的環(huán)氧樹脂樹脂熱硬化劑的組成量為5-100份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于可選擇性地加入一非堿性的熱反應(yīng)催化劑，用以縮短熱烘烤時(shí)間；且該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該催化劑的組成量約為0-5.0份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于該無機(jī)填充物可為二氧化硅、硫酸鋇或滑石粉；其中以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該無機(jī)填充物的組成量約約為0-200份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塞孔油墨，其特征在于該有機(jī)物性輔助劑可為消泡劑、流平劑、流變助劑、或染料等；其中以該環(huán)氧樹脂成份組成量為100份為基準(zhǔn)時(shí)，該有機(jī)物性輔助劑的組成量約為0-50份。
8.一種使用無溶劑熱硬化感光塞孔油墨以填塞通孔的方法，其特征在于包括以下步驟，提供一欲填塞通孔的印刷電路板；印刷一無溶劑熱硬化感光塞孔油墨，以填入所需填塞的通孔中；曝光該印刷電路板上的塞孔油墨兩端，以形成塞孔油墨兩端保護(hù)硬膜；以及熱烘烤以硬化該塞孔油墨填塞通孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的填塞通孔的方法，其特征在于該印刷一無溶劑熱硬化感光塞孔油墨步驟中的印刷方式可為一網(wǎng)版印刷的方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的填塞通孔的方法，其特征在于該曝光該印刷電路板上的塞孔油墨兩端步驟中的曝光能量約為300-2000mJ/cm2。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的填塞通孔的方法，其特征在于該熱烘烤以硬化該塞孔油墨填塞通孔步驟中的烘烤溫度以100-260℃間為最佳，烘烤時(shí)間則以至少不低于3分鐘為佳。
全文摘要
本發(fā)明系有關(guān)于一種于印刷電路版制程的埋孔程序中，所使用的無溶劑熱硬化感光塞孔油墨以及使用該塞孔油墨填塞通孔的方法。本發(fā)明的無溶劑熱硬化感光塞孔油墨填入通孔的兩端，可以以一紫外線曝光的方式形成硬膜，以保護(hù)通孔內(nèi)尚未硬化的塞孔油墨，使塞孔油墨不致于熱烘烤的制程中因粘度過低而流出，如此形成的塞孔油墨在硬化后，具有表面平坦內(nèi)部飽實(shí)，且無空爆或爆孔的優(yōu)勢。
文檔編號(hào)C09D11/10GK1396218SQ01120279
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月13日
發(fā)明者葉嗣韜 申請(qǐng)人:葉嗣韜