專利名稱：：一種印制電路板的方法及其組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種印制電路板的方法，使用該方法可直接將電路圖形印于PCB板上，不需要曝光顯影，蝕刻后不需要褪膜，可以直接進(jìn)行壓合。本發(fā)明還涉及用于上述方法的組合物，具體而言，本發(fā)明涉及一種耐熱性、抗蝕刻性、密合性等涂膜特性優(yōu)異的環(huán)保型組合物。本發(fā)明還涉及上述組合物用于上述印制電路方法的用途。
背景技術(shù)：
：近年來，印制電路板逐漸向高密度、高精度方向發(fā)展。新型感光成像材料的研制成功，使原來由絲印技術(shù)所達(dá)到的極P艮精細(xì)解像度從200jam發(fā)展到現(xiàn)代光成像技術(shù)的3pm級別，使線路板(PCB)制造由單面板生產(chǎn)發(fā)展到72層可批量生產(chǎn)，大大促進(jìn)PCB乃至電子通訊等行業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而極大地豐富和方便了人們的生活。然而，隨著人們對生產(chǎn)效率的追求與對環(huán)境問題的重視，感光成像材料面臨著新的糸L戰(zhàn)?，F(xiàn)有的印制電路板的壓合工藝包括以下工藝步驟底材表面清潔—涂抗蝕涂層—曝光顯影—蝕刻—褪膜—銅表面粗化(棕化/黑化)—壓合。即在多層電路板的制作工藝中，首先要進(jìn)行內(nèi)層線路制作，即先由液體感光成像材料經(jīng)紫外線曝光、堿水顯影形成抗蝕圖形，再經(jīng)蝕刻液蝕刻，然后褪膜而成線路；多層板壓合前還要進(jìn)行內(nèi)層板表面氧化處理即棕/黑氧化，以提高層壓時(shí)層間結(jié)合力。多層電路板制程不但復(fù)雜、成本高，而且會(huì)因褪膜、棕/黑氧化處理等產(chǎn)生大量廢水，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此，本領(lǐng)域亟需一種工藝簡便、成本低廉和環(huán)保的印制電路板的方法以及適用于該方法的抗蝕組合物。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種印制電路板的方法，使用該方法可直接將電路圖形印于PCB板上，不需要膝光顯影，蝕刻后不需要褪膜，可以直接進(jìn)行壓合。即本發(fā)明的印制電路板的工藝步驟可以簡化為底材表面清潔—涂抗蝕涂層—蝕刻—壓合。使用本發(fā)明的印制電路板的方法，不需要進(jìn)行曝光顯影、褪膜和銅表面粗化(棕化/黑化)的的步驟。這與現(xiàn)有技術(shù)相比，不僅大大簡化了工藝，降低了成本，而且還避免了現(xiàn)有工藝在上述步驟中產(chǎn)生的大量廢水，在環(huán)保方面也有很大的優(yōu)勢。在本發(fā)明的另一方面，還提供了一種適用于上述印制電路板方法的組合物，包括(A)環(huán)氧樹脂；(B)固化劑；(C)溶劑；(D)填料；和(E)顏料，其中各組分的重量百分含量為環(huán)氧樹脂(A)為10-60%,固化劑(B)為0.2-15%，溶劑(C)為10-50%填料(D)為0-60%,顏料(E)為0-20%。在本發(fā)明的另一方面，還提供了上述組合物用于上述印制電路板方法的用途。具體實(shí)施方式本發(fā)明所使用術(shù)語含義如下"褪膜"是指電路板在蝕刻后用稀堿或其它溶劑把線路上面的保護(hù)涂層去除的工藝。本發(fā)明提供一種印制電路板的方法，使用該方法可直接將電路圖形印于PCB板上，不需要爆光顯影，蝕刻后不需要褪膜，可以直接進(jìn)行壓合。即本發(fā)明的印制電路板的工藝步驟可以簡化為底材表面清潔—涂抗蝕涂層—蝕刻—壓合。由于本發(fā)明的印制電路板方法中省去了褪膜步驟，因此用于本發(fā)明方法的抗蝕刻油墨組合物在隨后的工藝步驟中仍留在電路板上，這樣就要求這種抗蝕刻組合物必須具有優(yōu)良的耐熱性、抗蝕刻性、密合性等性能，以適用于多層電路板內(nèi)層精細(xì)導(dǎo)線的制作。因此，在本發(fā)明的另一方面，提供了一種組合物，其組成成分包括(A)環(huán)氧樹脂；(B)固化劑；(C)溶劑；(D)填料；和(E)顏料，其中各組分的重量百分含量為環(huán)氧樹脂(A)為10-60%，固化劑(B)為0.2-15%，溶劑(C)為10-50%填料(D)為0-60%，顏料(E)為0-20°/。。由于本組合物具有優(yōu)良的與基材的附著力和優(yōu)良的耐高溫性能，壓合后與基材集合緊密，高溫下不^泡，因此可以用于直接壓合的工藝方法，可省去曝光顯影、褪膜和銅表面粗化(棕化/黑化)工序。本發(fā)明的組合物中的環(huán)氧樹脂(A)可以是雙酚型環(huán)氧樹脂、甲醛型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、甲酚醛型環(huán)氧樹脂中的一種，也可以是其中兩種及兩種以上的混合物。本發(fā)明的組合物中環(huán)氧樹脂(A)的含量為10-60%。優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中環(huán)氧樹脂(A)的含量為組合物總重量的20-50%;更優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中環(huán)氧樹脂(A)的含量為組合物總重量的30-45%;最優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中環(huán)氧樹脂(A)的含量為組合物總重量的35-40°/。。對于上述環(huán)氧樹脂可以列舉的實(shí)例有雙環(huán)戊二烯性環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)HP-7200H),環(huán)氧當(dāng)量283g/eq;曱醛型環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)N-680),環(huán)氧當(dāng)量225g/eq;酚醛環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)N-770)，環(huán)氧當(dāng)量190g/eq;鄰曱酚酚醛環(huán)氧樹脂(長春AJt公司生產(chǎn)的CNE-202)，環(huán)氧當(dāng)量200g/eq,藍(lán)星化工新材料有限7>司的環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44，F(xiàn)-48,F-51。本發(fā)明的組合物中的固化劑(B)可以是含有二個(gè)以上酚性羥基的酚醛雙酚A酚醛、曱醛等酚系固化劑，為了提高成型性，所述固化劑最好采用雙官能團(tuán)成分為10-40%的酚醛樹脂。本發(fā)明的組合物中所述固化劑(B)的用量為組合物總重量的0.2-15%,優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中固化劑(B)的含量為組合物總重量的1-10%;更優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中固化劑(B)的含量為組合物總重量的3-10%;最優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中固化劑(B)的含量為組合物總重量的5-10%。為了促進(jìn)固化劑的固化反應(yīng)，本發(fā)明的組合物中還可添加固化促進(jìn)劑，如環(huán)氧樹脂固化促進(jìn)劑，例如咪唑、2-曱基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基_4-曱基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪哇、l-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-曱基咪唑等咪唑衍生物；二氰基二酰胺、三聚氰胺、苯基二曱基胺、4-(二曱基氨基)-N，N-二曱基千基胺等胺化合物；己二酰肼、癸二酰肼等酰肼類化合物；三苯基磷等磷化合物等。環(huán)氧樹脂固化促進(jìn)劑不特別限定于以上所述化合物，只要是環(huán)氧樹脂固化催化劑，或者是促進(jìn)環(huán)氧基和m^反應(yīng)的物質(zhì)都可用于本發(fā)明。上述物質(zhì)可單獨(dú)或兩種以上混合4吏用。本發(fā)明的組合物中的有機(jī)溶劑(C)可以是乙二醇醚類，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚；丙二醇醚類，例如丙二醇單曱醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單曱醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單丁醚等；乙酸乙酯、乙酸丁酯；乙二醇醚酯類，例如乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單曱醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯；丙二醇醚酯類，例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇單曱醚乙酸酯、二丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單丁醚乙酸酯等。本發(fā)明的組合物中，所述有機(jī)溶劑(C)的含量為組合物總重量的10-50%。優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中有機(jī)溶劑(C)的含量為組合物總重量的15-45%;更優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中有機(jī)溶劑(C)的含量為組合物總重量的20-40%;最優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中有機(jī)溶劑(C)的含量為組合物總重量的25-35%。本發(fā)明的組合物中的填料(D)可以為常用的無機(jī)填料，例如硫酸鋇、鈦酸鋇、二氧化鈣、滑石粉、氣相白炭黑、二氧化硅、粘土、碳酸鎂、碳酸鈣、氧化鋁、云母粉、高嶺土等。所述無機(jī)填料的用量為組合物總重量的3-40%,填料的粒徑為〈15jam,優(yōu)選〈5pm。本發(fā)明的組合物中所述填料的用量為組合物總重量的0-60%。優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中填料(D)的含量為組合物總重量的10-50%;更優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中填料(D)的含量為組合物總重量的20-40%;最優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中填料(D)的含量為組合物總重量的25-35%。本發(fā)明的組合物中的著色顏料(E)沒有特別限制，可以根據(jù)需要選用酞菁綠、酞菁藍(lán)、結(jié)晶紫、二氧化鈦、炭黑等常用的著色顏料。本發(fā)明的組合物中的著色顏料(E)的含量為組合物總重量的0-20%。優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中著色顏料(E)的含量為組合物總重量的0.1-10%;更優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中著色顏料(E)的含量為組合物總重量的0.2-5%;最優(yōu)選地，本發(fā)明的組合物中著色顏料(E)的含量為組合物總重量的0.3-3%;任選地，本發(fā)明的組合物中還可以包括添加劑(F)，所述添加劑(F)可以為熱聚合阻聚劑、觸變增粘劑、*劑、流平劑以及消泡劑等。本發(fā)明的組合物中的添加劑(F)的含量為組合物總重量的0-30%。下面通過實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例對本發(fā)明作具體說明。實(shí)施例l-8按照表l的材料配比進(jìn)行操作。實(shí)施例所用到的材料列舉如下對環(huán)氧樹脂(A)而言，采用了以下樹脂雙環(huán)戊二烯性環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)HP-7200H)，環(huán)氧當(dāng)量283g/eq;甲醛型環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)N-680),環(huán)氧當(dāng)量225g/eq;酚醛環(huán)氧樹脂(大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)N-770),環(huán)氧當(dāng)量190g/eq;鄰甲酚酚醛環(huán)氧樹脂(長春AJt公司生產(chǎn)的CNE-202)，環(huán)氧當(dāng)量200g/eq,藍(lán)星化工新材料有限公司的環(huán)氧樹脂F(xiàn)-44,F-48,F-51。對于固化劑(B)，采用了大日本油墨化學(xué)公司生產(chǎn)的雙氰胺。固化劑促進(jìn)劑采用了咪唑。溶劑(C)采用了丙二醇曱醚醋酸酯。填料(D)采用了滑石粉T-5000。著色顏料(E)采用了酞菁綠。將上述原料按照表l的比例進(jìn)行混合，用^t機(jī)M均勻，然后用三輥機(jī)研磨4次，使混合物的細(xì)度小于15微米，得到相應(yīng)的組合物。對上面所得組合物按照如下方法進(jìn)行性能測試，其結(jié)果示于下表1。(1)成型性用絲印法將制得的油墨印于干燥清潔的電路板基材上，觀察油墨表面是否有氣泡、針孔、白點(diǎn)等缺陷。評價(jià)方法沒有缺陷為優(yōu)，有上述任何一種缺陷為差。(2)抗蝕刻性用絲印法將制得的油墨印于干燥清潔的電路板基材上，；^v1201C的烘箱烘5分鐘，冷卻后放入蝕刻液中5分鐘(溫度30"C)，然后取出水洗干凈吹干，按膠帶交叉劃格法檢測油墨附著力。評價(jià)方法完全沒有脫落為優(yōu)；僅劃格線邊沿有少量脫落為良；有多于一格脫落為差。(3)壓合附著力將半固化片放在雙層板(測抗蝕刻性的板(2))上，然后把銅箔的粗面壓在半固化片上放入壓合機(jī)壓合，壓合條件180匸、2.94MPa的壓力下加熱加壓60分鐘。將壓合好的板(步驟3)用專用拉力測試儀測試附著力。評價(jià)方法大于6LB/in為優(yōu)，小于6LB/in大于4LB/in為良，小于4LB/in為差(4)耐熱性將壓合好的板(步驟3)的表面銅箔蝕刻掉，洗凈干燥后浸入288t:±5。C的錫爐中，每次10秒，觀察能夠耐幾次熱沖擊。評價(jià)方法浸5次以上無變化(不變色、不脫落、不隆起)為優(yōu)，浸3次以上有變化為良，浸3次以下有變化為差。(5)耐酸性用絲印法將制得的油墨印于干燥清潔的電路板基材上，每一例涂布試樣板5塊，置于75。C恒溫烘箱中預(yù)烘40分鐘，做成測試樣板。將測試樣板浸泡于25r的10%H2S04水溶液中，半小時(shí)后取出水洗干凈，吹干，觀測油墨變化情況。評價(jià)方法沒有任何變化(不變色、不脫落、不隆起)為優(yōu)，否則為差。(6)耐堿性按耐酸性(6)樣板制作方法制作樣板。將制好的樣板浸泡于10%NaOH水溶液中，溫度25C，半小時(shí)后取出水洗干凈，吹干，觀測油墨變化情況。評價(jià)方法沒有任何變化(不變色、不脫落、不隆起)為優(yōu)，否則為差。(7)耐水解性按耐酸性(6)樣板制作方法制作樣板。將制好的樣板浸泡于PH值4-5的硫酸水溶液中，溫度851C，一小時(shí)后取出水洗干凈，吹干，觀測油墨變化情況。評價(jià)方法沒有任何變化(不變色、不脫落、不隆起)為優(yōu)，否則為差。表l:各實(shí)施例的組合物組分及性能<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由上表l顯示的結(jié)果可以看出本發(fā)明的組合物在成型性、抗蝕刻性、壓合附著力、耐熱性、耐酸性、耐堿性和耐水解性各方面的指標(biāo)均符合要求，適用于本發(fā)明的印制電路板的方法。權(quán)利要求1.一種印制電路板的方法，包括以下步驟(1)底材表面清潔；(2)涂抗蝕涂層；(3)蝕刻；(4)壓合，其特征在于所述方法不包括曝光顯影、褪膜和銅表面粗化的步驟。2.—種作為抗蝕劑的環(huán)氧樹脂組合物，所述組合物包括下述組分(A)環(huán)氧樹脂；(B)固化劑；(C)溶劑；(D)填料；和(E)顏料，其中各組份的重量百分含量為環(huán)氧樹脂(A)的含量為10-60%,固化劑(B)的含量為0.2-15%，溶劑(C)的含量為10-50%填料(D)的含量為0-60%,顏料(E)的含量為0-20%。3.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于所述環(huán)氧樹脂(A)選自下列的樹脂中的一種或多種雙酚型環(huán)氧樹脂、曱醛型環(huán)氧樹脂、雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、雙酚S型環(huán)氧樹脂、酚醛型環(huán)氧樹脂、雙環(huán)戊二烯型環(huán)氧樹脂、乙內(nèi)酰脲型環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族環(huán)氧樹脂、聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、曱酚醛型環(huán)氧樹脂。4.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于所述固化劑(B)為含有二個(gè)以上酚性羥基的酚醛、雙酚A酚醛、曱醛等酚系固化劑，或所述固化劑(B)為在分子中具有兩個(gè)以上環(huán)氧基的環(huán)氧化合物。5.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于所述有機(jī)溶劑(C)選自下列溶劑中的一種或多種乙二醇醚類、丙二醇醚類、乙二醇醚酯類、二乙二醇醚酯類、丙二醇醚酯類、乙酸酯類。6.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于所述組合物的軟化點(diǎn)大于50^C，優(yōu)選大于70匸。7.權(quán)利要求2的組合物，其特征在于所述組合物還包括占組合物重量百分比0-30%的添加劑(F)。8.權(quán)利要求2-7任一項(xiàng)的組合物用于權(quán)利要求1的方法中的用途。全文摘要本發(fā)明涉及一種印制電路板的方法，使用該方法可直接將電路圖形印于PCB板上，不需要曝光顯影，蝕刻后不需要褪膜，可以直接進(jìn)行壓合。本發(fā)明還涉及用于上述方法的一種組合物，具體而言，本發(fā)明涉及一種耐熱性、抗蝕刻性、密合性等涂膜特性優(yōu)異的組合物。本發(fā)明還涉及上述組合物用于上述印制電路方法的用途。文檔編號H05K3/00GK101336047SQ20081014408公開日2008年12月31日申請日期2008年8月6日優(yōu)先權(quán)日2008年8月6日發(fā)明者劉啟升,李素芹,李長春申請人:深圳市容大電子材料有限公司