[发明专利]用于在金属表面上产生抗蚀刻图案的方法及其组合物组

说明书

提供了用于在金属表面上形成抗蚀刻掩模的方法和组合物组。该方法可以包括将包含第一反应性组分的组合物施加到金属表面上以形成底漆层；以及通过非击打式印刷工艺在所述底漆层上以图像方式印刷包含第二反应性组分的另一种组合物，以产生抗蚀刻掩模，其中当第二组合物的液滴接触底漆层时，反应性组分经历化学反应，从而使液滴固定。该组可以包括包含固定反应性组分的第一液体组合物和包含抗蚀刻反应性组分的第二液体组合物，其中固定反应性组分和抗蚀刻反应性组分能够经历化学反应以形成不溶于水中且不溶于酸性蚀刻溶液中的双组分材料。

发明领域

本发明的实施方案涉及通过直接在金属层上施加抗蚀刻掩模来在金属表面例如印刷电路板(PCB)上制造导电图案。

背景

印刷电路板(PCB)在大多数电子产品中被广泛使用。PCB的制造被认为比使用诸如点对点构建(point-to-point construction)的其他布线方法更便宜、更快速且更准确。但是，存在对更简单且更具成本效益的制造工艺的持续寻找，该制造工艺将保持高质量并且将能够根据特定的要求生产PCB，包括具成本效益的较小批次的制造、具有高生产量的较大批次的制造、按需求的电路板的制造、具有较密集的布线的电路板的制造、具有较细的线的电路板的制造以及其他。

PCB制造中的布线图案通常通过减去法(subtractive method)来完成，所述减去法包括从层压到绝缘材料板的铜层除去铜，仅留下所需的铜线(也被称为图案或图像)作为导电路径。该工艺包括在铜层上施加抗蚀刻掩模(etch-resist mask)并且通过蚀刻工艺除去暴露的铜部分。用于制备抗蚀刻掩模的目前常用的方法包括用感光性抗蚀刻物质(一般为UV光敏性物质)涂覆铜层；使用例如照相绘图仪(photo plotter)或激光绘图仪制备光掩模；将层暴露于UV辐射以固化并且将所暴露的区域固定为在铜层之上的图案；以及通过化学显影除去未暴露的抗蚀刻物质。直到那时，可以通过蚀刻未掩蔽的铜部分，接着通过用于除去抗蚀刻掩模的剥离工艺，产生布线图案。布线图案覆盖了电路板表面的大约25％。然而，在生产过程中，整个板用感光性抗蚀刻物质涂覆，随后使布线图案暴露于UV辐射或其他辐射以形成抗蚀刻掩模。剩余的感光性抗蚀刻物质被洗掉。

抗蚀刻图案还可以通过加成法(additive method)例如通过非击打式印刷(例如喷墨印刷)被施加在铜层上。传统的喷墨材料具有相对低的粘度，并且因此当墨滴将撞击非吸收表面例如铜表面时，通常发生液滴的不受控制的扩散以及其他现象例如聚集、聚结和广泛的网点增大。因此，印刷图案可能表现出分辨率降低、细节不足、组成图案的线宽不一致、线边缘平滑度差、邻近的导线之间的短路以及图案线的断开。

附图简述

被视为本发明的主题被特别地指出并且在说明书的结论部分中被明确地要求保护。然而，当与附图一起阅读时，通过参考以下详细描述，本发明(关于组织和操作方法两者)与其目的、特征、和优点一起可以被最好地理解，在附图中：

图1是根据本发明的一些实施方案的用于生产抗蚀刻掩模的方法的流程图；和

图2是有助于理解根据本发明的实施方案的用于生产抗蚀刻掩模的方法的图示。

将理解的是，为了简单且清楚阐明，在附图中示出的元件不一定按比例绘制。例如，为了清楚，元件中的某些的尺寸可以相对于其他元件被放大。此外，在认为合适的情况下，参考数字可以在附图中被重复以指示相应的或类似的元件。

概述

本发明的实施方案涉及通过非击打式印刷在金属层上形成或施加抗蚀刻掩模的方法。该方法可以包括：将包含第一反应性组分的第一液体组合物施加到金属表面上以形成底漆层；以及通过非击打式印刷工艺在所述底漆层上以图像方式印刷包含第二反应性组分的第二液体组合物以根据预定图案产生抗蚀刻掩模，其中当第二液体组合物的液滴接触底漆层时，第二反应性组分与第一反应性组分经历化学反应，从而使所述液滴固定。