[发明专利]光引发剂组合物、含有其的感光阻焊组合物及印刷电路板

说明书

本发明涉及光引发剂组合物，其包含：酰基氧化膦类光引发剂；肟酯类光引发剂；和巯基硅氧烷化合物，其中所述酰基氧化膦类光引发剂、所述肟酯类光引发剂与巯基硅氧烷化合物的重量比为(0.5‑100)：1：(1‑35)，优选(1‑80)：1：(2‑30)，更优选(5‑60)：1：(4‑25)，最优选(15‑50)：1：(7‑20)。本发明还涉及包含所述光引发剂组合物的感光阻焊组合物及其用途。此外，本发明还提供一种包含由上述感光阻焊组合物形成的固化膜的线路板。

技术领域

本发明属于感光材料领域。具体而言，本发明涉及光引发剂组合物、含有其的感光阻焊组合物及印刷电路板。

背景技术

感光阻焊组合物是覆盖在印制线路板表面的永久有色保护涂层，一方面，可以防止在后续的插件、贴片等工艺中出现非必要的焊锡粘连，以避免发生短路；另一方面，利用其优异的绝缘特性，来提高线路间的绝缘电阻，防止在后续服役过程中，由于老化(温度、湿度、振动等)而出现失效(包括铜线路氧化，及氧化导致的短路)。

感光阻焊组合物以光固化的形式制作图形，在光固化的基础上，再通过热固化来进一步提升阻焊膜的各项性能，以使其满足应用要求。光固化过程中，以制作有图形的菲林覆盖涂有感光阻焊组合物的线路板，通过UV光照射，利用光引发剂引发聚合交联反应，形成固化膜。然后通过碳酸钠水溶液显影，利用与感光阻焊涂膜中未曝光的部分的羧基反应，通过溶解去除未曝光部分，将线路板曝光后的图形显影出来。最后，在热固化过程中以环氧基-羧基、环氧基-环氧基之间的热反应进一步交联，继而进一步提高固化膜的化学性能、电气性能和机械性能。光固化过程中的感光性(以21阶曝光尺的级数，即Stouffer值表征)越强(即相同功率、相同曝光时间条件下，21阶曝光尺的级数越高)，则表明相同级数下的曝光时间越短，越能提高生产效率；与此同时，曝光过程中，感光阻焊涂膜在垂直于铜面的纵向方向上，由表面至底部依次固化，由于有色体系对光的穿透的阻挡，导致底部位置，尤其是靠近线路的拐角位置很难固化，导致底部位置在显影后出现侧蚀(即undercut，也称底切，如图1)。业内一般以热固化后线路间固化涂膜靠近线路两侧位置的表面固化边缘与底部固化边缘的差值δ来表征侧蚀的大小。当δ较大时，在后续化金、化锡等工艺中很可能出现沿侧蚀位置上金过度而导致报废(主要是线间绝缘能力下降，甚至线路连通而导致短路)。因此，侧蚀值δ越小，表明深层固化效果越优异，越适用于做密线路、厚铜板等高端线路板。

光引发剂作为光固化过程中的关键物质，其感光性和深层固化效果一直是该类物质的重点关注方向。长期以来，2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(CAS号：71868-10-5，商品名：907)凭借其高效的引发效率、低价格优势和适用于有色体系的深层固化能力，一直是感光阻焊组合物行业中光引发剂的优质代表。但随着其生殖毒性越来越被行业所关注，2020年，欧盟正式将907列入第22批有害物质管控清单中，要求907残留量不能超过0.1％，随着该新规的执行，由907被禁引发的替代问题急需被解决。

专利CN 102768465 A提供了一种以酰基氧化膦类光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(TPO)来减小侧蚀的方法。针对此方法，发明人经过大量实验发现，相对于907，该类光引发剂在有色体系中的感光性较低，难以解决907剔除导致的感光阻焊组合物感光性大幅度降低的问题。

专利CN 101183219 B提供了一种以肟酯类光引发剂来提高感光性，以用于激光直接成像(LDI)型生产工艺。但相对于907，此类光引发剂却有着难以忽视的缺点：一方面，由于极高的光敏性，导致油墨在生产、使用过程中更易发生反应，而影响油墨的品质；另一方面，该类光引发剂对水、热敏感，其反应活性高，极易引发单体反应，进而导致油墨的储存稳定性降低及使用寿命缩短。此外，该类光引发剂价格昂贵，将其应用于普通感光阻焊组合物，将导致成本大幅攀升。

在实践中，对于普通感光阻焊组合物而言，需要考虑光引发剂的感光性、深层固化效果和价格三个方面的因素，在能替代907的同时，还要保证成本不大幅度提升。因此，需要一种能同时兼顾上述要求的光引发剂。

发明内容