[发明专利]可曝光成像的焊接掩膜涂料

说明书

本发明涉及光敏树脂组合物。更具体地说，本发明涉及一种用于形成具有优良特性的保护性涂膜的光敏树脂组合物。该组合物可单独使用，以获得一种光敏性的粘性涂层，该组合物也可以与各种其它类型的组份联合使用，例如与交联剂联合使用以增加交联密度，与一种树脂联合使用以除去粘性，或者甚至可以与另一种光敏成份联合使用以增加对光的敏感性。这样，该光敏涂敷材料的应用领域包括光刻胶方面的应用，例如镀覆光刻胶(plating resist)、刻蚀光刻胶(etch resist)和焊接掩膜(soldermask)。

焊接掩膜用于制造印刷线路板。焊接掩膜的功能一般是防止焊接桥的生成，维持导体之间的电绝缘以防止焊接区域之间产生导电现象，并防止对裸露的铜导体的腐蚀。人们需要有一种能光成象的焊接掩膜，该掩膜能保留可做为进行焊接的蓝图。由于人们希望增加线路密度，因而希望使用分辨率高且电绝缘性能优良的焊接掩膜。本发明的光敏组合物能提供这些优越性能。

在美国专利第4,499,163号中介绍了一种现已公知的焊接掩膜。该文件记载了一种光敏树脂组合物，它含有氨基甲酸酯二丙烯酸酯或二异丁烯酸酯、一种玻璃化转变温度在大约40℃至150℃之间的线型聚合物化合物和一种在光化射线中可产生游离基的增感剂。文中介绍的线型聚合物化合物包括乙烯类线型聚合物或共聚物，如由乙烯类单体(包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等)形成的聚合物。用来产生游离基的增感剂例如包括多环醌(可被取代或未被取代)。

另一种据介绍可用做永久性光刻胶的可光固化氨基甲酸酯丙烯酸酯树脂组合物在美国专利第4,587,201号中已有介绍。该文献中介绍的组合物使用了由聚丁二烯聚合物组成的氨基甲酸酯—丙烯酸酯树脂。该树脂与一种光聚合引发剂联合使用，形成永久性光刻胶材料。

然而，绝大多数可光成象焊接掩膜缺乏在水溶液中显影的能力。这样就必须使用有机溶剂显影溶液。由于环保方面的法规要求控制溶剂的逸散，人们已不愿使用这类有机溶剂。

使用有机溶剂显影溶液的焊接掩膜的另一个缺点是最终产品对有机溶剂(如二氯甲烷)仍有敏感性。此外，对某些产物的应用领域来说，这种敏感性是人们所不希望的。

因此，开发一种在水溶液中可显影的、并且是耐有机溶剂(如二氯甲烷)的可光成象焊接掩膜涂料组合物是有益处的。本发明的目的之一就是提供一种这类涂料组合物。本发明的另一个目的是提供一种可用市售碱性溶脱剂(stripper)溶脱的焊接掩膜涂料组合物。这样，在此介绍的光敏树脂组合物具有极高的分辨率、极好的柔韧性、对金属的粘着性、耐溶剂性、耐高温性能和电绝缘性能。

本组合物的特定的实施方案提供一种高度粘性的光敏材料，它可用做即需要增稠又需要加入光敏涂料材料的组合物的添加剂。这样，本发明的光敏材料可起两种作用，可既作为增稠剂，又作为光敏的、可光固化的添加剂。因此，本发明组合物的这类方案可用做诸如油漆、油墨等类材料的可光固化的光敏增稠剂。

可光固化的涂料组合物含有一种对紫外线敏感的化合物，选自羧化的氨基甲酸酯二丙烯酸酯、羧化的氨基甲酸酯三丙烯酸酯、羧化的氨基甲酸酯二异丁烯酸酯和羧化的氨基甲酸酯三异丁烯酸酯。在下文中，这组化合物称为羧化的氨基甲酸酯二(和/或)三(甲基)丙烯酸酯。需要指出的是(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。

这些羧化的氨基甲酸酯二(和/或)三(甲基)丙烯酸酯是自提供羧基的酸化残基制备的。这些组合物是通过使一种二异氰酸酯、一种羧酸多羟基化合物和一种(甲基)丙烯羟烷基酯缩合而制得的。羧酸多羟基化合物的量应使得每克反应物总量中有至少大约0.3毫克当量的酸；在此缩写为meq/g of TR〔总反应物一般是二异氰酸酯、羧酸多羟基化合物和(甲基)丙烯酸羟烷基酯〕。为使产物具有适宜的光敏性，(甲基)丙烯酸羟烷基酯的最小用量大约是每克二异氰酸酯、羧酸二羟基化合物或三羟基化合物和(甲基)丙烯酸羟烷基酯的加和量用0.5毫当量。

本发明有多种实施方案，这是通过使上述涂料组合物与其它专门选出的组分组合而得到的。这类专门选出以获得或增强某特定效果或特性的组分包括粘合剂、交联剂、颜料、染料、热聚合抑制剂、以及用于改善涂料性能的添加剂。