[发明专利]丙烯酸氨基甲酸乙酯化合物和组合物

说明书

本发明涉及具有改进的施工特性的焊料光刻掩模涂层，更具体地涉及用于形成100%固体的、无溶剂的、可照相成象的液体焊料光刻掩模涂层的在碱水溶液中显影、可紫外固化的丙烯酸化合物和组合物。

在“电路制造（Circuits    Manufacturing）”中的一篇文章第24-33页（1987年1月）中阐述了照相成象液体焊料光刻掩模技术领域里最近的工业上的进展，它试图在传统的干膜焊料光刻掩模上提供技术和成本的优越性。

许多美国专利揭示了用在印刷电路板上的焊料光刻掩模的光致聚合低聚物和组合物，包括美国专利3，660，088;3，753，720;3，883，352;3，887，450;4，199，163;4，228，232;4，304，923;4，361，640;4，436，806;4，458，007;4，481，281和4，508，916。但是，这些可紫外固化化合物和组合物没有一个可完全满意地用作工业上的焊料光刻掩模物，尤其是用作可掩蔽印刷、照相成象的100%固体、无溶剂的、液体焊料光刻掩模，这种液体焊料光刻掩模显示出优异的施工特性，并可在碱水溶液中显影。

卢梭在美国专利4，228，232中阐述了一种用在印刷操作中的预增感平版印刷板，如用于形成平版印刷干版上的低聚物和组合物。就这个申请而言，低聚物必须是坚韧的但不要求挠性和耐热、耐化学及耐电绝缘性、高感光、可印刷性、对底版的粘附性、以及焊料光刻掩模操作用的其它必需特性。因而，卢梭的低聚物具有一个高分子量的聚合主链，该聚合主链从芳族二异氰酸酯和聚多元醇，例如，聚酯和聚亚烷基多元醇中衍生出来，它的分子量高达10，000，并具有高的羟基当量为45至5，000，最好为200至2，000。由卢梭制成的组合物需用一种有机溶剂溶解低聚物并在对实际应用中有效的粘度范围内提出配方。

Rendulic在美国专利4，436，806中描述了一种使用滚涂法在板板上涂以液体聚合物进行显象来制备印刷电路板的方法及装置。在此方法中，当聚合物为湿的并且照相工具定位于与被涂覆的板靠得很近的位置。Rendulic所揭示的用于此方法的液体聚合物组合物是具有一条聚醚或聚酯多元醇延续单位的丙烯酸氨基甲酸乙酯。这些组合物具有非常低的粘度，它必须用滚涂形成涂层。但是，这些组合物每单位重量具有相当低的乙烯不饱和度，结果它们需要相当高的能量水平进行固化。

与上述专利的成象技术形成对照，Sullivan在美国专利4，506，004中阐述了液体焊料光刻掩模涂层的接触成象方法为掩蔽印刷到一给定的厚度，并在合适的紫外光下暴光进行预硬化和成象。优良产品的性能和印刷分辨所需的特征是Sullivan体系的贡献。用于此方法中的合适的液体光致聚合物的要求包括一种形成光滑的柔韧的涂层的能力，该涂层可给予焊料光刻掩模耐化学性、耐电绝缘性和耐热性。此外，涂层必须显示出对带有各种类型敷金属法的印刷电路板有优良的附着力，并能用最少量的紫外能量固化达到所需的深度。

因此，本发明的一个目的是提供一种可用一种含少量碱的水溶液显影的焊料光刻掩模涂层，从而避免了在显影过程中使用有机溶剂。焊料光刻掩模涂层也应该表现出挠性、耐热性、耐化学性和耐电绝缘性、表面硬度、耐磨损、对印刷电路板的下面金属的附着力、以及在低的紫外剂量下有大的固化深度。这些严格的要求意味着在焊料光刻掩模可期望达到商业上接受能力前必须仔细地设计聚合物的结构和它的配方。

本发明的再一个目的是提供一种液体可紫外固化的丙烯酸氨基甲酸乙酯化合物，及用作焊料光刻掩模的100%固体、无溶剂组合物，该组合物在含少量碱的水溶液中快速显影，较好地以至少1密耳/分钟的速度、在低于39℃、pH为10-11、无残留物的条件下显影。

本发明的另一个目的是提供一种具有适当粘度的可紫外固化的丙烯酸氨基甲酸乙酯化合物和组合物，它能通过掩蔽印刷工艺涂覆从而形成一层平滑的、均匀的、有光泽、柔韧的、厚度为1密耳或1密耳以上的涂层。

本发明的另一个目的是提供一种可被固化的焊料光刻掩模涂层，较好的能量水平小于0.5焦耳/厘米²，在此能量水平所得到的固化深度至少为18密耳。

本发明的另一个目的是提供一种在周围贮存条件下六个月内无凝胶化的稳定的焊料光刻掩模组合物。

本发明的再一个目的是提供一种柔韧的焊料光刻掩模涂层，该涂层对印刷电路板下面的金属，特别对铜和锡-铅具有优良的附着力。