[发明专利]光致抗蚀剂涂层的制备

说明书

本发明涉及一种制备抗蚀剂涂层的方法以及这一方法用于制备底抗蚀剂涂层、钎焊终止(Loetstopp)抗蚀剂涂层或按序装配多层印刷线路板的应用。

抗蚀剂涂层是制备现代印刷线路板的必备措施，此外，在这里将所述的抗蚀剂底涂层和钎焊终止抗蚀剂涂层区别开来。

抗蚀剂底涂层是在一种基质上按图结构化的涂层，在对基质进行有影响的特定处理前，应在一瞬间对基质的某一特定部位进行保护，例如，应对镀铜的层压制件基质进行酸洗处理以去除层压制件特定部位上的铜。在这一处理结束后，一般是又将基质上的抗蚀剂底涂层全部去掉。通常，抗蚀剂底涂层的图型结构是通过对基质上的抗蚀剂材料的封闭层按图曝光形成的，光照位置上的抗蚀剂材料发生化学变化。通过合适的显影，抗蚀剂涂层的曝光区域或未曝光区域被溶解，将留下的基质暴露出来。在具体的抗蚀剂类型中，例如化学增强的抗蚀剂，在显影前还需对按图曝光的抗蚀剂涂层进行较长时间的加热，以使显影剂中曝光和未曝光材料的溶解性存在足够大的差别。

钎焊终止抗蚀剂实际上是将完成结构化和装配的印刷线路板的表面全部覆盖，例外的情况下，在某一位置上，在用焊料对印刷线路板进行封闭处理时，期望印刷电路与焊料接触，在这一处理结束后，焊料一般不再除去。钎焊终止抗蚀剂作为保护层留在印刷线路板上并抵抗环境影响以及使各印刷电路的各个焊接区彼此间电绝缘。钎焊终止抗蚀剂常常还包含一种可光致变硬的组成体系，就象抗蚀剂底涂层中通过按图曝光进行抗蚀剂涂层结构化所用的，若需要，加热抗蚀剂涂层，并进行显影，该抗蚀剂还包含一种仅可热致变硬的组成体系，这一体系直到涂层结构化后才受热变硬，并提高涂层的保护性能。

人们发现：钎焊终止抗蚀剂组合物由于其优异的电绝缘性能而特别应用于多层印刷线路板的按序装配。在此，用光致抗蚀剂涂层作为绝缘层覆盖第一层印刷电路，通过进行按图曝光，若需要加热抗蚀剂涂层，以这样的方式显影结构化，使显影在绝缘层中孔洞处发生，稍后必须在这些地方进行第一层印刷电路与另外一层涂在绝缘层上的印刷电路电性连接。然后，若需要的话，加热硬化所得结构化的抗蚀剂层。绝缘抗蚀剂层中的孔洞例如是通过镀铜使其导电的，然后按已知方法在绝缘层上涂覆第二层印刷电路。若需要，重复所描述的过程一次或多次，以得到多层印刷线路板。

在应用光致抗蚀剂过程中，如上述的“非热的”方法步骤，如光结构化一般较快，例如几秒钟内停止，热处理步骤基本需要花较长的时间。例如对基质上的抗蚀剂涂层进行的预干燥算作该热处理步骤，即除去常用作基质上抗蚀剂组合物中载体的溶剂，并且这在常用循环炉中通常需要20-30分钟。若需要，上述提及的在显影前曝光抗蚀剂涂层的中间加热需要花同样长的时间。但特别消耗时间的一般是钎焊终止涂层的最终热硬化，这一般在约150℃时需要处理涂层1小时，甚至更长时间。尽管流水线设备，如现时在印刷线路板技术中常用的，可减少在印刷线路板制备中对热处理步骤的时间要求，但为此需要很大的炉子和/或昂贵的设备将流水线产品送入炉中，以保证线路板以给定的流水线速度在炉中停留足够长的时间，并完成热处理。

EP-A-0115353的实施例1描述了用红外线最终硬化已经结构化的钎焊终止图形涂层，但没有对所用红外线的波长进行详细说明。从对涂层的印刷线路板从红外线光源旁经过的速度的说明中得知，通常的印刷线路板的最终硬化至少持续6分钟或更长时间。

本发明是以令人惊奇的认识为基础的，其中包含基于极性组份的一般抗蚀剂组合物特别易于吸收近红外区的辐射，由此剧烈加热组合物，致使上述的热处理步骤在数秒中内完成，典型的是1-60秒，并且常常在10秒内完成。在这里，同样令人惊奇的是没有技术应用的缺点，例如在预干燥中夹杂溶剂或热硬化中的脆性增加。此外，在应用近红外线最终硬化钎焊终止抗蚀剂涂层中一般达到很好的硬度。

因此本发明的主题是制备抗蚀剂涂层的方法，其中

(a)用至少包含一种在加热涂层时吸收近红外辐射的组份的抗蚀剂组合物涂敷基质；和

(b)抗蚀剂组合物或由此衍生的、在该方法中得到的一种组合物在所述方法的过程中至少经受了一次近红外区域的辐射热处理。

本申请中所用的“近红外辐射”特指波长约760-1400nm的辐射。基于这一辐射的加热体系很早就是已知的并由例如美国Research Inc.或德国工业服务机构(Industrieservis DE)销售，但至今还没有应用到抗蚀剂技术和电路板制备中。本发明应用的辐射主要优选波长为760-999nm的辐射。