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     隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展, 對印制電路板(PCB) 的焊接工藝和焊接質量要求越來越高. 以往熱固化和紫外光固化抗蝕劑都是用絲網圖形版印刷的. 但從線條的完全覆蓋性、尺寸精度等方面考慮,采用絲印圖形的方法已經不相適應,因而研究人員開發(fā)了干膜抗蝕劑. 但是干膜抗蝕劑由于其本身固有的局限性,已經不能完全滿足PCB 的性能要求,其分辨能力在技術上雖能達到近25μm ,但規(guī)模生產實際只能做到75～100μm. 而電子技術的發(fā)展,已要求高密度PCB 對分辨能力的前沿為≤75μm ,而且將發(fā)展到50μm ,甚至更細的線條.因此,迫切需要有新型的光致抗蝕劑,把分辨能力提高到更高的水平,尤其是多板的內層板制造. 此外,PCB 價格方面的競爭,也日趨激烈,迫使PCB制造商在確保PCB 質量和性能的前提下,千方百計降低PCB 的制造成本. 根據干膜抗蝕劑本身的結構特點,其成本很難降低. 另外,高密度PCB 要求盡量減小焊盤面積,甚至采用“無”焊盤,干膜抗蝕劑很難適應這種要求. 因此,許多PCB 制造者把目光轉移到液態(tài)光致抗蝕劑[1～5 ] .     目前新一代液態(tài)光致抗蝕劑的杰出代表是液態(tài)感光成像型油墨(又稱濕膜抗蝕劑) 和電沉積液態(tài)光致抗蝕劑( ED 抗蝕劑) . 采用這些新型抗蝕劑,容易得到高的分辨率. 例如,用通常的非準直光源和標準顯影裝置,顯影后可得到50μm 的分辨率. 若采用準直光源,只要保證相應的清潔環(huán)境及底圖條件,其分辨能力可以達到25μm. 在隨后的外層或內層的蝕刻過程中,同干膜相比,液態(tài)光致抗蝕劑可給出優(yōu)異的蝕刻效果. 這種高分辨率使得細線條PCB 制造者可以生產出缺陷密度很低的產品,且成品率高.     液態(tài)感光型抗蝕油墨是解決精細導線圖形制作而研制的一種油墨,俗稱濕膜. 它克服了熱固型抗蝕油墨和干膜生產工藝中的一些難題,適合細導線和超細導線的生產. 最細線寬可達在2. 54 mm為中心的兩焊盤之間形成三根導線(0. 125 mm) 或四根導線(0. 075 mm) ,也可用于高精度的工藝品、鏤空模板、移印凹版制作之用,還可用于多層板內層精細導線的制作. 它由感光樹脂、感光劑、填料、助劑、顏料和溶劑組成. 油墨的解像度達5 0 ～100μm ,和覆銅箔板的附著力良好,不存在干膜生產中出現界面性氣泡而引發(fā)邊緣滲鍍從而造成的導線毛刺、缺口、短路等疵病. 油墨通常在安全黃色光區(qū)域范圍內操作,貯存期約為一年. 液態(tài)感光抗電鍍油墨的簡要工藝操作流程如下:涂布→預烘→冷卻→曝光→顯像→固化→電鍍→去除油墨→蝕刻→后處理    液態(tài)感光抗蝕劑可采用絲網漏印,噴涂或幕簾式涂布等方式對印制板作整版涂覆,無需定位,經預加熱,表面干燥后,應用照相底版定位紫外曝光、顯影而獲得精確的抗蝕圖形. 與傳統的熱固、光固及抗蝕干膜相比,首先圖形精度高,可很容易地制得40～50μm 的焊點圖形;另外與基板和銅導線的結合良好,耐熱性高,在導線間隙內充填性好,次品率低;還有,因其使用環(huán)氧樹脂作熱固成分,故耐化學品性、耐鍍金、耐濕、耐熱及電氣絕緣性均很優(yōu)良. 鑒于以上優(yōu)點,國內外在生產高精密電路板及多層電路板上都已使用液態(tài)感光抗蝕劑.1 　液態(tài)感光抗蝕劑組份1. 1 　感光性樹脂1. 1. 1 　堿溶性光固樹脂種類[6～8 ] 　為了大幅度提高布線的密度,就要縮小焊盤,這就要求有高解像能力的高敏感度感光性樹脂. 目前,較常用的堿溶性光固樹脂有以下數種:(1) 酚醛縮合型丙烯酸環(huán)氧樹脂與酸酐的反應生成物. 此類樹脂的主要特點是制作方便,價格低廉,熱膨脹系數小,尺寸穩(wěn)定. 目前使用最普遍.(2) 丙烯酸環(huán)氧樹脂與酸酐、不飽和異氰酸酯反應的混合生成物. 與1 相比,可以看出它的不飽和烯烴官能團個數較多,因而它具有光固化速度快的特點.(3) 丙烯酸環(huán)氧樹脂與酸酐、烷基雙烯酮反應的混合生成物. 此類樹脂因羧基數量較少,酸價低,顯影速度較慢. 但由于COCH2CO 基團的存在,此樹脂與銅箔的結合強度相當高,適合于對結合強度有特殊要求的場合.(4) 丙烯酸環(huán)氧樹脂與酸酐、醇、TDI (二異氰酸酯) 的混合反應生成物. 此類樹脂對抗蝕劑中的填充粉末表面有較好的潤濕能力,便于抗蝕劑的制造.(5) 三苯酚系環(huán)氧丙烯酸與酸酐的反應生成物. 此類樹脂具有較好的耐電鍍性,除作抗蝕劑外,也可用作抗電鍍的顯影型抗蝕劑等用途.除以上5 種樹脂外,還可以在堿溶性大分子中,引入合成橡膠或長鏈烷基醚結構,以增加樹脂的可撓性或柔軟性;也可用烷基苯酚或二酸或二酰胺來部分取代丙烯酸與環(huán)氧樹脂反應,以增加樹脂的解像度,同時增加樹脂的分子量,降低其膜層表面粘性.1. 1. 2 　堿溶性光固樹脂的合成方法[1～5 ] 　堿溶性光固樹脂是制備液態(tài)感光抗蝕劑的主要組分,對印料的各種性能,尤其是前烘、顯影、曝光等工藝性,附著力、硬度、光固速度起著極其重要的作用.因而確定使用哪一種堿溶性光固樹脂是印料成功的關鍵. 其合成方法可簡單描述為:利用縮合或接枝等方法在一些大分子上“安裝”上一些可溶于堿性水溶液的基團(如羧基、酰胺等) 以及反應活性基團(如乙烯基、丙烯基等) .根據不同的需要,可以通過引入不同的堿溶性基團及反應活性基團,以達到目的.1. 2 　熱固環(huán)氧樹脂　熱固環(huán)氧樹脂是液態(tài)感光抗蝕劑的另一個主要組份,作為與感光性樹脂共用的熱固化性環(huán)氧樹脂有很多種. 例如:縮水甘油類環(huán)氧化合物、多價苯酚的縮水甘油醚、多價醇的縮水甘油醚等,每個分子至少含有2 個或2 個以上的環(huán)氧基. 其中較好的為酚醛環(huán)氧樹脂、對苯二酚縮水甘油醚等. 這些化合物作為液態(tài)感光抗蝕劑中的熱固成分,顯影性良好,而且不會在焊盤上產生殘膜,不影響液態(tài)感光抗蝕劑的光固速度. 用于液態(tài)感光抗蝕劑中的熱固化劑應為潛在性熱固化劑,即應當是加入后其貯存穩(wěn)定性好的材料. 其中有機酸酰肼、二氨基馬來酰胺較好. 在常溫下和熱固化樹脂不起反應,加熱到150 ℃左右才能和熱固性樹脂起反應.1. 3 　活性稀釋劑　液態(tài)感光抗蝕劑的諸性能不僅與其堿溶性感光樹脂的構造、特性密切相關,在較大程度上也受到活性稀釋劑、熱固化成份的影響,特別是活性稀釋劑,通過對其添加量及選用種類的控制,可對抗蝕膜的硬度、感光速度、顯影難易及其他物理化學性能進行調整.活性稀釋劑是一種功能性單體,也是光固化阻焊劑的基本成分之一. 它的作用是調節(jié)油墨的粘度、控制交聯密度、改善固化膜的物理性能. 活性劑分單官能活性稀釋劑(即每個分子一個雙鍵) 和多官能稀釋劑(即每個分子有幾個雙鍵) . 從稀釋效果看,單官能> 雙官能> 多官能;光固化速度是多官能> 雙官能> 單官能[5 ,8 ] .在實際操作中,要提高光固化速度、增加交聯度、提高硬度選用多官能稀釋劑如:三羥甲基丙烷三丙烯酸酯( TMPTA) 、季戊四醇三丙烯酸酯( PE2TA) 等,需改善固化膜的柔韌性則選用二縮三丙二醇二丙烯酸酯( TPGDA) 、已二醇二丙烯酸酯(HD2DA) 等雙官能單體,為了達到較好的綜合效果,一般采用兩個或兩個以上的活性稀釋劑組合使用,其最佳比例由實驗結果來最終確定.除了上述組份外,液態(tài)感光抗蝕劑中還須加入填料以改善絲印性,加入脫泡劑以消除氣泡,添加顏料以適應各用戶對色澤的要求.1. 4 　光引發(fā)劑　除活性稀釋劑外,決定抗蝕劑光敏度及硬化反應的光敏引發(fā)劑亦占有重要的位置.根據光化學活性的模式,可以大致分為以下兩大類[8～11 ] :(1) 均裂型引發(fā)劑:主要產品為苯偶姻(二苯乙醇酮) 及其衍生物. 關于其光裂機理的大量研究工作表明,其過程涉及與羰基相連的碳- 碳δ鍵的均裂. 然而,苯偶姻本身并不是非常有效的光引發(fā)劑,目前工業(yè)化的產品是苯偶姻醚,苯偶?？s酮以及α,α′- 二氯代苯乙酮等.(2) 提氫型引發(fā)劑:其機理可簡單概述為,從相鄰供體分子中提取氫,產生游離基,過程涉及到態(tài)間躍遷. 二苯甲酮及其衍生物,硫雜蒽酮等均屬此類. 其中,米蚩酮(4 ,4′- 二甲胺二苯甲酮) 已經在光固化配方中得到了廣泛的應用.