JP6905590B2 - プリント回路板製造用はんだマスクインキジェットインキ - Google Patents
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Description
定義
例えば一官能価重合性化合物における用語「一官能価(monofunctional)」は、前記重合性化合物が1個の重合性基を含むことを意味する。
本発明に従う電子素子を製造する方法は、
− 導電パターンを含む誘電性基板上に、下記の通りの放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキを噴射する工程と、
− 前記噴射されたはんだマスクインキジェットインキを硬化する工程と
を含む。
化物およびアゾ化合物のような、ポリマーの熱硬化を促進するラジカル開始剤、を添加することにより促進される場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、少なくとも1種の光開始剤と、少なくとも1種のフリーラジカル重合性化合物と、以下に開示される通りの少なくとも1種の定着剤とを含む。
本発明に従う定着剤は、式I
R2は、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アリール基とからなる群から選択され、
Eは、COR10およびニトリルからなる群から選択され、
R10は、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置
換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かと、OR11と、NR12R13とからなる群から選択され、
R11、R12およびR13は、独立して、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択され、
R12およびR13は、n=0である場合は、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合があり、
R1は、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かと、R3C=Oと、R4C=Sと、R5SO2とからなる群から選択され、
R3およびR4は、独立して、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かと、OR6と、NR7R8と、SR9とからなる群から選択され,
R5、R6およびR9は、独立して、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択され、
R7およびR8は、独立して、水素と、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとから選択され、
R7およびR8は、n=1または2の場合に、5ないし8員環を形成するために必要な原子を表わす場合があり、
R1は、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択される]
に従う構造を有する。
R16は、置換または未置換アルキル基と、置換または未置換アルケニル基と、置換または未置換アルキニル基と、置換または未置換アラルキル基と、置換または未置換アルカリール基と、置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択される]
に従う化学構造を有する。
前記フリーラジカル重合性化合物は、モノマー、オリゴマーおよび/またはプレポリマーの場合がある。
は、ネオペンチル−グリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートおよび2−(ビニルエトキシ)エチルアクリレートからなる群から選択されるフリーラジカル重合性化合物を含む。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは実質的に無色のインキジェットインキの場合があるが、前記インキジェットインキは、好ましくは少なくとも1種の着色剤を含む。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキ中の着色剤が顔料である場合は、前記放射線硬化性インキジェットは、好ましくは前記顔料を分散するための分散剤、より好ましくはポリマーの分散剤を含む。
ーの性状と前記ポリマー中のそれらの分布との両方に左右される。コポリマーの分散剤は好ましくは以下のポリマー組成物:
・ 統計的重合モノマー(例えば、ABBAABABに重合されたモノマーA および B )と、
・ 交互重合モノマー(例えば、ABABABABに重合されたモノマーA およびB)と、
・ 勾配(テーパー)重合モノマー(例えば、AAABAABBABBBに重合されたモノマーA およびB)と、
・ ブロックコポリマー(例えば、AAAAABBBBBと重合されたモノマーAおよびB、前記ポリマーの分散剤の分散能に対し、各ブロックの長さ(2、3、4、5または6以上)が重要である)と、
・ グラフトコポリマー(グラフトコポリマーはその主鎖に結合された(attached)ポリマーの側鎖を伴うポリマーの主鎖からなる)と、
・ これらのポリマーの混合形態、例えば、ブロック状の勾配コポリマーと
を有する。
・BYK CHEMIE GMBHから入手可能なDISPERBYK(登録商標)分散剤と、
・NOVEONから入手可能なSOLSPERSE(登録商標)分散剤と、
・EVONIKからのTEGO(登録商標)DISPERS(登録商標)分散剤と、
・MUENZING GHEMIEからのEDAPLAN(登録商標)分散剤と、
・LYONDELLからのETHACRYL(登録商標)分散剤と、
・ISPからのGANEX(登録商標)分散剤と、
・CIBA SPECIALTY CHAMICALS INCからのDISPEX(登録商標)およびEFKA(登録商標)分散剤と、
・DEUCHEMからのDISPONER(登録商標)分散剤と、
・JOHNSON POLYMERからのJONCRYL(登録商標)分散剤と
である。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、好ましくは少なくとも1種の光開始剤を含むが、複数の光開始剤および/または共開始剤を含む光開始系を含む場合がある。
and Sons Ltd,1998,p.287−294により編纂された、CRIVELLO,J.V.,et al.Photoinitiators for Free Radical Cationic and Anionic Photopolymerization.2nd edition.中に開示されている。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、前記インキの熱安定性を改善するために少なくとも1種の禁止剤を含む場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、少なくとも1種の界面活性剤を含む場合があるが、界面活性剤は含まれないことが好ましい。界面活性剤が含まれない場合は、前記放射線硬化性インキジェットインキは十分に広がらず、それにより細い導電ラインの形成を可能にする。
functional)、アミン改質、エポキシ改質され、そして別の改質体またはそれらの組み合わせの場合がある。好ましいシロキサンは、ポリマーのシロキサン、例えばポリジメチルシロキサンである。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは更に難燃剤を含む場合がある。原則として、すべての知られた難燃剤が使用される場合がある。しかし、前記難燃剤は、好ましくはハロゲン含有化合物ではない。
着色(pigmented)放射線硬化性インキジェットインキの調製は当業者に周知である。好ましい調製法は、国際公開第2011/069943号パンフレットのパラグラフ[0076]ないし[0085]に開示されている。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、1個もしくは複数のプリントヘッドに対して移動している基板上に、制御された方法でノズルを通して小滴を噴射する1個以上のプリントヘッドにより噴射される場合がある。
る。前記電圧が再度切断されると、前記セラミックはその元来の形状に膨張し、前記プリントヘッドから一滴のインキを噴射する。しかし、本発明によるインキジェットプリント法は、圧電インキジェットプリントに限定はされない。別のインキジェットプリントヘッドが使用される場合があり、連続タイプのような様々なタイプを含む場合がある。
前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは、電子ビームまたは紫外線のような化学線にそれらを曝露することにより硬化される場合がある。好ましくは、前記放射線硬化性インキジェットインキは、紫外線によって、より好ましくはUV LED硬化を使用して硬化される。
・ UV−A:400nm ないし320nm、
・ UV−B:320nm ないし290nm、
・ UV−C:290nm ないし 100nm、
の通りにUV−A、UV−BおよびUV−Cとして分類される。
LED、そしてもっとも好ましくは約395nmの波長を伴うUV LEDを含む。
以下の実施例中に使用されるすべての材料は、別記されない限り、ALDRICH CHEMICAL Co.(ベルギー)およびACROS(ベルギー)のような標準的な入手先から容易に入手可能であった。使用された水は脱イオン水であった。
はんだマスクインキジェットインキの塗膜/プリント
前記はんだマスクインキジェットインキの付着性および耐はんだ性を評価するために、前記インキを20μの塗り厚で、ブラッシ済み銅フォイル(35μ)上に塗布し、H−バルブ(20m/分で1回通過)を使用して硬化した。更に、前記塗膜を150℃で30分間熱硬化した。
前記はんだマスクインキジェットインキの耐はんだ性を、SOLDER CONNECTIONから入手可能な、“K”等級の63:37錫/鉛のはんだで充填された、L&M PRODUCTSから入手可能なSPL600240 Digital Dynamic Solder Pot(デジタルダイナミックはんだ付け槽)を使用して評価した。前記はんだの温度は290℃に設定された。
前記インキの粘度を、CAMBRIDGE APPLIED SYSTEMSからの“Robotic Viscometer(ロボット粘度計)Type VISCObot” を使用して45℃および1000s−1の剪断速度において測定した。
162の30重量%溶液200gと、Cyan(CPDに対し)60gかYellow(YPDに対し)60gかとをDISPERLUX(登録商標)ディスペンサーを使用して混合した。撹拌を30分間継続した。前記容器を、0.4mmのイットリウム安定化ジルコニアビーズ(TOSOH Co.からの「高度摩耗抵抗性ジルコニア粉砕媒体(media)」)で充填されたNETZSCH MiniZetaミル900gに接続した。前記混合物を120分間にわたり(45分の滞留時間)そして約10.4m/秒のミル内回転速度で前記ミル内を循環させた。前記の完全な粉砕処理期間に、前記ミル内の内容物を冷却して、60℃未満の温度を維持した。粉砕後に、前記分散物を容器に移した。
前記比較放射線硬化性インキジェットインキCOMP−1および本発明の放射線硬化性インキジェットインキINV−1ないしINV−7を表4に従って調製した。重量百分率(重量%)はすべて、前記放射線硬化性インキジェットインキの総重量に基づく。
前記比較放射線硬化性インキジェットインキCOMP−2および本発明の放射線硬化性インキジェットインキINV−8ないしINV−14を、表6に従って調製した。重量百分率(重量%)はすべて、前記放射線硬化性インキジェットインキの総重量に基づく。
Claims (11)
- 電子素子を製造する方法であって、
− 導電パターンを含む誘電性基板に、放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキを噴射する工程と、
− 前記の噴射されたはんだマスクインキジェットを硬化する工程と
を含み、
前記はんだマスクインキジェットインキは、光開始剤と、フリーラジカル重合性化合物と、式II、
[R15は、置換または未置換アルキル基、置換または未置換アルケニル基、置換または未置換アルキニル基、置換または未置換アラルキル基、置換または未置換アルカリール基および置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択され、
R16は、置換または未置換アルキル基、置換または未置換アルケニル基、置換または未置換アルキニル基、置換または未置換アラルキル基、置換または未置換アルカリール基および置換または未置換アリール基か置換または未置換ヘテロアリール基かとからなる群から選択される]
に従う定着剤とを含むことを特徴とする、
方法。 - R16は、置換または未置換アルキル基(脂肪族鎖中で酸素または窒素原子により、場合により置換されてもよい)を表わす、請求項1記載の方法。
- 前記定着剤の量は、前記はんだマスクインキジェットインキの総重量に対して0.5ないし20重量%である、請求項1または2に記載の方法。
- 前記フリーラジカル重合性化合物は、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバレートジアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートおよび2−(ビニルエトキシ)エチルアクリレートからなる群から選択される、請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記放射線硬化性はんだマスクインキジェットインキは更に、シアン、黄色または緑色顔料を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 硬化は、UV光線を使用して実施される、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記硬化は、UV LED光線を使用して実施される、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 加熱工程を更に含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記加熱工程は、80℃ないし250℃間の温度で実施される、請求項8記載の方法。
- 前記導電パターンは、銅のパターンである、請求項1から9のいずれか1項に記載の方法。
- 前記電子素子は、プリント回路板である、請求項1から10のいずれか1項に記載の方法。
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