一种感光干膜的制作方法

1.本发明涉及电子材料领域，具体涉及一种感光干膜。


背景技术：

2.为了在高温、潮湿、污染物和腐蚀气体及其他恶劣环境下对线路板进行覆盖和保护作用，感光干膜成为研究热点。随着印刷线路板的导体图案更加精细化，对感光干膜提出了更高了要求，除了要求分辨率、耐热性、绝缘性等性能外，还要求干膜外观呈现哑光的效果。
3.传统的做法是通过在油墨中加入消光粉来实现消光的作用，消光粉可以是二氧化硅、酰胺蜡、滑石粉、低分子热塑性树脂等，哑光油墨经过丝网印刷或者喷涂工艺形成厚度均一的湿膜，然后在预烘烤过程中溶剂会加速挥发并且消光粉会迁移至材料表面形成微观的凸起结构，这种微观凸起结构在溶剂挥发完全后可以完全保留下来，光线在这种微观的凸起结构表面发生多次折射和反射，从而达到消光的效果，如专利cn201910151381.6。但是传统的阻焊油墨不仅使用工序复杂、气味重、vocs含量高，并且厚度方向高低差多达5-8μm。卷材或者片材要经历热辊贴合或者真空贴膜机贴合工序，该工序会施加5公斤左右的力、温度在60-90℃之间，加入消光粉的预烘膜经热辊贴合或者真空压合过程中半固态的预烘膜会发生软化、流动，由哑光变成亮光，因此靠加入消光粉实现哑光的技术方案在卷材或者片材中不可行。需要开发一种经历热辊贴合或者真空贴膜机工序后依然能保持较好哑光度的材料。
4.针对以上不足之处，需要进一步改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的是解决上述问题，提供一种感光干膜。
6.为实现上述目的，本发明采用的技术方法如下：一种感光干膜，包括感光层和位于感光层一侧的基材层，所述基材层包含与所述感光层接触的第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面和/或第二表面具有不平滑结构；所述不平滑结构包括凸起和/或凹陷，所述凸起和/或凹陷的形状包括无规形状或者规则的圆锥状、圆柱状、圆台状、棱锥状、棱柱状、棱台状中的一种或多种。
7.进一步地，所述凸起和/或凹陷的间距r1为20-50μm，凸起和/或凹陷的宽度或直径r2为20-40μm。
8.进一步地，所述凸起和/或凹陷的r1和r2的关系满足0.1μm≤r
1-r2≤20μm。
9.进一步地，所述不平滑结构通过物理打磨、化学腐蚀、化学喷涂、纳米压印、等离子刻蚀或3d打印的方式形成。
10.进一步地，所述第一表面的粗糙度rz为0.1-20μm。
11.进一步地，所述基材层的第二表面的粗糙度rz较第一表面的粗糙度rz低0-20μm。
12.进一步地，所述感光干膜还包括位于感光层另一侧的保护层。
13.进一步地，所述基材层和所述保护层选自pet层、pe层或pp层中的一种或多种，厚度为30-75μm。
14.进一步地，所述感光干膜在50-90℃、4-10kgf的压力下经热辊合或真空压合方式将所述感光层远离所述基材层的表面与电路板贴合后，去除基材层，以astm d523方法测得所述感光层远离电路板的表面的光泽度小于30gu。
15.本发明的技术方案所产生的有益效果包括：
16.本发明提供了一种感光干膜，通过在基材层的第一表面增设不平滑结构，使得感光层与基材层接触的表面呈现不平滑结构，从而达到哑光的效果；感光层表面的不平滑结构在经热辊合或真空压合后不会被破坏、消失，反而进一步加深和固定，从而避免了采用消光粉的干膜在热辊合或真空压合后软化流动、由哑光变亮光的情况。通过设定不平滑结构的凸起或凹陷的形状为规则的，相较于不规则的相干性更好、光学特性更易调控，在相同粗糙度下哑光效果更好。
17.由于感光干膜产品成卷放置，在基材层第二表面增设不平滑结构可以使得不同层干膜之间存在空隙，防止粘连；同时还可以起到一定缓冲作用，防止过度挤压造成的溢胶流胶。
附图说明
18.图1为本技术一种实现方式中基材层的立体图；
19.图2为本技术另一种实现方式中基材层的横截面示意图；
20.图3为本技术另一种实现方式中基材层的俯视图；
21.图4为本技术另一种实现方式中基材层的横截面示意图；
22.图5为本技术另一种实现方式中基材层的横截面示意图；
23.其中，100-基材层，101-圆柱状凸起，102-圆柱状凹陷，a-基材层第一表面，b-基材层第二表面。
具体实施方式
24.为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
25.除非另作定义，本发明公开所使用的技术术语或者科学术语应该为本发明所述领域内的技术人员能够理解的通常意义。
26.如背景技术所分析的，现有技术中，利用消光粉实现哑光效果的干膜无法满足经历热辊贴合或者真空贴膜机工序后依然能保持较好哑光度的要求，为解决该问题，本发明提供了一种感光干膜。
27.在本技术的一种典型的实施方式中，提供一种感光干膜，所述感光干膜，包括感光层和位于感光层一侧的基材层，所述基材层包含与所述感光层接触的第一表面和与第一表面相对的第二表面，所述第一表面和/或第二表面具有不平滑结构；所述不平滑结构包括凸起和/或凹陷，所述凸起和/或凹陷的形状包括无规形状或者规则的圆锥状、圆柱状、圆台状、棱锥状、棱柱状、棱台状中的一种或多种。通过设定不平滑结构的凸起或凹陷的形状为
规则的，相较于不规则的相干性更好、光学特性更易调控，在相同深度下哑光效果更好。
28.干膜的制备过程中需要先配置感光层胶液，然后将胶液涂覆在基材层上、烘烤成膜状。由于基材层第一表面具有不平滑结构，烘烤成膜状后感光层与基材层接触的表面会呈现出一定的不平滑结构。干膜在使用时需要经热辊合或者真空压合设备层压在线路板基材上，热辊合或者真空压合的温度已经达到感光层的软化点，在外力作用下基材层第一表面的不平滑结构基本能够完全被转移到感光层表面并定型，从而达到期望的哑光效果。
29.进一步地，为了防止增设不平滑结构对干膜解析度、分辨率的不良影响，以及过于密集或者稀疏的凸起和/或凹陷可能导致感光层表面起伏过大、整体不平滑现象造成的干膜的解析度、分辨率、与电路板的密合性、耐候性等性能进一步变差，设定所述凸起和/或凹陷的间距r1为20-50μm，凸起和/或凹陷的宽度或直径r2为20-40μm。
30.进一步地，所述凸起和/或凹陷的r1和r2的关系满足0.1μm≤r
1-r2≤20μm。
31.进一步地，所述所述不平滑结构通过物理打磨、化学腐蚀、化学喷涂、纳米压印、等离子刻蚀或3d打印的方式形成。其中，物理打磨、化学腐蚀、化学喷涂一般用于形成形状不规则的凸起或凹陷；如物理打磨法选用一定粒径范围的砂子喷在基材层的原膜表面使表面出现不平滑结构，砂子粒径大小决定光泽度；与物理打磨近似，化学腐蚀同为减材法，利用化学溶液等在表面发生化学或者电化学反应、通过腐蚀形成不平滑结构；与化学腐蚀相反，化学喷涂类似于增材法，通过喷涂或者涂布的方式使粒子等物质分布在表面。纳米压印、等离子刻蚀或3d打印主要用于形成规则的凸起或凹陷，形状和规格取决于模具和计算机程序中参数的设置。类似的，篆刻等方式若能实现同等效果也应被包括在本发明要求保护的范围内。
32.进一步地，为了实现雾面哑光低光泽度的效果，第一表面的粗糙度rz越大越好；但rz过大会造成基材层与感光层粘结力过大、离型困难，去除基材层时感光层出现缺胶等缺陷，并且rz太大会造成紫外光散射影响分辨率加重咬边。因此限定第一表面的粗糙度rz为0.1-20μm。
33.进一步地，所述基材层的第二表面的粗糙度rz较第一表面的粗糙度rz低0-20μm。在基材层第二表面增设不平滑结构，可以防止干膜产品成卷放置过程中干膜之间的粘连；但基材层第二表面粗糙度过大可能会影响曝光过程中光线的透射，在压力作用下还可能对卷状产品中其它层干膜造成损坏，或者导致其它层干膜中的感光层与线路板接触的表面不平整，密合性差等。
34.进一步地，所述感光干膜还包括位于感光层另一侧的保护层。
35.进一步地，所述基材层和所述保护层选自pet层、pe层或pp层中的一种或多种，厚度为30-75μm。
36.进一步地，所述感光干膜在50-90℃、4-10kgf的压力下经热辊合或真空压合方式将所述感光层远离所述基材层的表面与电路板贴合后，去除基材层，以astm d523方法测得所述感光层远离电路板的表面的光泽度小于30gu。
37.以下将结合实施例和对比例，进一步说明本技术有益效果。
38.感光干膜的制备方法：
39.1.感光层胶液配制。
40.15g碱溶性光敏环氧丙烯酸树脂zar-1035(酸值100mgkoh/g，固含量64％)，2.5g丙
烯酸酯单体(其中1.5g dpca-60、1.0g 9eotmpta)，0.55g光聚合引发剂(其中0.2g tr-pbg-304、0.3g tpo、0.05gdetx)，3.5g环氧树脂(其中2.5gbne-200环氧树脂、1.0g增韧环氧树脂mx-154)，0.01g三氟化硼乙胺潜伏型固化促进剂，0.015g着色剂(其中15:4蓝0.005g、k8730绿0.005g、basf 254红0.005g)，2.0g光扩散剂ep-2601、0.6g其他助剂(其中0.3g分散剂byk168、0.1g流平剂byk 394、0.1g消泡剂byk354、0.1g附着力促进剂adp-s478)，先经三辊研磨、然后高速搅拌溶解、分散，最后过滤制得胶液，暗光保存备用。
41.2.胶液的涂布与干膜的制备。
42.用线棒将上述胶液滚涂在基材层上，85℃烘箱烘烤25-40min，得到指触干燥性良好的涂层，然后经过真空贴膜机在70℃、5kg力作用下将预烘膜层压在pcb或者fpc板上，经200mj/cm
2 led或者ldi曝光、1wt％碳酸钠30℃显影、150℃热固化1h以后，用光泽度计测量材料表面的光泽度大小。
43.以下，说明实施例和比较例的具体设置、评价方法及评价结果。
44.【不平滑结构观察和测量方法】
45.不平滑结构可以用原子力显微镜(afm)或者3d显微镜直接观测，两种方法均能呈现结构的立体形貌，通过设备自带的测量工具测量，波峰、波谷曲线的峰高、谷高以及峰、谷之间的距离与不平滑结构的高度、间距一一对应，可以得知r1、r2、(r
1-r2)等参数。
46.【分辨率和咬边】
47.采用菲林片rp-4：μm，l/s＝n/400对分辨率进行评价，显影后利用扫描电子显微镜(sem)观察，以侧边形貌良好，完全显影清晰的最小线宽作为评价标准。另外，从切断面观察线条，测定线条的表面侧宽度(x)和底部侧宽度(y)，由(x-y)/2评价咬边值。
48.【光泽度】
49.利用光泽度计(型号：bgd-516/3；标格达公司)，以astm d523方法量测待测样品gloss 60
°
的数值。
50.【粗糙度】
51.使用3d光学显微镜(型号：vk-x3050系列，基恩士)，测定范围为100μm
×
100μm条件下，待测样品的表面粗糙度(rz)。
52.【离型力】
53.通过测试基材层与感光层之间的剥离强度评估离型力。在50-90℃、4-10kgf的压力下经热辊合或真空压合方式将所述感光层远离所述基材层的表面与铜板贴合，制成样品；将样品裁成10cm*1cm长方形测试样条，利用万能试验拉力机(三思，utm4103)测试基材层与感光层之间的剥离强度，即离型力数值。
54.【评价结果】
55.实施例与比较例的评价结果如表1所示。
56.表1：实施例与比较例比较
57.[0058][0059]
如表1所示，通过比较实施例1-13和对比例1可知，通过在基材层第一表面增设不平滑结构可以使得感光层表面呈现出哑光效果，同时不影响干膜的使用，分辨率等性能仍可以满足要求。具体来看，由实施例1和实施例7-9对比可知，在一定范围内随着基材层第一表面粗糙度的增加，感光层粗糙度增加、光泽度减少，但粗糙度过大会导致分辨率降低、咬边和基材层离型困难；由实施例1和实施例5、实施例8和实施例11对比可知，当第一表面粗
糙度相同时，形状规则的凸起比无规凸起光学相干性更好，感光层的光泽度更低；由实施例3和实施例10可知，单位面积凸起或凹陷数量更多、或分布更密集时，哑光效果更好。
[0060]
综上，使用本发明方案的感光干膜，有利于调控哑光效果，具有很好的工业利用性。
[0061]
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。