Способ получения рельефного негативного или позитивного изображения
Изобретение касается фотографических процессов, в частности получения рельефного негативного или позитивного изображения , что может быть использовано в радиоэлектронике при изготовлении печатных плат и интегральных печатных микросхем , в полиграфии для изготовления печатных плат. Цель - увеличение светочувствительности . Для этого на подложку наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас.%: дифенилбензиламин 2,02-3,2, индол 0.62-0,81, гексабромдиметилсульфон 4,14-6,07, поливинилэтилаль 9,31-10,11 и ацетон - до 100. После сушки слоя ведут экспонирование полным светом ртутной лампы высокого давления с экспозицией 1,5 ,2 -10 1 Дж/см2 для получения негативного изображения и
(я)5 G 03 С 1/675
ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТК ЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
1 I PlC063H!
" . "- Я-7Е .уч„ ;, ч
- ..- ио
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.. ... СС»ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
:-"=>, ." . ; - „РЕСПУБЛИК (21) 4642501/04 (22) 03.11,88 (46) 15.01.92. Бюл. М. 2 (71) Институт электрохимии им.А.Н.Фрумкина и Московский полиграфический институт (72) А.В.Ванников, З.П.Гольдман, А.Д,Гришина, Б.Т.Ложкин, M.Ã.Tåäoðàäçå и Г.М.Чернов (53) 771.5(088.8) (56) Патент США N 3045125, кл. 95 — 35, о публ и к, 1962. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ РЕЛЬЕФНОГО
НЕГАТИВНОГО ИЛИ ПОЗИТИВНОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ (57) Изобретение касается фотографических процессов, в частности получения рельефного негативного или позитивного изображения, что может быть использовано в радиоэлектронике при изготовлении печатных плат и интегральных печатных микроИзобретение относится к материалам для создания рельефных изображений и может быть использовано в радиоэлектронике для изготовления печатных плат и интегральных микросхем и в полиграфии для изготовления печатных форм.
Целью изобретения является увеличение светочувствительности.
Изобретение иллюстрируется примерами.
П р и л» е р ы 1-5, Для получения рельефного иэображения поиготавлиаают композицию путем растворения в ацетоне компонентов, указанных в табл.1. Компоэи„„5U „„-1705795 А1 схем, в полиграфии для изготовления печатных плат. Цель — увеличение светочувствительности, Для этого на подложку наносят светочувствительную композицию, содержащую, мас. : дифенилбензиламин
2,02 — 3,2, индол 0,62 — 0,81, гексабромдиметилсульфон 4,14 — 6,07, поливинилэтилаль
9,31 — 10,11 и ацетон — до 100. После сушки слоя ведут экспонирование полным светом ртутной лампы высокого давления с экспозицией 1,5.10 -1,2 10 Дж/см для получения негативного изображения и (1,5 — 3).10 Дж/см для получения позитивного изображения. Последующее проявление ведут в ацетоне или смеси этанола и воды в соотношении 5 — 8:3. Эти условия при получении негативного иэображения обеспечивают светочувствительность в пределах (1,5 — 1,7) 10 Дж/см, для позитивного изображения (1,5-2).10 Дж/см против 5 10 2 и 2,8 10 Дж/см2. 5 табл.,цию наносят методом полива на фольгированный медной фольгой текстолит или алюминиевую офсетную печатную форму и сушат в темноте при комнатной температуре в течение 10 мин. Толщина слоя 5 — 7 мкм.
Далее на поверхность светочувствительного слоя наносят защитный слой поливинилового спирта методом налива из 5%-ного водного раствора. Защитный слой сушат при комнатной температур в течение 40 мин. Приготовленный светочувствительчый материал экспонируют полным светом ртутной лампы высокого давления ДРШ мощностью 275 Вт на расстоянии 15 см (6 дюймов) 1705795
55 в течение 3,0-24,0 с (экспозиция 1,5 10 —
1,2 10 Дж/cM ) для получения негативного изображения и 30 — GO с (экспозиция
1,5.10 — 3,0 10 Дж/см ) для получения позитивного изображения.
Далее с поверхности светочувствительного материала удаляют защитный слой поливинилового спирта путем обработки в воде. Проявление рельефного изображения осуществляют в -цетоне или водном растворе этилового спирта (обьемное соотношение этанол:вода --- (5-8):3, Время проявления негативного изображения составляет 5,0 — 7,0 мин, позитивного
1,5 — 2,0 мин. Светочувствительность определяют, как пороговую экспозицию, необходимую для получения рельефного изображения. Разрешающую способность определяют путем экспонирования линейной миры с разным числом линий на мм.
В табл.1 приведены составы композиций для полива светочувствительных слоев по предложенному техническому решению и прототипу. Табл.2 иллюстрирует получение негативного или позитивного изображения в зависимости от экспозиции для образцов разного состава. Табл.3 обосновывает время проявления рельефного изображения. Табл.4 обосновывает состав растворителя для проявления рельефного изображения. В табл.5 приведены фотографические характеристики рельефных иэображений по предложенному способу и прототипу. Эта таблица доказывает достижение положительного эффекта — увеличения светочувствительности.
Пример 6 (прототип). Путем растворения в 99 мл бензола компонентов, указанных в табл,1, готовят светочувствительную композицию и наносят на стеклянную пластинку слоем толщиной 1 — 2 мкм. Светочувствительный слой высушивают в течение
10 — 15 мин и экспонируют полным светом лампы высокого давления ДРШ мощностью
275 Вт на расстоянии 25 с л (6 дюймов).
Время экспозиции 9 с (5 10 Дж/см ). Не-г г посредственно после экспонирования всю поверхность прогревают инфракрасной лампой мощностью 175 Вт в течение 60 с.
Далее изображение проявляют в бензоле в течение 30 с. Образуется негативное рельефное изображение, Пример 7 (прототип сравнит.). Как указано в примере 6, приготавливают композицию состава, приведенного в табл.1, и проводят операции по получению изображения. При этом время экспонирозания составл".ет 20 с (1,0 10 Дж/см ). Образуется негативное рельефное изображение.
Пример 8 (прототип сравнит.). Как указано в приме;.е 6, приготавливают композицию состава. приведенного в табл.1.
Ко позицию наносят на бумагу, покрытую слоем желатины, высушивают и экспониру от llIMvlHQcI1ентным осветителем мощ-. ностью 30 Вт с максимумом излучения в области 253,6 нм. Экспозиция 5 с. После экспозиции удаляют фотошаблон и весь слой освещают в течение 5 с светом лампы высокого давления ДРШ мощностью 275 Вт.
Рельефное изображение проявляют в бензоле в течение 30 с, Образуется позитивное рельефное изображение.
Граничные содержания индола определяются необходимостью достижения поставленной цели. При концентрации менее
0,62 мас.% проявляются только негативные свойства независимо от экспозиции.
При концентрации индола более
0,81 мас.% проявляются только позитивные свойства также независимо от экспозиции.
При снижении содержания дифенилбензиламина и гаксабромдиметилсульфона снижается светочувствительность слоя.
Максимальные концентрации этих компонентов соответствуют пределу растворимости в полимерном связующем. Содержание поливинилэтилаля выбрано из необхсдимости растворить другие компоненты композиции. Содержание ацетона определяет рабочую вязкость композиции, неооходимую для нанесения на подложку методом полива. Защитный слой поливинилового спирта улучшает сохранность светочувствительного слоя и повышает светочувствительность.
Для негативного иэображения время отмывки составляет 5,0-7,0 мин. При уменьшении времени отмывки не удаляются неэкспонированные участки изображения, при увеличении времени отмывки частично удаляются экспонированные участки изображения. В слу ае позитивного иображения вре ля oTMûEêè составляет 1,5 — 2,0 мин.
При уменьшении времени отмывки не удаляются экспонированные участки изображения, при увеличении времени отмывки частично удаляются экспонированные участки изображения.
При снижении экспозиции менее
1,5 10 Дж/см рельефное изображение не образуется, э в интервале 1,2.10
-1
-1,, г
1,5.10 Дж/см в;:ледствие фгуктуаций толщины сRоя и локальной ко)löåí1рации компонентов .о ет происходигь неконтролируемое обре=-ование либо н-гативного, либо, ILIPIIoго изображения. IQBblLUQ
1705795
Таблица 1
Составы светочувствительных композиций
Содеожание компонентов,мас.
М примера
Вид рельАце- 1ефного изотон бражения
Толщина светочувствительного
СЛОЯ, MKM
Индол
Дифенилбензиламин
Гексабромдиметилсульфон
Поливинилэтилаль
0,62
3,10
4,14
9,31
82,83
Негативное и позитивное
То же
То же
0,72
0,81
3
4 (сравнительный)
5 (сравнительный)
6 (прототип) 2.56
2,02
5,12
6,07
9,72
10,11
81,88
80.99
0,5
2,56
9,72
5,12
82,10
Негативное
1,10
2.56
N-винилкарбазол
40 вес,ч.
5,12
Тетрабромметан
110 вес.ч.
9,72
Полистирол
5,0 вес.ч.
Эйкозан
5,Овес.ч.
81,50
Бенэол
99 мл
Позитивное
Негативное
1 — 2
7 (сравн. по прототипу) 1 — 2
Тетрабромметан
10 вес.ч.
Индол
10 вес.ч.
Полистирол
1,0 вес.ч, Бенэол
99 мл
То же
8 (сравн. по п рОтотипу) 1 — 2
N-винилкарбазол
10 вес.ч.
Иодоформ
10 вес.ч.
Полистирол
10 вес.ч.
Бензол
99 мл
Г1озитивное ние экспозиции более 3,0 10 Дж/см нецелесообразно, так как приводит не к улучшению свойств позитивного рельефного иэображения, а к снижению светочувствительности. 5
Формула изобретения
Способ получения рельефного негативного или позитивного иэображения путем нанесения на подложку светочувствитель- 10 ной композиции, включающей ароматический амин, индол, галогенсодержащее соединение, полимерное связующее и органический растворитель, ее сушки, экспонирования полным светом ртутной лампы 15 высокого давления и проявления растворителем, отличающийся тем, что, с целью увеличения светочувствительности, используют композицию, содержащую в качестве ароматического амина дифенилбензила- 20 мин, в качестве галогенсодержащего соединения — гексабромдиметилсульфон, в качестве полимерного связующего — поливинилэтилаль и в качестве органического растворителя — ацетон п ри следующем соотношении компонентов, мас. :
Дифенилбензиламин 2,02 — 3,10
Индол 0,62 — 0,81
Гексабромдиметилсульфон 4,14 — 6,07
Поливинилэтилаль 9,31 — 10,11
Ацетон Остальное, экспонирование осуществляют с экспозицией 1,5 10 2 — 1,2 10 Дж/см для получения негативного изображения и (1.5 — 3,0) 10 Дж/см для получения позитивного изображения, а для проявления используют ацетон или смесь этанол-вода в соотношении 5 — 8:3.
1705795
Таблица 2
Вид рельефного изображения в завислмости от экспозиции
Время Экспозиэкспоэи- ция, Дж/GM г ции, с
M п имеа
4 (сравнительныи
5 (сравнительный
1,0.10
Рельефное иэображение не образуется
1,5 10
4,5 10
Позитивное
Позитивное
Негативное
Негативное
Негативное
Негативное
Негативное
Негативное
Негативное
Негативное
15
Неконтролируемое образование либо негативного, либо позитивного изображения
1,4 10
Негативное
Позитивное
Позитивное
Позитивное
Позитивное
Позитивное
Позитивное
Позитивное
3,5 10
Позитивное с пониж
70 твительностью
Таблица 3
Влияние времени проявления в ацетоне на качество рельефного изображения
М п име а
Время обработки негативного изображения, мин
5 (сравнительный) 4,0
Дефекты — неполное удаление неэкспонированных элементов
5,0 — 7,0
Дефектов нет
Дефекты — частичное удаление неэкспонированных элементов
8,0
Дефекты — неполное удаление неэкспонированных элементов
1,0
Дефектов нет
Дефектов нет
1,5 — 2,0
Дефекты— частичное
Дефекты — частичное удаление неэкспонированных элементов
3,0 удаление незкспонирован ных элементов
Время обработки позлтивного изображения, мин
1,5 10
2,5 10
3,0.10
Позитивное
Позитивное
Позитивное
Негативное
Негативное
Негативное
4 (сравнительный) Дефекты— неполное удаление иеэкспонированных элементов
1705795
Таблица 4
Влияние времени отмывки и состава растворителя на качество рельефного изображения
Время Отмывки негативного изображения 5,0-7.0 мин
Время отмывки позитивного изображения 1,5 — 2Я мин
Используемый растворитель
Этднол; вода
М и име а
N и име а
3 4
2 3
4:3
Дефекты — неполное удаление экспонированных элементов
Дефекты — неполное удаление неэкспонированных элементов
5:3
Дефектов нет — полное удаление экс- Дефектов нет — полное удаление неэкпонированных элементов спонированных элементов
6:3
8:3
9:3
Дефекты — частичное удаление неэкс- Дефекты — частичное удаление экспопонированных элементов нированных элементов
Таблица 5
Фотографические характеристики предложенного способа и прототипа
Светочувствительность при полученли негативного изображения, ж/см
Пример
Светочувствительность при получении позитивного изОбра
2 жения, ж/см
Разрешающая способность, мм
1,7 10
1,5.10
1,5 10
1,7 10
2.0 10
1,8 10
1,5 10
1,9 10
5,0 10
1,0 10
2,8 101
Заказ 192 Тираж ПодпиСНОЕ
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
4 (сравнительный) 5 (сравнительный) 6 (прототип) 7 (сравнительный по прототипу) 8 (сравнительный по прототипу) Составитель А. Круглов
Редактор A. Маковская Техред М,Моргентал Корректор В. Гирняк
