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印刷版材用感光材料之应用(二)

来源:互联网  添加时间:2007-12-12 15:04:01

二. 弹性凸版及凸版用感光高分子材料
  1. 弹性凸版
  弹性版之凸版材,顾名思义,其材质包括填料(filler)与接著剂(binder),填料部分通常为纤维素掺入有色物质;接著剂为一热塑性酚醛树脂(phenolic resin)。此基材是由压缩低分子量高分子之模造化合物,经150°C烧结约6-10分钟,以增加其分子量而获得模造基材。用于弹性凸版之感光高分子有固态光高分子及液态光高分子两种。固态光高分子版是由一共聚合物(copolymer)或一弹性物体(elaster),由光起始剂(photoinitiator)经UV光照射触发化学反应将共聚合物或弹性体交互联结而硬化,此版照射部分变成稳定、不溶性物质无法被显像剂清洗掉而形成凸起影像区域。丙烯酸酯(acrylate)类则是可交互联结共/合物或弹性体之活性物质。对弹性版而言,弹性物体如天然橡胶可与丙烯酸酯进行交互联结,典型受欢迎之高分子版为poly(2-chloro-1,3-butadiene)(聚氯丁二烯)与trimethylol-propane triacrylate交互联结之产物;另一种受欢迎之树脂版为苯乙烯-2-甲基-1,3-丁二烯(styrene-isoprene)与丙烯酸酯类如trimethylolpropane triacrylate,光起始剂等配方而成。光起始剂如benzophenone,benzoin,benzil等吸收光后即分裂成自由基,这些自由基会引起共聚合物或弹性体之双健打开,随即进行聚合反应。通常高分子链之交互联结产生硬化版,配方中加入适量丙烯酸酯类可控制硬度,以弹性版(flexo plate)交互联结之量较少故版较柔软。

  2. 凸版
  高分子凸版的版材是由光感应树脂一种或两种以上组合所制成,这些树脂与光起始剂、其它添加剂混合。UV光经负片照射版材后聚合树脂分子而硬化,随着版型态不同可使用不同之光感应树脂,如以胺基甲酸乙酯(urethane)为主之聚烯类及四硫化物混合物;聚醯胺类(polyvinyl alcohol)及其它低分子量高分子所制成。曝光后版之非印纹区用碱性溶液清洗掉,此清洗溶液为水与酒精之混合溶液。

二、 印刷版材之感光物质(光阻剂)涂布
  涂布光阻剂于基材上制作完成之印刷版材须经过多种步聚处理,如下说明:
1. 基材制备:涂布光阻剂前,基材(金属版或高分子版)表面必须进行脱脂及干燥,有时预涂附着促进剂。脱脂部分可用溶剂或碱性清洁剂,以PH调整来处理清洗。

2. 光阻剂涂布:一般用涂布刀或滚筒等方式分散涂布溶液(5-15% solid)于基材表面上。对微平版印刷术而言,光阻剂则放置于快速转动、可调控之旋转之涂布物均匀地分散在晶元片。涂布之厚度则受制于基材表面涂液之粘度和流动之速率。

3. 预烘热(prebake):光阻剂涂布完成后必须用热处理方式以除去微量的涂布液溶剂,才能形成干燥之涂膜,同时可消除机械张力。有些系统预烘热条件制作版材成功与否最重要之关键。

4. 曝光(exposure):此阶段过程是制版影像操控之中心部分,曝光照射之结果取决照射形式之品质,由此看来最重要的品质是曝光剂量。

5. 显像(development):曝光照射后进行显像或显影工作,可分为下列几种方式进行:(a)以浸泡方式将印版浸于显影剂中;(b)或在高速搅动的显影槽(developer)中清洗或擦拭;(c)或用细小之喷雾方式曝晒等。一般制作印版过程中显影时间不会超过1分钟。

6. 后烘热(postbake):显像后之感光高分子或树脂型态(pattern)须加热以去除残留之显影剂,并可对感光高分子或树脂之pattern进行退火工作。此时所形成之光阻pattern可用于印刷时之印版或当作IC制程中蚀刻之光罩(mask) 。

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