Les circuits en cuivre du circuit imprimé sont formés en gravant la feuille de cuivre sur le stratifié recouvert de cuivre avec du chlorure ferrique ou du chlorure de cuivre. Par conséquent, les parties du circuit qui ne doivent pas être gravées doivent être protégées par une réserve. En sérigraphie, on utilise une encre de réserve qui est soit autoséchante, soit photopolymérisable, en fonction de la méthode de polymérisation. L'encre de réserve est imprimée à travers un écran avec un motif de réserve et durcie sur le stratifié plaqué cuivre pour former un film protecteur de réserve. Après la gravure (et parfois la galvanoplastie) de la carte plaquée cuivre pour former des circuits en cuivre, le film est enlevé à l'aide d'une solution alcaline diluée, et le film de protection ne reste pas sur la carte de circuit imprimé, exposant ainsi les circuits en cuivre. Par conséquent, l'encre de réserve doit avoir une bonne adhérence à la feuille de cuivre métallique, être résistante à la corrosion et à la galvanoplastie, et être complètement éliminée par une solution alcaline diluée.
Les encres résistantes aux UV utilisent généralement des résines époxy-acryliques modifiées par l'anhydride, des résines polyester-acryliques à haute acidité ou des résines d'anhydride maléique modifiées comme résine principale, ainsi que des monomères fonctionnels acrylates ; les photo-initiateurs couramment utilisés sont le 651 ou des photo-initiateurs sulfinones tels que le 2-éthylsulfoquinone ; les pigments sont principalement du bleu de phtalocyanine, la quantité est généralement d'environ 1%, et une grande quantité de charge telle que du talc doit être ajoutée. Afin d'améliorer la thixotropie de l'encre, une certaine quantité de silice pyrogénée doit être ajoutée. En particulier, il convient de noter que la résine photosensible soluble dans l'alcali contenant une certaine quantité de groupes carboxyles doit pouvoir résister à la corrosion et à la galvanoplastie après durcissement et formation d'un film par réticulation, et qu'elle doit également être soluble dans une solution d'hydroxyde de sodium de 3% pour pouvoir être éliminée.
Les encres et photo-initiateurs durcissables aux UV ont une durée de vie d'au moins deux ans. fortement dépendants et synergiques relation. Les photo-initiateurs sont le composant principal des encres UV à séchage rapide, et la performance de l'encre (vitesse de séchage, adhérence, résistance chimique, etc.) est directement affectée par le type, la concentration et la compatibilité du photo-initiateur. ) est directement affectée par le type, la concentration et la compatibilité du photo-initiateur. Le lien spécifique et le mécanisme d'action entre les deux sont décrits ci-dessous :
1. Les photo-initiateurs sont le "déclencheur" du durcissement de l'encre UV.
- Fonction principale:
- Après avoir absorbé l'énergie ultraviolette (UV), le photo-initiateur produit des radicaux libres actifs ou des cations, qui déclenchent la réaction de polymérisation de la résine (par exemple, acrylate, résine époxy) et du monomère dans l'encre, provoquant la réticulation instantanée de l'encre liquide et son durcissement en un film solide.
- Sans photo-initiateurL'encre UV ne peut pas être durcie par la lumière et la fonction anticorrosion ne peut pas être atteinte.
- Rôle clé:
- Absorption de l'énergie lumineuse: L'initiateur doit correspondre au spectre d'émission de la source de lumière UV (par exemple, lampe à mercure, LED) (par exemple, une LED de 395 nm doit correspondre à un initiateur ayant une longueur d'onde d'absorption de 395-405 nm).
- Transfert d'énergie: L'énergie lumineuse absorbée est convertie en énergie chimique pour déclencher la réticulation de la résine.
- Surmonter l'inhibition de l'oxygène: Certains initiateurs (par exemple benzophénone + amine) peuvent réduire l'effet inhibiteur de l'oxygène sur la réaction de durcissement.
2. Le type de photo-initiateur détermine les caractéristiques de durcissement de l'encre
(1) Adaptation du type d'initiateur à la résine de l'encre
- Initiateurs radicaux (par exemple TPO, Irgacure 907) :
- Convient pour résine acrylique vitesse de durcissement rapide, mais peut être inhibé par l'oxygène.
- Utilisé couramment dans les encres pour masques de soudure de circuits imprimés et dans les scénarios exigeant un durcissement important de la surface.
- Initiateurs cationiques (par exemple, les sels de thiurame) :
- conviennent pour résine époxy Le durcissement est moins affecté par l'oxygène et convient à un durcissement en profondeur. Le durcissement est moins affecté par l'oxygène et convient à un durcissement en profondeur.
- Ils sont principalement utilisés dans les encres qui nécessitent une résistance aux températures élevées ou une meilleure résistance chimique (comme certains matériaux d'emballage).
(2) Les initiateurs affectent les performances des encres
- Profondeur de séchage: Les initiateurs de polymérisation en profondeur tels que l'oxyde de bis-acylphosphine (BAPO) peuvent assurer une polymérisation interne complète des films épais ou des encres à haute réflectance (telles que les encres blanches).
- Tendance au jaunissement: Certains initiateurs (tels que ITX) peuvent se décomposer après exposition à la lumière et produire des chromophores, ce qui entraîne un changement de couleur de l'encre. Il convient de choisir des types d'encre à faible jaunissement (tels que Irgacure 819).
- Migration : Les encres destinées aux emballages alimentaires ou à un usage médical nécessitent l'utilisation d'initiateurs à faible migration (tels que TPO-L) afin d'éviter que les initiateurs résiduels ne soient lessivés et contaminés.
3. Optimisation synergique dans la conception de la formulation
- Concentration de l'initiateur :
- Si la concentration est trop faible, le durcissement sera incomplet et la résistance sera médiocre ;
- si la concentration est trop élevée, il y aura beaucoup d'initiateur résiduel, ce qui peut réduire l'adhérence ou causer des problèmes de migration.
- Méthode d'optimisation: La quantité d'addition habituelle est de 1-5% de la masse totale de l'encre, et le ratio optimal doit être déterminé par expérimentation.
- Stratégie d'initiateur mixte:
- Durcissement en surface et en profondeur: Par exemple, dans les encres pour masques de soudure de circuits imprimés, TPO (durcissement rapide en surface) et Irgacure 819 (pénétration profonde) sont utilisés en combinaison pour assurer un durcissement global.
- Réponse à large spectre: Combinaison d'initiateurs avec différentes longueurs d'onde d'absorption (par exemple Irgacure 2959 + ITX) pour s'adapter aux sources de lumière à longueurs d'onde multiples (par exemple les lampes à mercure).
- Synergie additive:
- Synergistes aminés (par exemple EDAB) : Améliorer l'efficacité du durcissement des initiateurs de radicaux libres dans l'air.
- Stabilisateurs: Prévenir la décomposition prématurée de l'initiateur pendant le stockage de l'encre.
4. Problèmes typiques et pertinence dans les applications pratiques
| Phénomènes problématiques | Relation avec le photo-initiateur | Solutions |
| Durcissement incomplet | Inadéquation entre le spectre d'absorption de l'initiateur et la source lumineuse ou concentration insuffisante | Remplacer l'initiateur par un initiateur de longueur d'onde équivalente ou augmenter la concentration. |
| Jaunissement de l'encre | Chromophores issus de la photolyse de l'initiateur (par exemple ITX) | Passer à un initiateur à faible jaunissement (par exemple Irgacure 784). |
| Faible adhérence | Initiateur résiduel ou réticulation insuffisante de la résine | Optimiser la concentration de l'initiateur et ajouter un agent de couplage silane |
| Non durci dans les zones ombragées | Pénétration insuffisante du photo-initiateur | Ajouter un initiateur de polymérisation profonde (par exemple BAPO) |
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