附4：本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告(文獻(xiàn)綜述)

1、本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告學(xué)生姓名伍佩銘專業(yè)、班級08高分子材料與工程乙班指導(dǎo)教師任碧野開題時(shí)間2012.03論文題目耐蝕刻感光成像堿顯影油墨的研制開題報(bào)告內(nèi)容：一、 選題的背景和意義阻焊油墨就是覆蓋在印刷線路板（PCB）外層的保護(hù)油墨，是PCB板制造中所需的重要材料之一?？纱笾路譃闊峁袒z網(wǎng)印刷型、光固化絲網(wǎng)印刷型、光固化干膜型和光固化堿液顯影型。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，其發(fā)展速度越來越快，并且對其性能要求也越來越高。近年來，通信電子產(chǎn)品，信息產(chǎn)品逐漸向高頻化、高速化方向發(fā)展，這類產(chǎn)品的制造技術(shù)進(jìn)入全新的變革之中。就節(jié)能環(huán)保和高效快速等方面來說，光固化顯然優(yōu)于熱固化。UV固化方式擁有引人注

2、目的優(yōu)勢。他們的主要優(yōu)點(diǎn)是固化速率快、由于是在常溫條件下，能量消耗少、通過避免溶劑的揮發(fā)因而環(huán)境友好。UV感光成像阻焊油墨是近年來國際上發(fā)展出的一類通用的阻焊油墨。它是通過曝光、顯影、后固化等步驟形成精確的圖案。在電子電路越來越精細(xì)化和高密度化的今天，感光成像阻焊油墨開發(fā)越來越重要?，F(xiàn)有的一些高性能阻焊油墨新技術(shù)主要掌握在歐美企業(yè)、臺資企業(yè)等少數(shù)幾家大型公司里。國內(nèi)的多數(shù)企業(yè)由于沒有掌握關(guān)鍵技術(shù)，高端的光固化及光成像油墨，都被幾家公司壟斷了，很有必要在這方面做一下深入的研究。而且，在市場上，專門用于LED燈上的專用油墨非常少。由于其使用的特殊性，它要求色澤低，顏色為白色。研究這種低色澤的耐蝕刻

3、感光成像堿顯影油墨能夠打開這一市場缺口。在上述的基礎(chǔ)上，在基體樹脂的選用和配方作某些改進(jìn)，可以得到耐氫氟酸蝕刻型感光成像油墨。這種防腐油墨市場應(yīng)用越來越廣泛，但國內(nèi)生產(chǎn)的企業(yè)不多，具有很大的市場潛力。二、 工作任務(wù)分析1、收集資料，看文獻(xiàn)，理清解決問題思路2、確定具體實(shí)驗(yàn)方案3、實(shí)驗(yàn)開展和結(jié)果分析（1）低色澤感光成像堿顯影酸酐改性的酚醛環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的合成 （2）低成本感光成像堿顯影環(huán)氧丙烯酸酯樹脂的合成 （3）耐HF蝕刻光固化堿顯影樹脂合成 （4）耐堿蝕刻阻焊油墨配方調(diào)配 （5）耐HF蝕刻防光固化油墨配方調(diào)配 （6）白色油墨顏色的調(diào)配 （7）樹脂、油墨各種性能測試 4、畢業(yè)論文的撰寫 三、

4、 方案擬定與分析(一) 低色澤耐蝕刻感光成像油墨的研制1、低色澤耐蝕刻感光成像油墨性能要求：（1）、耐熱性：耐280度以上高溫 （2）、顏色：白色，不泛黃。（3）、優(yōu)異感光性和顯影性：樹脂含感光基團(tuán)和親水基團(tuán)（4）、力學(xué)性能優(yōu)異(硬度、韌性、附著力、剝離強(qiáng)度等）（5）、絕緣性：介電常數(shù)小，介電損耗低2、油墨的耐熱性保證油墨在一定時(shí)間，溫度下，不粘錫，不變色，不起泡，不脫落，不起翹A、可以通過樹脂或涂層的TG和DSC進(jìn)行熱性能分析B、可以用硬度和附著力衡量3、油墨和樹脂色澤低a) 樹脂本身：酚醛環(huán)氧樹脂顏色較深，可以選擇顏色低的環(huán)氧樹脂搭配使用 b) 催化劑：A、種類：N-N-二甲苯胺（金黃）四

5、乙基溴化銨（黃色并有白色沉淀）三乙醇胺（淡黃色）乙醇胺（棕黃色）；用三苯基膦作催化劑顏色較淺B、用量：用量多，一方面反應(yīng)速率快，反應(yīng)不平穩(wěn)，引起副反應(yīng)；一方面可以縮短反應(yīng)時(shí)間，阻聚反應(yīng)減少，顏色會淺些，有待實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合考慮。 c) 溫度：過高副反應(yīng)多，顏色深 d) 阻聚劑：不同阻聚劑及用量對所獲的產(chǎn)物酯化度、產(chǎn)物的顏色以及產(chǎn)物存放穩(wěn)定性影響較大 e) 光引發(fā)劑：乙酰磷氧型光引發(fā)劑具有光漂白作用，黃色指數(shù)小 f) 活性稀釋劑：從單官能團(tuán)到多官能團(tuán)，顏色從透明到淺黃 g) 熒光增白劑（OB）：用量對白色顏色為0.5-1%增白明顯，2-4%時(shí)很強(qiáng)，有金紅石型鈦白粉相容性好，銳鈦型效果不佳（也可以嘗試

6、與群青合用）4、用紅外光譜對合成樹脂進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析5、 反應(yīng)進(jìn)程的控制a) 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)的KOH、NaOH溶液按照GB601-88配制b) 酸值的測定c) 轉(zhuǎn)化率的計(jì)算：利用與酸值的關(guān)系算出來，達(dá)到一定程度停止反應(yīng)6、涂膜性能測定（細(xì)度、黏度、鉛筆硬度、附著力、耐堿性、耐酸性、耐溶劑性、表干性能、曝光性能、顯影性能等）7、通過原料的種類、反應(yīng)條件、催化劑三苯基膦的用量、阻聚劑的種類和用量，改性劑酸酐的種類和比例對低色澤感光成像樹脂的影響，探討出最佳的合成工藝條件。8、通過光引發(fā)劑、稀釋劑、填料、光熱固化組分的配比、調(diào)色等分析和進(jìn)行配方的調(diào)試，得到性能優(yōu)異的油墨。(二) 耐HF蝕刻的感光成像

7、油墨的研制1、 基體樹脂（低聚物）的選擇：選用耐HF的樹脂，如呋喃樹脂等，再用帶不飽和鍵酸酐改性，得到光敏樹脂。也可以與第一部分合成的樹脂混合使用，或者作為熱固化組分2、 添加抗HF添加劑，如BaSO4作為填料，氧化鉻綠作為顏料等3、 耐HF性能測試4、 合成方法和其他性能測試參照第一部分四、 畢業(yè)論文撰寫提綱及實(shí)施計(jì)劃第一章 緒論（1-5周）1.1摘要 1.2.UV固化化學(xué)機(jī)理 1.3.UV固化油墨的基本組成1.4.耐蝕刻感光成像油墨 1.5國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及本課題的出發(fā)點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)第二章 低色澤耐蝕刻感光成像堿顯影油墨的研制（1-10周）2.1.實(shí)驗(yàn)部分 2.2.實(shí)驗(yàn)分析與測試 2.3結(jié)果與討

8、論 2.4.本章總結(jié)第三章 耐HF蝕刻的感光成像油墨的研制（9-12周）2.1.實(shí)驗(yàn)部分 2.2.實(shí)驗(yàn)分析與測試 2.3結(jié)果與討論 2.4.本章總結(jié)最后結(jié)論與參考文獻(xiàn)指導(dǎo)教師意見：指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日文獻(xiàn)綜述內(nèi)容（與論文主題相關(guān)的國內(nèi)外研究理論、研究方法、進(jìn)展情況、存在問題、參考依據(jù)等）：前言紫外光固化(UV 固化) , 是指在紫外光作用下, 體系中的光敏物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生活性碎片, 引發(fā)體系中活性單體或齊聚物的聚合、交聯(lián), 從而使體系由液態(tài)涂層瞬間變成固態(tài)涂層 1 。 這種固化方式非常歡迎，成為傳統(tǒng)熱固化替代品。它的固化過程非?？?，取決于輻射能量以及輻射時(shí)間。UV固化系統(tǒng)目前已經(jīng)有大

9、量應(yīng)用，并且不擴(kuò)展其應(yīng)用范圍 2 。 它的優(yōu)勢在于1、固化快, 迎合了現(xiàn)代自動(dòng)化生產(chǎn)的需要。目前, 其生產(chǎn)線速度可達(dá)200m/min以上。2、無污染, 適應(yīng)了現(xiàn)代涂料的發(fā)展方向。除噴涂產(chǎn)品含少量揮發(fā)性溶劑外,輥涂、甩涂淋涂、等涂裝方式的產(chǎn)品均達(dá)到100%的固含量。3、涂膜質(zhì)量高、硬度高、耐腐蝕、耐劃傷等, 新一代紫外光固化材料正逐步克服由于涂膜交聯(lián)密度高而產(chǎn)生的脆性大等負(fù)面影響, 如柔韌性好, 在-20 低溫下, 耐曲折30000次的紫外光固化材料已問市。紫外光固化體系通常包含光引發(fā)劑、官能化低聚物、單官能度或多官能度單體 3-4 。由于紫外光固化油墨獨(dú)特的性能優(yōu)勢，其主要應(yīng)用在包裝印刷行業(yè)和

10、印刷電路板行業(yè) 8,9 。自20世紀(jì)60年代末，德國拜耳公司成功開發(fā)出第一代UV固化材料以來，UV固化技術(shù)的應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家經(jīng)歷了一段迅猛的發(fā)展，到80年代末，年均增長率一起保持在8%以上進(jìn)入90年到中期以來，仍每年接近10%的增長，在某些領(lǐng)域還有明顯增長的趨勢 57 。1. 感光樹脂的研究進(jìn)展環(huán)氧樹脂目前普遍用于涂料和不同的結(jié)構(gòu)材料。通過樹脂改性劑和固化劑的合適選擇，使固化環(huán)氧樹脂符合特定的性能需要。這種選擇取決于成本、加工方式和性能需要。固化環(huán)氧樹脂在不同的基材上表現(xiàn)出非常優(yōu)異的粘結(jié)性能、良好的耐化學(xué)耐腐蝕性能、優(yōu)異的電絕緣性能、高拉伸、彎曲、壓縮強(qiáng)度和熱性能。它最大的用途是用在涂料方面，因

11、而其耐化學(xué)和耐腐蝕性能以及粘結(jié)性能是非常重要的。電子工業(yè)的巨大發(fā)展顯著地提高了應(yīng)用在印刷電路板上的環(huán)氧樹脂和環(huán)氧模塑成型的半導(dǎo)體封裝的需求。這種獨(dú)特的粘結(jié)性能是由于環(huán)氧樹脂極性存在羥基和主鏈上醚基 11-13 。固化環(huán)氧樹脂的機(jī)械和熱性能對于環(huán)氧樹脂和交聯(lián)劑化學(xué)和結(jié)構(gòu)性質(zhì)非常敏感，比如，固化引發(fā)劑的種類和濃度、固化反應(yīng)條件和交聯(lián)劑與環(huán)氧丙烯酸的比率。Radhakrishnan 和 Pethrick14已經(jīng)通過粘度的測量監(jiān)控連續(xù)UV固化的過程。作者揭示了光固化過程的復(fù)雜性和取決于輻射強(qiáng)度和配方的組成。Seubert 和Nichols15已經(jīng)表明透明涂層固化條件直接影響丙烯酸酯雙鍵的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)化程度

12、直接控制交聯(lián)密度，交聯(lián)密度正比于透明涂層的耐刮性能。Schwalm16表征了交聯(lián)涂層的交聯(lián)密度。它表明UV固化的柔韌性反比于涂層的交聯(lián)密度。作者又報(bào)道高聚物硬度非常依賴于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。不飽和聚醋是最早用作UV固化涂料的樹脂。10它的主鏈上往往含有馬來酸或富馬酸結(jié)構(gòu)，其中的雙鍵與乙烯基單體共聚形成聚合物網(wǎng)絡(luò)。滕著采用相轉(zhuǎn)移法將丙烯酸系的雙鍵引入聚酷分子的兩端。對不飽和聚酷的光敏性作了初步研究。對固化膜的沖擊強(qiáng)度、硬度及附著力等性能的測試結(jié)果表明，合成的光敏不飽和聚酷性能符合要求17。改性也可以從稀釋劑角度進(jìn)行，選用苯乙烯以外的稀釋劑，如丙烯酸酷類等。Elzbieta等以二澳新戊基二醇二烯丙基醚

13、(diallyletherofdibromone。pentylglycol)和二澳T烯二醇二烯丙基醚(diallyletherofdibr000butendol)作為交聯(lián)劑，取代有毒的苯乙烯，不僅光固化速度快，而且由于烯鍵的引入，降低了漆膜的可燃性18。 聚氨酷丙烯酸酯(PUA)的制備一般是將二異氰酸酯與等當(dāng)量的(甲基)丙烯酸羥酯等在低溫下反應(yīng)，生成含異氰酸基團(tuán)的氨基甲酸酯的加成物，再將此加成物同各種飽和或不飽和多羥基聚合物反應(yīng)。分子鏈中因具有氨基甲酸酯鏈節(jié)而具有良好的耐磨性、耐油性和粘附力。戴杰等詳細(xì)介紹了PUA的合成條件及影響因素并系統(tǒng)考察了其結(jié)構(gòu)對光固化過程的影響，發(fā)現(xiàn)組分對光敏性的影響

14、極大，選用輕醋比用丙烯醇好，因?yàn)檩p酷的C=C鍵與吸電子性的羧基相連，使其電子云密度降低，易于與光引發(fā)劑經(jīng)光照后分解產(chǎn)生的富電子自由基結(jié)合，新形成的自由基又因與吸電子的梭基共扼而相對穩(wěn)定，使光聚合或交聯(lián)反應(yīng)易于進(jìn)行，而丙烯醇的C=C鍵則與供電的-OH基相連，難于與富電子自由基結(jié)合，光敏性差19。2. 光成像抗蝕油墨和光成像阻焊油墨 作為新一代制造高精度、高密度、細(xì)線條的雙面板和多層板的材料，發(fā)展特別迅速，尤其通過絲網(wǎng)滿印、輥涂、噴涂、簾涂布方式解決了油墨涂覆問題，可用于干膜曝光、顯影等設(shè)備。由于價(jià)格比干膜低，而精度又高于干膜，因此正在逐步替代干膜，特別在阻焊用途上，已主要使用光成像阻焊油墨. 周

15、亮等10 研究了環(huán)氧丙烯酸酷體系的自由基一陽離子混雜光固化動(dòng)力學(xué)過程，合成了環(huán)氧丙烯酸醋類的感光樹脂，并對其進(jìn)行改性，使之具備稀堿水溶性的功能。此外，我們對紫外光固化油墨的組成進(jìn)行了研究，并開發(fā)出了積層線路板用感光成像油墨。王齋民20 通過自由基聚合的方法利用 N-苯基馬來酰亞胺（NPMI）、馬來酸酐、苯乙烯合成了高熱穩(wěn)定性的熱固性樹脂（NSMA），對其熱穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，考察了 NPMI 對 NSMA熱性能的影響。用合成的 NSMA 對鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂（OCFEP）進(jìn)行改性研究，重點(diǎn)研究了 NSMA/OCFEP 體系的固化行為及體系的熱性能和電性能。并對高密度多層線路板用絕緣油墨的配方、制作

16、、原料選擇和應(yīng)用進(jìn)行了分析，合成了綜合性能優(yōu)異高密度多層線路板用絕緣油墨。3. 抗HF蝕刻材料 耐氫氟酸腐蝕材料有以下幾類21:1) 耐酸填料: 重晶石砂、沉淀硫酸鋇;2) 樹脂: 乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂;3) 增強(qiáng)材料: 滌綸纖維、滌綸表面氈;4) 塑料: 聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯;5) 橡膠: 丁基橡膠、氟橡膠。4. UV 固化油墨的發(fā)展趨勢和等完善的地方隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展，其發(fā)展速度越來越快，并且對其性能要求也越來越高。近年來，通信電子產(chǎn)品，信息產(chǎn)品逐漸向高頻化、高速化方向發(fā)展，這類產(chǎn)品的制造技術(shù)進(jìn)入全新的變革之中。就節(jié)能環(huán)保和高效快速等方面來說，光固化顯然優(yōu)于

17、熱固化。UV固化方式擁有引人注目的優(yōu)勢。他們的主要優(yōu)點(diǎn)是固化速率快、由于是在常溫條件下，能量消耗少、通過避免溶劑的揮發(fā)因而環(huán)境友好。UV感光成像阻焊油墨是近年來國際上發(fā)展出的一類通用的阻焊油墨。它是通過曝光、顯影、后固化等步驟形成精確的圖案。在電子電路越來越精細(xì)化和高密度化的今天，感光成像阻焊油墨開發(fā)越來越重要?？疾霼V 油墨的性質(zhì)，其特征十分明顯。如印制品快干，易于連續(xù)性操怍，生產(chǎn)過程能耗低，不污染環(huán)境，印刷品光亮度、色澤強(qiáng)度、持久性良好，可用于罩光清漆和熱壓箔，UV 油墨的瞬時(shí)干燥性質(zhì)使得其被用于卷筒印刷以及容許的瞬時(shí)過程。需完善的地方：當(dāng)前，顏料潤濕性、固化速度和附著力是需要改進(jìn)的三個(gè)方

18、面。225. 紫外光固化油墨的組成 紫外光固化油墨的主要成份包括光聚合預(yù)聚物、感光性單體、光聚合引發(fā)劑、有機(jī)顏料及助劑等, 油墨中光引發(fā)劑是一種易受光激發(fā)的化合物, 在吸收光照后激發(fā)成為自由基, 能量轉(zhuǎn)移給感光性分子或光交聯(lián)劑, 使UV 油墨發(fā)生光固化反應(yīng)。5.1預(yù)聚物UV固化配方包含有基于功能丙烯酸酯基并滿足VOC要求的具有反應(yīng)基團(tuán)低聚物或者預(yù)聚物。低聚物是光固化產(chǎn)品中比例最大的組分之一，決定了整個(gè)光固化材料的基本性能。有一些帶有不同主鏈結(jié)構(gòu)丙烯酸酯預(yù)聚物類型，比如環(huán)氧丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯和丙烯酸酯油。環(huán)氧丙烯酸酯的廣泛應(yīng)用基于雙酚二縮水甘油醚和酚醛環(huán)氧樹脂化

19、學(xué)多功能適應(yīng)性使產(chǎn)品具有良好的粘結(jié)性、硬度和耐化學(xué)腐蝕性。5.2活性稀釋劑將活性稀釋劑加入粘稠的預(yù)聚物的作用是調(diào)節(jié)UV 固化油墨的粘度, 控制UV 固化油墨固化交聯(lián)密度, 改善固化膜的物理機(jī)械性能, 如柔性和硬度等。活性稀釋劑分為單官能團(tuán)稀釋劑( 即每個(gè)分子帶有一個(gè)雙鍵) 和多官能團(tuán)稀釋劑( 即每個(gè)分子帶有幾個(gè)雙鍵) 。5.3光引發(fā)劑光引發(fā)劑是任何紫外固化體系都需要的關(guān)鍵成分，一般是在波長為200 400 nm 紫外光照射下, 能分解成自由基, 引發(fā)聚合和交聯(lián)作用的物質(zhì)。UV 固化油墨的光敏引發(fā)劑一般大致分為: 均裂型引發(fā)劑、提氫型引發(fā)劑和陽離子型引發(fā)劑3 種。5.4助劑和改性劑 除了基本組分

20、外，還需要加入各種助劑，以達(dá)到性能要求。為了降低成本，提高強(qiáng)度體系中加入填料，在有色體系中還要加入顏料。為了達(dá)到好的流動(dòng)平整性而加入，消泡的抑泡的加消泡劑，有利于潤濕分散的潤濕分散劑以及消光劑。參考文獻(xiàn)1 杜晶晶,陳洪,湯建新. 紫外光固化油墨的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展J. 株洲工學(xué)院學(xué)報(bào), 2006,(04)2 D.K. Chattopadhyay, Siva Sankar Panda, K.V.S.N. Raju. Thermal and mechanical properties of epoxy acrylate/methacrylates UV cured coatings J. Progre

21、ss in Organic Coatings 54 (2005) 10193Saskia Udding-Louwrier.The Benefits of UV-curable Powder Coatings.November/December 2001 Radtech Report,39-414Paul Elias.Trend in Marking and Technology for UV/EB in the United States.May/June 2002 Radtech Report,9-125Bean AJ.Radiation of Pringting Inks in Radia

22、tion Curing and Technology.Pappas A P Ed,Plenum,New York,1992,3016魏杰，金養(yǎng)智。光固化涂料?；瘜W(xué)工業(yè)出版社，2005：1257陳用烈，曾兆華，楊建文。輻射固化材料及其應(yīng)用。化學(xué)工業(yè)出版社，2003：1388 李江. UV 油墨及其在印刷中的應(yīng)用( 一) J . 絲網(wǎng)印刷, 2004( 2) : 24- 29.9Hirogaki T, Aoyama E, Inoue H, et al. Laser drilling of blind via holes in aramid and glass/ epoxy composites f

23、or multi- layer printed wiring boards J . Composites Part A, 2001, 32: 913-968.10 周亮. 環(huán)氧丙烯酸酯光固化體系及積層電路板用感光成像油墨的研究 D . 廣州: 華南理工大學(xué), 2003.11 H. Lee, K. Nevelle, Hand Book of Epoxy Resin, McGraw-Hill, 1972, pp. 1.12 S. Oprea, S. Vlad, A. Stanciu, M. Macoveanu, Eur. Polym. J. 36(2000) 373.13 C.N. Cascaval, D. Rosu, A. Stoleriu, Polym. Deg. Stab. 55 (1997)28114 S. Radhakrishnan, R.A. Pethrick, J. Appl. Polym. Sci. 51 (1994)863.15 C.M. Seube