印刷版材用感光材料之应用(二)

2007/8/10 15:04:24

三、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聚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。四、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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