Los circuitos de cobre de la placa de circuito impreso se forman grabando la lámina de cobre del laminado revestido de cobre con cloruro férrico o cloruro de cobre. Por lo tanto, las partes del circuito que no van a grabarse deben protegerse con una resistencia. En serigrafía, se utiliza una tinta de protección que, según el método de curado, puede ser autosecante o fotopolimerizable. La tinta de protección se imprime a través de una pantalla con un patrón de protección y se cura sobre el laminado revestido de cobre para formar una película protectora de protección. Después de grabar la placa revestida de cobre (y a veces electrodepositarla) para formar los circuitos de cobre, la película se retira con una solución alcalina diluida, y la película protectora no permanece en la placa de circuito impreso, dejando al descubierto los circuitos de cobre. Por lo tanto, la tinta de protección debe tener una buena adherencia a la lámina metálica de cobre, ser resistente a la corrosión y a la galvanoplastia, y eliminarse completamente con una solución alcalina diluida.
Las tintas resistentes a los rayos UV suelen utilizar resinas acrílicas epoxídicas modificadas con anhídrido, resinas acrílicas de poliéster de alta acidez o resinas de anhídrido maleico modificadas como resina principal, junto con monómeros funcionales de acrilato; los fotoiniciadores que se suelen utilizar son 651 o fotoiniciadores de sulfinona como la 2-etilsulfoquinona; los pigmentos son principalmente azul de ftalocianina, la cantidad suele ser de aproximadamente el 1%, y es necesario añadir una gran cantidad de material de relleno, como polvos de talco. Para mejorar la tixotropía de la tinta, es necesario añadir una cierta cantidad de sílice pirógena. En particular, debe tenerse en cuenta que la resina fotosensible soluble en álcali que contiene una cierta cantidad de grupos carboxilo debe ser capaz de resistir la corrosión y la galvanoplastia después de curarse y formar una película por reticulación, y también debe ser soluble en una solución de hidróxido de sodio al 3% para su eliminación.
Las tintas curables UV y los fotoiniciadores tienen una relación altamente dependiente y sinérgica. Los fotoiniciadores son el componente central de las tintas curables UV para un curado rápido, y el rendimiento de la tinta (como la velocidad de curado, la adhesión, la resistencia química, etc.) se ve directamente afectado por el tipo, la concentración y la compatibilidad del fotoiniciador. A continuación se describen la relación y el mecanismo de acción específicos entre ambos:
1. Los fotoiniciadores son el «desencadenante» del curado de la tinta UV
- Función principal:
- Tras absorber energía ultravioleta (UV), el fotoiniciador produce radicales libres o cationes activos, que desencadenan la reacción de polimerización de la resina (por ejemplo, acrilato, resina epoxi) y el monómero de la tinta, haciendo que la tinta líquida se entrecruce instantáneamente y se cure en una película sólida.
- Sin un fotoiniciador, la tinta UV no puede curarse con la luz y no se puede conseguir la función anticorrosión.
- Función clave:
- Absorción de energía luminosa: El iniciador debe coincidir con el espectro de emisión de la fuente de luz UV (por ejemplo, lámpara de mercurio, LED) (por ejemplo, un LED de 395 nm debe coincidir con un iniciador con una longitud de onda de absorción de 395-405 nm).
- Transferencia de energía: La energía luminosa absorbida se convierte en energía química para desencadenar la reticulación de la resina.
- Superación de la inhibición del oxígeno: Algunos iniciadores (por ejemplo, la benzofenona + amina que elimina el hidrógeno) pueden reducir el efecto inhibidor del oxígeno en la reacción de curado.
2. El tipo de fotoiniciador determina las características de curado de la tinta
(1) Adecuación del tipo de iniciador a la resina de tinta
- Radical initiators (e.g., TPO, Irgacure 907):
- Adecuados para los sistemas de resina acrilato, tienen una velocidad de endurecimiento rápida, pero pueden verse inhibidos por el oxígeno.
- Se utilizan comúnmente en las tintas de mascarilla de soldadura de los circuitos impresos (PCB) y en los escenarios con altos requisitos de endurecimiento superficial.
- Iniciadores catiónicos (por ejemplo, sales de tiuram):
- son adecuados para los sistemas de resina epóxica. El endurecimiento se ve menos afectado por el oxígeno y es adecuado para el endurecimiento profundo.
- Se utilizan en su mayoría en tintas que requieren alta resistencia al calor o una mejor resistencia química (por ejemplo, en algunos materiales de embalaje).
(2)Los iniciadores afectan el desempeño de las tintas.
- Profundidad de endurecimiento: Los iniciadores de endurecimiento profundo, como el bis – óxido de fosfina acilo (BAPO), pueden asegurar el endurecimiento interno completo de películas gruesas o tintas de alta reflectancia (como blancas).
- Tendencia a amarillear: Algunos iniciadores (como ITX) pueden descomponerse después de la exposición a la luz para producir cromóforos, lo que hace que la tinta cambie de color. Deben seleccionarse tipos de bajo amarilleamiento (como Irgacure 819).
- Migración: Las tintas para embalajes alimentarios o usos médicos requieren el uso de iniciadores de baja migración (por ejemplo, TPO-L) para prevenir que los iniciadores residuales se filtren y contaminen.
3. Optimización sinérgica en el diseño de la formulación.
- Concentración del iniciador:
- Si la concentración es demasiado baja, el endurecimiento será incompleto y la resistencia será pobre.
- Si la concentración es demasiado alta, habrá muchos iniciadores residuales, lo cual puede reducir la adherencia o causar problemas de migración.
- Método de optimización: La cantidad habitual de adición es del 1 al 5% de la masa total de la tinta, y la proporción óptima debe determinarse a través de experimentos.
- Estrategia de iniciador mixto:
- Curado superficial + curado profundo: Por ejemplo, en las tintas de mascarilla de soldadura de circuitos impresos (PCB), se utiliza una combinación de TPO (curado superficial rápido) e Irgacure 819 (penetración profunda) para asegurar el curado general.
- Respuesta de espectro amplio: Combinar iniciadores con diferentes longitudes de onda de absorción (por ejemplo, Irgacure 2959 + ITX) para adaptarse a fuentes de luz de multi – longitud de onda (por ejemplo, lámparas de mercurio).
- Sinergia de aditivos:
- Sinergistos de amina (por ejemplo, EDAB): Mejoran la eficiencia de endurecimiento de los iniciadores de radicales libres en el aire.
- Estabilizadores: Evitan la descomposición prematuro del iniciador durante el almacenamiento de la tinta.
4. Problemas típicos y relevancia en aplicaciones prácticas
| Fenómenos problemáticos | Relación con el fotoiniciador | Soluciones |
| Curado incompleto | Desajuste entre el espectro de absorción del iniciador y la fuente de luz o concentración insuficiente | Sustituir el iniciador por uno de longitud de onda equivalente o aumentar la concentración. |
| Amarilleamiento de la tinta | Cromóforos procedentes de la fotólisis del iniciador (por ejemplo, ITX) | Cambiar a un iniciador de bajo amarilleamiento (por ejemplo, Irgacure 784). |
| Mala adherencia | Iniciador residual o insuficiente reticulación de la resina | Optimizar la concentración del iniciador y añadir un agente de acoplamiento de silano. |
| Sin curar en zonas sombreadas | Penetración insuficiente del fotoiniciador | Añadir un iniciador de curado profundo (por ejemplo, BAPO) |
Póngase en contacto con nosotros
Si necesita Precios o pruebas de muestras, rellene sus datos de contacto en el siguiente formulario, normalmente nos pondremos en contacto con usted en 24 horas. También puede enviarme un correo electrónico info@longchangchemical.com durante el horario laboral (de 8:30 a 18:00 UTC+8 de lunes a sábado) o utilice el chat en directo del sitio web para obtener una respuesta rápida.