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KR100986287B1 - 잉크젯 토출장치 - Google Patents

잉크젯 토출장치 Download PDF

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KR100986287B1
KR100986287B1 KR1020080043205A KR20080043205A KR100986287B1 KR 100986287 B1 KR100986287 B1 KR 100986287B1 KR 1020080043205 A KR1020080043205 A KR 1020080043205A KR 20080043205 A KR20080043205 A KR 20080043205A KR 100986287 B1 KR100986287 B1 KR 100986287B1
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KR
South Korea
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reservoir
inkjet
ink
curing agent
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오성일
정재우
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삼성전기주식회사
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Abstract

잉크젯 토출장치가 개시된다. 솔더레지스트 인쇄를 위한 잉크젯 토출장치에 있어서, 모노머(monomer) 조성물을 저장하는 제1 리저버(reservoir), 경화제 조성물을 저장하는 제2 리저버, 제1 리저버와 연결되며 모노머 조성물을 토출하고, 제2 리저버와 연결되며 경화제 조성물을 토출하는 잉크젯헤드(inkjet head)를 포함하는 잉크젯 토출장치는, 잉크젯 헤드 및 리저버 내부에서 잉크 경화에 의한 노즐 막힘 현상을 방지하고, 인쇄 시 잉크 퍼짐성 문제를 해결하며, 잉크젯 인쇄 후 솔더레지스트의 내열성, 내약품성, 내마모성 문제를 해결할 수 있다.
솔더레지스트, 모노머, 경화제, 리저버, 잉크젯헤드

Description

잉크젯 토출장치{Ink-jet ejecting apparatus}
본 발명은 잉크젯 토출장치에 관한 것이다.
전자기기 제조에 사용되는 인쇄회로기판 제조를 위한 솔더레지스트 인쇄는 스크린 인쇄기 또는 롤 코터를 이용한 솔더레지스트 잉크 도포, 포토 마스크 제조, 자외선 노광, 현상, 세정 및 건조의 복잡한 공정으로 구성되어 있다.
최근 전자기기 저가화에 따른 저비용 전자기기 제조 방법과 현상, 에칭, 박리 및 세정 공정 등에 다량으로 사용되는 유기 용제 사용 감소를 통한 친환경 제조 공정 구축에 대한 요구가 증대되어 잉크젯과 같은 디지털 제조 공정에 많은 관심이 집중되고 있다.
종래의 솔더레지스트 인쇄 공정은 스크린 인쇄 및 롤코팅에 의한 솔더레지스트 잉크의 도포 및 건조공정으로 이루어진다. 또한, 전면 도포된 솔더레지스트 도막면중 원하는 부분을 제거하기 위한 마스크 제작, 노광, 현상, 세정 및 건조 공정으로 이루어진다.
최근 액상 잉크 도포 과정중에서 발생하기 쉬운 도막면 단차 현상 및 이물 전이 현상을 방지하기 위해 필름 형태의 솔더레지스트를 라미네이션 후 포토 공정에 의해 원하는 패턴을 구현하는 방법이 제시되고 있다.
그러나, 이러한 필름 형태의 솔더레지스트도 노광, 현상 등의 포토 공정을 삭제할 수 없으며, 필름 제작에 따른 제조원가가 상승하여 오히려 인쇄회로기판 제조 비용을 증가시키는 원인이 되고 있다.
이를 해결하기 위하여 모노머 조성물과 경화제 조성물로 이루어진 1액형 솔더레지스트 잉크를 잉크젯 방식으로 인쇄하여 솔더레지스트층을 구현할 수 있다. 이때, 잉크젯용 솔더레지스트 잉크는, 스크린 인쇄용 잉크와 비교해 낮은 점도값을 갖으나, 여전히 상온에서는 잉크젯 토출이 불가능한 높은 점도를 갖는다(300 cP 정도). 따라서 잉크 토출 시 잉크젯 헤드 및 리저버의 온도를 상승시켜(35 ~ 70 ℃) 토출부에서의 잉크 점도를 낮추는 방법이 제시되어 왔다.
그러나 솔더레지스트 잉크는 인쇄회로기판의 홀 내부에 채워진 잉크 경화를 위해 열경화가 가능한 화합물을 포함하게 되는데, 잉크젯 헤드 및 리저버의 온도 상승 시 헤드 내부에서 잉크 경화반응이 진행되어 오히려 점도가 더 높아지게 되거나, 경화물이 잉크젯 헤드 노즐을 막게되어 잉크 토출이 불가능해 지는 문제점이 있다.
한편, 최근 소형화되는 전자기기 제조에 대응하기 위해서는 솔더레지스트의 높은 인쇄 해상도가 요구된다. 이때, 반응성 희석제 및 유기 용제에 의해 저점도화된 솔더레지스트 잉크는 상온에서 100 cP 정도의 낮은 점도값을 갖게 되는데, 이러 한 낮은 점도는 잉크젯 헤드로부터 잉크가 토출된 후 기판에 도달 시 잉크의 퍼짐성(spread-out)을 크게하여 미세한 패턴 인쇄를 불가능하게 하는 문제점이 있다.
솔더레지스트 잉크를 토출하기 위해 저점도화하기 위해서는, 다량의 반응성 또는 비반응성 희석제를 사용해야 한다. 그러나 많은 양의 희석제를 사용할 경우, 인쇄 후 솔더레지스트로 요구되는 내열성, 내약품성, 내마모성 등의 물성이 크게 저하된다. 또한 희석제 대신 휘발성 유기 용제로 희석할 경우 불휘발분이 매우 적어지고 도막 두께 확보가 어려운 문제점이 있다.
본 발명은 잉크젯 헤드 및 리저버 내부에서 잉크 경화에 의한 노즐 막힘 현상을 방지하고, 인쇄 시 잉크 퍼짐성 문제를 해결하며, 잉크젯 인쇄 후 솔더레지스트의 내열성, 내약품성, 내마모성 문제를 해결할 수 있는 잉크젯 토출 장치를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 솔더레지스트 인쇄를 위한 잉크젯 토출장치에 있어서, 모노머(monomer) 조성물을 저장하는 제1 리저버(reservoir); 경화제 조성물을 저장하는 제2 리저버; 제1 리저버와 연결되며 모노머 조성물을 토출하고, 제2 리저버와 연결되며 경화제 조성물을 토출하는 잉크젯헤드(inkjet head)를 포함하는 잉크젯 토출장치.
잉크젯헤드는, 제1 리저버와 연결되며 모노머 조성물을 토출시키는 제1 잉크젯헤드 및 제2 리저버와 연결되며 경화제 조성물을 토출시키는 제2 잉크젯헤드를 포함할 수 있다.
이때, 제1 리저버와 제1 잉크젯헤드를 연통시키는 제1 잉크공급튜브를 더포함할 수 있고, 제2 리저버와 제2 잉크젯헤드를 연통시키는 제2 잉크공급튜브를 더 포함할 수 있다.
또한, 잉크젯헤드는 모노머 조성물을 토출시키는 제1 노즐열 및 경화제 조성물을 토출시키는 제2 노즐열을 포함할 수 있다.
또한, 모노머 조성물은 UV 경화형 아크릴레이트(화합물, 열경화 관능기 화합물, 반응성 또는 비반응성 희석제 및 착색제로 이루어질 수 있다.
이때, UV 경화형 아크릴레이트 화합물은 메타크로일기 또는 아크로일기 중 어느 하나를 포함하는 화합물일 수 있다.
또한, 열경화 관능기 화합물은 수산기, 카르복실기, 이소시아네이트기, 아미노기, 머캅토기, 에톡시메틸기, 메톡시에틸기 및 옥사졸린기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 화합물일 수 있다.
또한, 반응성 또는 비반응성 희석제는, 비닐에테르류, 에틸렌 유도체, 스티렌, 클로로 메틸스티렌, α-메틸 스틸렌, 무수 말레산, 디시클로펜타디엔, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아미드, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 크실릴덴디옥세탄, 옥세탄알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 착색제는, 이산화티탄, 프러시안 블루, 프탈로시아닌, 카드뮴 설파이드, 산화철류, 비리리온, 울트라마린 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 무기 안료인 것을 특징으로 한다.
한편, 경화제 조성물은, 광 라디칼 중합 개시제, 광 양이온 중합 개시제, 비반응성 희석제 및 착색제로 이루어질 수 있다.
이때, 광 라디칼 중합 개시제는 안트라퀴논, 알킬 및 할로겐으로 치환 된 안트라퀴논, 벤조인, 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논류, 티올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 광 양이온 중합 개시제는 요오도늄염, 브로모늄염, 클로로늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 피릴륨염, 티아피리륨염으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 개시제인 것을 특징으로 한다.
또한, 비반응성 희석제는, 비닐에테르류, 에틸렌 유도체, 스티렌, 클로로 메틸스티렌, α-메틸 스틸렌, 무수 말레산, 디시클로펜타디엔, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아미드, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 크실릴덴디옥세탄, 옥세탄알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 착색제는, 이산화티탄, 프러시안 블루, 프탈로시아닌, 카드뮴 설파이드, 산화철류, 비리리온, 울트라마린 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 무기 안료인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 잉크젯 토출장치는 잉크젯 헤드 및 리저버 내부에서 잉크 경화에 의한 노즐 막힘 현상을 방지할 수 있고, 인쇄 시 잉크 퍼짐성 문제를 해결할 수 있으며, 잉크젯 인쇄 후 솔더레지스트의 내열성, 내약품성, 내마모성 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 잉크젯 토출장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 토출장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 토출장치에서 잉크젯헤드를 나타낸 개략도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 제1 리저버(10), 제2 리저버(20), 제1 잉크젯헤드(32), 제2 잉크젯헤드(34), 제1 잉크공급튜브(42), 제2 잉크공급튜브(44)가 도시되어 있다.
본 실시예에서는 종래의 모노머 조성물과 경화제 조성물이 혼합된 1액형 솔더레지스트 잉크를 이용하여 잉크젯 방식으로 솔더레지스트를 인쇄할 때 발생되는 문제점을 해결하기 위해, 모노머 조성물이 저장된 제1 리저버와, 경화제 조성물이 저장된 제2 리저버로 구성하고, 각각 다른 잉크젯헤드 또는 다른 잉크젯헤드 노즐을 통해 잉크를 토출시킨다.
이로써, 잉크젯 헤드 내부에서는 모노머 조성물과 경화제 조성물이 서로 혼합되지 않고, 토출 후 혼합되게 함으로써 잉크젯헤드 내부에서의 잉크 안정성을 확 보할 수 있고, 높은 점도의 잉크를 제조함으로써 인쇄 해상도를 높일 수 있다.
솔더레지스트 잉크는 인쇄회로기판의 외층 회로를 외부 환경으로부터 보호하고 부품의 실장 부위에 선택적으로 솔더링이 가능하게 하는 영구 절연막 형성을 위한 조성물이다.
솔더레지스트 잉크로 절연막을 형성하면, 구리(copper) 회로가 대기 중에 직접 노출되어 공기나 수분으로부터 기인한 산화 내지는 부식에 의한 회로의 신호저항 증가를 방지할 수 있다.
또한, 기판에 소자 실장 시, 부품과 인쇄회로기판 사이의 절연파단을 억제하며 극한의 기후 환경에서도 전자회로의 신뢰성이 유지되도록 하는 광경화 및 열경화성 감광재로 구성되어 있다.
일반적으로 솔더레지스트 잉크는 자외선 조사에 반응기를 갖는 모노머와 광개시 반응을 유발시키는 경화제, 열 충격성을 완화시키기 위한 다량의 무기 충진제로 구성되어 있다.
이러한 솔더레지스트 잉크는 스크린 인쇄에 적합한 고점도 조성물로서 보통 300 Poise 정도의 동점도를 갖으며 점도조절을 위해 여러 가지 반응성 희석제들이 사용되고 있으나, 잉크젯 헤드를 통해 인쇄되기에는 매우 높은 점도값을 갖고 있어 잉크젯 인쇄 공정에 직접적으로 사용되기 어려운 단점이 있다.
본 실시예는 솔더레지스트 인쇄를 위한 잉크젯 토출장치에 관한 것으로서, 제1 리저버(10)는 모노머 조성물을 저장하고, 제2 리저버(20)는 경화제 조성물을 저장한다.
이때, 모노머 조성물은 UV 경화형 아크릴레이트 화합물 및 열경화 관능기 화합물, 점도 감소를 위한 반응성 또는 비반응성 희석제, 잉크 색상 구현을 위한 착색제 및 계면활성제 등과 같은 첨가제 등으로 구성되어 있다.
UV 경화형 아크릴레이트 화합물은 메타크로일기 또는 아크릴로일기를 포함한 화합물로서 낮은 분자량을 갖는 모노머에서 분자량이 큰 올리고머 또는 고분자일 수도 있다. 그러나 잉크젯 토출이 용이하기 위해서는 10,000 이하의 중량 평균 분자량을 갖는 화합물이 적당하다.
열경화 관능기 화합물은 수산기, 카르복실기, 이소시아네이트기, 아미노기, 머캅토기, 에톡시메틸기, 메톡시에틸기, 옥사졸린기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 아크릴 화합물이 사용된다.
반응성 또는 비반응성 희석제로는 비닐에테르류, 에틸렌 유도체, 스티렌, 클로로 메틸스티렌, α-메틸 스틸렌, 무수 말레산, 디시클로펜타디엔, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아미드, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 크실릴덴디옥세탄, 옥세탄알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
착색제는 무기 안료를 사용하는 것이 바람직하고, 그 예로는 이산화티탄, 프러시안 블루, 프탈로시아닌, 카드뮴 설파이드, 산화철류, 비리리온, 울트라마린 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 경화제 조성물은 개시제 조성물로서, 광중합 개시 반응을 일으키기 위 한 광 라디칼 중합 개시제 또는 광 양이온 중합 개시제, 비반응성 희석제 및 첨가제로 구성되어 있다.
광개시 화합물은 모노머 조성물의 아크릴레이트 화합물의 중합 개시 및 중합 반응을 상승시키는 역할을 한다.
먼저, 광 라디칼 중합 개시제는 안트라퀴논, 알킬 및 할로겐으로 치환 된 안트라퀴논, 벤조인, 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논류, 티올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 화합물로 이루어질 수 있다.
또한, 광 양이온 중합 개시제는, 요오도늄염, 브로모늄염, 클로로늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 피릴륨염, 티아피리륨염으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 개시제일 수 있다.
비반응성 또는 반응성 희석제 및 첨가제는 모노머 조성물에서 사용 된 동일한 화합물이 사용될 수 있으나, 헤드 및 리저버내에서 안정성 확보를 위해 비반응성 희석제를 사용하는 것이 바람직하다.
잉크젯헤드는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 리저버(10)와 연결되며 모노머 조성물을 토출시키는 제1 잉크젯헤드(32)와 제2 리저버(20)와 연결되며 경화제 조성물을 토출시키는 제2 잉크젯헤드(34)로 구성될 수 있다.
모노머 조성물과 경화제 조성물을 각각의 리저버로 분리하고, 각각의 조성물을 토출시키는 2개의 잉크젯헤드 배열을 통해, 제1 잉크젯헤드(32)에서는 모노머 조성물을 가열하여 저점도화 후 토출할 수 있고, 제2 잉크젯헤드(34)에서는 경화제 조성물을 가열하여 토출할 수 있다.
이로써, 잉크 저점도화를 위해 잉크젯헤드 내 가열 시 발생할 수 있는 잉크 경화에 의한 노즐 막힘을 방지할 수 있다. 즉, 솔더레지스트 잉크는 상온에서 잉크젯 토출이 불가능한 높은 점도를 갖기 때문에(300 cP) 잉크 토출 시 잉크젯헤드 및 리저버의 온도를 35 내지 70 ℃로 상승시켜 토출부에서 잉크의 점도를 낮출 수 있다.
이때, 솔더레지스트 잉크를 구성하는 모노머 조성물과 경화제 조성물을 분리하여 각각의 리저버에 저장하기 때문에 잉크의 저점도화를 위한 온도 상승에도 잉크의 경화반응이 진행되지 않아, 경화물이 잉크젯헤드 노즐에 막히는 문제를 방지할 수 있다.
제1 잉크공급튜브(42)는 제1 리저버(10)와 제1 잉크젯헤드(32)를 연결하고, 모노머 조성물이 이동되며, 제2 잉크공급튜브(44)는 제2 리저버(20)와 제2 잉크젯헤드(34)를 연결하고 경화제 조성물이 이동된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 잉크젯헤드(32)와 제2 잉크젯헤드(34)가 분리되어 모노머 조성물과 경화제 조성물이 독립적으로 토출된다. 모노머 조성물과 경화제 조성물은 인접한 부분에 인쇄되기 때문에 토출 후, 두 조성물이 혼합되어 솔더레지스트 잉크를 구현할 수 있다.
또한 제1 잉크젯헤드(32)와 제2 잉크젯헤드(34)를 독립적으로 제어함으로써 각각의 헤드에서 토출되는 모노머 조성물 및 경화제 조성물의 함량을 조절할 수 있다. 따라서, 다양한 모노머와 개시제 혼합비를 갖는 인쇄 패턴을 기재상에 형성할 수 있고 post UV 경화 및 열경화를 이용한 잉크젯 인쇄를 통해 원하는 부분의 회로 패턴에 솔더레지스트막을 형성할 수 있다.
종래의 1액형 UV 경화 잉크는 헤드 내부에서 경화 방지를 위해 리저버 및 헤드 노즐부에 50 ℃ 이상의 높은 온도를 가할 수 없었다. 따라서 비교적 낮은 승온을 통해 토출이 가능하도록 잉크 점도를 조절하는데, 이러한 잉크는 상온에서 점도가 100 cP 이하로 제조 된다.
상온 점도가 100 cP 이하일 경우 경화를 통해 잉크 퍼짐성(spread-out)을 억제하여도 높은 해상도를 얻을 수 없다.
그러나 본 실시예에서와 같이 모노머 조성물과 경화제 조성물이 분리된 2액형 잉크를 제조하면, 헤드 내부에서 잉크 경화 위험성이 사라져 비교적 높은 온도인 50 ℃ 이상까지 리저버 및 헤드 노즐을 가열할 수 있어, 토출후 잉크 퍼짐성을 억제할 수 있고 높은 해상도를 같는 인쇄 패턴을 구현할 수 있다.
또한, 1액형 솔더레지스트 잉크의 경우 낮은 점도를 구현하기 위해 고분자량의 모노머를 적게 사용하고, 많은 양의 희석제를 사용한다.
반면, 본 실시예의 2액형 솔더레지트 잉크는 모노머 조성물 및 개시제 조성물을 분리하기 때문에 잉크젯헤드 온도를 높일 수 있어, 고분자량 모노머 함량을 증가시키고, 희석제 사용량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 2액형 솔더레지스트 잉크를 이용할 경우 보다 우수한 내마모 특성을 얻을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 토출장치를 나타낸 개략도이고,도 4는 도 3에 도시된 잉크젯 토출장치에서 잉크젯헤드의 노즐열을 나타낸 단면 도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 리저버(100), 제2 리저버(200), 잉크젯헤드(300), 제1 노즐열(320), 제2 노즐열(340), 제1 잉크공급튜브(420), 제2 잉크공급튜브(440)가 도시되어 있다.
본 실시예는 도 1 및 도 2에서 상술한 잉크젯 토출장치에서 잉크젯헤드의 구조에 있어서 차이점이 있다. 따라서, 도 1 및 도 2에 도시된 실시예와 중복되는 설명은 생략하고 그 차이점에 대해서만 상술한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 잉크젯헤드(300)는 제1 리저버(100) 및 제2 리저버(200)와 모두 연결된다. 즉, 제1 잉크공급튜브(420)와 제2 잉크공급튜브(440)가 하나의 잉크젯헤드(300)에 연결된다.
잉크젯헤드(300)에 모노머 조성물과 경화제 조성물이 함께 투입되지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 잉크젯헤드(300) 내부에는 모노머 조성물을 토출시키는 제1 노즐열(320)과 경화제 조성물을 토출시키는 제2 노즐열(340)로 각각 구성된다.
따라서, 모노머 조성물과 경화제 조성물이 혼합되지 않고 독립적으로 토출되기 때문에 잉크 저점도화를 위해 리저버와 잉크젯헤드(300)의 온도를 상승시켜도 경화물에 의해 노즐이 막히는 현상을 방지할 수 있다.
이때, 제1 노즐열(320)과 제2 노즐열(340)에 의해 각각 독립적으로 토출되는 모노머 조성물과 경화제 조성물은 서로 인접한 곳에 토출되어 인쇄되기 때문에, 토출된 후 서로 혼합되어 솔더레지스트 막을 구현할 수 있다.
<제조예 1> 2액형 잉크젯 솔더레지스트 잉크제조
2-히드록시에틸아크릴레이트 375g과 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 525g, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄 75 g 및 Solsperse 분산제 7.5 g를 고속 교반기로 균일하게 혼합한다. 제조된 혼합물을 프탈로시아닌계 무기안료 75 g과 바륨설페이트 무기안료 225 g을 함께 비즈밀 시스템을 이용하여 분산시킨 후 1um 필터로 여과하여 2액형 솔더레지스트 잉크의 모노머 조성물을 제조 한다.
3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄 150 g과 아조비스이소발데로니트릴 45 g과 75 g의 소포제 및 첨가제를 혼합하여 고속 교반 후 1 um 필터에 여과시켜 2액형 솔더레지스트 잉크의 개시제 조성물을 제조 한다.
<비교예 1> 1액형 잉크젯 솔더레지스트 잉크제조
2-히드록시에틸아크릴레이트 300g과 2-메타크릴로일옥시에틸이소시아네이트 525g 및 Solsperse 분산제 7.5g를 고속 교반기로 균일하게 혼합한다. 제조된 혼합물을 프탈로시아닌계 무기안료 75 g과 바륨설페이트 무기안료 225 g을 함께 비즈밀 시스템을 이용하여 분산시킨다.
위와 같이 제조된 분산액에 아조비스이소발데로니트릴 41.3 g과 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄 300 g과 75 g의 소포제 및 첨가제를 혼합하여 고속 교반 후 1 um 필터에 여과시켜 1액형 솔더레지스트 잉크를 제조 하였다.
<실험예>
제조예 1과 비교예 1에서 제조된 2액형 솔더레지스트 잉크와 1액형 솔더레지스트 잉크를 기판에 인쇄하였고, 표 1에 그 결과를 나타내었다.
[표 1]
　 1액형 솔더레지스트 잉크 2액형 솔더레지스트 잉크
정지후 토출 가능시간
(토출 안정성)		 10분 이하 30분 이상
최소 선폭
(퍼짐성)		 155 um 100 um
연필경도
(내마모성)		 3H 7H
표 1에 나타난 바와 같이, 모노머 조성물과 경화제 조성물을 분리한 2액형 솔더레지스트 잉크를 이용하여 기판에 솔더레지스트막을 형성하면, 잉크젯헤드에서의 토출 가능시간이 길어 토출안정성을 구현할 수 있고, 인쇄된 솔더레지스트 막의 선폭을 얇게 구현하여 퍼짐성을 억제할 수 있다. 또한 연필경도가 1액형 솔더레지스트 잉크보다 크기 때문에 내마모성이 크다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 잉크젯 토출장치를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 잉크젯 토출장치에서 잉크젯헤드를 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 잉크젯 토출장치를 나타낸 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 잉크젯 토출장치에서 잉크젯헤드의 노즐열을 나타낸 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10, 100 : 제1 리저버 20, 200 : 제2 리저버
32 : 제1 잉크젯헤드 34 : 제2 잉크젯헤드
42, 420 : 제1 잉크공급튜브 44, 440 : 제2 잉크공급튜브
300 : 잉크젯헤드 320 : 제1 노즐열
340 : 제2 노즐열

Claims (15)

  1. 솔더레지스트 인쇄를 위한 잉크젯 토출장치에 있어서,
    UV 경화형 아크릴레이트 화합물 및 열경화 관능기 화합물 중 적어도 어느 하나를 포함하는 모노머(monomer) 조성물을 저장하는 제1 리저버(reservoir);
    경화제 조성물을 저장하는 제2 리저버;
    상기 제1 리저버와 연결되며 상기 모노머 조성물을 토출하고, 상기 제2 리저버와 연결되며 상기 경화제 조성물을 토출하는 잉크젯헤드(inkjet head)를 포함하는 잉크젯 토출장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잉크젯헤드는,
    상기 제1 리저버와 연결되며 상기 모노머 조성물을 토출시키는 제1 잉크젯헤드; 및
    상기 제2 리저버와 연결되며 상기 경화제 조성물을 토출시키는 제2 잉크젯헤드를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 리저버와 상기 제1 잉크젯헤드를 연통시키는 제1 잉크공급튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2 리저버와 상기 제2 잉크젯헤드를 연통시키는 제2 잉크공급튜브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 잉크젯헤드는
    상기 모노머 조성물을 토출시키는 제1 노즐열; 및
    상기 경화제 조성물을 토출시키는 제2 노즐열을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 UV 경화형 아크릴레이트 화합물은 메타크로일기 또는 아크로일기 중 어느 하나를 포함하는 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 열경화 관능기 화합물은 수산기(OH), 카르복실기(-COOH), 이소시아네이트기(-NCO), 아미노기, 머캅토기(-SH), 에톡시메틸기, 메톡시에틸기 및 옥사졸린기로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 아크릴 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모노머 조성물은, 반응성 또는 비반응성 희석제를 더 포함하고,
    상기 반응성 또는 비반응성 희석제는, 비닐에테르류, 에틸렌 유도체, 스티렌, 클로로 메틸스티렌(chloromethyl), α-메틸 스틸렌(α- methyl), 무수 말레산, 디시클로펜타디엔, N-비닐피롤리돈(N-vinlypyrrolidone), N-비닐포름아미드, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄(3-ethyl-3- (Phenoxymethyl)), 크실릴덴디옥세탄, 옥세탄알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 모노머 조성물은, 착색제를 더 포함하고,
    상기 착색제는, 이산화티탄(TiO2), 프러시안 블루, 프탈로시아닌, 카드뮴 설파이드(cadmium sulfide), 산화철류, 비리리온, 울트라마린 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 무기 안료인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 경화제 조성물은, 광 라디칼 중합 개시제 및 광 양이온 중합 개시제 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 광 라디칼 중합 개시제는 안트라퀴논, 알킬 및 할로겐으로 치환된 안트라퀴논, 벤조인, 벤조인 알킬에테르류, 아세토페논류, 티올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 화합물인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 광 양이온 중합 개시제는 요오도늄염, 브로모늄염, 클로로늄염, 술포늄염, 셀레노늄염, 피릴륨염, 티아피리륨염으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 개시제인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 경화제 조성물은, 비반응성 희석제를 더 포함하고,
    상기 비반응성 희석제는, 비닐에테르류, 에틸렌 유도체, 스티렌, 클로로 메틸스티렌, α-메틸 스틸렌, 무수 말레산, 디시클로펜타디엔, N-비닐피롤리돈, N-비닐포름아미드, 3-에틸-3-(페녹시메틸)옥세탄, 크실릴덴디옥세탄, 옥세탄알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 경화제 조성물은, 착색제를 더 포함하고,
    상기 착색제는, 이산화티탄, 프러시안 블루, 프탈로시아닌, 카드뮴 설파이드, 산화철류, 비리리온, 울트라마린 및 크롬으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하여 이루어지는 무기 안료인 것을 특징으로 하는 잉크젯 토출장치.
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