JP5688116B2 - 光硬化性熱硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板 - Google Patents
光硬化性熱硬化性樹脂組成物、そのドライフィルム及び硬化物並びにそれらを用いたプリント配線板Info
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Description
さらに本発明の目的は、このような光硬化性熱硬化性樹脂組成物を用いることによって得られる上記のような諸特性及び平滑性に優れたドライフィルム及び硬化物、並びに該ドライフィルムや硬化物によりソルダーレジスト等の硬化皮膜が形成されてなるプリント配線板を提供することにある。
さらに本発明によれば、前記硬化物、特に光硬化性熱硬化性樹脂組成物又はドライフィルムをパターン状に光硬化させた後、熱硬化して得られる硬化皮膜を有することを特徴とするプリント配線板も提供される。
従って、本発明の光硬化性熱硬化性樹脂組成物は、プリント配線板やフレキシブルプリント配線板のソルダーレジスト等の硬化皮膜形成に有利に適用できる。
本発明者らの研究によれば、(A)成分のうち、前記一般式(I)に示す構造を有する2官能ビフェニルエポキシ樹脂(A−1)は、エポキシ樹脂として、耐熱性、無電解金めっき耐性、電気絶縁性等に優れ、特にファインパターン間の絶縁信頼性に優れるため、重要な成分である反面、樹脂成分や有機溶剤中で高い結晶性を持つことから、温度変化等の要因により容易に再結晶が発生し、混合物中で粒子が粗大化し、回路間のショートを起こす原因となってきた。さらに、2官能ビフェニルエポキシ樹脂(A−1)を含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物をキャリアフィルム上に塗布・乾燥させて得られるドライフィルムを、種々の回路パターンを形成した基板上にラミネートしてプリント回路基板を作製する工程においては、発生した粗大粒子がラミネート不良の原因となり、特に高度な膜厚コントロールを必要とするファインパターン基板作製の歩留まりが低下する原因ともなってきた。
以下、本発明の光硬化性熱硬化性樹脂組成物の各構成成分について詳しく説明する。
(1)(メタ)アクリル酸等の不飽和カルボン酸と、スチレン、α−メチルスチレン、低級アルキル(メタ)アクリレート、イソブチレン等の不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有樹脂。
(2)脂肪族ジイソシアネート、分岐脂肪族ジイソシアネート、脂環式ジイソシアネート、芳香族ジイソシアネート等のジイソシアネートと、ジメチロールプロピオン酸、ジメチロールブタン酸等のカルボキシル基含有ジアルコール化合物及びポリカーボネート系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリエステル系ポリオール、ポリオレフィン系ポリオール、アクリル系ポリオール、ビスフェノールA系アルキレンオキシド付加体ジオール、フェノール性ヒドロキシル基及びアルコール性ヒドロキシル基を有する化合物等のジオール化合物の重付加反応によるカルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(3)ジイソシアネートと、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂等の2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物及びジオール化合物の重付加反応による感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(4)前記(2)又は(3)の樹脂の合成中に、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート等の分子内に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化した感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(5)前記(2)又は(3)の樹脂の合成中に、イソホロンジイソシアネートとペンタエリスリトールトリアクリレートの等モル反応物など、分子内に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリル基を有する化合物を加え末端(メタ)アクリル化した感光性カルボキシル基含有ウレタン樹脂。
(6)後述するような2官能又はそれ以上の多官能(固形)エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に2塩基酸無水物を付加させた感光性カルボキシル基含有樹脂。
(7)後述するような2官能(固形)エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させた感光性カルボキシル基含有樹脂。
(8)後述するような2官能オキセタン樹脂にジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有ポリエステル樹脂。
(9)上記(1)〜(8)の樹脂にさらに1分子内に1つのエポキシ基と1つ以上の(メタ)アクリル基を有する化合物を付加してなる感光性カルボキシル基含有樹脂。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレート及びそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
また、上記カルボキシル基含有樹脂(B)の酸価は、40〜200mgKOH/gの範囲であり、より好ましくは45〜120mgKOH/gの範囲である。カルボキシル基含有樹脂の酸価が40mgKOH/g未満であるとアルカリ現像が困難となり、一方、200mgKOH/gを超えると現像液による露光部の溶解が進むために、必要以上にラインが痩せたり、場合によっては、露光部と未露光部の区別なく現像液で溶解剥離してしまい、正常なレジストパターンの描画が困難となるので好ましくない。
これらカルボキシル基含有樹脂(B)は、前記列挙したものに限らず使用することができ、1種類でも複数種混合しても使用することができる
R2は、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、
R3及びR4は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキル基又はアリールアルキル基を表し、
R5及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、又は2つが結合した環状アルキルエーテル基を表し、
R7及びR8は、それぞれ独立に、炭素数1〜10の直鎖状又は分岐状のアルキル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アリール基、又はハロゲン原子、アルキル基若しくはアルコキシ基で置換されたアリール基を表し、但し、R7及びR8の一方は、R’−C(=O)−基(ここでR’は、炭素数1〜20の炭化水素基)を表してもよい。
R10、R12は、それぞれ独立に、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表し、
R11は、水素原子、フェニル基(炭素数1〜6のアルキル基、フェニル基若しくはハロゲン原子で置換されていてもよい)、炭素数1〜20のアルキル基(1個以上の水酸基で置換されていてもよく、アルキル鎖の中間に1個以上の酸素原子を有していてもよい)、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数2〜20のアルカノイル基又はベンゾイル基(炭素数が1〜6のアルキル基若しくはフェニル基で置換されていてもよい)を表す。
R15、R16、R17及びR18は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基を表し、
Mは、O、S又はNHを表し、
m及びpは、それぞれ独立に0〜5の整数を表す。
なお、前記式(II)で表される基を有するオキシムエステル系光重合開始剤の場合、その配合量は、前記カルボキシル基含有樹脂(B)100質量部に対して、好ましくは0.01〜20質量部、より好ましくは0.01〜5質量部の範囲が望ましい。
アセトフェノン化合物の具体例を挙げると、例えば、アセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノンである。
チオキサントン化合物の具体例を挙げると、例えば、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントンである。
ベンゾフェノン化合物の具体例を挙げると、例えば、ベンゾフェノン、4−ベンゾイルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−エチルジフェニルスルフィド、4−ベンゾイル−4’−プロピルジフェニルスルフィドである。
このようなチオキサントン化合物の配合量としては、前記カルボキシル基含有樹脂(B)100質量部に対して、好ましくは20質量部以下、より好ましくは10質量部以下の割合が適当である。チオキサントン化合物の配合量が多すぎると、厚膜硬化性が低下して、製品のコストアップにつながるので、好ましくない。
このような光重合開始剤、光開始助剤、及び増感剤の総量は、前記カルボキシル基含有樹脂(B)100質量部に対して35質量部以下となる範囲であることが好ましい。35質量部を超えると、これらの光吸収により深部硬化性が低下する傾向にある。
このような分子中に2つ以上の環状(チオ)エーテル基を有する熱硬化性成分(D)は、分子中に3、4又は5員環の環状エーテル基、又は環状チオエーテル基のいずれか一方又は2種類の基を2個以上有する化合物であり、分子内に少なくとも2つ以上のオキセタニル基を有する化合物、すなわち多官能オキセタン化合物(D−1)、分子内に2個以上のチオエーテル基を有する化合物、すなわちエピスルフィド樹脂(D−2)などが挙げられる。
赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などがあり、具体的には以下のものが挙げられる。
モノアゾ系:PigmentRed 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 15, 16, 17, 21, 22, 23, 31, 32, 112, 114, 146, 147, 151, 170, 184, 187, 188, 193, 210, 245, 253, 258, 266, 267, 268, 269。
ジスアゾ系:PigmentRed 37, 38, 41。
モノアゾレーキ系:PigmentRed 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2, 53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1,68。
ベンズイミダゾロン系:PigmentRed 171、Pigment Red 175、PigmentRed 176、Pigment Red 185、Pigment Red 208。
ぺリレン系:SolventRed 135、Solvent Red 179、Pigment Red 123、Pigment Red 149、Pigment Red 166、Pigment Red 178、Pigment Red 179、Pigment Red 190、Pigment Red 194、PigmentRed 224。
ジケトピロロピロール系:PigmentRed 254、Pigment Red 255、PigmentRed 264、Pigment Red 270、Pigment Red 272。
縮合アゾ系:PigmentRed 220、Pigment Red 144、PigmentRed 166、Pigment Red 214、Pigment Red 220、Pigment Red 221、Pigment Red 242。
アンスラキノン系:PigmentRed 168、Pigment Red 177、Pigment Red 216、SolventRed 149、Solvent Red 150、Solvent Red 52、Solvent Red 207。
キナクリドン系:PigmentRed 122、Pigment Red 202、PigmentRed 206、Pigment Red 207、Pigment Red 209。
青色着色剤としてはフタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなカラ−インデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる:Pigment Blue 15、Pigment Blue 15:1、Pigment Blue 15:2、Pigment Blue 15:3、PigmentBlue 15:4、Pigment Blue 15:6、Pigment Blue 16、Pigment Blue 60。
染料系としては、SolventBlue 35、Solvent Blue 63、SolventBlue 68、Solvent Blue 70、SolventBlue 83、Solvent Blue 87、SolventBlue 94、Solvent Blue 97、SolventBlue 122、Solvent Blue 136、Solvent Blue 67、Solvent Blue 70等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、具体的にはPigment Green 7、Pigment Green 36、Solvent Green 3、SolventGreen 5、Solvent Green 20、SolventGreen 28等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等があり、具体的には以下のものが挙げられる。
アントラキノン系:SolventYellow 163、Pigment Yellow 24、Pigment Yellow 108、Pigment Yellow 193、Pigment Yellow 147、Pigment Yellow 199、PigmentYellow 202。
イソインドリノン系:PigmentYellow 110、Pigment Yellow 109、Pigment Yellow 139、PigmentYellow 179、Pigment Yellow 185。
縮合アゾ系:PigmentYellow 93、Pigment Yellow 94、PigmentYellow 95、Pigment Yellow 128、PigmentYellow 155、Pigment Yellow 166、Pigment Yellow 180。
ベンズイミダゾロン系:PigmentYellow 120、Pigment Yellow 151、PigmentYellow 154、Pigment Yellow 156、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 181。
モノアゾ系:PigmentYellow 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9, 10, 12, 61, 62, 62:1, 65, 73, 74, 75, 97, 100, 104, 105, 111, 116, 167, 168, 169, 182, 183。
ジスアゾ系:PigmentYellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174, 176, 188, 198。
具体的に例示すれば、PigmentViolet 19、23、29、32、36、38、42、Solvent Violet 13、36、C.I.ピグメントオレンジ1、C.I.ピグメントオレンジ5、C.I.ピグメントオレンジ13、C.I.ピグメントオレンジ14、C.I.ピグメントオレンジ16、C.I.ピグメントオレンジ17、C.I.ピグメントオレンジ24、C.I.ピグメントオレンジ34、C.I.ピグメントオレンジ36、C.I.ピグメントオレンジ38、C.I.ピグメントオレンジ40、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントオレンジ46、C.I.ピグメントオレンジ49、C.I.ピグメントオレンジ51、C.I.ピグメントオレンジ61、C.I.ピグメントオレンジ63、C.I.ピグメントオレンジ64、C.I.ピグメントオレンジ71、C.I.ピグメントオレンジ73、C.I.ピグメントブラウン23、C.I.ピグメントブラウン25、C.I.ピグメントブラック1、C.I.ピグメントブラック7等がある。
このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテ−ト類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などを挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテ−ト、プロピレングリコールメチルエーテルアセテ−ト、プロピレングリコールエチルエーテルアセテ−ト、プロピレングリコールブチルエーテルアセテ−トなどのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤などである。このような有機溶剤は、単独で又は2種以上の混合物として用いられる。
上記活性エネルギー線照射に用いられる露光機としては、直接描画装置(例えばコンピューターからのCADデータにより直接レーザーで画像を描くレーザーダイレクトイメージング装置)、メタルハライドランプを搭載した露光機、(超)高圧水銀ランプを搭載した露光機、水銀ショートアークランプを搭載した露光機、もしくは(超)高圧水銀ランプなどの紫外線ランプを使用した直接描画装置を用いることができる。活性エネルギー線としては、最大波長が350〜410nmの範囲にあるレーザー光を用いていればガスレーザー、固体レーザーどちらでもよい。また、その露光量は膜厚等によって異なるが、一般には5〜200mJ/cm2、好ましくは5〜100mJ/cm2、さらに好ましくは5〜50mJ/cm2の範囲内とすることができる。上記直接描画装置としては、例えば日本オールボテック社製、ペンタックス社製等のものを使用することができ、最大波長が350〜410nmのレーザー光を発振する装置であればいずれの装置を用いてもよい。
ソルダーレジスト層は、アルカリ現像性光硬化性熱硬化性樹脂組成物をブレードコーター、リップコーター、コンマコーター、フィルムコーター等でキャリアフィルム又はカバーフィルムに10〜150μmの厚さで均一に塗布し乾燥して形成される。
カバーフィルムとしては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等を使用することができるが、ソルダーレジスト層との接着力が、キャリアフィルムよりも小さいものが良い。
攪拌機、温度計、環流冷却管、滴下ロ−ト及び窒素導入管を備えた2リットールのセパラブルフラスコに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬(株)製、EOCN−104S、軟化点92℃、エポキシ当量220)660g、カルビトールアセテート421.3g、及びソルベントナフサ180.6gを導入し、90℃に加熱・攪拌し、溶解した。次に、一旦60℃まで冷却し、アクリル酸216g、トリフェニルホスフィン4.0g、メチルハイドロキノン1.3gを加えて、100℃で12時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応生成物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸241.7gを仕込み、90℃に加熱し、6時間反応させた。これにより、酸価50mgKOH/g、二重結合当量(不飽和基1モル当りの樹脂のg重量)400、重量平均分子量7,000の固形分濃度65%の感光性カルボキシル基含有樹脂の溶液を得た。以下、この感光性カルボキシル基含有樹脂の溶液をB1ワニスと称す。
エポキシ当量800、軟化点79℃のビスフェノールF型固型エポキシ樹脂400部をエピクロルヒドリン925部とジメチルスルホキシド462.5部を溶解させた後、攪拌下70℃で98.5%NaOH 81.2部を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行なった。次いで過剰の未反応エピクロルヒドリン及びジメチルスルホキシドの大半を減圧下に留去し、副生塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750部に溶解させ、さらに30%NaOH 10部を加え70℃で1時間反応させた。反応終了後、水200部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量290、軟化点62℃のエポキシ樹脂(A−0)370部を得た。
次いで、得られたエポキシ樹脂(A−0)2900部(10当量)、アクリル酸720部(10当量)、メチルハイドロキノン2.8部、カルビトールアセテート1950部を仕込み、90℃に加熱、攪拌し、反応混合物を溶解した。次いで、反応液を60℃に冷却し、トリフェニルフォスフィン16.7部を仕込み、100℃に加熱し、約32時間反応し、酸価が1.0mgKOH/gの反応物を得た。次に、これに無水コハク酸786部(7.86モル)、カルビトールアセテート423部を仕込み、95℃に加熱し、約6時間反応させた。これにより、固形分の酸価が100mgKOH/gの固形分濃度65%の感光性カルボキシル基含有樹脂の溶液を得た。以下、この感光性カルボキシル基含有樹脂の溶液をB2ワニスと称す。
表1に示す種々の成分を各配合例に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、密封容器に入れ、100℃の熱風循環式乾燥機にて60分加熱した。得られた組成物が完全に溶解状態であることを確認した後、攪拌機にて攪拌し、室温にて2時間放置し、室温に戻ったことを確認後、この混合液を5μmフィルターを用いてろ過しA液を得た。得られたA液をエリクセン社製グラインドメータにより粒度測定を行い分散度を評価したところ5μm以下であった。このA液を5℃で24時間放置後、エリクセン社製グラインドメータにより粒度測定を行い分散度を評価した。
分散度の評価結果を表2に示す
前記配合例1−4のDPHAに代えて、KAYARAD TMPTA(トリメチロールプロパントリアクリレート、日本化薬(株)製)を20部使用してA液を調整し、実施例2と同様に分散度の評価を行ったところ、分散度は5μm以下であった。
前記配合例1−4のDPHAに代えて、NKエステルA−DCP(ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、新中村化学工業(株)製)を20部使用してA液を調整し、実施例2と同様に分散度の評価を行ったところ、分散度は5μm以下であった。
前記配合例1−4のDPHAに代えて、アロニックスM−350(トリメチロールプロパンEO変性トリアクリレート、東亞合成(株)製)を20部使用してA液を調整し、実施例2と同様に分散度の評価を行ったところ、分散度は5μm以下であった。
前記配合例1−4のDPHAに代えて、TMPTMA(トリメチロールプロパントリメタクリレート、新中村化学工業(株)製)を20部使用してA液を調整し、実施例2と同様に分散度の評価を行ったところ、分散度は5μm以下であった。
前記配合例1−4のDPHAに代えて、NKエステルBPE−500(エトキシ化ビスフェノールAジメタクリレート、新中村化学工業(株)製)を20部使用してA液を調整し、実施例2と同様に分散度の評価を行ったところ、分散度は5μm以下であった。
前記合成例1のカルボキシル基含有樹脂溶液B1ワニスを用い、表3の配合例2に示す種々の成分のうち硫酸バリウムスラリー以外を表3に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練した。次に、この組成物に硫酸バリウムスラリーを表3に示す割合(質量部)で添加し攪拌機にて攪拌した。この組成物を5μmフィルターを用いてろ過しB液を調整した。得られたB液をエリクセン社製グラインドメータにより粒度測定を行い分散度を評価したところ5μm以下であった。次に、この組成物を5℃で24時間放置後、エリクセン社製グラインドメータにより粒度測定を行い分散度を評価したところ5μm以下であった。
配合例2のB液と配合例3のC液をそれぞれ混合後、攪拌機にて混合し、光硬化性熱硬化性樹脂組成物を得た。この光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、それぞれメチルエチルケトンで適宜希釈し、攪拌機で十分に攪拌した後、エリクセン社製グラインドメータにより粒度測定を行い分散度を評価したところ、C液の分散度は15μm以下であったにもかかわらず、5μm以下であった。これはC液の5μm以上の粗大粒子がB液と混合した際溶解したためと思われる。つぎに、この液をアプリケーターにて乾燥後塗膜が50μmになるようにPETフィルム(東レ(株)製 FB−50:16μm)に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させ、15℃で24時間放冷させた。この板を光学顕微鏡にて観察し、結晶状粗大粒子の有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
○:結晶状粗大粒子なし
△:わずかに結晶の発生が認められる
×:結晶状粗大粒子多数発生
パターン形成した銅箔基板をバフ研磨した後、上記にて観察した乾燥塗膜を真空ラミネーター((株)名機製作所製 MVLP−500)を用いて加圧度:0.8MPa、70℃、1分、真空度:133.3Paの条件で加熱ラミネートして、未露光のソルダーレジスト層を有する基板(未露光の基板)を得た。
この基板を光学顕微鏡にて観察し、以下の判定基準を用いて評価した。評価結果を表5に示す。
○:ラミネート後の面状態は平滑である
△:ラミネート不良により一部に凹凸発生
×:ラミネート不良により全面に凹凸が発生
配合例2のB1ワニスに代えてB2ワニス155部を用いてB液を調整し、実施例8と同様の方法にて、ドライフィルムの作製、面状態の評価を実施した。結果は実施例8と同様であった。
配合例2のB1ワニスに代えてサイクロマーP(ACA)Z250(ダイセル・サイテック社製カルボキシル基含有樹脂、固形分45質量%)222部を用いてB液を調整し、実施例8と同様の方法にて、ドライフィルムの作製、面状態の評価を実施した。結果は実施例8と同様であった。
表6の配合例4に示す種々の成分を配合例4に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、D液を調整した。得られた組成物の分散度をエリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ15μm以下であった。
表7の配合例5に示す種々の成分を配合例5に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、E液を調整した。得られた組成物の分散度をエリクセン社製グラインドメータによる粒度測定にて評価したところ15μm以下であった。
<乾燥塗膜上の粗大粒子>
前記実施例11〜13、参考例6〜8及び比較例5〜8の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、アプリケーターにて乾燥後塗膜が50μmになるようにガラス板に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で30分間乾燥させ、室温で24時間放冷させた。この板を光学顕微鏡にて観察し、結晶状粗大粒子の有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
○:結晶状粗大粒子なし
△:わずかに結晶の発生が認められる
×:結晶状粗大粒子多数発生
前記実施例11〜13、参考例6〜8及び比較例5〜8の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、銅厚35μmの回路パターン基板をバフロール研磨後、水洗し、乾燥してからスクリーン印刷法により全面に塗布し、80℃の熱風循環式乾燥炉で60分間乾燥させた。乾燥後、高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1wt%Na2CO3水溶液)を60秒で行った際残存するステップタブレットのパターンが7段の時を最適露光量とした。
上記各実施例11〜13、参考例6〜8及び比較例5〜8の組成物を、パターン形成された銅箔基板上にスクリーン印刷で乾燥後の膜厚が20μmになるように全面塗布し、80℃で30分乾燥し、室温まで放冷する。この基板に高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いて最適露光量でソルダーレジストパターンを露光し、30℃の1wt%Na2CO3水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、レジストパターンを得た。この基板を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、150℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント基板(評価基板)に対して以下のように特性を評価した。
ロジン系フラックスを塗布した評価基板を、予め260℃に設定したはんだ槽に浸漬し、変性アルコールでフラックスを洗浄した後、目視によるレジスト層の膨れ・剥がれについて評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:10秒間浸漬を6回以上繰り返しても剥がれが認められない。
○:10秒間浸漬を3回以上繰り返しても剥がれが認められない。
△:10秒間浸漬を3回以上繰り返すと少し剥がれる。
×:10秒間浸漬を3回以内にレジスト層に膨れ、剥がれがある。
市販品の無電解ニッケルめっき浴及び無電解金めっき浴を用いて、ニッケル0.5μm、金0.03μmの条件でめっきを行い、テープピーリングにより、レジスト層の剥がれの有無やめっきのしみ込みの有無を評価した後、テープピーリングによりレジスト層の剥がれの有無を評価した。判定基準は以下のとおりである。
◎:染み込み、剥がれが見られない。
○:めっき後に少し染み込みが確認されるが、テープピール後は剥がれない。
△:めっき後にほんの僅かしみ込みが見られ、テープピール後に剥がれも見られる。
×:めっき後に剥がれが有る。
銅箔基板に代えてライン/スペース=20/20μmのクシ型電極パターンを用い、上記の条件で評価基板を作製し、このクシ型電極10ピースにDC10Vのバイアス電圧を印加し、130℃、85%R.H.にて絶縁抵抗値を槽内で測定した。測定中、抵抗値が104Ω以下となったクシ型電極をショートと判定し、100時間後にショートしなかったクシ型電極の数をカウントした。
<ドライフィルム作製>
実施例11の光硬化性熱硬化性脂組成物をそれぞれメチルエチルケトンで適宜希釈した後、アプリケーターを用いて、乾燥後の膜厚が20μmになるようにPETフィルム(東レ(株)製 FB−50:16μm)に塗布し、80℃で30分乾燥させドライフィルムを得た。
パターン形成された銅箔基板をバフ研磨した後、上記方法にて作製したドライフィルムを真空ラミネーター((株)名機製作所製 MVLP−500)を用いて加圧度:0.8MPa、70℃、1分、真空度:133.3Paの条件で加熱ラミネートして、未露光のソルダーレジスト層を有する基板(未露光の基板)を得た。
得られた硬化皮膜を有する試験基板について、前記試験方法及び評価方法にて各評価試験を行った。
一方、A−2成分を十分に含まない比較例5の場合、結晶状の粗大粒子の減少が認められたが、完全に再結晶の発生を防止するところまで至らなかった。さらに、比較例6及び8の場合、粗大粒子が多数発生したことが原因と考えられる電気特性の低下が認められた。比較例7では、粗大粒子は発生しなかったものの、はんだ耐熱性、電気特性の低下が認められた。
Claims (6)
- (A)エポキシ樹脂、(B)カルボキシル基含有樹脂、及び(C)光重合開始剤を含有する組成物において、予め、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する液状の感光性モノマー(E)及び有機溶剤の少なくともいずれか1種に混合した上記カルボキシル基含有樹脂(B)及び光重合開始剤(C)を含む光硬化性液と、予め、1分子中に2個以上のエチレン性不飽和基を有する液状の感光性モノマー(E)及び有機溶剤の少なくともいずれか1種に混合した上記エポキシ樹脂(A)を含む熱硬化性液とを、混合した組成物であって、上記エポキシ樹脂(A)が、下記一般式(I)に示す構造を有する2官能ビフェニルエポキシ樹脂(A−1)と、軟化点40〜100℃でエポキシ当量が180〜300のビフェノールノボラック型エポキシ樹脂又はビフェノールノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(A−2)との混合物であり、(A−1)と(A−2)の割合が(A−1)<(A−2)であり、該組成物の乾燥塗膜において前記エポキシ樹脂(A)の粗大粒子が存在しないことを特徴とするアルカリ現像性の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
(式中、RはH又はCH3を表す。) - 前記カルボキシル基含有樹脂(B)が酸価40〜120mgKOH/gを有し、その100質量部に対し、前記エポキシ樹脂の(A−1)と(A−2)の混合物が20〜60質量部であることを特徴とする請求項1に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
- ソルダーレジスト形成用であることを特徴とする請求項1又は2に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物。
- 前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物を、キャリアフィルムに塗布・乾燥させて得られるドライフィルム。
- 前記請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光硬化性熱硬化性樹脂組成物、又はこの光硬化性熱硬化性樹脂組成物をキャリアフィルムに塗布・乾燥させて得られるドライフィルムを、光硬化及び/又は熱硬化させて得られる硬化物。
- 前記請求項5に記載の硬化物を有するプリント配線板。
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