CN105378564B - 感光性热固性树脂组合物和柔性印刷电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种感光性热固性树脂组合物,其耐冲击性、挠曲性等可靠性和加工精度、操作性优异,适于柔性印刷电路板的绝缘膜、尤其适于同时形成弯曲部(挠曲部)与安装部(非挠曲部)的工艺。所述感光性热固性树脂组合物的特征在于,其包含:(A)具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂、(B)具有酚性羟基的树脂、(C)光产碱剂、以及(D)热固化成分。

Description

感光性热固性树脂组合物和柔性印刷电路板
技术领域
本发明涉及感光性热固性树脂组合物和柔性印刷电路板,详细而言,涉 及能够利用碱进行显影、耐热性和挠曲性优异、并且光照射后加热固化时的 温度、时间管理容易的感光性热固性树脂组合物、以及具备该感光性热固性 树脂组合物的固化物的柔性印刷电路板。
背景技术
近年来,智能手机、平板终端的普及和性能的提高正在迅速地推进。消 费者对以这些为代表的信息设备终端的小型化、薄型化的要求较高,为了应 对该要求,需要使产品内部的电路基板高密度化、省空间化。因此,能够弯 曲收纳、可以提高电路配置的自由度的柔性印刷电路板的用途扩大,对柔性 印刷电路板的可靠性也需要高达至今为止以上。
目前,作为用于确保柔性印刷电路板的绝缘可靠性的绝缘膜,广泛采用 弯曲部(挠曲部)使用以聚酰亚胺为基体的覆盖层、安装部(非挠曲部)使用感 光性树脂组合物的混载工艺(参见专利文献1、2)。聚酰亚胺的耐热性和挠曲 性等机械特性优异,另一方面,安装部所使用的感光性树脂组合物具有电绝 缘性、耐焊接热性能等优异且能够进行精细加工的特性。
以往的以聚酰亚胺为基体的覆盖层需要利用模具冲压进行加工,因此不 适于微细布线。因此,对于需要微细布线的芯片安装部,需要部分组合使用 能够利用光刻法进行加工的碱显影型感光性树脂组合物(阻焊剂)来进行。柔 性印刷电路板的制造中部分分开使用这种树脂组合物时,存在如下问题:经 由粘贴覆盖层的工序和形成阻焊层的工序这2个工序,成本和操作性较差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-263692号公报
专利文献2:日本特开昭63-110224号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此,迄今为止对不利用混载工艺而形成的柔性印刷电路板的绝缘膜进 行了研究。例如,对应用阻焊层用的感光性树脂组合物作为柔性印刷电路板 的覆盖层进行了研究,但阻焊层用的树脂组合物作为覆盖层的耐冲击性、挠 曲性等可靠性不充分。阻焊层用的树脂组合物还伴有因丙烯酸类的光聚合而 导致的固化收缩,因此,在柔性印刷电路板的翘曲等尺寸稳定性方面还存在 问题。
另外,作为能够兼顾碱溶解性和机械特性的感光性聚酰亚胺,提出了利 用聚酰亚胺前体,在图案化后进行热闭环的方法,但需要高温处理等在操作 性方面存在问题。
因此,本发明的目的在于,提供一种感光性热固性树脂组合物,其耐冲 击性、挠曲性等可靠性和加工精度、操作性优异,适于柔性印刷电路板的绝 缘膜、尤其适于同时形成弯曲部(挠曲部)与安装部(非挠曲部)的工艺。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而进行了潜心研究,结果发现,包含具有 羧基的聚酰亚胺树脂、光产碱剂及热固化成分的树脂组合物能够解决上述课 题。
即,发现:通过光照射而使光产碱剂活化,将所产生的碱作为催化剂, 通过加热使具有羧基的聚酰亚胺树脂与热固化成分发生加成反应,由此能够 利用碱溶液仅将未曝光部分去除。由此,能够通过碱显影进行精细加工,另 一方面可以期待得到可靠性优异的固化物。
另一方面,在光照射后的加热固化反应中,如果可以扩大加热温度、加 热时间的范围,则成为操作性更优异的树脂组合物,因此,本发明人等反复 进行了进一步的研究,结果发现了以下情况,从而完成了本发明。即,通过 形成包含具有酰亚胺环、羧基和酚性羟基的聚酰亚胺树脂的感光性热固性树 脂组合物、或者形成包含具有酰亚胺环、羧基的聚酰亚胺树脂和具有酚性羟 基的树脂的感光性热固性树脂组合物,可以得到除了上述特性以外、操作性 更优异的感光性热固性树脂组合物。
本发明为以下[1]~[8]的方案。
[1]一种感光性热固性树脂组合物,其特征在于,其包含:(A)具有酰亚 胺环和羧基的聚酰亚胺树脂、(B)具有酚性羟基的树脂、(C)光产碱剂、以及 (D)热固化成分。
[2]如[1]所述的感光性热固性树脂组合物,其特征在于,所述树脂(B)还 具有酰亚胺环。
[3]如[2]所述的感光性热固性树脂组合物,其特征在于,所述树脂(B)还 具有羧基。
[4]一种感光性热固性树脂组合物,其特征在于,其包含:(E)具有酰亚 胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂、(C)光产碱剂、以及(D)热固化成分。
[5]如[1]~[4]中的任一项所述的感光性热固性树脂组合物,其中,所述热 固化成分(D)为环状醚化合物。
[6]如[1]~[5]中的任一项所述的感光性热固性树脂组合物,其特征在于, 所述树脂组合物用于柔性印刷电路板。
[7]一种干膜,其特征在于,其具有由[1]~[6]中的任一项所述的感光性热 固性树脂组合物形成的树脂层。
[8]一种印刷电路板,其特征在于,其具备使用[1]~[6]中的任一项所述的 感光性热固性树脂组合物、或[7]所述的干膜而形成的固化物。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种感光性热固性树脂组合物、及具有由该感光 性热固性树脂组合物形成的树脂层的干膜、具备该感光性热固性树脂组合物 的固化物的柔性印刷电路板,该感光性热固性树脂组合物可以利用碱进行显 影、耐热性及挠曲性优异、并且光照射后加热固化时的温度、时间管理容易。 本发明的感光性热固性树脂组合物适于柔性印刷电路板的绝缘膜、尤其适于 同时形成弯曲部(挠曲部)和安装部(非挠曲部)的工艺。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的柔性印刷电路板的制造方法的一例的工序 图。
具体实施方式
本发明的第一感光性热固性树脂组合物的特征在于,其包含:(A)具有 酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂、(B)具有酚性羟基的树脂、(C)光产碱剂、 以及(D)热固化成分。本发明的第二感光性热固性树脂组合物的特征在于, 其包含:(E)具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂、(C)光产碱剂、 以及(D)热固化成分。
两者的共同点是均为如下的树脂组合物:将由光产碱剂产生的碱作为催 化剂,利用曝光后的加热使具有羧基的聚酰亚胺树脂与热固化成分发生加成 反应,并利用碱溶液去除未曝光部分,由此能够显影。另外,任意感光性热 固性树脂组合物的体系内都具有酚性羟基。
如后所述,存在酚性羟基时,与不存在的情况相比,在曝光后的加热固 化反应时(下述PEB工序时),可以延长相同的加热温度下的、通过加成反应 到变成耐碱性的时间。另外,可以扩大加热固化反应时(下述PEB工序时)的 加热温度的选择范围。由此,树脂组合物的操作性、处理性提高。还可以抑 制未曝光部变成耐碱性、所谓的雾化产生。
本发明的感光性热固性树脂组合物适于柔性印刷电路板的树脂绝缘层, 例如覆盖层、阻焊层。
在使用本发明的感光性热固性树脂组合物形成柔性印刷电路板的树脂 绝缘层时,优选的制造方法如下所述。即,所述制造方法包括如下工序:在 柔性印刷电路板上形成由本发明的感光性热固性树脂组合物形成的树脂层 的工序;对树脂层以图案状照射光的工序;加热树脂层的工序(Post Exposure Bake;也称为PEB);以及对树脂层进行碱显影而形成具有图案的树脂绝缘层 的工序。根据需要,在碱显影后进一步进行光照射、加热固化(后固化),使 树脂组合物完全固化,从而得到可靠性高的树脂绝缘层。
如此,本发明的感光性热固性树脂组合物优选通过选择性光照射后的加 热处理而使羧基和热固化成分发生加成反应,由此能够通过碱显影形成负型 的图案。
所得到的固化物的耐热性和挠曲性优异,且能够通过碱显影进行精细加 工,因此,对于聚酰亚胺不需要部分组合使用碱显影型的感光性树脂组合物, 可以用于柔性印刷电路板的弯曲部(挠曲部)和安装部(非挠曲部)的任意者, 适于同时形成弯曲部(挠曲部)和安装部(非挠曲部)的工艺。
本发明的第一感光性热固性树脂组合物的特征在于,其包含:(A)具有 酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂、(B)具有酚性羟基的树脂、(C)光产碱剂、 以及(D)热固化成分。除了包含具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂以外, 还包含具有酚性羟基的树脂。如后所述,优选该具有酚性羟基的树脂还具有 酰亚胺环,另外,也可以具有羧基。下面,对各成分进行详细说明。
[(A)具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂]
在本发明中,(A)具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂是具有羧基和酰 亚胺环的树脂。
对于作为(A)成分的聚酰亚胺树脂,作为酰亚胺环,优选具有下述式(1) 所示的部分结构。式(1)中,优选R含有芳香环。
上述式(1)所示的部分结构更优选为下述式(2)或(3)所示的结构。
Figure BDA0000903167320000062
对羧基的位置没有特别限定。作为上述酰亚胺环或与其键合的基团的取 代基可以存在羧基,作为胺成分、异氰酸酯成分也可以通过使用具有羧基的 物质来进行合成,从而将羧基导入至聚酰亚胺树脂。
对于作为(A)成分的聚酰亚胺树脂的合成,可以使用公知惯用的方法。 例如,可举出使羧酸酐成分与胺成分和/或异氰酸酯成分反应而得到的树脂。 酰亚胺化可以通过热酰亚胺化来进行,也可以通过化学酰亚胺化来进行,另 外也可以组合使用这些方法来制造。
作为羧酸酐成分,可举出四羧酸酐、三羧酸酐等,但并不限定于这些酸 酐,只要是具有与氨基、异氰酸酯基反应的酸酐基和羧基的化合物,则包括 其衍生物在内均可以使用。另外,这些羧酸酐成分可以单独使用1种,也可 以组合2种以上进行使用。
作为四羧酸酐,例如,可举出:均苯四甲酸二酐、3-氟均苯四甲酸二酐、 3,6-二氟均苯四甲酸二酐、3,6-双(三氟甲基)均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯 甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、4,4’-氧双邻苯二甲酸二酐、2,2’- 二氟-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、5,5’-二氟-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、6,6’- 二氟-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,2’,5,5’,6,6’-六氟-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、 2,2’-双(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、5,5’-双(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联 苯四羧酸二酐、6,6’-双(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,2’,5,5’-四(三 氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,2’,6,6’-四(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧 酸二酐、5,5’,6,6’-四(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、和2,2’,5,5’,6,6’- 六(三氟甲基)-3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、1,2,3,4-苯四羧酸二酐、3,3”,4,4”-三 联苯四羧酸二酐、3,3”’,4,4”’-四联苯四羧酸二酐、3,3””,4,4””-五联苯四羧酸 二酐、亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,1-亚乙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、 2,2-亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,2-亚乙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,3- 三亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,4-四亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,5- 五亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、二氟亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,1,2,2-四氟-1,2-亚乙基-4,4’- 双邻苯二甲酸二酐、1,1,2,2,3,3-六氟-1,3-三亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、 1,1,2,2,3,3,4,4-八氟-1,4-四亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,1,2,2,3,3,4,4,5,5- 十氟-1,5-五亚甲基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、硫基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、 磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯基)-1,1,3,3-四甲基硅氧 烷二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯基)苯二酐、1,3- 双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,4-双(3,4-二羧基苯氧基)苯二酐、1,3-双[2-(3,4- 二羧基苯基)-2-丙基]苯二酐、1,4-双[2-(3,4-二羧基苯基)-2-丙基]苯二酐、双 [3-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]甲烷二酐、双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]甲烷二 酐、2,2-双[3-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基) 苯基]丙烷二酐、2,2-双[3-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷二酐、 2,2-双[4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基]丙烷二酐、双(3,4-二羧基苯氧基)二甲基硅 烷二酐、1,3-双(3,4-二羧基苯氧基)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷二酐、2,3,6,7-萘 四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧 酸二酐、1,2,7,8-菲四羧酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧 酸二酐、环戊烷四羧酸二酐、环己烷-1,2,3,4-四羧酸二酐、环己烷-1,2,4,5-四 羧酸二酐、3,3’,4,4’-双环己基四羧酸二酐、羰基-4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸) 二酐、亚甲基-4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸)二酐、1,2-亚乙基-4,4’-双(环己烷 -1,2-二羧酸)二酐、1,1-亚乙基-4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸)二酐、2,2-亚丙基 -4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸)二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-亚丙基-4,4’-双(环己烷 -1,2-二羧酸)二酐、氧基-4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸)二酐、硫基-4,4’-双(环己 烷-1,2-二羧酸)二酐、磺酰基-4,4’-双(环己烷-1,2-二羧酸)二酐、3,3’-二氟-氧 基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-二氟-氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’-二 氟-氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,5,5’,6,6’-六氟-氧基-4,4’-双邻苯二甲酸 二酐、3,3’-双(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-双(三氟甲基)氧 基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’-双(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、 3,3’,5,5’-四(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,6,6’-四(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’,6,6’-四(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸 二酐、3,3’,5,5’,6,6’-六(三氟甲基)氧基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’-二氟磺 酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-二氟磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’- 二氟磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,5,5’,6,6’-六氟磺酰基-4,4’-双邻苯二 甲酸二酐、3,3’-双(三氟甲基)磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-双(三氟甲 基)磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’-双(三氟甲基)磺酰基-4,4’-双邻苯二 甲酸二酐、3,3’,5,5’-四(三氟甲基)磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,6,6’- 四(三氟甲基)磺酰基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’,6,6’-四(三氟甲基)磺酰基 -4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,5,5’,6,6’-六(三氟甲基)磺酰基-4,4’-双邻苯二甲 酸二酐、3,3’-二氟-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-二氟-2,2-全 氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’-二氟-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二 甲酸二酐、3,3’,5,5’,6,6’-六氟-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’- 双(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、5,5’-双(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、6,6’-二氟-2,2-全氟亚丙基-4,4’- 双邻苯二甲酸二酐、3,3’,5,5’-四(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲 酸二酐、3,3’,6,6’-四(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、 5,5’,6,6’-四(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、3,3’,5,5’,6,6’- 六(三氟甲基)-2,2-全氟亚丙基-4,4’-双邻苯二甲酸二酐、9-苯基-9-(三氟甲基) 呫吨-2,3,6,7-四羧酸二酐、9,9-双(三氟甲基)呫吨-2,3,6,7-四羧酸二酐、双环 [2,2,2]辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、9,9-双[4-(3,4-二羧基)苯基]芴二酐、9,9- 双[4-(2,3-二羧基)苯基]芴二酐、乙二醇双(偏苯三酸二酐)、1,2-(亚乙基)双(偏 苯三酸酐)、1,3-(三亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,4-(四亚甲基)双(偏苯三酸酐)、 1,5-(五亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,6-(六亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,7-(七亚甲 基)双(偏苯三酸酐)、1,8-(八亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,9-(九亚甲基)双(偏苯 三酸酐)、1,10-(十亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,12-(十二亚甲基)双(偏苯三酸酐)、 1,16-(十六亚甲基)双(偏苯三酸酐)、1,18-(十八亚甲基)双(偏苯三酸酐)等。
作为三羧酸酐,例如,可举出:偏苯三酸酐、核氢化偏苯三酸酐等。
作为胺成分,可以使用:脂肪族二胺、芳香族二胺等二胺;脂肪族聚醚 胺等多元胺,但并不限定于这些胺。另外,这些胺成分可以单独使用或组合 使用。
作为二胺,例如,可举出:对苯二胺(PPD)、1,3-二氨基苯、2,4-甲苯二 胺、2,5-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺等1个苯核的二胺;4,4’-二氨基二苯醚、3,3’- 二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚等二氨基二苯醚类;4,4’-二氨基二苯基甲 烷、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-双(三 氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’,5,5’-四 甲基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、双(4-氨基苯基)硫醚、4,4’-二氨基苯酰替苯胺、 3,3’-二氯联苯胺、3,3’-二甲基联苯胺(邻联甲苯胺)、2,2’-二甲基联苯胺(间联 甲苯胺)、3,3’-二甲氧基联苯胺、2,2’-二甲氧基联苯胺、3,3’-二氨基二苯醚、 3,4’-二氨基二苯醚、4,4’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯基硫醚、3,4’-二氨 基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、3,3’-二氨基二苯砜、3,4’-二氨基二 苯砜、4,4’-二氨基二苯砜、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基-4,4’-二氯二苯 甲酮、3,3’-二氨基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,4’- 二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2-双(3-氨基苯基)丙烷、2,2- 双(4-氨基苯基)丙烷、2,2-双(3-氨基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双(4-氨基 苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、3,3’-二氨基二苯基亚砜、3,4’-二氨基二苯基亚砜、 4,4’-二氨基二苯基亚砜、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等2个苯核的二 胺;1,3-双(3-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯基)苯、1,4-双(3-氨基苯基)苯、1,4- 双(4-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(3-氨基苯氧基)苯、1,4- 双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(3-氨基苯氧基)-4-三氟甲基苯、3,3’-二氨基-4-(4- 苯基)苯氧基二苯甲酮、3,3’-二氨基-4,4’-二(4-苯基苯氧基)二苯甲酮、1,3-双(3-氨基苯基硫醚)苯、1,3-双(4-氨基苯基硫醚)苯、1,4-双(4-氨基苯基硫醚)苯、 1,3-双(3-氨基苯基砜)苯、1,3-双(4-氨基苯基砜)苯、1,4-双(4-氨基苯基砜)苯、 1,3-双[2-(4-氨基苯基)异丙基]苯、1,4-双[2-(3-氨基苯基)异丙基]苯、1,4-双 [2-(4-氨基苯基)异丙基]苯等3个苯核的二胺;3,3’-双(3-氨基苯氧基)联苯、 3,3’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(3-氨基苯氧基)联苯、4,4’-双(4-氨基苯氧 基)联苯、双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]醚、双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(3- 氨基苯氧基)苯基]醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]醚、双[3-(3-氨基苯氧基)苯 基]酮、双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]酮、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]酮、双[4-(4- 氨基苯氧基)苯基]酮、双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、双[3-(4-氨基苯氧基) 苯基]硫醚、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]硫醚、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]硫醚、 双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、 双[3-(4-氨基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]甲烷、双[4-(4-氨 基苯氧基)苯基]甲烷、2,2-双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[3-(4-氨基苯 氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基) 苯基]丙烷、2,2-双[3-(3-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[3-(4- 氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[4-(3-氨基苯氧基)苯 基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷 等4个苯核的二胺等芳香族二胺;1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨 基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛 烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十 二烷、1,2-二氨基环己烷等脂肪族二胺,作为脂肪族聚醚胺,可举出乙二醇 和/或丙二醇系的多元胺等。另外,如下所述,也可以使用具有羧基的胺。作 为具有羧基的胺,可以举出:3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、3,4-二 氨基苯甲酸等二氨基苯甲酸类;3,5-双(3-氨基苯氧基)苯甲酸、3,5-双(4-氨基 苯氧基)苯甲酸等氨基苯氧基苯甲酸类;3,3’-二氨基-4,4’-二羧基联苯、4,4’- 二氨基-3,3’-二羧基联苯、4,4’-二氨基-2,2’-二羧基联苯、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’- 四羧基联苯等羧基联苯化合物类;3,3’-二氨基-4,4’-二羧基二苯基甲烷、3,3’- 二羧基-4,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2-双[3-氨基-4-羧基苯基]丙烷、2,2-双[4- 氨基-3-羧基苯基]丙烷、2,2-双[3-氨基-4-羧基苯基]六氟丙烷、4,4’-二氨基 -2,2’,5,5’-四羧基二苯基甲烷等羧基二苯基甲烷等羧基二苯基烷烃类;3,3’- 二氨基-4,4’-二羧基二苯醚、4,4’-二氨基-3,3’-二羧基二苯醚、4,4’-二氨基-2,2’- 二羧基二苯醚、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’-四羧基二苯醚等羧基二苯醚化合物; 3,3’-二氨基-4,4’-二羧基二苯基砜、4,4’-二氨基-3,3’-二羧基二苯基砜、4,4’- 二氨基-2,2’-二羧基二苯基砜、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’-四羧基二苯基砜等二苯基 砜化合物;2,2-双[4-(4-氨基-3-羧基苯氧基)苯基]丙烷等双[(羧基苯基)苯基] 烷烃化合物类;2,2-双[4-(4-氨基-3-羧基苯氧基)苯基]砜等双[(羧基苯氧基)苯 基]砜化合物等。
作为异氰酸酯成分,可以使用:芳香族二异氰酸酯以及其异构体、多聚 体、脂肪族二异氰酸酯类、脂环式二异氰酸酯类以及其异构体等二异氰酸酯、 其它通用的二异氰酸酯类,但并不限定于这些异氰酸酯。另外,这些异氰酸 酯成分可以单独使用或组合使用。
作为二异氰酸酯,例如可举出:4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异 氰酸酯、萘二异氰酸酯、亚二甲苯基二异氰酸酯、联苯基二异氰酸酯、二苯 砜二异氰酸酯、二苯醚二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯以及其异构体、多聚 体;六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯 等脂肪族二异氰酸酯类;或将前述芳香族二异氰酸酯氢化而成的脂环式二异 氰酸酯类以及异构体、或其它通用的二异氰酸酯类。
作为(A)成分的聚酰亚胺树脂还可以具有酰胺键。该酰胺键可以是使异 氰酸酯与羧酸反应而得到的酰胺键,也可以是通过其以外的反应而得到的酰 胺键。进而还可以具有由其它的加成以及缩合而成的键。
在作为(A)成分的聚酰亚胺树脂的合成中,可以使用公知惯用的具有羧 基和/或酸酐基的碱溶解性聚合物、低聚物、单体,例如可以是使这些公知惯 用的碱溶解性树脂类单独或与上述羧酸酐成分组合、和上述胺/异氰酸酯类反 应而得到的树脂。
对于作为(A)成分的聚酰亚胺树脂,为了应对碱显影工序,其酸值优选 为20~200mgKOH/g、更适宜优选为60~150mgKOH/g。在该酸值为20mgKOH/g 以上时,相对于碱的溶解性增加,显影性变得良好,进而,与光照射后的热 固化成分的交联度变高,因此可以得到充分的显影对比度。另外,在该酸值 为200mgKOH/g以下时,能够抑制后述的光照射后的PEB工序中的所谓的热 雾化,工艺裕量(process margin)变大。
另外,对于作为(A)成分的聚酰亚胺树脂的分子量,如果考虑显影性与 固化涂膜特性,则质均分子量优选为1000~100000、进而更优选为 2000~50000。
在该分子量为1000以上时,曝光、PEB后可以得到充分的耐显影性与固 化物性。另外,在分子量为100000以下时,碱溶解性增加,显影性提高。
[(B)具有酚性羟基的树脂]
作为(B)具有酚性羟基的树脂,只要主链或侧链上具有酚性羟基、即键 合于苯环的羟基,就没有特别限制。酚性羟基也与羧基同样,可以与热固化 成分进行加成反应。
优选为1分子中具有2个以上酚性羟基的化合物。
作为1分子中具有2个以上酚性羟基的化合物,可以举出:邻苯二酚、间 苯二酚、氢醌、二羟基甲苯、萘二醇、叔丁基邻苯二酚、叔丁基对苯二酚、 邻苯三酚、间苯三酚、双酚A、双酚F、双酚S、联苯酚、联二甲苯酚、酚醛 清漆型酚醛树脂、酚醛清漆型烷基酚醛树脂、双酚A的酚醛清漆树脂、二环 戊二烯型酚醛树脂、苯酚-对二亚甲基苯(Xylok)型酚醛树脂、萜烯改性酚醛 树脂、聚乙烯基苯酚类、苯酚类与具有酚性羟基的芳香族醛的缩合物、1-萘 酚或2-萘酚与芳香族醛类的缩合物等,但并不限于这些。这些含酚性羟基的 化合物可以单独使用或混合2种以上进行使用。
作为(B)成分的树脂优选具有酰亚胺环。酰亚胺环可以举出与上述的酰 亚胺环同样的酰亚胺环。作为具有酰亚胺环、酚性羟基的树脂,例如,相对 于如上所述的羧酸酐,使用具有酚性羟基的二胺而合成的聚酰亚胺树脂是优 选的。作为具有酚性羟基的二胺,例如,可举出:2,4-二氨基苯酚等二氨基 苯酚类;3,3’-二氨基-4,4’-二羟基联苯、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基联苯、4,4’- 二氨基-2,2’-二羟基联苯、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’-四羟基联苯等羟基联苯化合物 类;3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基二苯基甲 烷、4,4’-二氨基-2,2’-二羟基二苯基甲烷、2,2-双[3-氨基-4-羟基苯基]丙烷、 2,2-双[4-氨基-3-羟基苯基]丙烷、2,2-双[3-氨基-4-羟基苯基]六氟丙烷、4,4’- 二氨基-2,2’,5,5’-四羟基二苯基甲烷等羟基二苯基甲烷等羟基二苯基烷烃类; 3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基二苯醚、4,4’-二氨基 -2,2’-二羟基二苯醚、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’-四羟基二苯醚等羟基二苯醚化合 物;3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二氨基-3,3’-二羟基二苯基砜、 4,4’-二氨基-2,2’-二羟基二苯基砜、4,4’-二氨基-2,2’,5,5’-四羟基二苯基砜等二 苯基砜化合物;2,2-双[4-(4-氨基-3-羟基苯氧基)苯基]丙烷等双[(羟基苯基)苯 基]烷烃化合物类;4,4’-双(4-氨基-3-羟基苯氧基)联苯等双(羟基苯氧基)联苯 化合物类;2,2-双[4-(4-氨基-3-羟基苯氧基)苯基]砜等双[(羟基苯氧基)苯基] 砜化合物;4,4’-二氨基-3,3’-二羟基二苯基甲烷、4,4’-二氨基-2,2’-二羟基二 苯基甲烷等羧基二苯基烷烃类;4,4’-二氨基-2,2’-二羟基二苯基甲烷、4,4’- 双(4-氨基-3-羟基苯氧基)联苯等双(羟基苯氧基)联苯化合物类;1,3-双(3-氨基 -4-羟基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基-3-羟基苯氧基)苯等双(羟基苯氧基)苯化合 物类等。
对于具有酚性羟基的树脂的分子量,如果考虑曝光、PEB后的显影性、 耐显影性以及固化涂膜特性,则质均分子量优选为1000~100000、进而更优 选为2000~50000。
[(C)光产碱剂]
(C)光产碱剂是通过紫外线、可见光等的光照射而分子结构发生变化或 者分子裂解,从而生成可作为具有羧基的聚酰亚胺树脂与热固化成分的加成 反应的催化剂发挥功能的1种以上碱性物质的化合物。作为碱性物质,例如 可以举出:仲胺、叔胺。
作为光产碱剂,例如,可举出:α-氨基苯乙酮化合物;肟酯化合物;具 有酰氧基亚氨基、N-甲酰化芳香族氨基、N-酰化芳香族氨基、硝基苄基氨基 甲酸酯基、烷氧基苄基氨基甲酸酯基等取代基的化合物等。其中,优选肟酯 化合物、α-氨基苯乙酮化合物。作为α-氨基苯乙酮化合物,特别优选具有2 个以上氮原子的物质。
作为其它光产碱剂,还可以使用:WPBG-018(商品名: 9-anthrylmethylN,N’-diethylcarbamate(9-蒽基甲基-N,N’-二乙基氨基甲酸酯))、 WPBG-027(商品名:(E)-1-[3-(2-hydroxyphenyl)-2-propenoyl]piperidine ((E)-1-[3-(2-羟基苯基)-2-丙烯酰基]哌啶))、WPBG-082(商品名: guanidinium2-(3-benzoylphenyl)propionate(2-(3-苯甲酰基苯基)丙酸胍))、 WPBG-140(商品名:1-(anthraquinon-2-yl)ethylimidazolecarboxylate(咪唑羧酸 1-(蒽醌-2-基)乙酯))等。
α-氨基苯乙酮化合物的分子中具有苯偶姻醚键,受到光照射时分子内发 生裂解,生成发挥固化催化作用的碱性物质(胺)。作为α-氨基苯乙酮化合物 的具体例,可以使用:(4-吗啉基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷 (IRGACURE 369,商品名,BASF JAPANLTD.制造)、4-(甲硫基苯甲酰基)-1- 甲基-1-吗啉基乙烷(IRGACURE 907,商品名,BASFJAPAN LTD.制造)、2-(二 甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(IRGACURE 379,商品名,BASF JAPAN LTD.制造)等市售的化合物或其溶液。
作为肟酯化合物,只要是通过光照射而生成碱性物质的化合物就可以任 意使用。对于上述肟酯化合物,作为市售品,可举出:BASF JAPAN LTD. 制造的CGI-325、IRGACUREOXE01、IRGACURE OXE02、ADEKA CORPORATION制造的N-1919、NCI-831等。另外,还可以优选使用日本专 利第4344400号公报中记载的分子内具有2个肟酯基的化合物。
此外,还可以举出:日本特开2004-359639号公报、日本特开2005-097141 号公报、日本特开2005-220097号公报、日本特开2006-160634号公报、日本 特开2008-094770号公报、日本特表2008-509967号公报、日本特表 2009-040762号公报、日本特开2011-80036号公报中记载的咔唑肟酯化合物 等。
这种光产碱剂可以单独使用1种,也可以组合2种以上进行使用。相对于 热固化成分100质量份,感光性热固性树脂组合物中的光产碱剂的配混量优 选为0.1~40质量份、进一步优选为0.1~30质量份。光产碱剂的配混量为0.1质 量份以上时,能够良好地得到光照射部/未照射部的耐显影性的对比度。另外, 光产碱剂的配混量为40质量份以下时,固化物特性提高。
[(D)热固化成分]
(D)热固化成分是具有能够通过热与羧基或酚性羟基发生加成反应的官 能团的物质。作为热固化成分,例如,优选具有环状(硫)醚基的化合物,可 以举出:环氧树脂、多官能氧杂环丁烷化合物等。
上述环氧树脂是具有环氧基的树脂,可以任意使用公知的树脂,可举出: 分子中具有2个环氧基的2官能性环氧树脂、分子中具有多个环氧基的多官能 环氧树脂等。需要说明的是,也可以是经氢化的2官能环氧化合物。
作为上述环氧化合物,可举出:双酚A型环氧树脂、溴化环氧树脂、酚 醛清漆型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、缩水甘油胺 型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、脂环式环氧树脂、三羟基苯基甲烷型环 氧树脂、联二甲苯酚型环氧树脂或联苯酚型环氧树脂或它们的混合物;双酚 S型环氧树脂、双酚A酚醛清漆型环氧树脂、四羟苯基乙烷型环氧树脂、杂环 式环氧树脂、邻苯二甲酸二缩水甘油酯树脂、四缩水甘油基二甲酚乙烷树脂、 含萘基环氧树脂、具有双环戊二烯骨架的环氧树脂、甲基丙烯酸缩水甘油酯 共聚系环氧树脂、环己基马来酰亚胺与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚环氧树 脂、CTBN改性环氧树脂等。
作为其它液态2官能性环氧树脂,可以举出:乙烯基环己烯二环氧化物、 (3’,4’-环氧环己基甲基)-3,4-环氧环己烷羧酸酯、(3’,4’-环氧-6’-甲基环己基甲 基)-3,4-环氧-6-甲基环己烷羧酸酯等脂环族环氧树脂。这些环氧树脂可以单 独使用1种,也可以并用2种以上。
需要说明的是,作为(D)热固化成分,也可以配混马来酰亚胺化合物、 封端异氰酸酯化合物、氨基树脂、苯并恶嗪树脂、碳二亚胺树脂、环碳酸酯 化合物、环硫树脂等公知惯用的化合物。
作为(D)热固化成分的配混量,与作为(A)成分的聚酰亚胺树脂的当量比 (羧基:环氧基等热反应性基团)优选为1:0.1~1:10。通过设为这样的配混比的 范围,显影性变得良好,能够容易地形成精细图案。上述当量比进一步优选 为1:0.2~1:5。
本发明的第二感光性热固性树脂组合物的特征在于,其包含:(E)具有 酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂、(C)光产碱剂、以及(D)热固化 成分。即,本发明中羧基与酚性羟基可以存在于同一树脂上。
[(E)具有酰亚胺环、酚性羟基及羧基的聚酰亚胺树脂]
(E)成分是具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂。具体而言, 可以举出在作为上述(A)成分的聚酰亚胺树脂中导入有酚性羟基的树脂。例 如,在合成聚酰亚胺树脂时,作为原料,使用除了具有羧基以外还具有酚性 羟基的胺成分、异氰酸酯成分,由此可以得到(E)成分。
对于作为(E)成分的聚酰亚胺树脂的分子量,如果考虑曝光、PEB后的显 影性、耐显影性以及固化涂膜特性,质均分子量优选为1000~100000、进而 更优选为2000~50000。
(高分子树脂)
在本发明的感光性热固性树脂组合物中,为了提高所得到的固化物的挠 性、指触干燥性,可以配混公知惯用的高分子树脂。作为高分子树脂,可举 出:纤维素系、聚酯系、苯氧基树脂系聚合物、聚乙烯醇缩醛系、聚乙烯醇 缩丁醛系、聚酰胺系、聚酰胺酰亚胺系粘结剂聚合物、嵌段共聚物、弹性体 等。上述高分子树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(无机填充剂)
在本发明的感光性热固性树脂组合物中,可以配混无机填充剂。无机填 充剂是为了抑制感光性热固性树脂组合物的固化物的固化收缩、提高密合 性、硬度等特性而使用的。作为无机填充剂,例如,可举出:硫酸钡、无定 形二氧化硅、熔融二氧化硅、球状二氧化硅、滑石、粘土、碳酸镁、碳酸钙、 氧化铝、氢氧化铝、氮化硅、氮化铝、氮化硼、诺易堡硅土等。上述无机填 充剂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
(着色剂)
进而,在本发明的感光性热固性树脂组合物中,可以配混着色剂。作为 着色剂,可以使用红、蓝、绿、黄、白、黑等公知惯用的着色剂,可以是颜 料、染料、色素中的任意种。
(有机溶剂)
在本发明的感光性热固性树脂组合物中,为了制备树脂组合物、为了调 节用于涂布于基材、载体膜上的粘度,可以使用有机溶剂。
作为这种有机溶剂,可以举出:酮类、芳香族烃类、二醇醚类、二醇醚 乙酸酯类、酯类、醇类、脂肪族烃、石油系溶剂等。这种有机溶剂可以单独 使用1种,也可以以2种以上的混合物的形式进行使用。
(其它任意成分)
在本发明的感光性热固性树脂组合物中,可以根据需要进一步配混光聚 合性单体、巯基化合物、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂等成分。这 些成分可以使用电子材料领域中公知的物质。另外,在上述感光性热固性树 脂组合物中,可以配混:微粉二氧化硅、水滑石、有机膨润土、蒙脱石等公 知惯用的增稠剂、有机硅系、氟系、高分子系等的消泡剂和/或流平剂、硅烷 偶联剂、防锈剂等公知惯用的添加剂类。
需要说明的是,相对于作为(A)成分的聚酰亚胺树脂100质量份,光聚合 性单体的配混量优选为15质量份以下、更优选为10质量份以下、最优选为0 质量份(不包含)。
[干膜]
本发明的干膜的特征在于,具有由本发明的感光性热固性树脂组合物形 成的树脂层。
在进行干膜化时,例如,用有机溶剂稀释本发明的感光性热固性树脂组 合物而调节成适当的粘度,通过逗点涂布机等公知的方法在载体膜上涂布成 均匀的厚度。然后,通常在50~130℃的温度下干燥1~30分钟,在载体膜上形 成树脂层。
作为载体膜,可以使用塑料薄膜。对于载体膜的厚度没有特别限制,通 常在10~150μm的范围内适当选择。在载体膜上形成树脂层后,进而可以在 树脂层的表面层叠可剥离的覆盖膜。
[柔性印刷电路板及其制造方法]
本发明的柔性印刷电路板的特征在于,具有由感光性热固性树脂组合物 或干膜的树脂层形成的固化物。
本发明的柔性印刷电路板的制造方法包括如下工序:在柔性印刷电路板 上形成由感光性热固性树脂组合物形成的树脂层的工序;对树脂层以图案状 照射光的工序;加热树脂层的工序;以及对树脂层进行碱显影而形成覆盖层 和阻焊层中的至少任一者的工序。
[树脂层形成工序]
在该工序中,在柔性印刷电路板上形成至少一层由感光性热固性树脂组 合物形成的树脂层。
作为树脂层的形成方法,可举出:涂布法、层压法。
在为涂布法的情况下,通过利用丝网印刷等方法将感光性热固性树脂组 合物涂布在柔性印刷电路板上、并进行干燥来形成树脂层。
在为层压法的情况下,首先,用有机溶剂稀释感光性热固性树脂组合物 而调节成适当的粘度,涂布于载体膜上并干燥,制作具有树脂层的干膜。接 着,利用层压机等,以树脂层与柔性印刷电路板接触的方式贴合后,剥离载 体膜。
另外,在树脂层与柔性印刷电路板之间,可以夹设其它层。其它层优选 由碱显影型感光性树脂组合物形成。作为碱显影型感光性树脂组合物,可以 使用公知的组合物,例如,可以使用覆盖层用或阻焊层用的公知的组合物。 通过形成这种包含其它层的层叠结构,可以得到耐冲击性与挠曲性更加优异 的固化物。
[光照射工序]
在该工序中,通过以负型的图案状光照射而使树脂层中所含的光产碱剂 活化,从而使光照射部固化。在该工序中,因光照射部产生的碱而使光产碱 剂不稳定,碱化学性地增殖,由此可以充分固化至树脂层的深部。
作为光照射机,可以使用直接描绘装置、搭载有金属卤化物灯的光照射 机等。图案状的光照射用的掩模为负型的掩模。
作为用于光照射的活性能量射线,优选使用最大波长处于350~450nm的 范围的激光或散射光。通过将最大波长设为该范围,可以高效地使光产碱剂 活化。只要使用该范围的激光即可,气体激光、固态激光均可。另外,其光 照射量因膜厚等不同而不同,通常可以设为100~1500mJ/cm2
[加热工序]
在该工序中,光照射后,加热树脂层,由此使光照射部固化。通过该工 序,利用光照射工序中产生的碱可以固化至深部。加热温度例如为80~140℃。 加热时间例如为10~100分钟。
由于本发明的感光性热固性树脂组合物的固化是例如由热反应引起的 环氧树脂的开环反应,因此,与利用光自由基反应进行固化的情况相比,可 以抑制变形、固化收缩。
[显影工序]
在显影工序中,通过碱显影去除未照射部,形成负型的图案状的绝缘膜、 尤其是覆盖层和阻焊层。
作为显影方法,可以利用浸渍等公知的方法。另外,作为显影液,可以 使用氢氧化钾、胺类、四甲基氢氧化铵水溶液(TMAH)等碱水溶液或它们的 混合液。
需要说明的是,在显影工序后,还可以对绝缘膜进行光照射。另外,例 如,也可以在150℃以上进行加热。
接着,基于图1的工序图说明由本发明的感光性热固性树脂组合物制造 本发明的柔性印刷电路板的方法的一例。需要说明的是,图1中,示出树脂 层为层叠结构的情况,但也可以为仅由1层形成的情况。
在图1的层叠工序中,将由树脂层3与树脂层4形成的层叠结构体形成于 形成有铜电路2的柔性印刷电路基材1。
树脂层3由包含含羧基树脂等的碱显影型的感光性树脂组合物形成。
树脂层4形成于树脂层3上,由包含具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树 脂、具有酚性羟基的树脂、光产碱剂以及热固化成分的本发明的感光性热固 性树脂组合物形成,或由包含具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树 脂、光产碱剂以及热固化成分的本发明的感光性热固性树脂组合物形成。
图1的光照射工序是,在树脂层4上配置掩模5,以负型的图案状进行光 照射,由此使感光性热固性树脂组合物中所含的光产碱剂活化,从而使光照 射部固化的工序。图1的加热工序是,在光照射工序之后,加热树脂层,由 此使光照射部固化的工序(PEB工序)。图1的显影工序是,利用碱性水溶液进 行显影,由此去除未照射部,从而形成负型的图案层的工序。
需要说明的是,图1的第2光照射工序是用于根据需要将残余的光产碱剂 活化而产生碱的工序,热固化工序是用于根据需要使图案层充分热固化的工 序。
实施例
下面,利用实施例、比较例进一步详细地说明本发明,但本发明并不受 这些实施例、比较例的限制。
(实施例1~7、比较例1、2)
<具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂溶液的合成例>
在安装有搅拌器、氮气导入管、分馏管、冷凝管的可拆式三口烧瓶中, 加入3,5-二氨基苯甲酸12.5g、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷8.2g、NMP 30g、γ-丁内酯30g、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐27.9g、偏苯三酸酐3.8g,在氮气 气氛、室温下,以100rpm搅拌4小时。接着加入甲苯20g,在硅浴温度180℃、 150rpm下一边蒸馏除去甲苯和水一边搅拌4小时,得到具有酰亚胺环和羧基 的聚酰亚胺树脂溶液(PI-1)。
得到的树脂(固体成分)的酸值为85mgKOH/g、重均分子量(Mw)为10000。
<具有酰亚胺环和酚性羟基的聚酰亚胺树脂溶液的合成例>
在安装有搅拌器、氮气导入管、分馏管、冷凝管的可拆式三口烧瓶中, 加入3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯基砜22.4g、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基] 丙烷8.2g、NMP30g、γ-丁内酯30g、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐27.9g、邻苯二甲 酸酐3.0g,在氮气气氛、室温下,以100rpm搅拌4小时。接着加入甲苯20g, 在硅浴温度180℃下,以150rpm一边蒸馏除去甲苯及水一边搅拌4小时,得到 具有酰亚胺环及酚性羟基的碱溶性树脂溶液(PI-2)。
得到的树脂(固体成分)的羟基当量为384、Mw为10000。
<具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂溶液的合成例>
在安装有搅拌器、氮气导入管、分馏管、冷凝管的可拆式三口烧瓶中, 加入3,3’-二氨基-4,4’-二羟基二苯基砜22.4g、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基] 丙烷8.2g、NMP30g、γ-丁内酯30g、4,4’-氧双邻苯二甲酸酐27.9g、偏苯三酸 酐3.8g,在氮气气氛、室温下,以100rpm搅拌4小时。接着加入甲苯20g,在 硅浴温度180℃下,以150rpm一边蒸馏除去甲苯和水一边搅拌4小时,得到具 有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的碱溶性树脂溶液(PI-3)。
得到的树脂(固体成分)的酸值为18mgKOH/g、Mw为10000、羟基当量为 390。
<感光性热固性树脂组合物的制备>
根据下述表1中记载的配方分别配混各记载的材料,用搅拌机进行预混 合,然后用三辊磨进行混炼,制备感光性热固性树脂组合物。表中的值在没 有特别说明的情况下为质量份。
<树脂层的形成工序>
准备形成有铜厚18μm的电路的柔性印刷电路基材,使用MEC Co.,Ltd. 制造的CZ-8100,进行前处理。然后,在进行过前述前处理的柔性印刷电路 板上,通过液态涂布方法以干燥后的膜厚成为10μm的方式涂布实施例1~7、 比较例1和2的感光性热固性树脂组合物。然后,利用热风循环式干燥炉在 80℃下干燥30分钟,形成树脂层。然后,利用ORCCORPORATION制造的 HMW680GW(金属卤化物灯、散射光),以曝光量500mJ/cm2、负型的图案状 进行光照射。
<PEB工序的时间管理范围评价>
将上述曝光后的具有树脂层的基板在90℃下分别进行加热处理15分钟、 20分钟、25分钟、30分钟、35分钟、40分钟、45分钟、50分钟、55分钟、或 60分钟。然后,将基材浸渍于30℃的1质量%的碳酸钠水溶液中进行显影3分 钟,评价能否进行显影,并评价能显影的加热时间的范围(分钟)。
<根据PEB工序的温度的显影性评价>
将上述曝光后的具有树脂层的基板进行80℃60分钟、90℃30分钟、100℃ 15分钟的加热处理。然后,将基材浸渍于30℃的1质量%的碳酸钠水溶液中 进行显影3分钟,评价能否进行显影。
表中○:能够显影,涂膜的状态也良好。
※1:因曝光部溶解于显影液而不能形成图案。
※2:因未曝光部未溶解于显影液而不能形成图案。
将评价结果示于下述表1。
[表1]
Figure BDA0000903167320000231
※表中的配混量表示以固体成分(质量份)计的数值。
*1:苯酚酚醛清漆树脂羟基当量106明和化成株式会社制造
*2:双酚A型环氧树脂三菱化学株式会社制造
*3:肟系光聚合引发剂BASF Corporation制造
由表1所示的评价结果可以确认,实施例1~7的感光性热固性树脂组合物 在80℃、90℃、100℃的任一温度下进行曝光后加热处理,显影性均良好。 另外,由90℃下的PEB时间管理范围的评价可以确认,与比较例相比,可延 长曝光后的加热时间。由以上结果可知,本发明的感光性热固性树脂组合物 与比较例1、2的树脂组合物相比,PEB工序的温度管理性、时间管理范围显 著优异。
附图标记说明
1 柔性印刷电路板
2 铜电路
3 树脂层
4 树脂层
5 掩模

Claims (7)

1.一种感光性热固性树脂组合物,其特征在于,其包含:
(A)具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂、
(B)具有酰亚胺环和酚性羟基的聚酰亚胺树脂、
(C)光产碱剂、以及
(D)具有能够通过热与羧基或酚性羟基发生加成反应的官能团的热固化成分,
所述具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂的酸值为20~200mgKOH/g,所述(A)和所述(B)不包含聚酰亚胺前体。
2.根据权利要求1所述的感光性热固性树脂组合物,其特征在于,所述树脂(B)还具有羧基。
3.一种感光性热固性树脂组合物,其特征在于,其包含:
(E)具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂、
(C)光产碱剂、以及
(D)具有能够通过热与羧基或酚性羟基发生加成反应的官能团的热固化成分,
所述具有酰亚胺环、酚性羟基和羧基的聚酰亚胺树脂为在具有酰亚胺环和羧基的聚酰亚胺树脂中导入酚性羟基的聚酰亚胺树脂,所述(E)不包含聚酰亚胺前体。
4.根据权利要求1或3所述的感光性热固性树脂组合物,其中,所述热固化成分(D)为环状醚化合物。
5.根据权利要求1或3所述的感光性热固性树脂组合物,其特征在于,所述树脂组合物用于柔性印刷电路板。
6.一种干膜,其特征在于,其具有由权利要求1~5中的任一项所述的感光性热固性树脂组合物形成的树脂层。
7.一种印刷电路板,其特征在于,其具备使用权利要求1~5中的任一项所述的感光性热固性树脂组合物、或干膜而形成的固化物,其中,所述干膜具有由权利要求1~5中的任一项所述的感光性热固性树脂组合物形成的树脂层。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6363861B2 (ja) * 2014-03-31 2018-07-25 太陽インキ製造株式会社 硬化性樹脂組成物、そのドライフィルムおよび硬化物、並びにそれらを用いて形成された硬化被膜を有するプリント配線板
TWI652281B (zh) * 2015-02-18 2019-03-01 日商住友電木股份有限公司 含有光產鹼劑的光可成像聚烯烴組成物
KR102040224B1 (ko) * 2016-08-09 2019-11-06 주식회사 엘지화학 절연층 제조방법 및 다층인쇄회로기판 제조방법
WO2018030761A1 (ko) * 2016-08-09 2018-02-15 주식회사 엘지화학 절연층 제조방법 및 다층인쇄회로기판 제조방법
WO2018043262A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、積層体の製造方法および電子デバイスの製造方法
KR102040225B1 (ko) * 2016-11-11 2019-11-06 주식회사 엘지화학 절연층 제조방법 및 다층인쇄회로기판 제조방법
WO2018088754A1 (ko) * 2016-11-11 2018-05-17 주식회사 엘지화학 절연층 제조방법 및 다층인쇄회로기판 제조방법
KR102207604B1 (ko) * 2018-11-06 2021-01-26 (주)이녹스첨단소재 Fpic 필름 및 이의 제조방법
CN110239163B (zh) * 2019-06-13 2021-01-08 东莞市政潮电子科技有限公司 一种提高PI膜与Cu箔间粘结性能的柔性印刷电路板基材

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101213491A (zh) * 2005-06-30 2008-07-02 东丽株式会社 感光性树脂组合物及粘合改良剂

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62263692A (ja) 1986-05-12 1987-11-16 ニツポン高度紙工業株式会社 耐熱性フレキシブルプリント配線板
JPS63110224A (ja) 1986-10-27 1988-05-14 Dainippon Printing Co Ltd フレキシブルオ−バ−レイフイルム
TW436491B (en) * 1997-08-22 2001-05-28 Ciba Sc Holding Ag Compositions for use in base-catalysed reactions, a process for curing said compostions and a process for photochemically generating bases in base catalysed polymeriaztion reactions
JP4191956B2 (ja) * 2002-05-24 2008-12-03 サンノプコ株式会社 感光性樹脂組成物
EP1862855B1 (en) * 2005-03-15 2011-10-05 Toray Industries, Inc. Photosensitive resin composition
JPWO2008007635A1 (ja) * 2006-07-11 2009-12-10 日本化薬株式会社 感光性アルカリ水溶液可溶型ポリイミド樹脂及びそれを含有する感光性樹脂組成物
JP5125747B2 (ja) * 2007-05-25 2013-01-23 東レ株式会社 感光性樹脂組成物
TW200908839A (en) * 2007-08-09 2009-02-16 Nichigo Morton Co Ltd Solder mask, photoresist pattern forming method and the light-emitting device thereof
JP2009258471A (ja) * 2008-04-18 2009-11-05 Toray Ind Inc 感光性樹脂組成物フィルムおよびそれを用いたレジスト形成方法
JP5402332B2 (ja) * 2009-07-09 2014-01-29 東レ株式会社 感光性樹脂組成物、感光性樹脂組成物フィルムおよびそれを用いた多層配線基板
US8759989B2 (en) * 2010-07-09 2014-06-24 Toray Industries, Inc. Photosensitive adhesive composition, photosensitive adhesive film, and semiconductor device using each
JP5740915B2 (ja) * 2010-10-28 2015-07-01 東レ株式会社 フィルム積層体
WO2013171888A1 (ja) * 2012-05-17 2013-11-21 太陽インキ製造株式会社 アルカリ現像型の熱硬化性樹脂組成物、プリント配線板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101213491A (zh) * 2005-06-30 2008-07-02 东丽株式会社 感光性树脂组合物及粘合改良剂

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