CN111095102A - 感光性树脂组合物、干膜和印刷布线板 - Google Patents

感光性树脂组合物、干膜和印刷布线板 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种感光性树脂组合物,其通过固化而成为固化物,能够抑制用氧化剂对该固化物的表面进行处理时的固化物层的腐蚀,能够减少过度的表面粗糙且能够抑制表面变得不均匀。感光性树脂组合物含有:含羧基树脂(A),在一分子中具有至少一个烯键式不饱和键的不饱和化合物(B),光聚合引发剂(C),环氧化合物(D),有机填料(E),二氧化硅(F)以及三嗪树脂(G)。二氧化硅(F)的平均一次粒径为1nm~150nm。

Description

感光性树脂组合物、干膜和印刷布线板
技术领域
本发明涉及感光性树脂组合物、含有该感光性树脂组合物的干膜、具备包含该感光性树脂组合物的固化物的层间绝缘层的印刷布线板以及具备包含该感光性树脂组合物的固化物的阻焊剂层的印刷布线板。
背景技术
以往,为了形成印刷布线板的阻焊剂层、抗镀剂层、抗蚀剂层和层间绝缘层等电绝缘性的层,例如有含有含羧基树脂的感光性树脂组合物。在由这样的感光性树脂组合物的固化物构成的层(以下,也称为固化物层)形成镀覆层时,有时在镀覆处理的前工序中利用例如含有高锰酸钾的氧化剂对固化物层的表面进行粗糙面化处理(以下,也称为粗糙化处理)。此时,固化物层的表面有时被上述的氧化剂过度腐蚀,固化物层的厚度变薄。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2017/125966号
发明内容
本发明的目的在于提供一种感光性树脂组合物,其通过固化而成为固化物,能够抑制用氧化剂对该固化物的表面进行处理时的固化物层的腐蚀,能够减少过度的表面粗糙且能够抑制表面变得不均匀。
本发明的其它目的在于提供含有上述感光性树脂组合物的干膜、具备包含上述感光性树脂组合物的固化物的层间绝缘层的印刷布线板和具备包含上述感光性树脂组合物的固化物的阻焊剂层的印刷布线板。
本发明的一个方式的感光性树脂组合物含有:含羧基树脂(A),在一分子中具有至少一个烯键式不饱和键的不饱和化合物(B),光聚合引发剂(C),环氧化合物(D),有机填料(E),二氧化硅(F)以及三嗪树脂(G)。上述二氧化硅(F)的平均一次粒径为1nm~150nm。
本发明的一个方式的干膜含有上述感光性树脂组合物。
本发明的一个方式的印刷布线板具备包含上述感光性树脂组合物的固化物的层间绝缘层。
本发明的一个方式的印刷布线板具备包含上述感光性树脂组合物的固化物的阻焊剂层。
附图说明
图1A~图1E是表示制造本发明的一个实施方式的多层印刷布线板的工序的截面图。
具体实施方式
以下,对用于实施本发明的方式进行说明。应予说明,在以下的说明中,“(甲基)丙烯酰基”是指“丙烯酰基”和“甲基丙烯酰基”中的至少一者。例如,(甲基)丙烯酸酯是指丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯中的至少一者。
首先,对完成本发明的经过进行说明。
在制作具备包含感光性树脂组合物的固化物的层(以下,也称为固化物层)的印刷布线板时,要求:在对固化物层实施镀覆处理之前,对用含有高锰酸钾的氧化剂等(以下,只要没有特别说明,则简称为氧化剂)对固化物层的表面进行粗糙化处理时的固化物层的厚度的过度减少进行抑制,另外,使固化物层的表面不会过度粗糙化,以及使固化物层的表面大致均匀等。
在含有含羧基树脂的感光性树脂组合物的固化物层形成镀覆层时,如上所述,有时在镀覆处理之前用氧化剂使固化物层的表面粗糙化。此时,存在如下问题:固化物层的表面由于氧化剂的作用而过度腐蚀,固化物层的厚度(固化物层的膜厚)变薄,或者在固化物层表面产生裂缝,或者固化物层表面的粗糙度(Ra)变得过大。
另一方面,进行了在含有含羧基树脂的感光性树脂组合物中配合包含三聚氰胺和三聚氰胺衍生物的三聚氰胺化合物。例如对于专利文献1(国际公开第2017/125966号)中记载的感光性树脂组合物,在含有含羧基树脂的感光性树脂组合物中配合有有机填料和三聚氰胺。由此,专利文献1中记载的感光性树脂组合物可期待粗糙化耐性,具体而言,例如对固化物层的表面进行粗糙化时的除胶渣处理中的对氧化剂的耐腐蚀性等的提高。而且,此时,如果在镀覆处理的前工序中利用上述的氧化物使感光性树脂组合物的固化物层的表面粗糙化,则能够抑制其膜厚的减少。
然而,对于专利文献1的感光性树脂组合物,在用氧化剂对其固化物层进行粗糙化时,有时在固化物层的表面局部产生大的凹陷,由此,固化物层的表面变得不均匀。已知如果固化物层的表面变得不均匀,则固化物层的经粗糙化的表面容易变得不均匀,镀覆处理后的剥离强度降低。因此,已知镀覆层与固化物层的密合性可能降低。
另外,近年来,计算机或移动电话等电子设备等被要求应对高速化、高频化。因此,对于安装于高频基板的由感光性树脂组合物形成的印刷布线板,也被要求低热膨胀系数化(低CTE化)和低介电损耗角正切化等高频特性的提高。
鉴于这些方面,本发明人等对于感光性树脂组合物,着眼于由该感光性树脂组合物形成的固化物层的利用氧化剂的粗糙化处理中的腐蚀的抑制、过度的表面粗糙的减少和固化物层的表面的不均匀度的减少以及固化物层对高频基板的应对。然后,进行了深入研究,结果发现能够实现感光性树脂组合物的固化物层的因氧化剂所致的腐蚀的抑制、过度的表面粗糙的减少和表面的不均匀度的减少且能够实现优异的高频特性的感光性树脂组合物的组合,完成了本发明。
本实施方式的感光性树脂组合物含有含羧基树脂(A),在一分子中具有至少一个烯键式不饱和键的不饱和化合物(B),光聚合引发剂(C),环氧化合物(D),有机填料(E),二氧化硅(F)以及三嗪树脂(G)。二氧化硅(F)的平均一次粒径为1nm~150nm。
本发明的感光性树脂组合物具有上述特性的原因尚不明确,但认为是因为有机填料(E)、二氧化硅(F)和三嗪树脂(G)在感光性树脂组合物中如下地发挥作用。
通过感光性树脂组合物含有有机填料(E),固化物层含有在其内部均匀地分散的有机填料(E),因此,在用氧化剂对固化物层的表面进行粗糙化的阶段中,位于固化物层的表面附近的有机填料(E)在对固化物层的表面进行粗糙化的阶段中容易被改性。由此,有机填料(E)容易从固化物层去除,能够对固化物层的表面赋予粗糙面。
另外,认为是因为通过感光性树脂组合物含有平均一次粒径为1nm~150nm的二氧化硅(F),二氧化硅(F)能够使氧化剂容易平稳地作用于固化物层。因此,该固化物层能够抑制膜厚的过度减少,包含该光性树脂组合物的固化物层能够维持良好的膜厚。进而,能够使对固化物层进行粗糙化处理后的固化物层的表面粗糙度(Ra)不易过度变大。即,感光性树脂组合物能够形成粗糙化处理后的粗糙度低的固化物。由此,具备该固化物层的印刷布线板能够具有优异的高频特性。另外,即使在感光性树脂组合物含有上述的有机填料(E)的情况下,通过含有二氧化硅(F),能够抑制分辨率降低。
另外,感光性树脂组合物通过含有二氧化硅(F),能够降低感光性树脂组合物的固化物的热膨胀系数(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)。因此,感光性树脂组合物的固化物层即使施加因热所致的应力也不易翘曲,并且冷热循环裂纹耐性也优异,因此,能够用于薄型化的印刷布线板。另外,通过感光性树脂组合物含有二氧化硅(F),能够降低感光性树脂组合物的固化物的介电损耗角正切。因此,能够提高具备由感光性树脂组合物的固化物构成的层的印刷布线板的高频传输性能。
而且,如果感光性树脂组合物进一步含有三嗪树脂(G),则即使在利用氧化剂对固化物层进行粗糙化处理的情况下,也能够使固化物层不易被腐蚀。因此,通过感光性树脂组合物含有三嗪树脂(G),在对感光性树脂组合物的固化物的表面进行粗糙化处理时,能够抑制固化物层的厚度的过度减少。另外,在粗糙化后的固化物层的表面不易产生局部的大的凹陷等,因此,能够抑制粗糙化后的表面变得不均匀。因此,即使在固化物层的粗糙化处理后实施镀覆处理,三嗪树脂(G)也有助于固化物层与由铜、金等构成的镀覆层的密合性的提高。
如上所述,在本实施方式中,能够抑制用氧化剂对固化物层的表面进行处理而形成粗糙面时的因氧化剂所致的固化物的过度腐蚀,能够使固化物层的表面粗糙度(Ra)不易过度变大且能够抑制处理后的表面变得不均匀。另外,能够实现在对表面进行了粗糙化的固化物层上形成镀覆层时的固化物层与镀覆层的密合性的提高。
进而,在本实施方式中,通过感光性树脂组合物特别是含有二氧化硅(F)和三嗪树脂(G),由该感光性树脂组合物构成的固化物层能够实现低CTE化和低介电损耗角正切化。因此,本实施方式的感光性树脂组合物能够具有优异的高频特性。
对构成本实施方式的感光性树脂组合物的各成分详细地进行说明。
含羧基树脂(A)优选包含具有烯键式不饱和基团并具有羧基的含羧基树脂。通过含羧基树脂(A)具有烯键式不饱和基团,含有含羧基树脂(A)的感光性树脂组合物具有光反应性。因此,含羧基树脂(A)能够对感光性树脂组合物赋予感光性,具体而言为紫外线固化性。
含羧基树脂(A)优选包含具有芳香环的含羧基树脂。通过含羧基树脂(A)包含芳香环,能够对含有含羧基树脂(A)的感光性树脂组合物的固化物赋予高的耐热性和绝缘可靠性。含羧基树脂(A)更优选包含具有联苯骨架、萘骨架、芴骨架和蒽骨架中的任一多环芳香环的含羧基树脂。通过含羧基树脂(A)包含联苯骨架、萘骨架、芴骨架和蒽骨架中的任一多环芳香环,能够对含有含羧基树脂(A)的感光性树脂组合物的固化物赋予更高的耐热性和绝缘可靠性。含羧基树脂(A)进一步优选包含具有双酚芴骨架的含羧基树脂。通过含羧基树脂(A)包含双酚芴骨架,能够对含有含羧基树脂(A)的感光性树脂组合物的固化物赋予更高的耐热性和绝缘可靠性。
含羧基树脂(A)优选含有下述说明的具有双酚芴骨架的含羧基树脂(A1)。含羧基树脂(A1)例如为中间体与酸酐(a3)的反应物,所述中间体是具有下述式(1)所示的双酚芴骨架的环氧化合物(a1)与包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)的羧酸(a2)的反应物。在式(1)中,R1~R8各自独立地为氢、碳原子数1~5的烷基或卤素。含羧基树脂(A1)通过如下方式合成:通过使具有下述式(1)所示的双酚芴骨架(S1)的环氧化合物(a1)与包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)的羧酸(a2)反应,使由此得到的中间体与酸酐(a3)反应。
Figure BDA0002393748700000051
式(1)中,R1~R8各自独立为氢、碳原子数1~5的烷基或卤素。即,式(1)中的R1~R8各自可以为氢,也可以为碳原子数1~5的烷基或卤素。这是因为即使芳香环中的氢被低分子量的烷基或卤素取代,也不会对含羧基树脂(A1)的物性造成不良影响,反而有时会使包含含羧基树脂(A1)的感光性树脂组合物的固化物的耐热性或阻燃性提高。
含羧基树脂(A1)具有式(1)所示的双酚芴骨架时,含羧基树脂(A1)优选具有至少一个烷基。此时,能够进一步降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的介电损耗角正切。例如,式(1)中的R1~R8优选至少一个为碳原子数1~5的烷基。
通过含羧基树脂(A1)具有来自环氧化合物(a1)的式(1)所示的双酚芴骨架,能够对感光性树脂组合物的固化物赋予高的耐热性和绝缘可靠性。另外,通过含羧基树脂(A1)具有来自酸酐(a3)的羧基,能够对感光性树脂组合物赋予优异的显影性。进而,通过感光性树脂组合物含有环氧树脂,能够对感光性树脂组合物赋予热固化性。
含羧基树脂(A1)例如可如下述说明那样进行合成。为了合成含羧基树脂(A1),首先使环氧化合物(a1)的环氧基(参照式(2))的至少一部分与包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)的羧酸(a2)反应,由此合成中间体。中间体的合成被规定为第一反应。中间体具有通过环氧基与羧酸(a2)的开环加成反应而产生的下述式(3)所示的结构(S3)。即,中间体在结构(S3)具有通过环氧基与羧酸(a2)的开环加成反应而产生的仲羟基。在式(3)中,A为羧酸残基。该A包含含有不饱和基团的羧酸残基。
Figure BDA0002393748700000061
接着,使中间体中的仲羟基与酸酐(a3)反应。由此,能够合成含羧基树脂(A1)。中间体与酸酐(a3)的反应被规定为第二反应。酸酐(a3)可包含酸单酐和酸二酐。酸单酐是一分子内的两个羧基脱水缩合而成的具有一个酸酐基的化合物。酸二酐是一分子内的四个羧基脱水缩合而成的具有两个酸酐基的化合物。
酸酐(a3)可以含有酸二酐(a3-2)和酸单酐(a3-1)中的至少1个。酸酐(a3)含有酸单酐(a3-1)时,含羧基树脂(A1)具有式(1)所示的双酚芴骨架(S1)和下述式(4)所示的结构(S4)。
结构(S4)是通过中间体的结构(S3)中的仲羟基与酸单酐(a3-1)中的酸酐基反应而产生的。在式(4)中,A为羧酸残基,B为酸单酐残基。该A包含含有不饱和基团的羧酸残基。
Figure BDA0002393748700000071
酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)时,含羧基树脂(A1)具有式(1)所示的双酚芴骨架(S1)和下述式(5)所示的结构(S5)。
结构(S5)是通过酸二酐(a3-2)中的两个酸酐基与中间体中的两个仲羟基分别反应而产生的。即,结构(S5)是通过酸二酐(a3-2)将两个仲羟基彼此交联而生成的。应予说明,可能有存在于中间体的一个分子中的两个仲羟基彼此被交联的情况和分别存在于中间体的两个分子中的两个仲羟基彼此被交联的情况。如果分别存在于中间体的两个分子中的两个仲羟基彼此被交联,则分子量增大。在式(5)中,A为羧酸残基,D为酸二酐残基。该A包含含有不饱和基团的羧酸残基。
Figure BDA0002393748700000072
使中间体中的仲羟基与酸酐(a3)反应而能够得到含羧基树脂(A1)。酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)和酸单酐(a3-1)时,使中间体中的仲羟基中的一部分与酸二酐(a3-2)反应,使中间体中的仲羟基中的另一部分与酸单酐(a3-1)反应。由此,能够合成含羧基树脂(A1)。此时,含羧基树脂(A1)具有双酚芴骨架(S1)、结构(S4)和结构(S5)。
含羧基树脂(A1)有时也可能进一步具有下述式(6)所示的结构(S6)。结构(S6)是通过酸二酐(a3-2)中的两个酸酐基中的仅一个与中间体中的仲羟基反应而产生的。在式(6)中,A为羧酸残基,D为酸二酐残基。该A包含含有不饱和基团的羧酸残基。
Figure BDA0002393748700000081
在中间体的合成时,环氧化合物(a1)中的环氧基的一部分未反应而残留时,含羧基树脂(A1)有可能具有式(2)所示的结构(S2)、即环氧基。另外,中间体中的结构(S3)的一部分未反应而残留时,含羧基树脂(A1)也有可能具有结构(S3)。
酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)时,通过将含羧基树脂(A1)的合成时的反应条件优化,减少含羧基树脂(A1)中的结构(S2)和结构(S6)的数量,或者从含羧基树脂(A1)大体上去除结构(S2)和结构(S6)。
如上所述,含羧基树脂(A1)具有双酚芴骨架(S1),酸酐(a3)含有酸单酐(a3-1)时可以具有结构(S4),酸酐含有酸二酐(a3-2)时可以具有结构(S5)。进而,酸酐(a3)含有酸单酐(a3-1)时,含羧基树脂(A1)有时具有结构(S2)和结构(S3)中的至少一种。另外,酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)时,含羧基树脂(A1)有时具有结构(S2)和结构(S6)中的至少一种。另外,酸酐(a3)含有酸单酐(a3-1)和酸二酐(a3-2)时,含羧基树脂(A1)有时具有结构(S2)、结构(S3)和结构(S6)中的至少一种。
另外,环氧化合物(a1)本身具有仲羟基时,即例如在后述的式(7)中n=1以上时,含羧基树脂(A1)有时也具有通过环氧化合物(a1)中的仲羟基与酸酐(a3)反应而产生的结构。
应予说明,上述的含羧基树脂(A1)的结构是基于技术常识而合理推定的,实际上无法通过分析来确定含羧基树脂(A1)的结构。其理由如下。环氧化合物(a1)本身具有仲羟基时(例如式(7)中n为1以上时),根据环氧化合物(a1)中的仲羟基的数量,含羧基树脂(A1)的结构大幅变化。另外,中间体与酸二酐(a3-2)反应时,如上所述,可能有存在于中间体的一个分子中的两个仲羟基彼此被酸二酐(a3-2)交联的情况和分别存在于中间体的两个分子中的两个仲羟基彼此被酸二酐(a3-2)交联的情况。因此,最终得到的含羧基树脂(A1)包含结构相互不同的多个分子,即使对含羧基树脂(A1)进行分析也无法确定其结构。
含羧基树脂(A1)由于具有来自含有不饱和基团的羧酸(a2-1)的烯键式不饱和基团,因此,具有光反应性。因此,含羧基树脂(A1)能够对感光性树脂组合物赋予感光性(具体而言为紫外线固化性)。另外,含羧基树脂(A1)由于具有来自酸酐(a3)的羧基,因此,能够对感光性树脂组合物赋予由含有碱金属盐和碱金属氢氧化物中的至少一者的碱性水溶液带来的显影性。进而,酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)时,含羧基树脂(A1)的分子量依赖于通过酸二酐(a3-2)进行交联的数量。因此,可得到酸值和分子量被适度调整的含羧基树脂(A1)。酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)和酸单酐(a3-1)时,通过控制酸二酐(a3-2)和酸单酐(a3-1)的量以及酸单酐(a3-1)相对于酸二酐(a3-2)的量,容易得到期望的分子量和酸值的含羧基树脂(A1)。
含羧基树脂(A1)的重均分子量优选为700~10000。如果重均分子量为700以上,则由感光性树脂组合物形成的被膜的粘性被进一步抑制,并且固化物的绝缘可靠性和耐镀覆性进一步提高。另外,如果重均分子量为10000以下,则感光性树脂组合物的基于碱性水溶液的显影性特别提高。重均分子量进一步优选为900~8000,特别优选为1000~5000。
含羧基树脂(A1)的固体成分酸值优选为60mgKOH/g~140mgKOH/g。此时,感光性树脂组合物的显影性特别提高。固体成分酸值更优选为80mgKOH/g~135mgKOH/g,进一步优选为90mgKOH/g~130mgKOH/g。
含羧基树脂(A1)的多分散度优选为1.0~4.8。此时,能够确保由感光性树脂组合物形成的固化物的良好的绝缘可靠性和耐镀覆性(例如非电解镀镍/金处理时的耐白化性),并且能够对感光性树脂组合物赋予优异的显影性。含羧基树脂(A1)的多分散度更优选为1.1~4.0,进一步优选为1.2~2.8。应予说明,多分散度是含羧基树脂(A1)的重均分子量(Mw)相对于数均分子量(Mn)的比的值(Mw/Mn)。
含羧基树脂(A1)的重均分子量(Mw)是由通过凝胶渗透色谱测得的分子量测定结果算出的。利用凝胶渗透色谱的分子量测定例如可以在以下的条件下进行。
GPC装置:昭和电工公司制SHODEX SYSTEM 11
柱:将SHODEX KF-800P、KF-005、KF-003、KF-001这4根串联
流动相:THF
流量:1ml/分钟
柱温:45℃
检测器:RI
换算:聚苯乙烯。
对含羧基树脂(A1)的原料以及含羧基树脂(A1)的合成时的反应条件详细地进行说明。
环氧化合物(a1)例如具有下述式(7)所示的结构(S7)。式(7)中的n例如为0~20的数。为了使含羧基树脂(A1)的分子量为适当的值,n的平均特别优选为0~1。如果n的平均值为0~1的范围内,则特别是酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)时,容易抑制因酸二酐(a3-2)的加成所致的分子量的过度增大。
Figure BDA0002393748700000101
羧酸(a2)包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)。羧酸(a2)可以仅包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)。或者,羧酸(a2)可以包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)和含有不饱和基团的羧酸(a2-1)以外的羧酸。
含有不饱和基团的羧酸(a2-1)可以含有例如在一分子中仅具有1个烯键式不饱和基团的化合物。更具体而言,含有不饱和基团的羧酸(a2-1)可以含有例如选自丙烯酸、甲基丙烯酸、ω-羧基-聚己内酯(n≈2)单丙烯酸酯、巴豆酸、肉桂酸、2-丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-丙烯酰氧基丙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基丙基邻苯二甲酸、2-丙烯酰氧基乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基马来酸、β-羧基乙基丙烯酸酯、2-丙烯酰氧基乙基四氢邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基四氢邻苯二甲酸、2-丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸和2-甲基丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸中的至少一种化合物。优选含有不饱和基团的羧酸(a2-1)含有丙烯酸。
羧酸(a2)可以包含多元酸(a2-2)。多元酸(a2-2)是在1分子内2个以上的氢原子可与金属原子置换的酸。多元酸(a2-2)优选具有2个以上的羧基。此时,环氧化合物(a1)与含有不饱和基团的羧酸(a2-1)和多元酸(a2-2)这两者反应。通过多元酸(a2-1)将存在于环氧化合物(a1)的2个分子中的环氧基交联,能够增大分子量。由此,能够进一步控制由感光性树脂组合物形成的被膜的粘性,并且能够进一步提高固化物的绝缘可靠性和耐镀覆性。
多元酸(a2-2)优选包含二羧酸。多元酸(a2-2)例如可以含有选自4-环己烯-1,2-二羧酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、马来酸、富马酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸中的一种以上的化合物。优选多元酸(a2-2)含有4-环己烯-1,2-二羧酸。
使环氧化合物(a1)与羧酸(a2)进行反应时,可采用公知的方法。例如,通过在环氧化合物(a1)的溶剂溶液中加入羧酸(a2),进一步根据需要加入热阻聚剂和催化剂进行搅拌混合,由此得到反应性溶液。可以利用常规方法使该反应性溶液在优选60℃~150℃、特别优选80℃~120℃的温度进行反应,由此得到中间体。此时的溶剂可以含有例如选自甲基乙基酮、环己酮等酮类、以及甲苯、二甲苯等芳香族烃类、以及乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、乙酸丁基溶纤剂、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯等乙酸酯类、以及二烷基二醇醚类中的至少一种成分。热阻聚剂可以含有例如选自氢醌和氢醌单甲醚中的至少一者。催化剂可以含有例如选自苄基二甲胺、三乙胺等叔胺类、三甲基苄基氯化铵、甲基三乙基氯化铵等季铵盐类、三苯基膦和三苯基锑中的至少一种成分。
催化剂特别优选含有三苯基膦。即,优选在三苯基膦的存在下,使环氧化合物(a1)与羧酸(a2)反应。此时,能够特别促进环氧化合物(a1)中的环氧基与羧酸(a2)的开环加成反应,能够实现95%以上、或者97%以上、或者大致100%的反应率(转换率)。因此,能够以高收率得到具有结构(S3)的中间体。另外,包含感光性树脂组合物的固化物的层中的离子迁移的发生得到抑制,该层的绝缘可靠性进一步提高。
使环氧化合物(a1)与羧酸(a2)反应时的羧酸(a2)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量优选为0.5摩尔~1.2摩尔。此时,能够得到具有优异的感光性和稳定性的感光性树脂组合物。从同样的观点考虑,含有不饱和基团的羧酸(a2-1)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量优选为0.5摩尔~1.2摩尔,更优选为0.8摩尔~1.2摩尔。或者,羧酸(a2)包含含有不饱和基团的羧酸(a2-1)以外的羧酸时,含有不饱和基团的羧酸(a2-1)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量可以为0.5摩尔~0.95摩尔。另外,羧酸(a2)包含多元酸(a2-2)时,多元酸(a2-2)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量优选为0.025摩尔~0.25摩尔。此时,能够得到具有优异的感光性和稳定性的感光性树脂组合物。
如此得到的中间体具备通过环氧化合物(a1)的环氧基与羧酸(a2)的羧基的反应而生成的羟基。
酸单酐(s3-1)为具有一个酸酐基的化合物。酸单酐(a3-1)可以含有二羧酸的酸酐。酸单酐(a3-1)可以含有例如选自邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、琥珀酸酐、甲基琥珀酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、戊二酸酐、环己烷-1,2,4-三羧酸-1,2-酐和衣康酸酐中的至少一种化合物。特别优选酸单酐(a3-1)含有1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐。即,优选酸酐(a3)含有1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐。即,优选含羧基树脂(A1)具有结构(S4)且式(4)中的B包含1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐残基。此时,能够确保感光性树脂组合物的良好的显影性,同时进一步抑制由感光性树脂组合物形成的被膜的粘性,并且进一步提高固化物的绝缘可靠性和耐镀覆性。1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐相对于酸单酐(a3-1)整体的量优选为20摩尔%~100摩尔%,更优选为40摩尔%~100摩尔%,但并不限于这些范围。
酸二酐(a3-2)为具有两个酸酐基的化合物。酸二酐(a3-2)可以含有四羧酸的酸酐。酸二酐(a3-2)可以含有例如选自1,2,4,5-苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、甲基环己烯四羧酸二酐、四羧酸二酐、萘-1,4,5,8-四羧酸二酐、乙烯四羧酸二酐、9,9’-双(3,4-二羧基苯基)芴二酐、甘油双(偏苯三酸酐酯)单乙酸酯、乙二醇双偏苯三酸酐酯、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)萘并〔1,2-c〕呋喃-1,3-二酮、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐和3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐中的至少一种化合物。特别优选酸二酐(a3-2)含有3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐。即,优选式(5)和式(6)中的D包含3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐残基。此时,能够确保感光性树脂组合物的良好的显影性,同时进一步抑制由感光性树脂组合物形成的被膜的粘性,并且进一步提高固化物的绝缘可靠性和耐镀覆性。3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐相对于酸二酐(a3-2)整体的量优选为20摩尔%~100摩尔%,更优选为40摩尔%~100摩尔%,但并不限于这些范围。
使中间体与酸酐(a3)进行反应时,可采用公知的方法。例如在中间体的溶剂溶液中加入酸酐(a3),进一步根据需要加入热阻聚剂和催化剂进行搅拌混合,由此得到反应性溶液。利用常规方法使该反应性溶液在优选60℃~150℃,特别优选80℃~120℃的温度进行反应,由此能够得到含羧基树脂(A1)。作为溶剂、催化剂和阻聚剂,可以使用适当的物质,也可以直接使用在中间体的合成时使用的溶剂、催化剂和阻聚剂。
催化剂特别优选含有三苯基膦。即,优选在三苯基膦的存在下,使中间体与酸酐(a3)反应。此时,能够特别促进中间体中的仲羟基与酸酐(a3)的反应,能够实现90%以上、95%以上、97%以上、或者大致100%的反应率(转化率)。因此,能够以高收率得到具有结构(S4)和结构(S5)中的至少一个结构的含羧基树脂(A1)。另外,包含感光性树脂组合物的固化物的层中的离子迁移的发生得到抑制,该层的绝缘可靠性进一步提高。
酸酐(a3)含有酸二酐(a3-2)和酸单酐(a3-1)时,酸二酐(a3-2)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量优选为0.05摩尔~0.24摩尔。另外,酸单酐(a3-1)相对于环氧化合物(a1)的环氧基1摩尔的量优选为0.3摩尔~0.7摩尔。此时,能够容易地得到酸值和分子量被适度调整的含羧基树脂(A1)。
也优选使中间体与酸酐(a3)在空气鼓泡下进行反应。此时,通过抑制所生成的含羧基树脂(A1)的分子量过度增大,感光性树脂组合物的基于碱性水溶液的显影性特别提高。
含羧基树脂(A)可以仅含有含羧基树脂(A1)或者仅含有含羧基树脂(A1)以外的含羧基树脂,也可以含有含羧基树脂(A1)和含羧基树脂(A1)以外的含羧基树脂。含羧基树脂(A1)以外的含羧基树脂包含不具有双酚芴骨架的含羧基树脂(以下,也称为含羧基树脂(A2))。
含羧基树脂(A2)例如可以含有具有羧基且不具有光聚合性的化合物(以下,称为(A2-1)成分)。(A2-1)成分含有例如包含具有羧基的烯键式不饱和化合物的烯键式不饱和单体的聚合物。具有羧基的烯键式不饱和化合物可以含有丙烯酸、甲基丙烯酸、ω-羧基-聚己内酯(n≈2)单丙烯酸酯等化合物。具有羧基的烯键式不饱和化合物也可以含有季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯等与二元酸酐的反应物。烯键式不饱和单体可以进一步含有邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙酯、直链或支链的脂肪族或脂环族(其中,环中可以局部具有不饱和键)的(甲基)丙烯酸酯等不具有羧基的烯键式不饱和化合物。
含羧基树脂(A2)可以含有具有羧基和烯键式不饱和基团的化合物(以下,称为(A2-2)成分)。另外,含羧基树脂(A2)可以仅含有(A2-2)成分。(A2-2)成分含有例如中间体与选自多元羧酸和其酸酐中的至少一种化合物(x3)的反应物即树脂(称为第一树脂(x)),所述中间体是在一分子中具有两个以上环氧基的环氧化合物(x1)与烯键式不饱和化合物(x2)的反应物。第一树脂(x)例如通过使环氧化合物(x1)中的环氧基与烯键式不饱和化合物(x2)中的羧基反应而得到中间体,使化合物(x3)加成于所述中间体而得到。环氧化合物(x1)可以含有甲酚酚醛清漆型环氧化合物、苯酚酚醛清漆型环氧化合物、联苯酚醛清漆型环氧化合物等适当的环氧化合物。特别优选环氧化合物(x1)含有选自联苯酚醛清漆型环氧化合物、甲酚酚醛清漆型环氧化合物中的至少1种化合物。环氧化合物(x1)可以仅含有联苯酚醛清漆型环氧化合物,或者仅含有甲酚酚醛清漆型环氧化合物。此时,由于环氧化合物(x1)的主链包含芳香族环,因此,能够降低感光性树脂组合物的固化物被例如含有高锰酸钾等的氧化剂显著腐蚀的程度。环氧化合物(x1)可以含有烯键式不饱和化合物(z)的聚合物。烯键式不饱和化合物(z)含有例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等具有环氧基的化合物(z1),或者进一步含有邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯等不具有环氧基的化合物(z2)。烯键式不饱和化合物(x2)优选含有丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少一者。化合物(x3)含有例如选自邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸等多元羧酸和这些多元羧酸的酸酐中的一种以上的化合物。特别优选化合物(x3)含有选自邻苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、甲基四氢邻苯二甲酸中的至少1种多元羧酸。
(A2-2)成分可以含有烯键式不饱和单体的聚合物与具有环氧基的烯键式不饱和化合物的反应物即树脂(称为第二树脂(y)),所述烯键式不饱和单体含有具有羧基的烯键式不饱和化合物。烯键式不饱和单体可以进一步含有不具有羧基的烯键式不饱和化合物。第二树脂(y)通过使聚合物中的羧基的一部分与具有环氧基的烯键式不饱和化合物反应而得到。烯键式不饱和单体可以进一步含有不具有羧基的烯键式不饱和化合物。具有羧基的烯键式不饱和化合物含有例如选自丙烯酸、甲基丙烯酸、ω-羧基-聚己内酯(n≈2)单丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯等化合物。不具有羧基的烯键式不饱和化合物含有例如邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基乙酯、直链或支链的脂肪族或脂环族(其中,环中可以局部具有不饱和键)的(甲基)丙烯酸酯等化合物。具有环氧基的烯键式不饱和化合物优选含有(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。
含羧基树脂(A)仅含有含羧基树脂(A1),仅含有含羧基树脂(A2),或者含有羧基树脂(A1)和含羧基树脂(A2)。含羧基树脂(A)优选含有30质量%以上的含羧基树脂(A1),更优选含有50质量%以上,进一步优选60质量%以上,更进一步优选100质量%。此时,能够特别提高感光性树脂组合物的固化物的耐热性和绝缘可靠性。另外,能够充分降低由感光性树脂组合物形成的被膜的粘性。进而,能够确保感光性树脂组合物的基于碱性水溶液的显影性。
不饱和化合物(B)能够对感光性树脂组合物赋予光固化性。不饱和化合物(B)可以含有例如选自(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等单官能(甲基)丙烯酸酯;以及二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、ε-己内酯改性季戊四醇六丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯中的至少一种化合物。
特别是不饱和化合物(B)优选含有三官能的化合物,即在一分子中具有三个不饱和键的化合物。此时,对由感光性树脂组合物形成的被膜进行曝光·显影时的分辨率提高,并且感光性树脂组合物的基于碱性水溶液的显影性特别提高。三官能的化合物可以含有例如选自三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、EO改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯和ε-己内酯改性三(2-丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯和乙氧基化甘油三(甲基)丙烯酸酯中的至少一种化合物。
不饱和化合物(B)也优选含有含磷化合物(含磷不饱和化合物)。此时,感光性树脂组合物的固化物的阻燃性提高。含磷不饱和化合物可以含有例如选自酸式磷酸2-甲基丙烯酰氧基乙酯(作为具体例,共荣社化学株式会社制的产品编号LIGHT ESTER P-1M和LIGHT ESTER P-2M)、酸式磷酸2-丙烯酰氧基乙酯(作为具体例,共荣社化学株式会社制的产品编号LIGHT ACRYLATE P-1A)、磷酸二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙酯(作为具体例,大八工业株式会社制的产品编号MR-260)以及昭和高分子株式会社制的HFA系列(作为具体例,二季戊四醇六丙烯酸酯与HCA(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)的加成反应物即产品编号HFA-6003和HFA-6007、己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯与HCA(9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)的加成反应物即产品编号HFA-3003和HFA-6127等)中的至少一种化合物。
不饱和化合物(B)可以含有预聚物。预聚物可以含有例如选自使具有烯键式不饱和键的单体聚合后加成烯键式不饱和基团而得到的预聚物以及低聚(甲基)丙烯酸酯预聚物类中的至少一种化合物。低聚(甲基)丙烯酸酯预聚物类可以含有例如选自环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、醇酸树脂(甲基)丙烯酸酯、有机硅树脂(甲基)丙烯酸酯和螺烷树脂(甲基)丙烯酸酯中的至少一种成分。
光聚合引发剂(C)含有例如酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)。即,感光性树脂组合物含有例如酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)。此时,用紫外线对感光性树脂组合物进行曝光时,能够对感光性树脂组合物赋予高的感光性。另外,包含感光性树脂组合物的固化物的层中的离子迁移的发生得到抑制,该层的绝缘可靠性进一步提高。
另外,酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)不易阻碍固化物的电绝缘性。因此,通过对感光性树脂组合物进行曝光固化,能够得到电绝缘性优异的固化物,该固化物适合作为例如阻焊剂层、抗镀剂层、抗蚀剂层、层间绝缘层。
酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)可以含有例如选自2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-乙基-苯基-次膦酸酯等单酰基氧化膦系光聚合引发剂以及双(2,6-二氯苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-4-丙基苯基氧化膦、双(2,6-二氯苯甲酰基)-1-萘基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)苯基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,5-二甲基苯基氧化膦、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、(2,5,6-三甲基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦等双酰基氧化膦系光聚合引发剂中的至少一种成分。特别优选酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)含有2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦,也优选酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)仅含有2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦。
光聚合引发剂(C)优选除酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)以外还含有羟基酮系光聚合引发剂(C2)。即,感光性树脂组合物优选含有羟基酮系光聚合引发剂(C2)。此时,与不含有羟基酮系光聚合引发剂(C2)的情况相比,能够对感光性树脂组合物赋予更高的感光性。由此,对由感光性树脂组合物形成的涂膜照射紫外线使其固化时,能够使涂膜从其表面到深部都充分地固化。作为羟基酮系光聚合引发剂(C2),例如可举出1-羟基-环己基-苯基-酮、苯基乙醛酸甲酯、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮和2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮。
酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)与羟基酮系光聚合引发剂(C2)的质量比优选为1:0.01~1:10的范围内。此时,能够均衡地提高由感光性树脂组合物形成的涂膜的表面附近的固化性和深部的固化性。在此,有时因感光性树脂组合物含有有机填料(E)而有机填料(E)在曝光时在感光性树脂组合物内产生光散射。此时,有可能产生无法由感光性树脂组合物得到良好的显影性的问题。从这样的观点考虑,为了使分辨率提高并由感光性树脂组合物得到良好的显影性,酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)与羟基酮系光聚合引发剂(C2)的质量比特别优选为1:0.01~1:1的范围内。
光聚合引发剂(C)也优选含有具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)。即,也优选感光性树脂组合物含有酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)和具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3),或者含有酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)、羟基酮系光聚合引发剂(C2)和具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)。此时,对由感光性树脂组合物形成的涂膜进行部分曝光后进行显影时,能够抑制未曝光的部分的固化,因此,分辨率变得特别高。因此,能够形成非常微细的图案的感光性树脂组合物的固化物。特别是由感光性树脂组合物制作多层印刷布线板的层间绝缘层并且通过光刻法在该层间绝缘层设置用于通孔的小径的孔时(参照图1),能够精密且容易地形成小径的孔。具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)例如可举出双(二乙基氨基)二苯甲酮。
具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)的量优选为0.5质量%~20质量%。如果具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)的量为0.5质量%以上,则分辨率变得特别高。另外,如果具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)的量为20质量%以下,则具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)不易阻碍感光性树脂组合物的固化物的电绝缘性。从同样的观点考虑,双(二乙基氨基)二苯甲酮相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1)的量优选为0.5质量%~20质量%。在此,有时因感光性树脂组合物含有有机填料(E)而有机填料(E)在曝光时在感光性树脂组合物内产生光散射。此时,有可能产生无法由感光性树脂组合物得到良好的显影性的问题。从这样的观点考虑,为了由感光性树脂组合物得到良好的分辨率,具有二苯甲酮骨架的光聚合引发剂(C3)的量相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1),特别优选为1质量%~18质量%。从同样的观点考虑,双(二乙基氨基)二苯甲酮的量相对于酰基氧化膦系光聚合引发剂(C1),特别优选为1质量%~18质量%。
感光性树脂组合物可以进一步含有公知的光聚合促进剂、敏化剂等。例如感光性树脂组合物可以含有选自1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲酰肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)等肟酯类;苯偶姻和其烷基醚类;苯乙酮、苯偶酰二甲基缩酮等苯乙酮类;2-甲基蒽醌等蒽醌类;2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等噻吨酮类;二苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚等二苯甲酮类;2,4-二异丙基呫吨酮等呫吨酮类;以及2-羟基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮等α-羟基酮类;2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮等含有氮原子的化合物中的至少一种成分。感光性树脂组合物可以含有光聚合引发剂(C)以及对二甲基苯甲酸乙酯、对二甲基氨基苯甲酸异戊酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯等叔胺系等公知的光聚合促进剂、敏化剂等。感光性树脂组合物根据需要可以含有可见光曝光用的光聚合引发剂和近红外线曝光用的光聚合引发剂中的至少一种。感光性树脂组合物可以含有光聚合引发剂(C)以及作为激光曝光法用敏化剂的7-二乙基氨基-4-甲基香豆素等香豆素衍生物、羰花青色素系、呫吨色素系等。
环氧化合物(D)能够对感光性树脂组合物赋予热固化性。环氧化合物(D)优选含有结晶性环氧树脂(D1)。此时,能够提高感光性树脂组合物的显影性。进而,后述的有机填料(E)含有有机填料(E1)时,有机填料(E1)中的羧基能够提高结晶性环氧树脂(D1)的相容性。由此,能够防止感光性树脂组合物中的结晶性环氧树脂(D1)的再结晶化。另外,环氧化合物(D)可以进一步含有非晶性环氧树脂(D2)。在此“结晶性环氧树脂”为具有熔点的环氧树脂,“非晶性环氧树脂”为不具有熔点的环氧树脂。
结晶性环氧树脂(D1)优选含有例如选自1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、氢醌型结晶性环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学株式会社制的商品名YDC-1312)、联苯型结晶性环氧树脂(作为具体例,三菱化学株式会社制的商品名YX-4000)、二苯基醚型结晶性环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学株式会社制的产品编号YSLV-80DE)、双酚型结晶性环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学株式会社制的商品名YSLV-80XY)、四苯酚乙烷型结晶性环氧树脂(作为具体例,日本化药株式会社制的产品编号GTR-1800)、双酚芴型结晶性环氧树脂(作为具体例,具有结构(S7)的环氧树脂)中的一种以上的成分。
结晶性环氧树脂(D1)优选在1分子中具有2个环氧基。此时,在温度反复变化的过程中,能够进一步使固化物不易产生裂纹。
结晶性环氧树脂(D1)优选具有150g/eq~300g/eq的环氧当量。该环氧当量为含有1克当量环氧基的结晶性环氧树脂(D1)的克重量。结晶性环氧树脂(D1)具有熔点。作为结晶性环氧树脂(D1)的熔点,例如可举出70℃~180℃。
特别优选环氧化合物(D)含有熔点110℃以下的结晶性环氧树脂(D1-1)。此时,感光性树脂组合物的基于碱性水溶液的显影性特别提高。熔点110℃以下的结晶性环氧树脂(D1-1)可以含有例如选自联苯型环氧树脂(作为具体例,三菱化学株式会社制的产品编号YX-4000)、联苯醚型环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学株式会社制的产品编号YSLV-80DE)和双酚型环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学制的产品编号YSLV-80XY)、双酚芴型结晶性环氧树脂(作为具体例,具有结构(S7)的环氧树脂)中的至少一种成分。
非晶性环氧树脂(D2)优选含有例如选自苯酚酚醛清漆型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON N-775)、甲酚酚醛清漆型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON N-695)、双酚A酚醛清漆型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON N-865)、双酚A型环氧树脂(作为具体例,三菱化学株式会社制的产品编号jER1001)、双酚F型环氧树脂(作为具体例,三菱化学株式会社制的产品编号jER4004P)、双酚S型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON EXA-1514)、双酚AD型环氧树脂、联苯酚醛清漆型环氧树脂(作为具体例,日本化药株式会社制的产品编号NC-3000)、氢化双酚A型环氧树脂(作为具体例,新日铁住金化学株式会社制的产品编号ST-4000D)、萘型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON HP-4032、EPICLON HP-4700、EPICLON HP-4770)、叔丁基邻苯二酚型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON HP-820)、二环戊二烯型环氧树脂(作为具体例,DIC制的产品编号EPICLON HP-7200)、金刚烷型环氧树脂(作为具体例,出光兴产株式会社制的产品编号ADAMANTATEX-E-201)、特殊二官能型环氧树脂(作为具体例,三菱化学株式会社制的产品编号YL7175-500和YL7175-1000;DIC株式会社制的产品编号EPICLON TSR-960、EPICLON TER-601、EPICLON TSR-250-80BX、EPICLON 1650-75MPX、EPICLON EXA-4850、EPICLON EXA-4816、EPICLON EXA-4822和EPICLON EXA-9726;新日铁住金化学株式会社制的产品编号YSLV-120TE)、橡胶状核壳聚合物改性双酚A型环氧树脂(作为具体例,钟化株式会社制的产品编号MX-156)、橡胶状核壳聚合物改性双酚F型环氧树脂(作为具体例,钟化株式会社制的产品编号MX-136)以及含有橡胶粒子的双酚F型环氧树脂(作为具体例,钟化株式会社制的产品编号Kaneace MX-130)中的至少一种成分。
环氧化合物(D)可以含有含磷环氧树脂。此时,感光性树脂组合物的固化物的阻燃性提高。可以在结晶性环氧树脂(D1)中含有含磷环氧树脂,或者可以在非晶性环氧树脂(D2)中含有含磷环氧树脂。含磷环氧树脂例如为磷酸改性双酚F型环氧树脂(作为具体例,DIC株式会社制的产品编号EPICLON EXA-9726和EPICLON EXA-9710)、新日铁住金化学株式会社制的产品编号EPOTOHTO FX-305等。
有机填料(E)能够对感光性树脂组合物赋予触变性。另外,有机填料(E)能够有助于提高使感光性树脂组合物的固化物粗糙化后的固化物层与由铜、金等构成的镀覆层的密合性。有机填料(E)特别优选具有羧基。即,有机填料(E)特别优选含有具有羧基的有机填料(E1)。有机填料(E1)的羧基中,一部分羧基可以在有机填料(E1)的表面露出。此时,能够提高使感光性树脂组合物的固化物粗糙化后的固化物层与镀覆层的密合性。
有机填料(E)也优选具有羟基。此时,也能够提高使感光性树脂组合物的固化物粗糙化后的固化物层与镀覆层的密合性。
有机填料(E1)在感光性树脂组合物中具有高的相容性,能够对感光性树脂组合物赋予更强的触变性。通过感光性树脂组合物含有具有羧基的有机填料(E1),能够提高感光性树脂组合物的显影性。另外,通过感光性树脂组合物含有有机填料(E1),能够降低由感光性树脂组合物的流动性引起的固化物层的不均匀性。由此,能够容易使固化物层的厚度均匀。此时,感光性树脂组合物可以不含有流变控制剂。
有机填料(E1)的羧基例如可以通过使丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、衣康酸等羧酸单体进行聚合或交联而形成为其生成物的侧链。羧酸单体具有羧基和聚合性不饱和双键。有机填料(E1)由于提高感光性树脂组合物的触变性,因此,使感光性树脂组合物的稳定性(特别是保存稳定性)提高。进而,有机填料(E1)由于具有羧基,因此,能够提高含有感光性树脂组合物的固化物的显影性,并且提高结晶性环氧树脂的相容性而防止在感光性树脂组合物中的结晶化。对于有机填料(E1)的羧基含量,例如有机填料(E1)的酸值以通过酸-碱滴定测得的酸值计优选为1mgKOH/g~60mgKOH/g。如果酸值小于1mgKOH/g,则感光性树脂组合物的稳定性和固化物的显影性有可能降低。如果酸值大于60mgKOH/g,则固化物的耐湿可靠性有可能降低。有机填料(E1)的酸值更优选为3mgKOH/g~40mgKOH/g。
有机填料(E)可以包含具有羧基的有机填料(E1)和具有羟基的有机填料这两者。
有机填料(E1)也优选具有羟基。即,有机填料(E1)也优选具有羧基和羟基。该羟基中,一部分羟基可以在有机填料(E1)的表面露出。如此,通过有机填料(E1)具有羟基,感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的分散性进一步提高。
有机填料(E1)的平均一次粒径优选为1μm以下。通过有机填料(E1)的平均一次粒径为1μm以下,能够高效地提高感光性树脂组合物的触变性。因此,感光性树脂组合物的稳定性进一步提高。另外,通过有机填料(E1)的平均一次粒径为1μm以下,能够使形成于固化物的粗糙面的粗糙度较细。由此,随着固化物的表面积增加,锚固效果变大,能够提高粗糙面与上述镀覆层的密合性。有机填料(E1)的平均一次粒径的下限没有特别限定,例如优选为0.001μm以上。应予说明,有机填料(E)的平均一次粒径利用激光衍射式粒度分布测定装置作为D50而测得。有机填料(E)的平均一次粒径更优选为0.4μm以下,进一步优选为0.1μm以下。这种情况下,能够使形成于固化物得粗糙面的粗糙度特别细。此外,能够在感光性树脂组合物中抑制曝光时的散射,由此,能够进一步提高感光性树脂组合物的分辨率。
有机填料(E1)优选以最大粒径小于1.0μm分散在感光性树脂组合物中,更优选以小于0.5μm分散。最大粒径利用例如激光衍射式粒度分布测定装置测得。或者,最大粒径通过用透射型电子显微镜(TEM)观察固化物而测得。有机填料(E1)有时在感光性树脂组合物中凝聚(例如可能形成二次粒子),此时,最大粒径是指凝聚后的粒子的尺寸。如果分散状态下的有机填料(E1)的最大粒径为上述的范围,则能够使形成于固化物的粗糙面的粗糙度更细。此外,能够在感光性树脂组合物中抑制曝光时的散射,由此,感光性树脂组合物的分辨率进一步提高。另外,感光性树脂组合物的稳定性提高。有机填料(E1)的平均一次粒径为0.1μm以下,特别优选有机填料(E1)以0.5μm以下的粒径分散。应予说明,发生粒子的凝聚时,最大粒径通常大于平均一次粒径。
有机填料(E1)优选包含橡胶成分。另外,有机填料(E1)优选仅包含橡胶成分。橡胶成分能够对感光性树脂组合物的固化物赋予柔软性。橡胶成分可由树脂构成。橡胶成分优选包含交联丙烯酸橡胶、交联NBR、交联MBS和交联SBR中的至少1种聚合物。此时,橡胶成分能够对感光性树脂组合物的固化物赋予优异的柔软性。进而,能够对固化物层的表面赋予更适度的粗糙面。在此,橡胶成分包含使构成上述聚合物的单体共聚时形成的交联结构。NBR一般而言是丁二烯与丙烯腈的共聚物,被分类为丁腈橡胶。MBS一般而言是由甲基丙烯酸甲酯、丁二烯、苯乙烯这3种成分构成的共聚物,被分类为丁二烯系橡胶。SBR一般而言是苯乙烯与丁二烯的共聚物,被分类为苯乙烯橡胶。作为有机填料(E1)的具体例,可举出JSR株式会社制的产品编号XER-91-MEK、JSR株式会社制的产品编号XER-32-MEK、JSR株式会社制的产品编号XSK-500等。这些有机填料(E1)中,XER-91-MEK为平均一次粒径0.07μm的具有羧基的交联橡胶(NBR),以该交联橡胶的含有比例为15重量%的甲基乙基酮分散液的形式提供,其酸值为10.0mgKOH/g。XER-32-MEK是使羧基改性氢化丁腈橡胶的聚合物(线状粒子)以相对于分散液总量含量为17重量%的方式分散在甲基乙基酮中而成的分散液。另外,XSK-500为平均一次粒径0.07μm的具有羧基和羟基的交联橡胶(SBR),以该交联橡胶的含有比例为15重量%的甲基乙基酮分散液的形式提供。如此,有机填料(E)可以以分散液的形式配合于感光性树脂组合物。即,橡胶成分可以以分散液的形式配合于感光性树脂组合物。另外,作为有机填料(E)的具体例,除上述以外,还可举出JSR株式会社制的产品编号XER-92等。
有机填料(E)可以含有橡胶成分以外的粒子成分。此时,有机填料(E)可以含有选自具有羧基的丙烯酸树脂微粒和具有羧基的纤维素微粒中的至少1种粒子成分。具有羧基的丙烯酸树脂微粒可以含有选自非交联苯乙烯·丙烯酸树脂微粒和交联苯乙烯·丙烯酸树脂微粒中的至少1种粒子成分。作为非交联苯乙烯·丙烯酸树脂微粒的具体例,可举出Nipponpaint Industrial Coatings Co.,LTD.制的产品编号FS-201(平均一次粒径0.5μm)。作为交联苯乙烯·丙烯酸树脂微粒的具体例,可举出Nipponpaint IndustrialCoatings Co.,LTD.制的产品编号MG-351(平均一次粒径1.0μm)和产品编号BGK-001(平均一次粒径1.0μm)。另外,有机填料(E)可以含有除选自上述的橡胶成分、丙烯酸树脂微粒和纤维素微粒中的粒子成分以外的粒子成分。此时,有机填料(E)可以含有具有羧基的粒子成分。即,该具有羧基的粒子成分可以与选自橡胶成分、丙烯酸树脂微粒和纤维素微粒中的粒子成分不同。
有机填料(E)可以进一步包含上述说明的有机填料(E1)以外的有机填料。有机填料(E1)以外的有机填料可以不具有羧基。有机填料(E1)以外的有机填料的平均一次粒径可以大于1μm。但是,从高效地得到触变性的观点、对固化物赋予粗糙面的观点和提高感光性树脂组合物的分辨率的观点考虑,感光性树脂组合物可以不含有机填料(E1)以外的有机填料。
有机填料(E)可以仅含有有机填料(E1),或者含有有机填料(E1)和有机填料(E1)以外的有机填料。有机填料(E)优选含有30质量%以上的有机填料(E1),更优选含有50质量%以上,进一步优选含有100质量%。此时,感光性树脂组合物的稳定性进一步提高。另外,此时,更容易对感光性树脂组合物的固化物赋予粗糙面。由此,能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。
二氧化硅(F)如上所述平均一次粒径为1nm~150nm。此时,在对包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的表面进行粗糙化处理时,能够使固化物层的表面粗糙度(Ra)不易变得过大。另外,此时,能够实现接下来对粗糙化后的固化物层进行镀覆处理时的固化物层与镀覆层的良好的密合性。二氧化硅(F)的平均一次粒径更优选为5nm~120nm,进一步优选为20nm~85nm,特别优选为25nm~65nm。应予说明,二氧化硅(F)的平均一次粒径例如可由使用动态光散射法测得的结果算出。
如果二氧化硅(F)的整体的平均一次粒径为1nm~150nm,则二氧化硅(F)可以包含具有不同的平均一次粒径的两种以上的二氧化硅。即二氧化硅(F)优选包含第一二氧化硅(F1)和平均一次粒径与第一二氧化硅(F1)不同的第二二氧化硅(F2)。此时,包含感光性树脂组合物的固化物层的分辨率提高,并且包含感光性树脂组合物的固化物层能够使粗糙化处理时的表面为更良好的表面粗糙度(Ra),能够具有与进行镀覆处理时的镀覆层的更良好的密合性。另外,此时,能够进一步降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的热膨胀系数,能够进一步降低介电损耗角正切。
优选第一二氧化硅(F1)的平均一次粒径为20nm~100nm且第二二氧化硅(F2)的平均一次粒径为1nm以上且小于20nm。此时,包含感光性树脂组合物的固化物层能够使进行粗糙化处理时的表面为优选良好的表面粗糙度(Ra),且能够进一步提高包含感光性树脂组合物的固化物层的分辨率。第一二氧化硅(F1)的平均一次粒径如果为20nm以上且小于70nm,则更优选,如果为30nm~60nm,则进一步优选。第二二氧化硅(F2)的平均一次粒径只要根据第一二氧化硅(F1)的平均一次粒径适当调整即可,例如第一二氧化硅(F1)的平均一次粒径为20nm~100nm时,第二二氧化硅(F2)的平均粒径如果为1nm~15nm,则更优选,如果为10nm~15nm,则进一步优选。第一二氧化硅(F1)与第二二氧化硅(F2)的质量比优选为20:80~80:20。此时,能够进一步降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的热膨胀系数,能够进一步降低介电损耗角正切。
二氧化硅(F)优选包含来自硅溶胶的二氧化硅粒子。此时,能够提高感光性树脂组合物的透明性。因此,二氧化硅(F)能够有助于提高感光性树脂组合物的固化物的分辨率。硅溶胶的例子包含球状硅溶胶和链状硅溶胶。作为硅溶胶的具体例,可举出日产化学工业株式会社制的有机硅溶胶:产品编号MA-ST-M、MA-ST-L、IPA-ST、IPA-ST-ZL、IPA-ST-UP、EG-ST、NPC-ST-30、PGM-ST、DMAC-ST、MEK-ST-40、MIBK-ST、MIBK-ST-L、CHO-ST-M、EAC-ST、TOL-ST、MEK-AC-4130Y、MEK-AC-5140Z、PGM-AC-2140Y、PGM-AC-4130Y、MIBK-AC-2140Z、MIKB-SD-L、MEK-EC-6150P、MEK-EC-7150P、EP-F2130Y、EP-F6140P、EP-F7150P、PMA-ST、MEK-EC-2130Y、MEK-AC-2140Z、MEK-ST-L、MEK-ST-ZL、MEK-ST-UP;Hanse-Chemie公司制的NANOCRYL:产品编号XP0396、XP0596、XP0733、XP0746、XP0765、XP0768、XP0953、XP0954、XP1045;Hanse-Chemie公司制的NANOPOX:产品编号XP0516、XP0525、XP0314等。
如此,二氧化硅(F)能够使包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的粗糙化处理后的固化物层的表面粗糙度(Ra)不会过度变大,因此,感光性树脂组合物能够以粗糙化处理后的表面具有微细且均匀的凹凸的方式形成固化物。因此,通过含有二氧化硅(F),能够降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的热膨胀系数。另外,在本实施方式中,能够降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的介电损耗角正切。因此,能够提高具备由感光性树脂组合物的固化物构成的层的印刷布线板的高频传输性能。因此,具备该固化物层的印刷布线板能够具有优异的高频特性。
本实施方式中的三嗪树脂(G)是在三嗪骨架具有1个以上氨基的氨基三嗪与甲醛的缩合物或者将该缩合物聚合而得到的热固化性树脂,具有至少一个三嗪骨架且具有键合于该三嗪骨架的氨基。
三嗪树脂(G)优选满足在25℃为液体状态的条件以及感光性树脂组合物含有溶剂(I)且在25℃溶解于溶剂(I)的条件中的至少一者。此时,三嗪树脂(G)可以仅满足在25℃为液体状态的条件,也可以仅满足感光性树脂组合物含有溶剂(I)且在25℃溶解于溶剂(I)的条件。或者,三嗪树脂(G)可以同时满足在25℃为液体状态以及感光性树脂组合物含有溶剂(H)且在25℃溶解于溶剂(I)这两个条件。三嗪树脂(G)通过满足上述条件中的任一者,在调整感光性树脂组合物时,能够以液体状态或溶液状态调整三嗪树脂(G)。而且,三嗪树脂(G)在感光性树脂组合物中能够具有高的分散性。
特别是如果三嗪树脂(G)在25℃为液体状态,则三嗪树脂(G)在感光性树脂组合物中具有特别高的分散性。此时,由于感光性树脂组合物的分散性优异,涂布性变得良好,能够减少感光性树脂组合物的固化物产生不均。因此,即使对感光性树脂组合物的粗糙化后的固化物层的表面赋予粗糙面,也能够维持该表面的均匀性。由此,能够提高固化物层与由铜、金等构成的镀覆层的密合性。进而,由于感光性树脂组合物含有三嗪树脂(G),因此,即使在利用氧化剂对感光性树脂组合物的固化物层进行粗糙化的情况下,也能够降低固化物层被腐蚀的程度。因此,在镀覆处理前对固化物层的表面进行粗糙化时,能够不易使固化物层的厚度变薄。在本实施方式中,感光性树脂组合物含有二氧化硅(F)以及三嗪树脂(G),因此,显著地呈现对感光性树脂组合物的固化物层进行粗糙化处理时的如上所述的效果。
在本实施方式中,感光性树脂组合物可能含有溶剂(I),但三嗪树脂(G)在25℃为液体状态时,感光性树脂组合物可以不含有溶剂(I)。但是,从感光性树脂组合物的液态化或清漆化、粘度调整、涂布性的调整、造膜性的调整等观点考虑,即使在三嗪树脂(G)在25℃为液体状态的情况下,也优选含有溶剂(I)。含有溶剂(I)时,即使在三嗪树脂(G)在25℃为液体状态,也可以在25℃溶解于溶剂(I)。
溶剂(I)含有例如选自水、乙醇、异丁醇、1-丁醇、异丙醇、己醇、乙二醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇等直链、支链、仲醇或多元醇类;甲基乙基酮、环己酮等酮类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;Swasol系列(丸善石油化学公司制)、Solvesso系列(Exxon Chemical公司制)等石油系芳香族系混合溶剂;溶纤剂、丁基溶纤剂等溶纤剂类;卡必醇、丁基卡必醇等卡必醇类;乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、丙二醇甲醚等亚烷基二醇烷基醚类;二丙二醇甲醚等聚丙二醇烷基醚类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纤剂、卡必醇乙酸酯等乙酸酯类;以及二烷基二醇醚类中的至少一种化合物。
感光性树脂组合物含有溶剂(I)时,三嗪树脂(G)优选在25℃具有对选自异丁醇、1-丁醇、异丙醇、乙二醇单异丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、乙二醇单丁醚、二甲苯和水中的至少一种的溶解性。换言之,溶剂(I)优选包含选自异丁醇、1-丁醇、异丙醇、乙二醇单异丙醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、乙二醇单丁醚、二甲苯和水中的至少一种。此时,可以以三嗪树脂(G)具有对溶剂(I)的溶解性的方式设计感光性树脂组合物中的溶剂。三嗪树脂(G)对溶剂的溶解性只要确认例如相对于异丁醇或1-丁醇100质量份在80℃溶解70质量份以上的三嗪树脂(G)并且在25℃维持溶液状态即可。另外,三嗪树脂(G)在25℃溶解于溶剂(I)可以通过例如将配合在感光性树脂组合物中时的溶剂(I)与三嗪树脂(G)以与感光性树脂组合物中的质量比相同的质量比进行混合来确认。
三嗪树脂(G)如上所述是具有键合于三嗪骨架的至少一个氨基的氨基三嗪与甲醛的缩合物或者将该缩合物聚合而得到的热固化性树脂。因此,三嗪树脂(G)具有至少一个三嗪骨架且具有键合于该三嗪骨架的至少一个氨基。氨基可以为伯氨基、仲氨基和叔氨基中的任一者。特别优选氨基为仲氨基或叔氨基,优选不是伯氨基。即,三嗪树脂(G)优选不具有伯氨基。一个三嗪骨架能够键合1个~3个的氨基,键合于三嗪骨架的氨基可以仅包含仲氨基,也可以仅包含叔氨基,或者可以包含仲氨基和叔氨基两者。
三嗪树脂(G)是例如键合于三嗪骨架的3个氨基均为伯氨基的三聚氰胺(1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺)与甲醛的缩合物或者将该缩合物聚合而得到的热固化性树脂。此时,三嗪树脂(G)包含例如三聚氰胺所具有的各伯氨基中的至少一个氢原子被羟甲基化而成的羟甲基化合物或者将该羟甲基化合物中的羟基进一步烷氧基化而成的化合物。
三嗪树脂(G)优选具有选自N-羟甲基(-N(CH2OH)H基)和N-烷氧基烷基(-N(R9OR10)H基)中的至少一个作为仲氨基。此时,即使用氧化剂对固化物层的表面进行处理而粗糙化,也能够维持其表面的均匀性,并且能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。上述的R9例如为直链状或支链状的烃,具体而言,R9例如为亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。另外,R10例如为碳原子数1~4的烷基,具体而言,R10例如为甲基、乙基、丙基或丁基。丙基为1-丙基或2-丙基(异丙基),丁基为正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。仲氨基更优选为选自N-羟甲基和N-烷氧基甲基中的至少一个氨基。
另外,三嗪树脂(G)也优选具有选自N,N-二羟甲基(-N(CH2OH)2基)、N-羟甲基-N-烷氧基烷基(-N(CH2OH)(R11OR12)基)、N,N-双(烷氧基烷基)基(-N(R11OR12)2基-N(R11OR12)(R13OR14)基和-N(R13OR14)2基)中的至少一个作为叔氨基。此时,也是即使用氧化剂对固化物层的表面进行处理而粗糙化,也能够维持其表面的均匀性,并且能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。上述的R11和R13各自独立地为例如直链状或支链状的烃,具体而言,R11和R13例如为亚甲基、亚乙基、亚丙基或亚丁基。另外,R12和R14各自独立地为例如碳原子数1~4的烷基,具体而言,R12和R14各自独立地为例如甲基、乙基、丙基或丁基。丙基为1-丙基或2-丙基(异丙基),丁基为正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。
叔氨基更优选为选自N,N-二羟甲基、N-羟甲基-N-烷氧基甲基和N,N-双(烷氧基甲基)中的至少一个基团。N,N-双(烷氧基甲基)的例子包含-N(CH2OCH3)2、-N(CH2OBu)2和-N(CH2OCH3)(CH2OBu)(Bu表示丁基)。
键合于三嗪骨架的叔氨基进一步优选为N,N-双(烷氧基甲基)或N-羟甲基-N-烷氧基甲基。在此,N,N-双(烷氧基甲基)为-N(CH2OR12)2基、-N(CH2OR12)(CH2OR14)基或-N(CH2OR14)2基,N-羟甲基-N-烷氧基甲基为(-N(CH2OH)(CH2OR12)基。另外,与上述同样地,R12和R14优选各自独立地为碳原子数1~4的烷基。具体而言,R12和R14优选各自独立地为例如甲基、乙基、丙基或丁基。丙基为1-丙基或2-丙基(异丙基),丁基为正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。此时,即使对粗糙化后的固化物层的表面赋予粗糙面,也能够维持该表面的更高的均匀性,并且能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。
作为三嗪树脂(G)的具体的制品,例如可举出日本Cytec Industries 株式会社制的商品名Cymel 300、Cymel 301、Cymel 303、Cymel 350、Cymel 370、Cymel 771、Cymel325、Cymel 327、Cymel 703、Cymel 712、Mycoat 715、Cymel 701、Cymel 267、Cymel 285、Cymel 232、Cymel 235、Cymel 236、Cymel 238、Cymel 211、Cymel 254、Cymel 204、Mycoat212、Cymel 202、Cymel 207、Mycoat 506、Mycoat 508、Cymel 1123、Mycoat 102、Mycoat105、Mycoat 106、Mycoat 1128、DIC株式会社制的商品名AMIDIR J-820-60、AMIDIR L-109-65、AMIDIR L-117-60、AMIDIR L-127-60、AMIDIR 13-548、AMIDIR G-821-60、AMIDIR L-110-60、AMIDIR L-125-60、AMIDIR L-166-60B、AMIDIR L-105-60、AMIDIR S-695、AMIDIR S-683-IM、AMIDIR TD-126和AMIDIR 15-594以及株式会社三和化学制的商品名MW-30MLF、MW-30M、MW-30LF、MW-30、MW-22、MS-11、MW-12LF、MS-001、MZ-351、MX-730、MX-750、MX-706、MX-035、MX-45、MX-410、BL-60和BX-4000等。
三嗪树脂(G)的数均分子量优选为170~10000,更优选为180~5000,进一步优选为200~3000。
另外,如果感光性树脂组合物含有三嗪树脂(G),则例如在镀覆层或设置于芯材上的导体布线形成固化物层时,分散于感光性树脂组合物中的三嗪树脂(G)能够和与固化物层的接触面的金属元素配位键合。因此,能够进一步提高感光性树脂组合物的固化物层与镀覆层的密合性。作为金属元素,例如可举出金、銀、铜、镍。
在本实施方式中,感光性树脂组合物优选不含三嗪树脂(G)以外的三嗪树脂,但只要不脱离本发明的效果,则也可以含有。三嗪树脂(G)以外的三嗪树脂的例子包含不满足在25℃为液体状态以及感光性树脂组合物含有溶剂且在25℃对感光性树脂组合物中的溶剂具有溶解性这两个条件的三聚氰胺衍生物和胍胺衍生物。
感光性树脂组合物优选进一步含有偶联剂(H)。偶联剂(H)包含偶联剂(H1),偶联剂(H1)含有选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一个原子。偶联剂(H1)进一步具有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团。即,优选感光性树脂组合物进一步含有偶联剂(H),偶联剂(H)含有偶联剂(H1),所述偶联剂(H1)含有选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一种原子且具有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团。偶联剂(H1)与含羧基树脂(A)中的羧基反应,相互作用。另外,含羧基树脂(A)具有羟基时,偶联剂(H1)也与含羧基树脂(A)中的羟基反应,相互作用。在有机填料(E)具有羧基的情况下,例如在有机填料(E)含有有机填料(E1)的情况下,偶联剂(H1)与有机填料(E1)的羧基反应,相互作用。在有机填料(E)具有羟基的情况下,例如在有机填料(E)含有有机填料(E1)且有机填料(E1)具有羟基的情况下,偶联剂(H1)也与有机填料(E)的羟基反应,相互作用。另外,偶联剂(H1)与二氧化硅(F)相互作用。如此,偶联剂(H1)由于与含羧基树脂(A)、有机填料(E)和二氧化硅(F)分别相互作用,因此,能够提高感光性树脂组合物中的有机填料(E)和二氧化硅(F)的分散性。由此,能够提高感光性树脂组合物的触变性和稳定性(特别是保存稳定性)。
偶联剂(H1)可以含有两个以上的烷氧基,也可以含有两个以上的酰氧基,还可以含有两个以上的醇盐。另外,偶联剂(H1)可以含有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的不同的官能团。选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团优选直接键合于选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一个原子。
偶联剂(H1)特别优选含有硅原子。通过偶联剂(H1)含有硅原子,能够高效地提高感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的分散性。因此,感光性树脂组合物的触变性和稳定性进一步提高。偶联剂(H1)例如可以为硅烷偶联剂。具体而言,作为偶联剂(H1),例如可举出四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、N,N-二甲基-3-(三甲氧基甲硅烷基)丙胺、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基氯二甲基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基二甲氧基甲基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、环己基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、苄基三乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、对甲苯基三甲氧基硅烷、4-乙烯基苯基三甲氧基硅烷、1-萘基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、11-五氟苯氧基十一烷基三甲氧基硅烷、五氟苯基三甲氧基硅烷、11-叠氮基十一烷基三甲氧基硅烷、2-氰基乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷等。
偶联剂(H1)含有铝原子时,作为偶联剂(H1),例如可举出乙酰烷氧基二异丙醇铝、二异丙氧基单乙基乙酰乙酸铝、三乙基乙酰乙酸铝等。
偶联剂(H1)含有钛原子时,作为偶联剂(H1),例如可举出异丙基三硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(焦磷酸二辛酯)钛酸酯、四辛基双(磷酸二(十三烷基)酯)钛酸酯、四(2-2-二烯丙氧基甲基-1-丁基)双(磷酸二(十三烷基)酯)钛酸酯、双(焦磷酸二辛酯)氧基乙酸酯钛酸酯、双(焦磷酸二辛酯)亚乙基钛酸酯等。
偶联剂(H1)含有锆原子时,作为偶联剂(H1),例如可举出四正丙醇锆、四正丁醇锆等。
偶联剂(H1)优选含有选自甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的官能团。甲氧基和乙氧基被分类为烷氧基。另外,乙酰氧基被分类为酰氧基。偶联剂(H1)可以仅含有甲氧基,也可以仅含有乙氧基,还可以仅含有乙酰氧基。另外,偶联剂(H1)可以含有选自甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的不同的官能团。通过偶联剂(H1)含有选自甲氧基、乙氧基和乙酰氧基中的官能团,有机填料(E1)与偶联剂(H1)的反应性提高,更不易产生感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的凝聚。因此,感光性树脂组合物的触变性和稳定性进一步提高。另外,能够得到感光性树脂组合物的良好的分辨率。
偶联剂(H1)优选含有两个~四个选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团。偶联剂(H1)可以含有两个~四个烷氧基,也可以含有两个~四个酰氧基,还可以含有两个~四个醇盐。例如,偶联剂(H1)可以含有两个~四个甲氧基,也可以含有两个~四个乙氧基,还可以含有两个~四个乙酰氧基。另外,偶联剂(H1)可以含有两个~四个选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的不同的官能团。通过偶联剂(H1)含有两个~四个选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团,能够抑制因有机填料(E)与偶联剂(H1)的反应所致的过量的交联反应,在提高感光性树脂组合物中的有机填料(E)的分散性的同时能够抑制凝胶化。
偶联剂(H1)优选具有选自氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基、巯基、异氰酸酯基和硫醚基中的至少一个官能团。通过偶联剂(H1)含有选自氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基、巯基、异氰酸酯基和硫醚基中的至少一个官能团,能够与机填料(E1)中所含的羧基反应,能够进一步高效地提高感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的分散性。因此,感光性树脂组合物的触变性、稳定性(特别是保存稳定性)和分辨率进一步提高。
偶联剂(H1)含有氨基时,氨基例如以氨基烷基的形式来导入。另外,偶联剂(H1)含有环氧基时,环氧基例如以环氧丙氧基的形式来导入。偶联剂(H1)含有乙烯基时,乙烯基例如直接键合于硅原子。通过偶联剂(H1)含有氨基、环氧基或乙烯基,能够提高与有机填料(E)的反应性,能够进一步高效地提高感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的分散性。优选偶联剂(H1)具有环氧基或乙烯基。通过偶联剂(H1)具有环氧基或乙烯基,感光性树脂组合物的线间绝缘性提高,稳定性进一步提高。
偶联剂(H)可以进一步包含偶联剂(H1)以外的偶联剂。偶联剂(H1)以外的偶联剂可以不含有选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一种原子。偶联剂(H1)以外的偶联剂可以不含有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐中的官能团。但是,从高效地得到有机填料(E)的分散性的观点并且提高感光性树脂组合物的触变性和稳定性的观点考虑,感光性树脂组合物可以不含偶联剂(H1)以外的偶联剂。
偶联剂(H)仅含有偶联剂(H1),或者含有偶联剂(H1)和偶联剂(H1)以外的偶联剂。偶联剂(H)优选含有30质量%以上的偶联剂(H1),更优选含有50质量%以上,进一步优选含有100质量%。此时,能够特别提高感光性树脂组合物中的有机填料(E)的分散性。
感光性树脂组合物中的成分的量可以以感光性树脂组合物具有光固化性且能够通过碱性溶液进行显影的方式适当调整。
如果含羧基树脂(A)的量相对于感光性树脂组合物的固体成分量为5质量%~85质量%,则优选,如果为10质量%~75质量%,则更优选,如果为20质量%~50质量%,则进一步优选。另外,如果含羧基树脂(A1)的量相对于感光性树脂组合物的固体成分量为5质量%~85质量%,则优选,如果为10质量%~75质量%,则更优选,如果为20质量%~50质量%,则进一步优选。
如果不饱和化合物(B)相对于含羧基树脂(A)的量为1质量%~50质量%,则优选,如果为10质量%~45质量%,则更优选,如果为21质量%~40质量%的范围内,则进一步优选。
光聚合引发剂(C)相对于含羧基树脂(A)的量优选为0.1质量%~30质量%,如果为1质量%~25质量%,则进一步优选。
关于环氧化合物(D)的量,环氧化合物(D)中所含的环氧基的当量的合计相对于含羧基树脂(A)中所含的羧基1当量,优选为0.7~2.5,更优选为0.7~2.3,如果为0.7~2.0,则进一步优选。另外,结晶性环氧树脂(D1)中所含的环氧基的当量的合计相对于含羧基树脂(A)中所含的羧基1当量,优选为0.1~2.0,如果为0.2~1.9,则更优选,如果为0.3~1.5,则进一步优选。或者结晶性环氧树脂(D1)中所含的环氧基的当量的合计相对于含羧基树脂(A)中所含的羧基1当量可以为0.7~2.5。
有机填料(E)相对于含羧基树脂(A)的含量优选为1质量%~60质量%。通过有机填料(E)的含量为该范围,感光性树脂组合物的触变性提高,稳定性提高。另外,能够将感光性树脂组合物的固化物的表面适度地粗糙化。由此,能够提高固化物的粗糙面与镀覆层的密合性。有机填料(E)相对于含羧基树脂(A)的含量更优选为5质量%~30质量%,进一步优选为10质量%~17质量%。含有有机填料(E1)时,有机填料(E1)的含量相对于感光性树脂组合物的固体成分量优选为1质量%~60质量%。如果为该范围内,则能够对由感光性树脂组合物构成的固化物赋予分辨率,进而,能够进一步提高在对该固化物赋予了粗糙面的固化物层实施镀覆处理而形成镀覆层时的固化物层与镀覆层的密合性。有机填料(E1)的含量更优选为3质量%~30质量%,进一步优选为5质量%~20质量%,特别优选为10质量%~17质量%。橡胶成分的含量相对于含羧基树脂(A)优选为1质量%~60质量份,更优选为5质量%~20质量%,进一步优选为10质量%~17质量%。
二氧化硅(F)相对于含羧基树脂(A)的含量优选为5质量%~300质量%。如果为该范围内,则能够进一步抑制包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的粗糙化处理中的膜厚的过度减少,能够使表面粗糙度(Ra)不易过度变大。另外,这种情况下,能够进一步降低固化物层的热膨胀系数和介电损耗角正切。二氧化硅(F)相对于含羧基树脂(A)的含量更优选为10质量%~200质量%,进一步优选为30质量%~170质量%,特别优选为70质量%~130质量%。
三嗪树脂(G)相对于含羧基树脂(A)的含量优选为0.5质量%~20质量%。如果为该范围内,则能够进一步抑制对感光性树脂组合物的固化物赋予粗糙面时的固化物层的厚度减少,能够进一步抑制粗糙面化处理后的表面变得不均匀。另外,如果为该范围内,则能够维持由感光性树脂组合物构成的固化物的分辨率。进而,这种情况下,能够进一步提高在对固化物赋予了粗糙面的固化物层实施镀覆处理而形成镀覆层时的固化物层与镀覆层的密合性。三嗪树脂(G)的含量更优选为1质量%~18质量%,进一步优选为1.5质量%~15质量%,特别优选为2质量%~12质量%。
感光性树脂组合物含有偶联剂(H)时,将含羧基树脂(A)的含量设为100质量份时,偶联剂(H)的含量优选为0.01质量份~7质量份。通过偶联剂(H)的含量为该范围,防止感光性树脂组合物中的二氧化硅(F)和有机填料(E)的凝聚,分散性提高。将二氧化硅(F)、和有机填料(E)的合计量设为100质量份时,偶联剂(H)的含量更优选为0.05质量份~5质量份。另外,将含羧基树脂(A)的含量设为100质量份时,偶联剂(H1)的含量优选为0.01质量份~7质量份。通过偶联剂(H1)的含量为该范围,高效地防止感光性树脂组合物中的二氧化硅(F)和有机填料(E1)的凝聚,分散性有效地提高。将二氧化硅(F)和有机填料(E1)的合计量设为100质量份时,偶联剂(H1)的含量更优选为0.05质量份~5质量份。
感光性树脂组合物含有溶剂(I)时,溶剂(I)的量可根据三嗪树脂(G)的性状而适当调整。例如,能够以在使由感光性树脂组合物形成的涂膜干燥时溶剂(I)迅速地挥散而消失的方式,即以溶剂(I)不残留于干燥膜的方式进行调整。溶剂(I)相对于感光性树脂组合物整体的量优选为大于0质量%且为99.5质量%以下的范围内,如果为15质量%~60质量%的范围内,则进一步优选。应予说明,有机溶剂的优选的比例根据感光性树脂组合物的制备方法、涂布方法等而不同,因此,优选根据它们而适当调节适当比例。应予说明,在本实施方式中,固体成分量是指从感光性树脂组合物中除去溶剂等挥发性成分后的全部成分的合计量。
只要不阻碍本实施方式的效果,则感光性树脂组合物可以进一步含有上述成分以外的成分。
感光性树脂组合物可以含有选自被己内酰胺、肟、丙二酸酯等封端的甲苯二异氰酸酯系、吗啉二异氰酸酯系、异佛尔酮二异氰酸酯系和六亚甲基二异氰酸酯系的封端异氰酸酯;丁基化尿素树脂;上述以外的各种热固化性树脂;紫外线固化性环氧(甲基)丙烯酸酯;对双酚A型、苯酚酚醛清漆型、甲酚酚醛清漆型、脂环型等环氧树脂加成(甲基)丙烯酸而得到的树脂;以及邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、苯氧基树脂、氨酯树脂、氟树脂等高分子化合物中的至少一种树脂。
感光性树脂组合物可以含有用于使环氧化合物(D)固化的固化剂。固化剂可以含有例如选自咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、4-苯基咪唑、1-氰基乙基-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑等咪唑衍生物;双氰胺、苄基二甲胺、4-(二甲基氨基)-N,N-二甲基苄胺、4-甲氧基-N,N-二甲基苄胺、4-甲基-N,N-二甲基苄胺等胺化合物;己二酰肼、癸二酰肼等肼化合物;三苯基膦等磷化合物;酸酐;酚;硫醇;路易斯酸胺配合物;以及
Figure BDA0002393748700000351
盐中的至少一种成分。这些成分的市售品例如为四国化成株式会社制的2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(均为咪唑系化合物的商品名)、San-Apro株式会社制的U-CAT3503N、UCAT3502T(均为二甲胺的封端异氰酸酯化合物的商品名)、DBU、DBN、U-CATSA102、U-CAT5002(均为二环式脒化合物和其盐)。
感光性树脂组合物可以进一步含有上述的二氧化硅(F)以外的无机填料。二氧化硅(F)以外的无机填料可以含有平均一次粒径不在1nm~150nm的范围内的二氧化硅填料,也可以含有二氧化硅填料以外的无机填料。二氧化硅填料以外的无机填料的例子包含硫酸钡、碳纳米管、滑石、膨润土、氢氧化铝、氢氧化镁和氧化钛。例如,感光性树脂组合物含有氧化钛、氧化锌等白色的材料时,能够使感光性树脂组合物和其固化物白色化。但是,从得到感光性树脂组合物的固化物层的良好的粗糙化处理后的表面粗糙度(Ra)的观点考虑,可以不含有二氧化硅(F)以外的无机填料。感光性树脂组合物含有二氧化硅(F)和二氧化硅(F)以外的无机填料时,相对于二氧化硅(F)与二氧化硅(F)以外的无机填料的含量的合计,二氧化硅(F)的含量优选为30质量%以上,更优选为50质量%以上,进一步优选为80质量%以上,特别优选为90质量%以上。
感光性树脂组合物可以含有三嗪树脂(G)以外的密合性赋予剂。作为密合性赋予剂,例如可举出乙酰胍胺(2,4-二氨基-6-甲基-1,3,5-三嗪)和苯并胍胺(2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪)等胍胺衍生物以及2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-均三嗪、2-乙烯基-4,6-二氨基-均三嗪·异氰脲酸加成物、2,4-二氨基-6-甲基丙烯酰氧基乙基-均三嗪·异氰脲酸加成物等均三嗪衍生物。
只要不阻碍本发明的效果,则感光性树脂组合物也可以含有三聚氰胺,但优选不含有三聚氰胺。应予说明,含有三聚氰胺的情况下,将含羧基树脂(A)的含量设为100质量份时,三聚氰胺的含量优选为0.1质量%~6质量%。
感光性树脂组合物可以含有流变控制剂。利用流变控制剂,容易将感光性树脂组合物的粘性优化。作为流变控制剂,例如可举出脲改性中极性聚酰胺(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-430、BYK-431)、多羟基羧酸酰胺(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-405)、改性脲(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-410、BYK-411、BYK-420)、高分子脲衍生物(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-415)、脲改性氨基甲酸酯(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-425)、聚氨酯(BYK Chemie Japan株式会社制的产品编号BYK-428)、蓖麻油蜡、聚乙烯蜡、聚酰胺蜡、膨润土、高岭土、粘土。但是,感光性树脂组合物可以利用有机填料(E1)将粘性进一步优化。因此,感光性树脂组合物也可以不含有流变控制剂。
感光性树脂组合物可以含有选自固化促进剂;着色剂;有机硅、丙烯酸酯等共聚物;流平剂;触变剂;阻聚剂;防光晕剂;阻燃剂;消泡剂;抗氧化剂;表面活性剂;颜料;以及高分子分散剂中的至少一种成分。
在制备本实施方式的感光性树脂组合物时,例如将感光性树脂组合物的原料混合,通过使用例如三辊磨机、球磨机、砂磨机等公知的混炼方法进行混炼,能够制备感光性树脂组合物。原料包含液态的成分、粘度低的成分等时,首先将原料中除液态的成分、粘度低的成分等以外的部分混炼而制备混合物后,在得到的混合物中加入液态的成分、粘度低的成分等进行混合,由此可以制备感光性树脂组合物。感光性树脂组合物包含溶剂(I)时,可以首先将原料中溶剂(I)的一部分或全部与三嗪树脂(G)混合,然后与剩余原料混合。另外,使用有机填料(E)的分散液和二氧化硅(F)的分散液等分散液时,通过在分散液中混合有机填料(E)或二氧化硅(F)以外的上述的原料的成分,可以制备感光性树脂组合物。
考虑到保存稳定性等,可以通过将感光性树脂组合物的成分的一部分混合而制备第一剂,通过将成分的剩余部分混合而制备第二剂。即,感光性树脂组合物可以具备第一剂和第二剂。此时,例如,可以通过将感光性树脂组合物的成分中的不饱和化合物(B)、溶剂(I)的一部分和热固化性成分预先混合并使其分散而制备第一剂,通过将感光性树脂组合物的成分中的剩余部分混合并使其分散而制备第二剂。此时,可以适时将需要量的第一剂和第二剂混合而制备混合液,使该混合液固化而得到固化物。
本实施方式的感光性树脂组合物适于印刷布线板用的电绝缘性材料。特别是感光性树脂组合物适于阻焊剂层、抗镀剂层、抗蚀剂层、层间绝缘层等电绝缘性层的材料。
本实施方式的感光性树脂组合物优选具有如下性质:即使为厚度25μm的被膜,也能够通过碳酸钠水溶液进行显影。此时,能够通过光刻法由感光性树脂组合物制作足够厚的电绝缘性层,因此,能够将感光性树脂组合物广泛应用于制作印刷布线板的层间绝缘层、阻焊剂层等。当然,也能够由感光性树脂组合物制作比厚度25μm薄的电绝缘性层。
厚度25μm的被膜是否能够通过碳酸钠水溶液进行显影可以通过以下的方法来确认。通过在适当的基材上涂布感光性树脂组合物而形成湿润涂膜,将该湿润涂膜在80℃加热40分钟,由此形成厚度25μm的被膜。在将具有透射紫外线的曝光部和遮挡紫外线的非曝光部的负型掩模直接抵接于该被膜的状态下,以500mJ/cm2的条件对被膜照射紫外线进行曝光。在曝光后,进行以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒30℃的1%Na2CO3水溶液后,以0.2MPa的喷射压力喷射90秒纯水的处理。在该处理后观察被膜,结果被膜的与非曝光部对应的部分被除去且未观察到残渣时,可以判断为厚度25μm的被膜能够通过碳酸钠水溶液进行显影。应予说明,对于其它厚度(例如30μm)的被膜,也可以同样地确认是否能够通过碳酸钠水溶液进行显影。
以下,参照图1A~图1E对具备由本实施方式的感光性树脂组合物形成的层间绝缘层的印刷布线板的制造方法的一个例子进行说明。在本方法中,通过光刻法在层间绝缘层形成通孔。
首先,如图1A所示,准备芯材1。芯材1具备例如至少一个绝缘层2和至少一个导体布线3。以下,将设置于芯材1的一面上的导体布线3称为第一导体布线3。如图1B所示,在芯材1的一面上,由感光性树脂组合物形成被膜4。被膜4的形成方法例如有涂布法和干膜法。
对于涂布法,例如在芯材1上涂布感光性树脂组合物而形成湿润涂膜。感光性树脂组合物的涂布方法可以从公知的方法、例如浸渍法、喷雾法、旋涂法、辊涂法、帘涂法和丝网印刷法中选择。接下来,为了使感光性树脂组合物中的有机溶剂挥发,例如在60~120℃的范围内的温度下使湿润涂膜干燥,由此能够得到被膜4。
对于干膜法,首先在由聚酯等形成的适当的支承体上涂布感光性树脂组合物,然后进行干燥,由此在支承体上形成作为感光性树脂组合物的干燥物的干膜。由此,得到具备干膜和支承干膜的支承体的层叠体(带支承体的干膜)。将该层叠体的干膜重叠在芯材1上后,对干膜和芯材1施加压力,接下来从干膜剥离支承体,由此将干膜从支承体上转印到芯材1上。由此,在芯材1上设置由干膜构成的被膜4。
通过对被膜4进行曝光,如图1C所示,使被膜4局部固化。为此,例如将负型掩模抵接于被膜4后,对被膜4照射紫外线。负型掩模具备透射紫外线的曝光部和遮挡紫外线的非曝光部,非曝光部被设置于与通孔10的位置一致的位置。负型掩模例如为掩模膜(maskfilm)、干板等光学用具。紫外线的光源选自例如化学灯、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙气灯、金属卤化物灯、LED、YAG、g射线(436nm)、h射线(405nm)、i射线(365nm)以及g射线、h射线和i射线中的两种以上的组合。紫外线的光源并不限定于这些,只要是能够照射可使感光性树脂组合物固化的紫外线的光源即可。
应予说明,曝光方法可以为使用负型掩模的方法以外的方法。例如可以用直接描绘法对被膜4进行曝光,所述直接描绘法是将从光源发出的紫外线仅对被膜4的应曝光的部分进行照射的方法。应用于直接描绘法的光源选自例如化学灯、低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙气灯、金属卤化物灯、LED、YAG、g射线(436nm)、h射线(405nm)、i射线(365nm)以及g射线、h射线和i射线中的两种以上的组合。紫外线的光源并不限定于这些,只要是能够照射可使感光性树脂组合物固化的紫外线的光源即可。
另外,对于干膜法,可以将层叠体的干膜重叠于芯材1,然后在不剥离支承体的情况下透过支承体对由干膜构成的被膜4照射紫外线,由此对被膜4进行曝光,接下来,在显影处理前从被膜4剥离支承体。
接下来,通过对被膜4实施显影处理,除去图1C所示的被膜4的未被曝光的部分5,由此,如图1D所示,在形成有通孔10的位置设置孔6。在显影处理中,可以根据感光性树脂组合物的组成而使用适当的显影液。显影液为例如含有碱金属盐和碱金属氢氧化物中至少一者的碱性水溶液或者有机胺。碱性水溶液更具体而言含有例如选自碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化铵、四甲基氢氧化铵和氢氧化锂中的至少一种成分。碱性水溶液中的溶剂可以仅为水,也可以为水与低级醇类等亲水性有机溶剂的混合物。有机胺含有例如选自单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺和三异丙醇胺中的至少一种成分。
显影液优选为含有碱金属盐和碱金属氢氧化物中的至少一者的碱性水溶液,特别优选为碳酸钠水溶液。此时,能够实现作业环境的改善和废弃物处理的负担减少。
接下来,通过将被膜4加热而使其固化。加热的条件例如是加热温度为120~200℃的范围内、加热时间为30~120分钟的范围内。通过如此使被膜4进行热固化,层间绝缘层7的强度、硬度、耐化学药品性等性能提高。
可以根据需要在加热前或加热后、或者在加热前和加热后对被膜4进一步照射紫外线。这种情况下,能够使被膜4的光固化进一步进行。
层间绝缘层7的厚度没有特别限定,可以为3μm~50μm。另外,为了确保高的绝缘性,优选为5μm~50μm,更优选为10~50μm的范围内。
通过以上操作,在芯材1上设置由感光性树脂组合物的固化物构成的层间绝缘层7。可以通过加成法(additive method)等公知的方法在该层间绝缘层7上设置第二导体布线8和孔镀覆9。由此,如图1E所示,能够得到印刷布线板11,所述印刷布线板11具备第一导体布线3、第二导体布线8、介设于第一导体布线3与第二导体布线8之间的层间绝缘层7以及将第一导体布线3与第二导体布线8电连接的通孔10。应予说明,在图1E中,孔镀覆9具有覆盖孔6的内表面的筒状的形状,但也可以在孔6的内侧整体填充孔镀覆9。
另外,在设置如图1E这样的孔镀覆9之前,可以将孔6的内侧面整体和层间绝缘层7的外表面的一部分进行粗糙化。如此,通过将层间绝缘层7的外表面的一部分和孔6的内侧面进行粗糙化,能够提高芯材1与孔镀覆9的密合性。
将层间绝缘层7的外表面的一部分和孔6的内侧面整体进行粗糙化时,可以通过与使用氧化剂的一般的除胶渣处理相同的步骤进行。例如,使氧化剂与层间绝缘层7的外表面接触而对层间绝缘层7赋予粗糙面。但是,并不局限于此,可以适当采用等离子体处理、UV处理、臭氧处理等对固化物赋予粗糙面的方法。
氧化剂可以是能够作为除胶渣液获得的氧化剂。例如,可利用市售的除胶渣用溶胀液和除胶渣液构成氧化剂。这样的氧化剂可以含有例如选自高锰酸钠、高锰酸钾中的至少1种高锰酸盐。
设置孔镀覆9时,可以对经粗糙化的外表面的一部分和孔6的内侧面实施非电解金属镀覆处理而形成初始布线。然后,通过电解金属镀覆处理而使电解质镀覆液中的金属析出在初始布线上,由此能够形成孔镀覆9。
对具备由本实施方式的感光性树脂组合物形成的阻焊剂层的印刷布线板的制造方法的一个例子进行说明。
首先,准备芯材。芯材具备例如至少一个绝缘层和至少一个导体布线。在芯材的设置有导体布线的面上,由感光性树脂组合物形成被膜。作为被膜的形成方法,可举出涂布法和干膜法。作为涂布法和干膜法,可采用与上述的形成层间绝缘层的情况相同的方法。通过对被膜进行曝光而使其局部固化。曝光方法也可以采用与上述的形成层间绝缘层的情况相同的方法。接下来,通过对被膜实施显影处理,除去被膜的未曝光的部分,由此,在芯材上残留被膜的已曝光的部分。接下来,通过对芯材上的被膜进行加热而使其热固化。显影方法和加热方法也可采用与上述的形成层间绝缘层的情况相同的方法。可以根据需要在加热前或加热后、或者加热前和加热后对被膜进一步照射紫外线。这种情况下,能够使被膜的光固化进一步进行。
阻焊剂层的厚度没有特别限定,可以为3μm~50μm。
通过以上操作,在芯材上设置由感光性树脂组合物的固化物构成的阻焊剂层。由此,得到具备芯材以及阻焊剂层的印刷布线板,所述芯材具备绝缘层和绝缘层上的导体布线,所述阻焊剂层局部覆盖芯材的设置有导体布线的面。应予说明,可以与上述层间绝缘层同样地对阻焊剂层赋予粗糙面。由此,能够提高阻焊剂层与构成导体布线、焊料等的金属材料的密合性。
对于本实施方式的感光性树脂组合物,能够由作为其干燥物的干膜,或者由感光性树脂组合物的涂膜特别良好地形成阻焊剂层、层间绝缘层等电绝缘性层。即使在对该电绝缘性层赋予了粗糙面的情况下也能够提高电绝缘性层与金属材料的密合性。另外,对于本实施方式的感光性树脂组合物,能够实现由其固化物形成的层的低CTE化和低介电损耗角正切化。因此,本实施方式的感光性树脂组合物能够适用于电子部件、半导体材料等要求高的高频特性的材料。
实施例
以下,例示本发明的具体的实施例。但是,本发明并不仅限制于实施例。
(1)含羧基树脂的合成
(1-1)合成例A-1~A-2和合成例B-1~合成例B-3
在安装有回流冷却器、温度计、空气吹入管和搅拌机的四颈烧瓶内加入表1中的“第一反应”栏所示的成分,将它们在空气鼓泡下搅拌,由此制备混合物。在烧瓶内将该混合物一边在空气鼓泡下搅拌一边以“反应条件”栏所示的反应温度和反应时间进行加热。由此,制备中间体的溶液。
接下来,在烧瓶内的中间体的溶液中投入表1的“第二反应”栏所示的成分,一边在空气鼓泡下搅拌一边以“反应条件(1)”栏所示的反应温度和反应时间进行加热。接下来,除合成例B-1~合成例B-3以外,一边在空气鼓泡下搅拌一边以“反应条件(2)”栏所示的反应温度和反应时间进行加热。由此,得到含羧基树脂的65质量%溶液。含羧基树脂的多分散度(其中,不包括合成例B-1~合成例B-3的含羧基树脂)、重均分子量和酸值如表1中所示。成分间的摩尔比也示于表1。
应予说明,表1中的(a1)栏所示的成分的详细内容如下。
·环氧化合物1:由式(7)表示,式(7)中的R1~R8均为氢的环氧当量250g/eq的双酚芴型环氧化合物。
·环氧化合物2:由式(7)表示,式(7)中的R1和R5均为甲基,R2~R4和R6~R8均为氢的环氧当量279g/eq的双酚芴型环氧化合物。
另外,表1中的(g1)栏所示的成分的详细内容如下。
·环氧化合物3:联苯酚醛清漆型环氧树脂(日本化药株式会社制的商品名NC-3000-H,环氧当量288g/eq)。
·环氧化合物4:甲酚酚醛清漆型环氧树脂(新日铁住金化学株式会社制,产品编号YDC-700-5,环氧当量203g/eq)。
·环氧化合物5:双酚A型环氧树脂(三菱化学株式会社制,产品编号jER1001,环氧当量472g/eq)。
另外,表1中的(a2)或(g2)栏所示的成分的详细内容如下。
·ω-羧基-聚己内酯(n≈2)单丙烯酸酯:东亚合成株式会社制,商品名AronixM-5300(数均分子量290)。
[表1]
Figure BDA0002393748700000431
[实施例1~16、比较例1~8]
将后述的表2~4所示的成分的一部分用三辊磨机进行混炼,然后将后述的表2~4所示的全部成分以及根据需要将甲基乙基酮作为稀释剂加入到烧瓶内,进行搅拌混合,由此以成为适于形成涂膜的粘度的方式制备组合物。由此,得到感光性树脂组合物。在制作感光性树脂组合物时,在使用三聚氰胺的情况下(比较例2),在感光性树脂组合物中使其均匀分散。应予说明,表2~表4所示的成分的详细内容如下。另外,表2~4中表示成分的量的数值只要没有特别说明,则为固体成分量。
·不饱和化合物A:三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯。
·不饱和化合物B:ε-己内酯改性二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药株式会社制,产品编号KAYARAD DPCA-20)。
·光聚合引发剂A:2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基-氧化膦(BASF公司制,产品编号Irgacure TPO)。
·光聚合引发剂B:1-羟基-环己基-苯基-酮(BASF公司制,产品编号Irgacure184)。
·光聚合引发剂C:4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮。
·环氧化合物:联苯型结晶性环氧树脂(三菱化学株式会社制的商品名YX-4000,熔点105℃,环氧当量187g/eq)。
·有机填料A的分散液:使平均一次粒径0.07μm的交联橡胶(NBR)以相对于分散液总量的含量为15重量%的方式分散在甲基乙基酮中而成的分散液(JSR株式会社制,产品编号XER-91-MEK;酸值10.0mgKOH/g)。
·有机填料B的分散液:使平均一次粒径0.07μm的交联橡胶(SBR)以相对于分散液全量的含量为15重量%的方式分散在甲基乙基酮中而成的分散液(JSR株式会社制、产品编号XSK-500)。
·马来酸改性聚丁二烯:Sartomer公司制,产品编号Ricon130MA8。
·二氧化硅A的分散液:以粒径10~15nm、固体成分30wt%分散在甲基乙基酮中的硅溶胶(日产化学工业株式会社制,产品编号MEK-EC-2130Y)。
·二氧化硅B的分散液:以粒径30~40nm、固体成分50wt%分散在甲基乙基酮中的硅溶胶(日产化学工业株式会社制,产品编号MEK-EC-6150P)。
·二氧化硅C的分散液:以粒径50~60nm、固体成分50wt%分散在甲基乙基酮中的硅溶胶(日产化学工业株式会社制,产品编号MEK-EC-7150P)。
·二氧化硅D的分散液:以粒径70~100nm、固体成分30wt%分散在甲基乙基酮中的硅溶胶(日产化学工业株式会社制,产品编号MEK-ST-ZL)。
·二氧化硅E:平均一次粒径1.0μm的二氧化硅粉末(龙森株式会社制,产品编号Crystallite 5X)。
·三嗪树脂A:具有N-(CH2OR)(CH2OR’)基(R和R’各自独立地为甲基或正丁基)的甲基化丁基化三聚氰胺甲醛树脂(日本Cytec Industries株式会社制,商品名Cymel 235,数均分子量630,聚合度1.4。在25℃为液体状态)。
·三嗪树脂B:具有N-(CH2OCH3)H基的亚氨基型三聚氰胺甲醛树脂的异丁醇溶液(不挥发成分80%)(日本Cytec Industries株式会社制,商品名Cymel 325,数均分子量1000,聚合度2.3。在25℃为溶液状态。溶剂为异丁醇)。
·三嗪树脂C:具有N-(CH2OCH3)H基的亚氨基型苯并胍胺甲醛树脂的3-甲基-3-甲氧基丁醇溶液(不挥发成分80%)(日本Cytec Industries株式会社制,商品名Mycoat105,聚合度1.32。在25℃为溶液状态。溶剂为3-甲基-3-甲氧基丁醇)。
·三聚氰胺:日产化学工业株式会社制,微粉三聚氰胺;在感光性树脂组合物中以平均粒径8μm分散。
·偶联剂:3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GP-TMS)。
·抗氧化剂:受阻酚系抗氧化剂(BASF公司制,产品编号IRGANOX1010)。
·表面活性剂:DIC制,产品编号Megafac F-477。
(1-2)测试片的制作1
如下制作各实施例和比较例的感光性树脂组合物的用于进行下述(2)评价试验的“(2-1)~(2-9)”的测试片。
将感光性树脂组合物利用涂敷器涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜上,然后,在95℃加热25分钟,由此使其干燥,从而在膜上形成厚度25μm的干膜。
准备具备厚度17.5μm的铜箔的玻璃环氧覆铜层叠板(FR-4型)。通过减成法在该玻璃环氧覆铜层叠板上形成作为导体布线的线宽/间隙宽度为30μm/30μm的梳型电极,由此得到印刷布线板(芯材)。利用蚀刻剂(MEC株式会社制的产品编号CZ-8101)溶解除去该印刷布线板的导体布线的厚度1μm左右的表面部分,由此对导体布线进行粗糙化。利用真空层压机在该印刷布线板的一面的整个面加热层压上述干膜。加热层压的条件为0.5MPa、80℃、1分钟。由此,在印刷布线板上形成由上述干膜构成的被膜。在将具有包含直径100μm、70μm、50μm和30μm的圆形形状的图案且具有非曝光部的负型掩模直接抵接于该被膜的状态下,对被膜以250mJ/cm2的条件照射紫外线。对曝光后的被膜实施显影处理。
在显影处理时,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒30℃的1%Na2CO3水溶液。接下来,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒纯水。由此,除去被膜的未被曝光的部分,在被膜上形成孔。
应予说明,在曝光后、显影前,从干膜(被膜)剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜。
接下来,将被膜在180℃加热120分钟。由此,在印刷布线板(芯材)上形成由感光性树脂组合物的固化物(也称为干膜的固化物)构成的层。
由此,得到测试片。
(1-3)测试片的制作2
如下制作各实施例和比较例的感光性树脂组合物的用于进行下述(2)评价试验的“(2-10)”的测试片。
利用涂敷器将感光性树脂组合物涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜上,然后,在95℃加热25分钟,由此使其干燥,从而在膜上形成厚度30μm的干膜。用真空层压机在Teflon(注册商标)制的膜的一面的整个面加热层压该干膜。加热层压的条件为0.5MPa、80℃、1分钟。由此,在Teflon(注册商标)制的膜上形成由干膜构成的膜厚30μm的被膜。在从聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜上将具有3mm×15mm的长方形形状的曝光部的掩模直接抵接于该被膜的状态下,介由掩模以250mJ/cm2的条件对被膜照射紫外线。应予说明,在曝光后、显影前,从干膜(被膜)剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜。对曝光后的被膜实施显影处理。在显影处理时,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒30℃的1%Na2CO3水溶液。接下来,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒纯水,由此进行清洗。接下来,将被膜在180℃加热120分钟。由此,在Teflon(注册商标)制的膜上形成感光性树脂组合物的固化物(干膜的固化物)。将该固化物从Teflon(注册商标)制的膜剥离,得到测试片。
(1-4)测试片的制作3
如下制作各实施例和比较例的感光性树脂组合物的用于进行下述(2)评价试验的“(2-11)和(2-12)”的测试片。
利用涂敷器将感光性树脂组合物涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜上,然后,在95℃加热25分钟,由此使其干燥,从而在膜上形成厚度50μm的干膜。利用真空层压机在Teflon(注册商标)制的膜的一面的整个面加热层压该干膜。加热层压的条件为0.5MPa、80℃、1分钟。由此,在Teflon(注册商标)制的膜上形成由干膜构成的膜厚50μm的被膜。在从聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜上将具有3mm×85mm的长方形形状的曝光部的掩模直接抵接于该被膜的状态下,介由掩模以250mJ/cm2的条件对被膜照射紫外线。应予说明,在曝光后、显影前,从干膜(被膜)剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯制的膜。对曝光后的被膜实施显影处理。在显影处理时,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒30℃的1%Na2CO3水溶液。接下来,以0.2MPa的喷射压力对被膜喷射90秒纯水,由此进行清洗。接下来,将被膜在180℃加热120分钟。由此,在Teflon(注册商标)制的膜上形成感光性树脂组合物的固化物(干膜的固化物)。将该固化物从Teflon(注册商标)制的膜剥离,得到测试片。
(2)评价试验
将上述(1-2)中制作的实施例1~16和比较例1~8的各个测试片通过下述步骤进行评价。将其结果示于下述表2~4。应予说明,下述(2-1)~(2-8)对具有由厚度25μm的干膜形成的被膜的测试片进行评价,或者对各测试片实施规定的处理而进行评价。另外,比较例7由于下述(2-1)显影性的评价为D,因此,未进行(2-2)以后的评价。
(2-1)显影性
对于各实施例和比较例的测试片,观察上述的显影处理后和后述的除胶渣处理后的印刷布线板的非曝光部,如下评价其结果。应予说明,除胶渣处理依照后述的“(2-6)粗糙化耐性”的评价试验的方法进行处理。
A:不包括直径小于100μm的开口部的未被曝光的被膜在显影处理后和除胶渣处理后全部被除去。
B:在直径100μm的开口部,虽然在显影处理后发现残渣,但在除胶渣处理后未发现残渣。
C:在直径100μm的开口部和布线图案的未曝光部的一部分,虽然在显影处理后发现残渣,但在除胶渣处理后未发现残渣。
D:未被曝光的被膜的一部分在除胶渣处理后也残留在印刷布线板上。
(2-2)分辨率
对于各实施例和比较例的测试片,观察除胶渣处理后的由固化物构成的层上形成的直径30μm、50μm和70μm的开口部的孔,如下评价其结果。应予说明,与上述(2-1)同样地依照后述的“(2-6)粗糙化耐性”的评价试验的方法进行除胶渣处理。
A:直径为30μm的圆形形状图案部位开口。
B:虽然直径为50μm的圆形形状图案部位开口,但直径为30μm的圆形形状图案部位未开口。
C:虽然直径为70μm的圆形形状图案部位开口,但直径为50μm的圆形形状图案部位未开口。
D:直径为70μm的圆形形状图案部位未开口。
(2-3)耐镀覆性
在各实施例和比较例的测试片的导体布线的露出到外部的部分上,使用市售的非电解镀镍浴形成镀镍层,然后,使用市售的非电解镀金浴形成镀金层。目视观察由固化物构成的层和金属层。另外,对由固化物构成的层进行玻璃纸粘合胶带剥离试验。如下评价其结果。
A:在由固化物构成的层和金属层的外观未确认到异常,且未产生由玻璃纸粘合胶带剥离试验导致的由固化物构成的层的剥离。
B:在由固化物构成的层确认到变色,但未产生由玻璃纸粘合胶带剥离试验导致的由固化物构成的层的剥离。
C:在由固化物构成的层确认到大的変色,但未产生由玻璃纸粘合胶带剥离试验导致的由固化物构成的层的剥离。
D:确认到由固化物构成的层的浮起,且产生由玻璃纸粘合胶带剥离试验导致的由固化物构成的层的剥离。
(2-4)绝缘性
一边对各实施例和比较例的测试片的导体布线(梳型电极)施加DC30V的偏压一边将印刷布线板在121℃、97%R.H.的试验环境下暴露100小时。持续测定该试验环境下的由固化物构成的层的梳型电极间的电阻值,通过以下的评价基准评价其结果。
A:从试验开始时到经过200小时为止的期间,电阻值总是维持在106Ω以上。
B:从试验开始时到经过150小时为止,电阻值总是维持在106Ω以上,但在从试验开始时到经过200小时之前电阻值小于106Ω。
C:从试验开始时到经过100小时为止,电阻值总是维持在106Ω以上,但在从试验开始时到经过150小时之前电阻值小于106Ω。
D:在从试验开始时到经过100小时之前,电阻值小于106Ω。
(2-5)PCT(压力锅试验)
将各实施例和比较例的测试片在121℃、100%R.H.的环境下放置100小时后,通过以下的评价基准评价由固化物构成的层的外观。
A:在由固化物构成的层未发现异常。
B:在由固化物构成的层发现些许变色。
C:在由固化物构成的层发现大的变色。
D:在由固化物构成的层发现大的变色,且部分产生膨胀。
(2-6)粗糙化耐性(粗糙化后的固化物层的厚度的评价)
对于各实施例和比较例的测试片,在镀覆处理的前工序中,通过基于一般的除胶渣处理的下述步骤使由固化物构成的层的外表面粗糙化。使用市售的溶胀处理液(日本阿托科技株式会社制的Swelling Dip Securiganth P)作为除胶渣用溶胀液在60℃进行5分钟溶胀处理,使固化物的表面溶胀。然后,对该溶胀后的表面进行热水清洗。接下来,使用含有高锰酸钾且作为除胶渣液市售的氧化剂(日本阿托科技株式会社制的ConcentrateCompact CP)在80℃进行10分钟粗糙化处理,将热水清洗后的表面粗糙化。对如此粗糙化的固化物表面进行热水清洗,进一步使用中和液(日本阿托科技株式会社制的Reductionsolution Securiganth P)在40℃对该固化物表面的除胶渣液的残渣实施5分钟处理,由此除去残渣。然后,对中和后的固化物表面进行水洗。测定如此赋予了粗糙面的由感光性树脂组合物的固化物构成的层的厚度,通过以下的评价基准评价固化物对除胶渣液的粗糙化耐性。
A:因粗糙化所致的厚度的减少小于2.5μm。
B:因粗糙化所致的厚度的减少为2.5μm以上且小于3.5μm。
C:因粗糙化所致的厚度的减少为3.5μm以上且小于4.5μm。
D:因粗糙化所致的厚度的减少为4.5μm以上。
(2-7)粗糙化表面粗糙度(Ra)
对于各实施例和比较例的测试片,利用激光显微镜,依据JIS B0601测定通过上述(2-6)的方法赋予了粗糙面的感光性树脂组合物的固化物层的表面的算术平均粗糙度(Ra)。通过以下的评价基准评价其结果。
A:Ra大于0μm且小于0.30μm。
B:Ra为0.30μm以上且小于0.35μm。
C:Ra为0.35μm以上且小于0.40μm。
D:Ra为0.40μm以上。
(2-8)粗糙化稳定性(粗糙化后的固化物层的表面的评价)
对于各实施例和比较例的测试片,观察通过上述(2-6)的方法赋予了粗糙面的感光性树脂组合物的固化物层的表面,通过以下的评价基准进行评价。
A:成为均匀的粗糙化表面。
B:成为些许不均匀的粗糙化表面,但在表面未发现裂缝。
C:在表面发现轻微的裂缝,但其它位置成为均匀的粗糙化表面。
D:成为不均匀的粗糙化表面,或者在表面产生大的裂缝。
(2-9)镀铜层的密合性
对于各实施例和比较例的测试片,对由固化物构成的层利用上述(6)的方法赋予粗糙面后,使用市售的药液通过非电解镀铜处理在测试片的粗糙面形成初始布线。将设置有该初期布线的测试片在150℃加热1小时。接着,通过电解镀铜处理以2A/dm2的电流密度从市售的药液使厚度33μm的铜直接析出在初始布线上,接下来,将析出了铜的测试片在180℃加热30分钟而形成镀铜层。通过以下的评价基准评价如此形成的镀铜层与测试片的固化物的密合性。
在此,在非电解镀铜处理后和电解镀铜处理后这两者的加热时在测试片未确认到起泡的情况下,通过下述的步骤评价镀铜层与固化物的密合强度。密合强度依据JIS C6481进行测定。应予说明,为了确认镀铜层的密合稳定性,试验进行4次。
A:在非电解镀铜处理后的加热时未确认到起泡,在电解镀铜处理后的加热时也未确认到起泡。而且,在4次试验中铜的密合强度均为0.40kN/m以上。另外,剥离强度的最大值与最小值的差小于0.20kN/m。
B:在非电解镀铜处理后的加热时未确认到起泡,在电解镀铜处理后的加热时也未确认到起泡。而且,在4次试验中铜的密合强度均为0.30kN/m以上,但也有小于0.4kN/m的情况。另外,剥离强度的最大值与最小值的差小于0.20kN/m。
C:在非电解镀铜处理后的加热时未确认到起泡,在电解镀铜处理后的加热时也未确认到起泡。但是,4次试验中,也有铜的密合强度小于0.3kN/m的情况。另外,剥离强度的最大值与最小值的差小于0.2kN/m。
D:在非电解镀铜处理后的加热时或电解镀铜处理后的加热时确认到起泡。另外,在非电解镀铜处理后的加热时或电解镀铜处理后的加热时未确认到起泡的试验中,剥离强度的最大值与最小值的差为0.2kN/m以上。
(2-10)热膨胀系数
对于上述(1-3)中制作的实施例1~16和比较例1~8的各个测试片,使用TMA试验装置(Rigaku株式会社制,Thermoplus EVOII TMA8310),依据JIS K7197在温度范围25~250℃、10℃/分钟、负载5g的条件下测定第2个循环的30~150℃下的测试片的热膨胀系数(CTE)。如下评价其结果。
A:CTE小于40ppm/℃。
B:CTE为40ppm/℃以上且小于50ppm/℃。
C:CTE为50ppm/℃以上且小于60ppm/℃。
D:CTE为60ppm/℃以上。
(2-11)相对介电常数
对于上述(1-4)中制作的实施例1~16和比较例1~8的各个测试片,使用介电常数测定装置(AET株式会社制,ADMS010),依据JIS C2565,通过空腔谐振器法测定频率1GHz下的测试片的相对介电常数。如下评价其结果。
A:相对介电常数小于3.0。
B:相对介电常数为3.0以上且小于3.4。
C:相对介电常数为3.4以上且小于3.8。
D:相对介电常数为3.8以上。
(2-12)介电损耗角正切
与上述(2-11)同样地,对于上述(1-4)中制作的实施例1~16和比较例1~8的各个测试片,使用介电常数测定装置(AET制,ADMS010),依据JIS C2565通过空腔谐振器法测定频率1GHz下的测试片的介电损耗角正切。如下评价其结果。
A:tanδ小于0.014。
B:tanδ为0.014以上且小于0.018。
C:tanδ为0.018以上且小于0.022。
D:tanδ为0.022以上。
Figure BDA0002393748700000531
Figure BDA0002393748700000541
Figure BDA0002393748700000551
(总结)
由以上明确,本发明的第一方式的感光性树脂组合物含有:含羧基树脂(A),在一分子中具有至少一个烯键式不饱和键的不饱和化合物(B),光聚合引发剂(C),环氧化合物(D),有机填料(E),二氧化硅(F)以及三嗪树脂(G)。二氧化硅(F)的平均一次粒径为1nm~150nm。
根据第一方式,能够抑制用氧化剂对固化物层的表面进行处理而形成粗糙面时的因氧化剂所致的固化物的过度腐蚀,能够使固化物层的表面粗糙度(Ra)不易过度变大,且能够抑制处理后的表面变得不均匀。另外,能够实现在将表面粗糙化了的固化物层上形成镀覆层时的固化物层与镀覆层的密合性的提高。进而,如果感光性树脂组合物特别含有二氧化硅(F)和三嗪树脂(G),则由该感光性树脂组合物构成的固化物层能够实现低CTE化和低介电损耗角正切化。因此,感光性树脂组合物能够具有优异的高频特性。
第二方式的感光性树脂组合物是:在第一方式中,二氧化硅(F)包含第一二氧化硅(F1)和平均一次粒径与第一二氧化硅(F1)不同的第二二氧化硅(F2)。
根据第二方式,感光性树脂组合物的固化物层的分辨率提高,包含感光性树脂组合物的固化物层能够使粗糙化处理时的表面为更良好的表面粗糙度(Ra),能够具有与进行镀覆处理时的镀覆层的更良好的密合性。另外,此时,能够进一步降低包含感光性树脂组合物的固化物的固化物层的热膨胀系数,能够进一步降低介电损耗角正切。
第三方式的感光性树脂组合物是:在第二方式中,第一二氧化硅(F1)的平均一次粒径为20nm~100nm,第二二氧化硅(F2)的平均一次粒径为1nm以上且小于20nm。
根据第三方式,感光性树脂组合物的固化物层能够使粗糙化处理时的表面为特别良好的表面粗糙度(Ra),且能够进一步提高包含感光性树脂组合物的固化物层的分辨率。
第四方式的感光性树脂组合物是:在第一~第三方式的任一个中,三嗪树脂(G)满足在25℃为液体状态以及感光性树脂组合物含有溶剂(I)且在25℃溶解于溶剂(I)中的至少一者。
根据第四方式,在制备感光性树脂组合物时,能够以液体状态或溶液状态制备三嗪树脂(G),三嗪树脂(G)在感光性树脂组合物中能够具有高的分散性。
第五方式的感光性树脂组合物是:在第一~第四方式的任一个中,三嗪树脂(G)具有至少一个三嗪骨架且具有键合于三嗪骨架的至少一个氨基,氨基为仲氨基或叔氨基。
根据第五方式,即使用氧化剂对感光性树脂组合物的固化物层的表面进行处理而粗糙化,也能够维持该表面的均匀性,能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。
第六方式的感光性树脂组合物是:在第五方式中,仲氨基为N-羟甲基或N-烷氧基烷基,叔氨基为N,N-二羟甲基、N-羟甲基-N-烷氧基烷基或N,N-双(烷氧基烷基)。
根据第六方式,即使用氧化剂对感光性树脂组合物的固化物层的表面进行处理而粗糙化,也能够维持该表面的均匀性,能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。
第七方式的感光性树脂组合物是:在第五或第六方式中,叔氨基为选自-N(CH2OR12)2基、-N(CH2OR12)(CH2OR14)基、-N(CH2OR14)2基和-N(CH2OH)(CH2OR12)基中的至少一个基团,R12和R14各自独立地为碳原子数1~4的烷基。
根据第七方式,即使用氧化剂对感光性树脂组合物的固化物层的表面进行处理而粗糙化,也能够维持该表面的均匀性,能够进一步提高固化物层与镀覆层的密合性。
第八方式的感光性树脂组合物是:在第一~第七方式的任一个中,有机填料(E)的平均一次粒径为1μm以下。
根据第八方式,能够高效地提高感光性树脂组合物的触变性。因此,感光性树脂组合物的稳定性进一步提高。另外,此时,能够使形成于固化物的粗糙面的粗糙度较细。由此,随着固化物的表面积增加,锚固效果变大,能够提高粗糙面与上述镀覆层的密合性。
第九方式的感光性树脂组合物是:在第一~第八方式的任一个中,有机填料(E)包含橡胶成分。
根据第九方式,感光性树脂组合物的固化物能够具有优异的柔软性。进而,能够对含有感光性树脂组合物的固化物层的表面赋予更适度的粗糙面。
第十方式的感光性树脂组合物是:在第九方式中,橡胶成分含有选自交联丙烯酸橡胶、交联NBR、交联MBS和交联SBR中的至少1种聚合物。
根据第十方式,感光性树脂组合物的固化物能够具有更优异的柔软性。
第十一感光性树脂组合物是:在第一~第十方式的任一个中,进一步含有偶联剂(H),偶联剂(H)包含偶联剂(H1),所述偶联剂(H1)具有选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一种原子并进一步具有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐基团中的官能团。
根据第十一方式,能够提高感光性树脂组合物中的有机填料(E)与二氧化硅(F)的分散性。由此,能够提高感光性树脂组合物的触变性和稳定性(特别是保存稳定性)。
第十二方式的感光性树脂组合物是:在第十一方式中,偶联剂(H1)具有硅原子。
根据第十二方式,能够提高感光性树脂组合物的触变性和稳定性、特别是保存稳定性。
第十三方式的感光性树脂组合物是:在第十一或第十二的方式中,偶联剂(H1)进一步具有选自氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基、巯基、异氰酸酯基和硫醚基中的至少一种官能团。
根据第十三方式,能够更高效地提高感光性树脂组合物中的有机填料(E1)的分散性。
第十四方式的感光性树脂组合物是:在第一~第十三方式的任一个中,含羧基树脂(A)包含具有双酚芴骨架的含羧基树脂。
根据第十四方式,能够对感光性树脂组合物的固化物赋予更高的耐热性和绝缘可靠性。
第十五方式的干膜含有第一~第十四的方式中的任一个的感光性树脂组合物。
根据第十五方式,能够抑制用氧化剂对固化物层的表面进行处理而形成粗糙面时的因氧化剂所致的固化物的过度腐蚀,能够使固化物层的表面粗糙度(Ra)不易过度变大且能够抑制处理后的表面变得不均匀。
第十六方式的印刷布线板具备层间绝缘层,所述层间绝缘层包含第一~第十四方式中的任一个的感光性树脂组合物的固化物。
根据第十六方式,即使在对电绝缘性层赋予粗糙面的情况下,也能够提高电气绝缘性层与金属材料的密合性。
第十七方式的印刷布线板具备阻焊剂层,所述阻焊剂层包含第一~第十四方式中的任一个的感光性树脂组合物的固化物。
根据第十七方式,能够提高由固化物形成的阻焊剂层的低CTE化和低介电损耗角正切化等高频特性。

Claims (17)

1.一种感光性树脂组合物,含有:
含羧基树脂A,
不饱和化合物B,其在一分子中具有至少一个烯键式不饱和键,
光聚合引发剂C,
环氧化合物D,
有机填料E,
二氧化硅F,以及
三嗪树脂G;
所述二氧化硅F的平均一次粒径为1nm~150nm。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物,其中,所述二氧化硅F包含第一二氧化硅F1和平均一次粒径与第一二氧化硅F1不同的第二二氧化硅F2。
3.根据权利要求2所述的感光性树脂组合物,其中,所述第一二氧化硅F1的平均一次粒径为20nm~100nm,
所述第二二氧化硅F2的平均一次粒径为1nm以上且小于20nm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述三嗪树脂G满足如下条件中的至少一者:
在25℃为液体状态,
所述感光性树脂组合物含有溶剂I且在25℃溶解于所述溶剂I。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述三嗪树脂G具有至少一个三嗪骨架且具有键合于所述三嗪骨架的至少一个氨基,
所述氨基为仲氨基或叔氨基。
6.根据权利要求5所述的感光性树脂组合物,其中,所述仲氨基为N-羟甲基或N-烷氧基烷基,
所述叔氨基为N,N-二羟甲基、N-羟甲基-N-烷氧基烷基或N,N-双(烷氧基烷基)。
7.根据权利要求5或6所述的感光性树脂组合物,其中,所述叔氨基为选自-N(CH2OR12)2基、-N(CH2OR12)(CH2OR14)基、-N(CH2OR14)2基和-N(CH2OH)(CH2OR12)基中的至少一个基团,
所述R12和R14各自独立地为碳原子数1~4的烷基。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述有机填料E的平均一次粒径为1μm以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述有机填料E包含橡胶成分。
10.根据权利要求9所述的感光性树脂组合物,其中,所述橡胶成分含有选自交联丙烯酸橡胶、交联NBR、交联MBS和交联SBR中的至少1种聚合物。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,进一步含有偶联剂H,
所述偶联剂H包含偶联剂H1,所述偶联剂H1具有选自硅原子、铝原子、钛原子和锆原子中的至少一种原子并进一步具有两个以上的选自烷氧基、酰氧基和醇盐基团中的官能团。
12.根据权利要求11所述的感光性树脂组合物,其中,所述偶联剂H1具有硅原子。
13.根据权利要求11或12所述的感光性树脂组合物,其中,所述偶联剂H1进一步具有选自氨基、环氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基、巯基、异氰酸酯基和硫醚基中的至少一种官能团。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的感光性树脂组合物,其中,所述含羧基树脂A包含具有双酚芴骨架的含羧基树脂。
15.一种干膜,含有权利要求1~14中任一项所述的感光性树脂组合物。
16.一种印刷布线板,具备层间绝缘层,所述层间绝缘层包含权利要求1~14中任一项所述的感光性树脂组合物的固化物。
17.一种印刷布线板,具备阻焊剂层,所述阻焊剂层包含权利要求1~14中任一项所述的感光性树脂组合物的固化物。
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