CN1573545A - 感光性转印片、感光性层合体、图像花样的形成方法以及布线花样的形成方法 - Google Patents

感光性转印片、感光性层合体、图像花样的形成方法以及布线花样的形成方法 Download PDF

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Abstract

课题:提供能够很容易地形成在图像内具有不同厚度的所需花样的感光性转印片和感光性层合体。解决手段:在载体上依次层合由含有粘结剂、聚合性化合物和光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第一感光层和由含有粘结剂、聚合性化合物和光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的,而且其感光度相对高于第一感光层的第二感光层,如此形成感光性转印片,以及包括上述第一感光层和第二感光层的感光性层合体。

Description

感光性转印片、感光性层合体、图像花样的形成方法 以及布线花样的形成方法
技术领域
本发明涉及感光性转印片、感光性层叠体、图像花样的形成方法以及布线花样的形成方法。本发明特别涉及可用于制造印刷电路布线板的感光性转印片、层叠体以及使用该感光性转印片或层叠体形成印刷电路布线板布线花样的方法。
背景技术
具有载体和感光层的感光性转印片,广泛地用作制造印刷电路布线板、彩色滤色片或柱状材料、筋状材料、间隔件、间隔壁等显示器用零件、印刷板、全息照相、微机、普陆伏(プル一フ)等图像形成材料用的图像花样形成材料。
在印刷电路布线板的制造领域,布线花样是通过照像平板印刷法,使用在透明的载体(比如聚对苯二甲酸乙二醇酯)和在此载体上形成的感光层组成的感光性转印片(也称为转印保护膜)形成的。比如,在制造具有穿通孔的印刷电路布线板的情况下,在形成印刷电路布线板的基板(比如附铜箔板)上形成穿通孔,在穿通孔的内侧壁上形成镀金属层以后,在基板表面上重叠粘合上感光性转印片的感光层,在形成布线花样的区域和包括穿通孔开口部分的区域,让光线按照预定的花样进行照射,使感光层硬化。然后,剥离感光性转印片的载体,利用显影液将形成布线花样区域的硬化区和穿通孔开口部分区域上的硬化区(称为屏蔽膜)以外的未硬化区域溶解除去,然后对露出的金属层部分进行刻蚀处理,再以后通过除去硬化区,在基板表面上就生成了布线花样。
使用上述屏蔽膜保护穿通孔镀金属层的方法,一般被称为屏蔽法。而在多层结构的印刷电路布线板上,有时具有称为通路孔的连接层间用孔,在这种情况下,在形成布线花样时同样有必要用屏蔽膜保护通路孔。
近年来,对印刷电路布线板提出了很高的高密度化的要求,追求具有更高析像度的光保护膜。为了提高光保护膜的析像度,减薄此感光层的膜厚是有效的。但是如上所述,感光层硬化形成的硬化层,起着保护在印刷电路布线板上形成的穿通孔或通路孔的作用,如果单纯地减薄感光层的厚度,在溶解除去感光性树脂组合物的未硬化区的工序中和对露出的金属层部分进行刻蚀处理的工序中,会产生此屏蔽膜发生破坏的问题。
迄今为止,形成高析像度的花样是可能的,广泛地开发了能够形成难以破坏的覆盖膜的感光性转印片,其成果如在下面所公开。
在专利文献1中,叙述了含有具有羧基的粘结剂成份、特定的乙烯基聚氨酯化合物和特定的丙烯酸酯化合物的单体成份和具有由光聚合引发剂组成的感光层的感光性转印片。
在专利文献2中,叙述了在载体上设置碱溶性的通过加热可降低流动性,对活性能曲线具有感应的第一感光层,在其上面设置碱溶性的通过加热可加大流动性,对活性能具有感应的第二感光层的具有双层感光层的感光性转印片。在此专利文献中,感光性转印片的第二感光层埋设在穿通孔内,因此能够保护穿通孔的金属层。
在专利文献3中,叙述了了一种感光性树脂层合体,它在载体上具有第一感光层和第二感光层,此两层具有彼此不同的乙烯基共聚物,而且在两层上含有特定的单官能单体,其效果是提高了粘结性和析像能力。
在专利文献4中,叙述了一种在载体上具有非粘结性感光层和粘结性感光层的光保护膜和使用此光保护膜制造印刷电路布线板的方法,其效果是提高了覆盖性能和析像能力。
在专利文献5中,叙述了在载体上具有光聚合速度彼此不同的至少两层光聚合层(厚度25μm-2.5mm),而在载体附近的聚合速度更快的制造印刷电路布线板用感光板,能够在印刷面上形成底部比顶部更宽的浮雕形影像。
【专利文献1】特开平10-142,789
【专利文献2】特开平8-54,732
【专利文献3】特开平10-111,573
【专利文献4】特开平3-17,650
【专利文献5】特公昭37-1,306
发明内容
本发明解决的课题
本发明的课题是提供一种感光性转印片和感光性层合体,能够很容易地形成在影像内厚度不同的所需花样。
本发明的课题是提供一种方法,能够使用感光性转印片或者感光性层合体,在工业上有利地形成影像内厚度不同的所需花样。
本发明的课题特别是提供一种感光性转印片,能够有效地制造印刷电路布线板,由于做到了薄层化而能够提高析像度,能够形成难以破坏的覆盖膜。
本发明的课题是还提供一种方法,能够使用感光性转印片,在工业上有利地制造具有穿通孔和通路孔等孔的印刷电路布线板。
解决课题的手段
在本发明的第一技术方案,是在载体上依次层合了由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第一感光层,由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成,而显示出比第一感光层的感光度更高的第二感光层,而形成的感光性转印片。
上述本发明第一方面的优选实施形态如下所示。
(1)在第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度在2-200的范围内。
(2)以使第二感光层硬化所必需的光能A和使第一感光层硬化所需的光能B之比A/B表示的比值在0.005-0.5的范围内。
(3)以使第二感光层硬化所必需的光能A和使第一感光层到开始硬化所必需的光能C之比C/A表示的比值在1-10的范围内。
(4)第一感光层和第二感光层都含有增感剂。
(5)在第二感光层中含有的增感剂的量多于在第一感光层中所含的增感剂的量。
(6)在第二感光层中所含的光聚合引发剂的量多于在第一感光层中所含的光聚合引发剂的量。
(7)在第二感光层中所含的聚合性化合物的量多于在第一感光层中所含的聚合性化合物的量。
(8)第一感光层的厚度在1-100μm的范围,而且此厚度大于第二感光层的厚度。
(9)第二感光层的厚度在0.1-15μm的范围内。
(10)载体是由合成树脂制造的,而且是透明的。
(11)载体是长条形载体。
(12)在第二感光层上配置有保护膜。
(13)长条形的此实施形态卷成卷状。
(14)此实施形态用于制造印刷电路布线板。
在本发明的第二技术方案,是在基体上依次层合了由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第二感光层、由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的,而且显示出比第二感光层更低的感光度的第一感光层,而形成的感光性层合体。
上述本发明第二技术方案的优选实施形态如下所示。
(1)在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度在2-200的范围内。
(2)以使第二感光层硬化所必需的光能A和使第一感光层硬化所需的光能B之比A/B表示的比值在0.005-0.5的范围内。
(3)以使第二感光层硬化所必需的光能A和使第一感光层到开始硬化所必需的光能C之比C/A表示的比值在1-10的范围内。
(4)第一感光层和第二感光层都含有增感剂。
(5)在第二感光层中含有的增感剂的量多于在第一感光层中所含的增感剂的量。
(6)在第二感光层中所含的光聚合引发剂的量多于在第一感光层中所含的光聚合引发剂的量。
(7)在第二感光层中所含的聚合性化合物的量多于在第一感光层中所含的聚合性化合物的量。
(8)第一感光层的厚度在1-100μm的范围,而且此厚度大于第二感光层的厚度。
(9)第二感光层的厚度在0.1-15μm的范围内。
(10)基体是形成印刷电路布线板用的基板。
(11)在第一感光层上层合载体(特别优选是透明树脂薄膜)。
(12)用来制造印刷电路布线板。
在本发明的第三技术方案,是一种在基板上使第一感光层和第二感光层一起硬化形成硬化的树脂层,形成由有这些硬化树脂层存在的区域和没有硬化树脂层存在的区域构成的图像花样方法,该方法包括如下的工序。
(1)在基板上形成上述本发明第一技术方案的感光性转印片,得到以其第二感光层为基板一侧的位置关系进行层合的层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层侧按照预定的花样进行光照射,在受到此光照的区域中,使第一感光层和第二感光层一起硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序,然后
(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
在本发明的第四技术方案,是一种在基板上存在由第一感光层和第二感光层一起硬化形成树脂层的区域,存在由第二感光层硬化形成的树脂层的区域和不存在硬化树脂的区域构成图像花样的方法,该方法包括如下的工序。
(1)在基板上形成上述本发明第一技术方案的感光性转印片,得到以其第二感光层为基板一侧的位置关系进行层合的层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层一侧,按照预定的图像花样,用不同的至少两个照射能水平的光线进行照射,在受到照射能量相对比较大的光线照射的区域,第一感光层和第二感光层一起硬化,而在受到照射能量相对比较小的区域,第二感光层发生硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序,然后
(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
在本发明的第三技术方案和第四技术方案中,优选的实施形态如下所示。
(1)不是在工序(2)和工序(4)之间,而是在工序(1)和工序(2)之间进行上述(3)的从层合体除去载体的工序;
(2)在工序(2)进行由激光进行照射。
在本发明的第五技术方案,是在形成印刷电路布线板的基板上,通过使第一感光层和第二感光层一起硬化形成硬化树脂层,由覆盖了硬化树脂层的区域和露出基板表面的区域构成布线花样的方法,该方法包括如下工序。
(1)在基板上形成上述本发明第一技术方案的感光性转印片,得到以其第二感光层为基板一侧的位置关系进行层合的层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层一侧按照预定的布线花样进行光照射,在受到此光照的区域使第一感光层和第二感光层一起硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序,然后
(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
在本发明的第六技术方案,是通过在具有孔的形成印刷电路布线板的基板上使第一感光层和第二感光层一起硬化形成硬化树脂层,使此硬化树脂层覆盖住孔的部分,由第二感光层硬化形成的硬化树脂层覆盖的区域和露出基板表面的区域构成布线花样的方法,此方法包括如下的工序。
(1)在基板上形成上述本发明第一技术方案的感光性转印片,得到以其第二感光层为基板一侧的位置关系进行层合的层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层一侧,在孔的部分进行光照射能量相对大的光照射,使第一感光层和第二感光层一起硬化,而在形成布线的区域,进行光照射能量相对小的光照射,使得第二感光层硬化形成图像花样的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序,然后
(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
在本发明的第五技术方案和第六技术方案中的优选实施形态如下所示。
(1)不在工序(2)和工序(4)之间,而是在工序(1)和工序(2)之间进行上述(3)的从层合体上除去载体的工序。
(2)在工序(2)进行激光照射。
本发明的效果
本发明的感光性转印片和感光性层合体,通过改变其光线的照射量(也可以称之为曝光量),能够在任意的区域内形成不同厚度的硬化层。因此,在使用本发明的感光性转印片或者感光性层合体形成图像时,具有能够在所需的各个区域形成任意厚度的硬化层(能够形成三维图像)、能够在所需各个区域内改变光线透过量(能够改变图像的浓度)、能够在所需各个区域内形成显示出所需膜强度的硬化层等众多的优点。比如,在硬化层的膜强度比较高的区域,能够加厚硬化层的厚度,而在要提高析像度的区域,能够形成使硬化层厚度减薄的花样。
因此,本发明的感光性转印片和感光性层合体,在制造印刷电路布线板,特别是在制造具有穿通孔和通路孔等孔的印刷电路布线板的情况下,能够在形成布线花样的区域内形成厚度相对比较薄,而析像度比较高的硬化层,而在穿通孔和通路孔附近,形成厚度相对比较厚,强度比较高的硬化层。因此,通过利用本发明,能够在工业上用有利的覆盖法制造高析像度的印刷电路布线板。
附图说明
图1是按照本发明的感光性转印片一个例子断面的模式图;
图2是按照本发明的感光性转印片另一个例子断面的模式图;
图3是从载体一侧照射本发明的感光性转印片时,表示光照量和硬化层厚度关系的感光度曲线的图;
图4是按照本发明的感光性转印片一个例子断面的模式图;
图5是按照本发明的感光性转印片另一个例子断面的模式图;
图6是使用按照本发明感光层的三层感光性转印片能够形成的图像(硬化花样)的模式图;
图7是表示按照本发明制造具有穿通孔的印刷电路布线板工序的工序图。
符号的说明
10 感光性转印片
11 载体
12 第一感光层
14 第二感光层
15 保护膜
16 薄膜硬化层
17 厚膜硬化层
18 剥离片
21 制造印刷电路用基板
22 穿通孔
23 镀金属层
24 布线花样
31 加压辊
50 感光性转印片
51 载体
52 第一感光层
54 第二感光层
55 第三感光层
56 保护膜
57 基板
具体实施方式
作为本发明的感光性转印片的一个例子,在图1和图2上显示出具有两层感光层的结构的示意性断面图。
在图1当中,感光性转印片10,由载体11、第一感光层12和第二感光层14以此顺序层叠而成。第一感光层12和第二感光层14各自由含有粘结剂、聚合性化合物和光聚合引发剂的感光性树脂组合物构成,经过光照而硬化。本发明的感光性转印片,具有的主要特征是,其第二感光层14的感光度比第一感光层12要高。在此,所谓感光度,相当于使各个感光层硬化所必需的光能,所谓感光度高,意味着第二感光层14开始硬化的照射量低于使第一感光层12开始硬化的照射量,或者说第二感光层14完成硬化的照射量低于使第一感光层完成硬化的照射量。
图2是在图1的感光性转印片上再层合上保护膜15形成的感光性转印片。
第一感光层和第二感光层各自的厚度可以根据不同的目的来任意地设定。但是,第一感光层优选具有1-100μm范围的厚度,更优选具有5-80μm范围的厚度,特别优选具有10-50μm范围的厚度。当第一感光层的厚度薄于1μm时,会有不能适当增强膜强度的情况,而当厚度超过100μm时,会有容易残留显影残渣等显影上的问题。第一感光层的厚度优选大于第二感光层的厚度。
第二感光层优选具有0.1-1.5μm范围的厚度,更优选具有1-12μm范围的厚度,特别优选具有3-10μm范围的厚度。当第二感光层的厚度薄于0.1μm时,在涂布时容易出现厚度的不均匀,而当厚度超过15μm时,会有析像度降低等问题。
本发明感光性转印片的层结构并不限于如上图1和图2中所示的层结构,具有如图1和图2所示以外的层也是可以的。比如,在载体11和第一感光层12之间、在保护膜15和第二感光层14之间,也可以设置调节载体和基板的剥离性和粘结力的层、防晕层或者阻隔层等。在此情况下的阻隔层具有防止或者抑制在感光层、载体或保护膜中所含的物质的移动,防止、抑制氧或湿度等外界的影响等作用。
下面参照图3说明在本发明的感光性转印片和感光性层合体中光线的照射量和感光层的硬化量之间的关系。图3是表示在用比如图1所示的感光性转印片,或者从在图2上所示的感光性转印片上剥离了保护膜的感光性转印片,在载体上形成转印层合体的情况下,将光线从与基板相反的一侧,在有载体的情况下通过载体,或者根据需要剥离了载体的感光层进行照射光的情况下,对此层合体,光线的照射量和在此照射(曝光)以后通过显影处理产生的硬化层厚度之间关系的图(感光度曲线)。在图3中,横轴表示光线的照射量,纵轴表示通过光线的照射而发生硬化,进行显影处理而得到的硬化层的厚度。纵轴的D表示由第二感光层形成的硬化层的厚度,E表示由第一感光层形成的硬化层的厚度和由第二感光层形成的硬化层的厚度的总和厚度。
如在图3中所示,在本发明的感光性转印片当中,由载体一侧照射的光线,在有载体的情况下,尽管依次通过第一感光层和第二感光层,在光能比较少时,第二感光层还是比第一感光层先开始硬化。而当第二感光层全部固化以后,当增加光能时,第一感光层才开始硬化,当再增加光能量时,第一感光层就全部硬化。
对于第一感光层的感光度和第二感光层的感光度,在第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度优选在2-200的范围内,更优选在2.5-100的范围内,特别优选在3-50的范围内。
第一感光层开始硬化所必需的光能量C与为了使第二感光层硬化所必需的光能量A可以是同样的,但优选C大于光能量A。
本发明的感光性转印片,也可以具有两层以上的感光层。图4就表示了作为其一个例子的具有三层感光层情况的断面图。图5表示在图4的感光层上具有保护膜的情况。
在图4和图5的感光性转印片50中,用51表示载体,在其载体51上依次层叠了第一感光层52、第二感光层54和第三感光层55。图5表示在图4的感光性转印片上设有保护膜56的情况。
在此三层感光层结构的情况下,各个感光层中远离载体的感光层的感光度要相对高于离载体更近的感光层的感光度。这就是说,感光层的感光度以第三感光层为最高,第二感光层次高,而第一感光层的感光度最低。
使用如图4和图5所示结构的感光性转印片,根据在形成花样时使用的必需光能量范围的不同,如果只使第三感光层硬化的光能量是X,使第三感光层和第二感光层都硬化的光能量是Y,使第三感光层、第二感光层和第一感光层全部硬化的光能量是Z,在改变光照量时,如图6所示,形成的一种感光性转印片就能够形成在基板57上具有三阶段不同厚度的花样,即只具有第三感光层55硬化厚度的区域、具有第三感光层55和第二感光层54硬化厚度的区域,以及具有第三感光层55、第二感光层54和第一感光层52都硬化厚度的区域。
同样在感光层为N层(感光层的层数是N)的情况下,如果使用的感光性转印片其远离载体层的感光度相对高于离载体更近层的感光度,就有可能形成具有N阶段不同厚度硬化层花样的一种感光性转印片。
在迄今为止的叙述中,本发明的感光性转印片,根据其曝光量(所谓光能量)不同,能够通过曝光和显影处理得到所需厚度的硬化层,根据需要改变曝光量的花样,就能够制造出从只使离载体最近的感光层硬化,依次改变厚度,直到全部感光层都发生硬化的。因此,用一种感光性转印片,赋予其能够在影像的内部形成厚度不同的三维造型,或者只在所需的区域提高膜的强度,或者只在所需的区域提高影像浓度等特性的硬化树脂影像。
因此,在使用本发明的感光性转印片制造印刷电路布线板,特别是制造具有穿通孔或通路孔的印刷电路布线板时,就能够在形成布线花样的区域相对减薄厚度,形成高析像度的硬化层,而在穿通孔或通路孔上相对加厚厚度,形成高强度的硬化层。从而通过使用本发明的感光性转印片,能够很容易地形成具有足够析像度的硬化树脂花样,使得能够利用屏蔽法具有足够的屏蔽膜强度,而且在所需部分具有高析像度。
通过本发明可以看出,能够实现具有上述感光度曲线的感光性转印片,使得各个感光层的感光度从接近载体的一层向着远离载体的层依次升高。当此感光层具有两层以上时,其感光层的感光度依次相对提高的方法,完全能够使用公知的高感光度化技术。这就是说,比如使用高感光度的引发剂、使用增感剂、增加光聚合引发剂和/或增感剂的含量,或者提高感光层中聚合性化合物的含量等。也可以通过降低聚合抑制剂或聚合防止剂的比例来实现。特别是在如果有两层感光层的情况下,除了使用比如高感光度的引发剂以外,可以通过在第二感光层中添加增感剂、使第二感光层中的光聚合引发剂和/或增感剂的含量高于第一感光层,或者使第二感光层中的聚合性化合物含量高于第一感光层等方法来实现。
在本发明的载体上,依次层合了含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第一感光层和含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成,并显示出其感光度相对高于第一感光层的第二感光层,在使用此感光性转印片形成影像花样(硬化树脂花样)的情况下,第二感光层开始硬化的光能量S优选在0.05-10mJ/cm2的范围内,更优选在0.1-5mJ/cm2的范围内,特别优选在0.15-2.5mJ/cm2的范围内。而使第二感光层硬化所必需的光能量A优选在0.1-20mJ/cm2范围内,更优选在0.2-15mJ/cm2的范围内,特别优选在0.4-10mJ/cm2的范围内。
第二感光层硬化所需的光能量A和为了使第一感光层硬化所必需的光能量B的比(A/B),优选在0.005-0.5的范围内,更优选在0.01-0.4的范围内,特别优选在0.02-0.35的范围内。而为了使第二感光层硬化所必需的光能量A和使第一感光层开始硬化所必需的光能量C之比(C/A)优选在1-10的范围内,更优选在1.1-9的范围内,特别优选在1.3-8的范围内。此光能量C优选在0.1-200mJ/cm2的范围内,更优选在1-100mJ/cm2的范围内,特别优选在2-50mJ/cm2的范围内。
下面说明在本发明的感光性转印片和感光性层合体中使用的各种材料。
[粘结剂]
在各个感光层中使用的粘结剂,优选可以溶解于碱性水溶液中,或者优选至少也要具有碱性水溶液的溶涨性。作为此类粘结剂的例子,可以利用具有酸性基团(羧基、磺酸基、磷酸基等)的粘结剂,但具有羧基的粘结剂是具有特别的代表性的,可以举出比如含有羧基的乙烯基共聚物、含有羧基的聚氨酯树脂、聚酰胺酸树脂、改性环氧树脂等,但从在涂布溶剂中的溶解度、在碱性显影液中的溶解性、适宜合成和容易调节膜的物理性能等方面考虑,优选含有羧基的乙烯基共聚物。
含有羧基的乙烯基共聚物能够通过至少(1)含有羧基的乙烯基单体和(2)可以与其共聚的单体的共聚来得到。
作为含有羧基的乙烯基单体的例子,可以举出比如(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、马来酸、马来酸单烷基酯、富马酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、丙烯酸二聚体等。也可以利用(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯等具有羟基的单体和马来酸酐或富马酸酐、环己烷羧酸酐之类的环状酸酐的加成反应物、单(甲基)丙烯酸ω-羧基-聚己内酰胺酯。也可以使用含有作为羧基前体的马来酸酐、衣康酸酐、焦柠檬酸酐等酸酐的单体。其中从共聚性能和成本、溶解性能等观点出发,特别优选(甲基)丙烯酸。
在合成上述共聚物时使用的可以共聚的其他单体没有特别的限制,作为此类单体的例子,优选(甲基)丙烯酸酯类、巴豆酸酯类、乙烯基酯类、马来酸二酯类、富马酸二酯类、衣康酸二酯类、(甲基)丙烯酰胺类、乙烯基醚类、乙烯醇的酯类、苯乙烯类、(甲基)丙烯腈类等。作为它们的例子,可以举出比如如下的化合物。
作为(甲基)丙烯酸酯类的例子,可以举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯叔丁基环己酸酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸二乙二醇单甲醚酯、(甲基)丙烯酸二乙二醇单乙醚酯、(甲基)丙烯酸二乙二醇单苯醚酯、(甲基)丙烯酸三乙二醇单甲醚酯、(甲基)丙烯酸三乙二醇单乙醚酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、(甲基)丙烯酸聚乙二醇单乙醚酯、丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸双环戊酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯酯、(甲基)丙烯酸双环戊烯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯氧基乙酯等。
作为巴豆酸酯的例子,可以举出巴豆酸丁酯和巴豆酸己酯等。作为乙烯基酯的例子,可以举出醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲氧基醋酸乙烯酯以及苯甲酸乙烯酯等。
作为马来酸二酯的例子,可以举出马来酸二甲酯、马来酸二乙酯以及马来酸二丁酯。作为富马酸二酯的例子,可以举出富马酸二甲酯、富马酸二乙酯以及富马酸二丁酯。作为衣康酸二酯类的例子,可以举出衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯和衣康酸二丁酯等。
作为(甲基)丙烯酰胺类,可以举出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-异丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-环己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N二乙基-(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-苄基(甲基)丙烯酰胺、N-(甲基)丙烯酰基吗啉、二丙酮丙烯酰胺等。
作为苯乙烯类的例子,可以举出苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羟基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、由可以被酸性物质解保护的基团(比如t-Boc等)保护的羟基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯以及α-甲基苯乙烯等。作为乙烯基醚的例子,可以举出甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚以及甲氧基乙基乙烯基醚等。
除了上述化合物以外,还可以使用(甲基)丙烯腈、乙烯基取代的杂环基团(比如乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咔唑等)、N-乙烯基甲酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N-乙烯基咪唑、乙烯基己内酯等。
也可以利用2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、磷酸单(2-丙烯酰氧基乙酯)、磷酸单(1-甲基-2-丙烯酰氧基乙酯)等。
除了上述化合物以外,也能够使用具有氨基甲酸酯基、脲基、磺酰胺基、酚基、酰亚胺基等官能基的乙烯基单体。作为具有这样的氨基甲酸酯基或脲基的单体的例子,可以是能够利用异氰酸酯和羟基或氨基进行加成反应合成的化合物。具体说来,是能够适合于通过含有异氰酸酯基团的单体和含有一个羟基的化合物或含有一个伯胺基或仲氨基的化合物之间的加成反应,或者通过含有羟基的单体或含有伯胺基或仲氨基的单体与单异氰酸酯的加成反应合成的化合物。
作为含有异氰酸酯基团的单体的具体例子,可以举出如下所示的化合物(R1表示氢原子或甲基)。
[化1]
Figure A20041004627100161
作为单异氰酸酯的具体例子,可以举出比如异氰酸环己酯、异氰酸正丁酯、异氰酸甲基苯酯、异氰酸苄酯、异氰酸苯酯等。
作为含有羟基的单体的具体例子,可以举出如下所示的化合物(R1表示氢原子或甲基,n表示1以上的整数)。
[化2]
作为含有一个羟基的化合物,可以举出醇类(甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正己醇、2-乙基己醇、正癸醇、正十二醇、正十八醇、环戊醇、环己醇、苄醇、苯基乙醇等)、酚类(苯酚、甲酚、萘醇等),以及作为还含有取代基的氟乙醇、三氟乙醇、甲氧基乙醇、苯氧基乙醇、氯代苯酚、二氯苯酚、甲氧基苯酚、乙酰氧基苯酚等。
作为含有伯胺基或仲氨基的单体的例子,可以举出乙烯基苄胺等。
作为含有一个伯胺基或仲氨基的化合物的具体例子,可以举出烷基胺(甲胺、乙胺、正丙胺、异丙胺、正丁胺、仲丁胺、叔丁胺、己胺、2-乙基己胺、癸胺、十二烷基胺、十八烷基胺、二甲胺、二乙胺、二丁胺、二辛胺)、环烷基胺(环戊胺、环己胺等)、芳烷基胺(苄胺、苯乙基胺等)、芳基胺(苯胺、甲基苯胺、二甲基苯胺、萘胺等)、还有它们的组合(N-甲基-N-苄胺等)以及含有取代基的胺(三氟乙胺、六氟异丙胺、甲氧基苯胺、甲氧基丙胺等)等。
只用上述化合物中的一种,还是同时使用两种或两种以上都是可以的。特别优选的其他单体的例子是(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯以及羟基苯乙烯等。
这样的乙烯基共聚物,可以用各自相应的单体,按照公知的方法,通过通常的方法聚合而得到。比如利用把这些单体溶解于适当的溶剂中,在其中添加游离基聚合引发剂在溶液中聚合的方法(溶液聚合法)得到。或者将上述单体在分散在水性溶剂中的状态下,即使用乳液聚合等方法进行聚合。
作为在溶液聚合法中使用的适当的溶剂的例子,可以根据使用的单体以及生成的共聚物的溶解性进行任意的选择。可以举出比如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、1-甲氧基-2-丙醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、醋酸甲氧基丙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、氯仿、甲苯等。也可以混和使用两种或两种以上的这些溶剂。作为游离基引发剂,可以利用2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN)、2,2’-偶氮二(2,4’-二甲基戊腈)之类的偶氮化合物、过氧化苯甲酰等过氧化物以及过硫酸钾、过硫酸铵之类的过硫酸盐等。
在由这些单体得到的乙烯基共聚物当中来自具有羧基的聚合性化合物的重复单元的含有率,在各个感光层中优选为全部重复单元的5-50mol%,更优选为10-40mol%,特别优选为15-35mol%。当该含有率不到5mol%时,有时在碱性水溶液中的显影性不足,而当超过50mol%时,有时硬化部分(图象部分)的显影液耐受性不足。
具有羧基的粘结剂的分子量可以任意地进行调节,但对各个感光层来说,重均分子量优选是2,000-300,000,特别优选4,000-150,000。当重均分子量不到2,000时,膜的强度容易不足,有难于稳定地制造的倾向。而当分子量超过300,000时,用降低显影性的倾向。
这样的具有羧基的粘结剂,在各个感光层可以使用一种或者同时使用两种或两种以上。作为并用两种或两种以上粘结剂情况的例子,可以举出由不同共聚成份组成的两种或两种以上的粘结剂、不同重均分子量的两种或两种以上的粘结剂以及具有不同分散度的两种或两种以上的粘结剂等。
具有羧基的粘结剂,其一部分或全部羧基可以被碱性物质中和。此粘结剂也可以和聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯醇、明胶等不同结构的树脂并用。
作为粘结剂的例子,可以举出在专利2,873,889中叙述的可溶碱性水溶液的树脂。
在各个感光层中粘结剂的含量,通常为10-90wt%,优选为20-80wt%,特别优选为40-80wt%。当该具有羧基的粘结剂(以及根据需要同时使用的高分子粘结剂)的含量过低时,容易降低碱性显影性能和与形成印刷电路布线板用基板(比如附铜箔板)的粘结性,而当过多时,有降低对显影时间的稳定性和硬化膜(屏蔽膜)强度的倾向。为了调节感光度,在上述范围内,可以调节使得在第二感光层中所含的粘结剂的含有率要低于在第一感光层中粘结剂的含有率(提高聚合性化合物的含有率)。
[聚合性化合物]
在感光层中使用聚合性化合物(所谓单体),但特别优选使用含有两个或两个以上聚合性基团的单体或者低聚物(多官能单体、多官能低聚物)。作为聚合性基团,可以举出乙烯类不饱和键(比如(甲基)丙烯酰基、(甲基)丙烯酰胺基、苯乙烯基、乙烯基酯或乙烯基醚等乙烯基、烯丙基酯或烯丙基醚等烯丙基)、可聚合的环状醚基(比如环氧基、氧杂环丁基)等。其中优选乙烯类不饱和键。
作为这样的多官能单体的例子,可以举出不饱和羧酸(比如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸等)和脂肪族多元醇的酯,不饱和羧酸和多胺的酰胺等。
作为脂肪族多元醇和不饱和羧酸酯的单体,其具体的例子有,作为(甲基)丙烯酸酯的二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、亚乙基数为2-18的二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯(比如二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸九乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸十二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸十四乙二醇酯等)、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、亚丙级数为2-18的二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯(比如二(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸十二丙二醇酯等)、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸氧亚乙基改性新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸氧亚丙级改性新戊二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酰氧丙基醚、三(甲基)丙烯酸三羟甲基乙烷酯、二(甲基)丙烯酸1,3-丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,3-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸-1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸四亚甲基二醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-环己烷二醇酯、三(甲基)丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、(甲基)丙烯酸1,5-戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、四(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、五(甲基)丙烯山梨糖醇酯酸、六(甲基)丙烯酸山梨糖醇酯、二(甲基)丙烯酸二羟甲基环戊烷酯、二(甲基)丙烯酸三环癸烷酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、新戊二醇改性的二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、具有至少一个乙二醇链/丙二醇链的二(甲基)丙烯酸亚烷基二醇链酯(比如在WO 01/98,832中叙述的化合物)、与氧亚乙基和/或氧亚丙级加成的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、二(甲基)丙烯酸聚丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸二甲基苯酚酯等。
在上述(甲基)丙烯酸酯当中,作为优选的例子,从容易获得的观点出发,可以举出二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、具有至少一个乙二醇链/丙二醇链的二(甲基)丙烯酸亚烷基二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸二甘油酯、二(甲基)丙烯酸1,3-丙二醇酯、三(甲基)丙烯酸1,2,4-丁三醇酯、二(甲基)丙烯酸1,4-环己烷二醇酯、(甲基)丙烯酸1,5-戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、氧亚烷基加成的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯等。
作为衣康酸和脂肪族多元醇化合物的酯类(衣康酸酯)的例子,有二衣康酸乙二醇酯、二衣康酸丙二醇酯、二衣康酸1,3-丁二醇酯、二衣康酸1,4-丁二醇酯、二衣康酸四亚甲基二醇酯、二衣康酸季戊四醇酯以及四衣康酸山梨糖醇酯。
作为巴豆酸和脂肪族多元醇酯(巴豆酸酯)的例子,有二巴豆酸乙二醇酯、二巴豆酸四亚甲基二醇酯、二巴豆酸季戊四醇酯和四巴豆酸山梨糖醇酯等。
作为异巴豆酸和脂肪族多元醇酯(异巴豆酸酯)的例子,有二异巴豆酸乙二醇酯、二异巴豆酸季戊四醇酯和四异巴豆酸山梨糖醇酯等。作为马来酸和脂肪族多元醇酯(马来酸酯)的例子,有二马来酸乙二醇酯、二马来酸三乙二醇酯、二马来酸季戊四醇酯和四马来酸山梨糖醇酯等。
而作为多胺化合物和不饱和羧酸得到的酰胺的例子,有二(甲基)丙烯酰亚甲基胺、二(甲基)丙烯酰亚乙基胺、二(甲基)丙烯酰1,6-亚己基胺、二(甲基)丙烯酰亚辛基胺、三(甲基)丙烯酰二亚乙基三胺、二(甲基)丙烯酰二亚乙基三胺和二(甲基)丙烯酰亚己基胺等。
还可以举出具有双酚骨架的2,2-二[4(3-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯酚]丙烷、2,2-二[4-((甲基)丙烯酰氧基乙氧基)苯酚]丙烷、一个酚性羟基被取代的氧亚乙基数为2-20的2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基)苯酚)丙烷(比如2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基二乙氧基)苯酚)丙烷、2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基四乙氧基)苯酚)丙烷、2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基五乙氧基)苯酚)丙烷、2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基十乙氧基)苯酚)丙烷、2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基十五乙氧基)苯酚)丙烷、)、2,2-二[4-((甲基)丙烯酰氧基丙氧基)苯酚]丙烷、一个酚性羟基被取代的氧亚丙基数为2-20的2,2-二(4-((甲基)丙烯酰氧基聚丙氧基)苯酚)丙烷(比如2,2二(4-((甲基)丙烯酰氧基二丙氧基)苯酚)丙烷、2,2二(4-((甲基)丙烯酰氧基四丙氧基)苯酚)丙烷、2,2二(4-((甲基)丙烯酰氧基五丙氧基)苯酚)丙烷、2,2二(4-((甲基)丙烯酰氧基十丙氧基)苯酚)丙烷、2,2二(4-((甲基)丙烯酰氧基十五丙氧基)苯酚)丙烷等)或在这些化合物的同一分子中作为其聚酯部位同时含有聚氧亚乙基和聚氧亚丙基的化合物(比如在WO 01/98,832中叙述的化合物等)。这样的化合物能够作为比如BPE-200、BPE-500、BPE-1000(新中村化学工业(株)制造)等获得。
与作为双酚和氧亚乙基化合物或氧亚丙级化合物等的加成物或聚合物得到的在端基上具有羟基的化合物相反,也可以利用具有与异氰酸酯聚合基团的化合物((甲基)丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、异氰酸α,α-二甲基-乙烯基苄酯等)的呈加成体形式的具有双酚骨架和氨基甲酸酯基团的聚合性化合物。
也可以利用线形环氧树脂、丁二醇-1,4-缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、二双酚A二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚等含有缩水甘油基的化合物上加成了α,β-不饱和羧酸得到的化合物。
还能够利用含有聚合性基团和氨基甲酸酯基团的化合物。作为这样的化合物的例子,在特公昭48-41,708、特开昭51-37,193、特公平5-50,737、特公平7-7,208、特开2001-154,346和特开2001-356,476等中都有叙述,可以举出比如在一个分子中具有两个或两个以上异氰酸酯基团的聚异氰酸酯化合物(比如六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、亚己基二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、亚苯基二异氰酸酯、降冰片烯二异氰酸酯、联苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、3,3’-二甲基-4,4’-联苯二异氰酸酯和这些二异氰酸酯类的缩二脲和异氰脲酸酯等三聚体、这些二异氰酸酯和三羟甲基丙烷、季戊四醇、甘油等多官能醇或这些氧亚乙基化合物加成得到的与多官能醇的加成物等)和在分子中含有羟基的乙烯基单体(比如(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、单(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、单(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、单(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯、单(甲基)丙烯酸二丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、单(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯等)加成而得到的在一个分子中含有两个或两个以上聚合性乙烯基的乙烯基氨基甲酸酯化合物。还能够利用异氰脲酸三((甲基)丙烯酰氧基乙酯)、二(甲基)丙烯酰基异氰脲酸酯、氧亚乙基改性异氰酸的三(甲基)丙烯酸酯之类的具有异氰脲酸环的化合物。
还可以举出如在特开昭48-64,183、特公昭49-43,191、特公昭52-30,490等当中叙述的聚酯丙烯酸酯或聚酯(甲基)丙烯酸酯低聚物类、环氧化合物(线形环氧树脂、丁二醇-1,4-二缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、己二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚等)和(甲基)丙烯酸反应得到的环氧丙烯酸酯类等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。还可以举出由邻苯二甲酸或均苯三酸等与上述在分子中含有羟基的乙烯基单体得到的酯类化合物。也可以使用在《日本接着协会志》,vol.20,No.7,300-308页(1984年)中介绍的光硬化性单体和低聚物。
还可以利用烯丙基酯(比如邻苯二甲酸二烯丙酯、己二酸二烯丙酯、丙二酸二烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、均苯三酸三烯丙酯、苯二磺酸二烯丙酯、异氰酸三烯丙酯)以及二芳基酰胺(比如乙酰二烯丙胺等)。
作为聚合性化合物,能够使用阳离子聚合性二乙烯基醚类(比如丁二醇-1,4-二乙烯基醚、环己烷二丁醇二乙烯基醚、乙二醇二乙烯基醚、二乙二醇二乙烯基醚、二丙二醇二乙烯基醚、己二醇二乙烯基醚、三羟甲基丙烷三乙烯基醚、季戊四醇四乙烯基醚、双酚A二乙烯基醚、甘油三乙烯基醚等)、环氧化合物(线形环氧树脂、丁二醇-1,4-二缩水甘油醚、环己烷二甲醇缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚等)、氧杂环丁烷类(比如1,4-二[(3-乙基-3-氧杂环丁烷基甲氧基)甲基]苯等)化合物等。而作为环氧化合物和氧杂环丁烷类化合物,可以使用在WO01/22,165中叙述的化合物。
作为乙烯基酯的例子,可以利用琥珀酸二乙烯基酯、己二酸二乙烯基酯、邻苯二甲酸二乙烯基酯、对苯二甲酸二乙烯基酯、苯-1,3-二磺酸二乙烯基酯以及丁烷-1,4-二磺酸二乙烯基酯等。
作为苯乙烯化合物的例子,可以举出二乙烯基苯、4-烯丙基苯乙烯、4-异丙基苯乙烯。
作为上述化合物以外的化合物,可以举出丙烯酸-N-β-羟乙基-β-(甲基丙烯酰胺基)乙酯、N,N-二(β-甲基丙烯酰氧乙基)丙烯酰胺、甲基丙烯酸烯丙酯等具有两个以上不同乙烯类不饱和双键的化合物作为适合于本发明的化合物。
这些多官能单体或者低聚物可以单独、或两种或两种以上组合使用。
再有,根据需要能够同时使用在分子中含有一个聚合性基团的聚合性化合物(单官能单体)。作为单官能单体的例子,可以举出作为上述粘结剂原料所举例的化合物。如在特开平6-236,031中所示的二碱的单((甲基)丙烯酰氧基烷基酯)单(卤代羟基烷基酯)之类的单官能单体(比如γ-氯-β-羟丙基-β’-甲基丙烯酰氧基乙基-o-邻苯二甲酸酯等)等或在专利2,744,643、WO 00/52,529和专利2,548,016中所述的化合物。
在各个感光层中,感光层的单体含量一般都在5-90wt%的范围内,优选在15-60wt%的范围内,特别优选在20-50wt%的范围内。当单体含量少于上述范围时,覆盖膜的强度下降,当过多时,在保存时的边缘融合(从卷的末端延伸的故障)具有恶化的倾向。在全部单体中含有两个或两个以上聚合性基团的多官能单体的含量一般在5-100wt%的范围内,优选在20-100wt%的范围内,更优选在40-100wt%的范围内。为了调节感光度,在上述范围内进行提高第二感光层的单体含量的调节也是可以的。
[光聚合引发剂]
作为在本发明的感光性转印片中使用的光聚合引发剂,只要是具有使上述单体成份开始聚合能力的化合物都是可以使用的,特别适合于使用对从紫外线范围到可见光具有感光性的化合物。光聚合引发剂含有至少一种在大约300-800nm(更优选为330-500nm)的范围内具有至少大约50的分子光吸收系数的成份。光聚合引发剂还对少产生光激发的增感剂的作用,也是生成活性自由基的活性剂,还是根据单体种类的不同开始阳离子聚合的引发剂。
作为优选在感光层使用的光聚合引发剂,可以举出比如卤化烃类衍生物(比如具有三嗪骨架的化合物、具有噁二唑骨架的化合物)、六芳基二咪唑、肟衍生物、有机过氧化物、巯基化合物、酮化合物、芳香族鎓盐、酮肟醚等。从感光层的感光度、保存性能以及与感光层和印刷电路布线板用基板的粘结性等观点出发,其中特别优选使用具有三嗪骨架的卤代烃类、肟衍生物、六芳基咪唑、酮化合物。
作为具有三嗪骨架的卤代烃类化合物,可以举出如下的化合物。
在若林等著的Bull.Chem.Soc.Japan,42,2924(1969)中所述的2-苯基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-氯苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,4-二氯苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-甲基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-正壬基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪以及2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
在英国专利1,388,492中所述的化合物,比如2-苯乙烯基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲基苯乙烯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪和2-(4-甲氧基苯乙烯基)-4-氨基-6-三氯甲基-1,3,5-三嗪。
在特开昭53-133,428中所述的化合物,比如2-(4-甲氧基-萘-1-基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-乙氧基-萘-1-基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[4-(2-乙氧基乙基)-萘-1-基]-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4,7-二甲氧基-萘-1-基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪和2-(苊-5-基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
在德国专利3,337,024中所述的化合物,比如2-(4-苯乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲氧基苯乙烯基)苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(1-萘基亚乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-氯苯乙烯基苯基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-噻吩-2-亚乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-噻吩-3-亚乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-呋喃-2-亚乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪和2-(4-苯并呋喃-2-亚乙烯基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
F.C.Schaefer等人在J.Org.Chem.;29,1527(1964)中叙述的化合物,比如2-甲基-4,6-二(三溴甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-1,3,5-三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-1,3,5-三嗪、2-氨基-4-甲基-6-三(溴甲基)-1,3,5-三嗪和2-甲氧基-4-甲基-6-三氯甲基-1,3,5-三嗪。
在特开昭62-58,241中所述的化合物,比如2-(4-苯基乙炔基(エチニル)苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-萘基-1-乙炔基)苯基-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲苯基乙炔基)苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-甲氧基苯基)-乙炔基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-异丙基苯基乙炔基)苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-(4-乙基苯基乙炔基)苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
在特开平5-281,728中所述的化合物,比如2-(4-三氟甲基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二氟苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二氯苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(2,6-二溴苯基)-4,6-二(三氯甲基)-1,3,5-三嗪。
在特开平5-34,920中所述的2,4-二(三氯甲基)-6-[4-(N,N-二乙氧基羰基甲基氨基)-3-溴苯基]-1,3,5-三嗪、在美国专利4,239,850中所述的三卤代甲基-s-三嗪化合物,还可以举出2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-氯苯基)4,6-二(三溴甲基)-s-三嗪等。
还可以举出在美国专利4,212,976中所述的具有氧杂二唑骨架的化合物等。作为具有氧杂二唑骨架的化合物,可以举出比如2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-氧杂二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-氧杂二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-氧杂二唑等。
作为在本发明中适合于使用的肟衍生物,还可以举出用如下通式表示的化合物。
[化3]
【化4】
Figure A20041004627100261
[化5]
【化6】
R
(29)n-C3H7
(30)n-C8H17
(31)樟脑
(32)p-CH3C6H4
Figure A20041004627100282
R
(33)n-C3H7
(34)p-CH3C6H4
作为能够在本发明中使用的六芳基二咪唑,可以举出2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、 2,2’-二(2-氟苯基)-4,4’5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’5,5’-四(3-甲氧基苯基)二咪唑、2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-甲氧基苯基)二咪唑、2,2’-二(4-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2-硝基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-二(2-甲基苯基)-4, 4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-(2-三氟甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、在WO 00/52,529中所述的化合物。
上述二咪唑类化合物可以用在比如Bull.Chem.Soc.Japan,33,565(1960)以及J.Org.Chem,36(16)2262(1971)中所述的方法很容易地合成。
作为酮化合物,可以举出二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮、2-乙氧羰基二苯甲酮、二苯甲酮四羧酸或其四甲酯、4,4’-二(二烷基氨基)二苯甲酮类(比如4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二环己基氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4’-二(二羟基乙基氨基)二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、4,4’-二甲氧基二苯甲酮)、4-二甲基氨基二苯甲酮、4-二甲基氨基苯乙酮、苄基、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、呫吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、芴酮、2-苄基-二甲基氨基-1-(4-吗啉并苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉并-1-丙酮、2-羟基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇低聚物、苯偶茵、苯偶茵醚类(比如苯偶茵甲醚、苯偶茵乙醚、苯偶茵丙醚、苯偶茵异丙醚、苯偶茵苯醚、苄基二甲基缩酮)、吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基氯吖啶酮等。
此外,可以举出吖啶衍生物(比如9-苯基吖啶、1,7-二(9,9’-吖啶基)庚烷等)、N-苯基甘氨酸等、多卤化物(比如四氯化碳、苯基三溴甲砜、苯基三氯甲基酮等)、香豆素类(比如3-(2-苯并呋喃甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲酰基)-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲酰基-7-二乙基氨基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二甲基氨基苯甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3,3’-羰基二(5,7-二正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基二(7-二乙基氨基香豆素)、3-苯甲酰基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二乙基氨基肉桂酰)-7-二乙基氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶羰基)香豆素、3-苯甲酰基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素等,另外还可以举出在特开平5-19,475、特开平7-271,028、特开2002-363,206、特开2002-363,207、特开2002-363,208、特开2002-363,209等当中叙述的香豆素化合物)、胺类(比如4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、4-二甲基氨基苯甲酸苯乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-苯二甲酰亚胺基乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸苯2-甲基苯甲酰氧基乙酯、五亚甲基二(4-二甲基氨基苯甲酸酯)、3-二甲基氨基苯甲酸的苯乙酯和五亚甲基酯、4-二甲基氨基苯甲醛、2-氯-4-二甲基氨基苯甲醛、4-二甲基氨基苄醇、(4-二甲基氨基苯甲酰基)乙酸乙酯、4-哌啶并甲基苯乙酮、4-二甲基氨基苯偶茵、N,N-二甲基-4-甲基苯胺、N,N-二乙基-3-氨基苯乙醚、三苄基胺、二苄基苯胺、N-甲基-N-苯基-苄胺、4-溴-N,N-二甲基苯胺、三(十二烷基)胺、氨基荧烷类(ODB、ODBII等)、结晶紫罗兰内酯、白色结晶紫罗兰素等)、酰基氧化膦类(比如二(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦、二(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-苄基苯基氧化膦、Lucirin TPO等)、茂金属类(比如二(η5-2,4-环戊二烯-1-基)-二(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)钛、η5-环戊二烯基-η6-异丙苯基(クメニル)-铁(1+)六氟磷酸(1-)等)、在特开昭53-133,428、特公昭57-1,819、特公昭57-6,096和美国专利3,615,455中公开的化合物。
还可以使用在美国专利2,367,660中公开的连缩酮醛基化合物、美国专利2,448,828中公开的偶茵醚化合物、美国专利2,722,512中叙述的被α-烃取代的芳香族偶茵化合物、美国专利3,046,127和2,951,758中叙述的多核醌化合物、特开2002-229,194中叙述的有机硼化合物和其他的举例的游离基发生剂等,还有三芳基锍盐(与六氟化锑和六氟磷酸的盐)、(苯基噻吩基)二苯基锍盐等锍盐化合物(有效地作为阳离子聚合的引发剂)、WO 01/71,428中叙述的鎓盐等。
可以使用一种或者同时使用两种或两种以上的光聚合引发剂。作为这样的组合,可以利用比如在美国专利3,549,367中叙述的六芳基二咪唑和4-氨基酮类的组合、特公昭51-48,516中叙述的苯并噻唑化合物和三卤代甲基-s-三嗪化合物的组合等,或者噻吨等芳香族化合物和氢供体(比如含有二烷基氨基的化合物、酚类化合物等)的组合、六芳基二咪唑和茂钛的组合、香豆素类和茂钛以及苯基甘氨酸类的组合等。
相对于各个感光层的全部感光层成份,光聚合引发剂的用量一般是0.1-30wt%,优选在0.5-20wt%的范围内,特别优选在0.5-15wt%的范围内。在用光聚合引发剂的含量调节各个感光层的感光度差的情况下,第二感光层中含有的光聚合引发剂的量如果多于在第一感光层中含有的光聚合引发剂的量是可以的。相对于第一感光层中所含的光聚合引发剂的量,在第二感光层中所含的光聚合引发剂的量优选在1.5-100倍,更优选在1.8-50倍,特别优选在2-20倍。
[增感剂]
为了在各感光层曝光时调节感光度或感光波长,可以添加增感剂。在使用可见光或紫外线、可见光激光作为曝光光线(活性能射线)的情况下,增感剂是可以由活性能射线使之处于激发态,与其他物质(比如游离基发生剂、酸发生剂等)相互作用(比如能量移动、电子移动等)产生游离基或酸等有用基团的化合物。
作为增感剂,能够利用公知的多核芳香族化合物类(比如芘、苝、苯并菲)、呫吨类(比如荧光素、酸性曙红、赤藓红、若丹明B、二碘曙红)、花青类(比如靛碳花青、硫碳花青、氧碳花青)、部花青类(比如部花青、碳部花青)、噻嗪类(比如硫堇、亚甲基蓝、甲苯胺蓝)、吖啶类(比如吖啶橙、氯黄素、吖啶黄)、蒽醌类(比如蒽醌)、斯库阿里乌姆(スクアリウム)类(スクアリウム)、吖啶酮类(比如吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基氯吖啶酮等)、香豆素类(可以举出比如3-(2-苯并呋喃甲酰)-7-二乙基氨基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲酰)-7-(1-吡咯烷基)香豆素、3-苯甲酰基-7-二乙基氨基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二甲基氨基苯甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3,3’-羰基二(5,7-二正丙氧基香豆素)、3,3’-羰基二(7-二乙基氨基香豆素)、3-苯甲酰基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲酰基)-7-二乙基氨基香豆素、3-(4-二乙基氨基肉桂酰基)-7-二乙基氨基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶羰基)香豆素、3-苯甲酰基-5,7-二丁氧基香豆素等,另外可以举出在特开平5-19,475、特开平7-271,028、特开2002-363,206、特开2002-363,207、特开2002-363,208、特开2002-363,209中叙述的香豆素化合物)等。
作为聚合引发剂和增感剂的组合,可以举出比如在特开2001-305,734中叙述的电子移动型引发体系[(1)供电子型引发剂和增感色素、(2)受电子型引发剂和增感色素、(3)供电子型引发剂、增感色素和受电子型引发剂(三元引发体系)]等例子。
也可以在第一感光层和第二感光层豆含有增感剂。相对于感光性树脂组合物的全部成份,增感剂的添加量一般在0.05-30wt%的范围内,优选在0.1-20wt%的范围内,特别优选在0.2-10wt%的范围内。当增感剂的含量过多时,在保存时会从感光层析出,而当其含量过少时,对活性能射线的敏感度下降,在曝光的过程中要费时间,降低了生产率。
在用增感剂调节各感光层的感光度差的情况下,在第二感光层中含有的增感剂的量多于在第一感光层中含有了增感剂的量就可以了,相对于在第一感光层中所含的增感剂的量,在第二感光层中所含的增感剂的量优选是1.5-100倍,更优选1.8-50倍,特别优选2-20倍。也可以调节使得在第一感光层中不含有增感剂。
[其他成份]
根据需要,感光层可以同时使用热聚合阻止剂、增塑剂、发色剂、着色剂,还可以使用与基体表面的粘结促进剂和其他的助剂(比如颜料、导电性粒子、填料、消泡剂、阻燃剂、流平剂、剥离促进剂、抗氧剂、香料、热交联剂、表面张力调节剂、链转移剂等),由此的目的能够调节感光性转印片的稳定性、照像性能、显色性能、膜的物理性能等性能。上述成份可以添加在第一感光层中,也可以添加在第二感光层中,其添加量可以根据添加的目的来决定,在各个感光层中的添加量可以相同,也可以不同。
[热聚合阻止剂]
为了防止感光层的聚合性化合物进行热聚合或者随着时间的进程而聚合,可以添加热聚合阻止剂。作为热聚合阻止剂,可以举出比如4-甲氧基苯酚、氢醌、烷基或芳基取代的氢醌、叔丁基邻苯二酚、连苯三酚、2-羟基苯甲酮、4-甲氧基-2-羟基苯甲酮、氯化亚铜、酚噻嗪、氯醌、萘胺、β-萘酚、2,6-二-叔丁基-4-甲酚、2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、吡啶、硝基苯、二硝基苯、苦味酸、4-甲基苯胺、亚甲基蓝、铜和有机螯合剂的反应物、水杨酸甲酯以及酚噻嗪、亚硝基化合物、亚硝基化合物和A1和螯合剂等
相对于感光层的聚合性化合物,热聚合阻止剂的添加量优选在0.001-5wt%的范围内,更优选在0.005-2wt%的范围内,特别优选在0.01-1wt%的范围内。当热聚合阻止剂的添加量超过此范围时,有降低对活性能射线敏感度的倾向,而低于此范围时,有降低保存时稳定性的倾向。
[增塑剂]
为了控制感光层膜的物理性能(挠曲性),可以添加增塑剂。作为增塑剂的例子,可以举出邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸二(十三烷基)酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二芳酯、邻苯二甲酸辛戊酯等邻苯二甲酸酯类;二乙酸三乙二醇酯、二乙酸四乙二醇酯、二甲基葡萄糖邻苯二甲酸酯、邻苯二甲酸乙酯乙基乙二醇酯、邻苯二甲酸甲酯乙基乙二醇酯、邻苯二甲酸丁酯丁基乙二醇酯、三乙二醇二辛酸酯等乙二醇酯类;磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯等磷酸酯类;4-甲苯磺酰胺、苯磺酰胺、N-正丁基苯磺酰胺、N-正丁基乙酰胺等酰胺类;己二酸二异丁酯、己二酸二辛酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二辛酯、马来酸二辛酯等脂肪族二元酸酯类;柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、甘油三乙酸酯、月桂酸丁酯、4,5-二环氧环己烷-1,2-二羧酸二辛酯、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇类。
相对于感光层全部成份,增塑剂的添加量优选在0.1-50wt%的范围内,更优选在0.5-40wt%的范围内,特别优选在1-30wt%的范围内。
[发色剂]
为了在曝光后的感光层中赋予可视的图像(显色性能),可以添加发色剂。作为发色剂,可以举出比如三(4-二甲基氨基苯基)甲烷(无色晶体紫罗兰素)、三(4-二乙基氨基苯基)甲烷、三(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)甲烷、三(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)甲烷、二(4-二丁基氨基苯基)-[4-(2-氰乙基)甲基氨基苯基]甲烷、二(4-二甲基氨基苯基)-2-喹啉基甲烷、三(4-二丙基氨基苯基)甲烷等氨基三芳基甲烷类;3,6-二(二甲基氨基)-9-苯基黄嘌呤、3-氨基-6-二甲基氨基-2-甲基-9-(2-氯苯基)黄嘌呤等氨基黄嘌呤类;3,6-二(二乙基氨基)-9-(2-乙氧基羰基苯基)噻吨、3,6-二(二甲基氨基)噻吨等氨基噻吨类;3,6-二(二乙基氨基)-9,10-二氢-9-苯基吖啶、3,6-二(苄基氨基)-9,10-二氢-9-甲基吖啶等氨基-9,10-二氢吖啶类;3,7-二(二乙基氨基)酚噁嗪等氨基酚噁嗪类;3,7-二(乙基氨基)酚噻嗪酮等氨基酚噻嗪酮类;3,7-二(二乙基氨基)-5-己基-5,10-二氢-吩嗪等氨基二氢吩嗪类;二(4-二甲基氨基苯基)苯胺基甲烷等氨基苯基甲烷类;4-氨基-4’-二甲基氨基二苯基胺、4-氨基-α,β-二氰基氢肉桂酸甲酯等氨基氢肉桂酸类;1-(2-萘基)-2-苯基肼等肼类;1,4-二(乙基氨基)-2,3-二氢蒽醌类的氨基-2,3-二氢蒽醌类;N,N-二乙基-4-苯乙基苯胺等苯乙基苯胺类;10-乙酰基-3,7-二(二甲基氨基)酚噻嗪等含有碱性NH的浅色素的酰基衍生物;三(4-二乙基氨基-2-甲苯基)乙氧基羰基萜烷(メンタン)等不具有可氧化氢,但可氧化为发色化合物的无色化合物;无色靛蓝色素;美国专利3,042,515和3,042,517中所述的可以氧化为发色型有机胺类(比如4,4’-乙二胺、二苯基胺、N,N-二甲基苯胺、4,4’-亚甲基二胺三苯基胺、N-乙烯基咔唑)。特别优选的是无色晶体紫罗兰素等三芳基甲烷类的化合物。
再有,为了使这样的无色体发色的目的,已知要和卤化物进行组合。作为卤化物的例子,可以举出卤化烃(比如四氯化碳、碘仿、二溴乙烷、二溴甲烷、戊基溴、异戊基溴、戊基碘、二溴异丁烷、丁基碘、一溴二苯基甲烷、六氯乙烷、1,2-二溴乙烷、1,1,2,2-四溴乙烷、1,2-二溴-1,1,2-三氯乙烷、1,2,3-三溴丙烷、1-溴-4-氯丁烷、1,2,3,4-四溴丁烷、四氯环丙烷、六氯环戊二烯、二溴环己烷、1,1,1-三氯-2,2-二(4-氯苯基)乙烷等);卤代醇类化合物(比如2,2,2-三氯乙醇、三溴乙醇、1,3-二氯-2-丙醇、1,1,1-三氯-2-丙醇、二(六亚甲基碘)氨基异丙醇、三溴叔丁醇、2,2,3-三氯丁烷-1,4-二醇等);卤代羰基化合物(比如1,1-二氯丙酮、1,3-二氯丙酮、六氯丙酮、六溴丙酮、1,1,3,3-四氯丙酮、1,1,1-三氯丙酮、3,4-二溴-2-丁酮、1,4-二氯-2-丁酮、二溴环己酮等);卤代醚类化合物(比如2-溴乙基甲醚、2-溴乙基乙醚、二(2-溴乙基)醚、1,2-二氯乙基乙醚等);卤代酯类化合物(比如乙酸溴乙酯、三氯乙酸乙酯、三氯乙酸三氯乙酯、丙烯酸-2,3-二溴丙酯的均聚物和共聚物、二溴丙酸三氯乙酯、α,β-二氯丙烯酸乙酯等);卤代酰胺类化合物(比如氯乙酰胺、溴乙酰胺、二氯乙酰胺、三氯乙酰胺、三溴乙酰胺、三氯乙基三氯乙酰胺、2-溴异丙酰胺、2,2,2-三氯丙酰胺、N-氯琥珀酰胺、N-溴琥珀酰胺等);含有硫或磷的化合物(比如三溴甲基苯基砜、4-硝基苯基三溴甲基砜、4-氯苯基三溴甲基砜、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯等);2,4-二(三氯甲基)-6-苯基三唑等。在有机卤化物当中,优选的是在一个碳原子上具有两个或两个卤原子的卤化物,特别优选的是在一个碳原子上具有三个卤原子的卤化物。有机卤化物可以单独使用,也可以两种或两种以上组合使用。其中特别有效地有机卤化物是三溴甲基苯基砜和2,4-二(三氯甲基)-6-苯基三唑。
相对于感光层的全部成份,发色剂的添加量优选在0.01-20wt%的范围内,更优选在0.05-10wt%的范围内,特别优选在0.1-5wt%的范围内。相对于感光层全部成份,卤化物的用量一般为0.001-5wt%,优选在0.005-1wt%的范围内。
[染料]
为了提高给感光性树脂组合物着色的操作性能、赋予其储存稳定性的目的,可以使用染料。作为适当的染料的例子,可以举出亮绿(比如其硫酸盐)、酸性曙红、乙基紫罗兰素、新品酸性红B、甲基绿、结晶紫罗兰素、碱性品红、酚酞、1,3-二苯基三嗪、茜素色淀S、麝香草酚酞、甲基紫罗兰素2B、喹纳啶红、二碘曙红、酸性间苯胺黄、麝香草酚磺酞、二甲苯酚蓝、甲基橙、橙IV、二苯基thyrocarbazone、2,7-二氯荧光素、副甲基红、刚果红、苯并红紫4B、α-萘红、尼罗蓝-A、phenacetarine、甲基紫罗兰素、孔雀石绿、副品红、603#油性蓝[欧里演托(オリエント)化学工业(株)制造]、若丹明B和若丹明6G、维多利亚纯蓝BOH等。作为阳离子染料的对偶阴离子,可以是有机酸或无机酸的酸根,可以举出比如溴酸、碘酸、硫酸、磷酸、草酸、甲磺酸、甲苯磺酸等的酸根(阴离子)。优选的染料是阳离子染料,可以举出比如孔雀石绿草酸盐、孔雀石绿硫酸盐等。
相对于感光层的全部成份,优选的染料添加量在0.001-10wt%的范围内,更优选在0.01-5wt%的范围内,特别优选在0.1-2wt%的范围内。
[粘接促进剂]
为了提高各层间的粘结性或者感光层转印片和基体的粘结性,在各层中可以使用公知的所谓粘接促进剂。
作为粘接促进剂,可以适当地使用在特开平5-11,439、5-341,532和6-43,638中叙述的粘接促进剂。具体可以举出苯并咪唑、苯并噁唑、苯并噻唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、3-吗啉基甲基-1-苯基-三唑-2-硫酮、3-吗啉基甲基-5-苯基-噁唑基-2-硫酮、5-氨基-3-吗啉基甲基噻唑-2-硫酮以及2-巯基-5-甲硫基噻唑、三唑、四唑、苯并三唑、羧基苯并三唑、含有氨基的苯并三唑、硅烷偶联剂等。
相对于感光层的全部成份,粘接促进剂的添加量优选在0.001-20wt%的范围内,更优选在0.01-10wt%的范围内,特别优选在0.1-5wt%的范围内。
感光层可以含有比如在J.阔萨(コ一サ一)著的《光敏型体系》第5章中叙述的有机硫化合物、过氧化物、氧化还原化合物、偶氮和二偶氮化合物、光还原性化合物和有机卤素化合物等。作为有机硫化合物的例子,可以举出二正丁基二硫化物、二苄基二硫化物、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、苯硫酚、三氯甲磺酸乙酯、2-巯基苯并咪唑等。作为过氧化物的例子,可以举出过氧化二叔丁基、过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮等。氧化还原化合物是过氧化物和还原剂的组合,可以举出亚铁离子和过硫酸离子、铁离子和过氧化物等。作为偶氮和二偶氮化合物,可以举出α,α’-偶氮二异丁腈、2-偶氮二-2-甲基丁腈、4-氨基二苯基胺的偶氮盐类。作为光还原性色素,可以举出二碘曙红、赤藓红、酸性曙红、吖啶黄、核黄素、硫堇等。
[表面活性剂]
在制造感光性转印片时,为了改善表面的不均匀性,可以添加公知的表面活性剂。作为表面活性剂的例子,可以适当地选择阴离子型和阳离子型或者非离子型表面活性剂、两性表面活性剂、含氟表面活性剂等。相对于感光性树脂组合物的固体含量,其添加量优选为0.001-10wt%,不到0.001wt%时,不能得到改善表面状况的效果,超过10wt%时,容易产生降低粘结性的问题。作为含氟表面活性剂,优选是以具有含氟脂肪族基团的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯作为共聚成份的高分子表面活性剂,该脂肪族基团为在3-20个碳原子的链上含有40wt%以上的氟原子,而且在从未结合的末端数有至少3个与碳原子结合的氢原子被氟原子取代。
[感光性转印片的制造]
本发明的感光性转印片可以按照如下的次序制造。首先,把上述各种材料溶解、乳化或分散于水或溶剂中,分别配制成制造第一感光层用的第一感光性树脂组合物溶液和制造第二感光层用的第二感光性树脂组合物溶液。
作为第一感光性树脂组合物溶液和第二感光性树脂组合物溶液的溶剂,可以举出比如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇、正己醇等醇类;丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮、二异丁基酮等酮类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸正戊酯、硫酸甲酯、丙酸乙酯、邻苯二甲酸二甲酯、苯甲酸乙酯和乙酸甲氧基丙酯等酯类;甲苯、二甲苯、苯、乙苯等芳香族烃类;四氯化碳、三氯乙烯、氯仿、1,1,1-三氯乙烷、二氯乙烷、氯化苯等卤代烃;四氢呋喃、二甲醚、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、1-甲氧基-2-丙醇等醚类;二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、环丁砜等。它们也可以混和使用。在第一感光性树脂组合物溶液和第二感光性树脂组合物溶液中也可以添加公知的表面活性剂。
然后,在载体上涂布第一感光性树脂组合物溶液,通过干燥形成第一感光层。在其上面再涂布第二感光层树脂组合物溶液,通过干燥形成第二感光层。多层时的涂布,可以如上所述进行逐层涂布,也可以同时涂布多层。涂布感光性树脂组合物溶液的方法没有特定的限制,可以采用比如喷涂法、辊涂法、旋涂法、狭缝涂布法、挤涂法、帘幕涂布法、模涂法、凹版印刷法、线-棒涂布法和刮刀涂布法等各种方法。干燥条件因各个成份、溶剂的种类、使用的比例而不同,通常在60-110℃的温度干燥30sec-15min。
在感光层为2层以上的情况下,可以通过重复进行同样的操作制造所需的感光性转印片。当感光层在两层以上时,感光层的总厚度可以在10μm-1mm的范围内。
[载体和保护膜]
希望载体能够剥离感光层,而且具有良好的透光性,同时具有良好的表面平整性。载体优选是用透明的合成树脂制造的。作为载体的例子,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二酸乙二醇酯、聚丙烯、聚乙烯、三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚碳酸酯、聚苯乙烯、赛咯吩、偏氯乙烯共聚物、聚酰胺、聚酰亚胺、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、纤维素系的薄膜、尼龙薄膜等干燥塑料薄膜。也可以使用两种或两种以上的复合材料。在上述当中特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。载体的厚度优选为2-150μm,更优选为5-100μm,特别优选为8-50μm。载体优选是长条状。在制造本发明的感光性转印片时使用的长条状载体,其长度可以任意决定,比如可以使用长度为10-20,000m的载体。
本发明的感光性转印片可以在第二感光层上配置保护膜。作为上述保护膜的例子,可以举出在上述载体中使用的材料以及纸张或者聚乙烯、聚丙烯复合的纸张等。特别优选聚乙烯薄膜和聚丙烯薄膜。保护膜的厚度优选在5-100μm的范围内,更优选在8-50μm的范围内,特别优选在10-30μm的范围内。此时,如果把感光层和载体的粘结力作为A,而把感光层和保护膜的粘结力作为B,必须有粘结力A>粘结力B的关系。作为载体/保护膜组合的例子,可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚乙烯、聚氯乙烯/赛咯吩、聚酰亚胺/聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯等。通过将载体和保护膜中的至少一方进行表面处理以满足上述粘结力的关系。进行载体的表面处理是为了提高和感光层的粘结力,可以举出比如涂布底涂层、电晕放电处理、火焰处理、紫外线照射处理、高频照射处理、辉光放电处理、活性等离子体照射处理、激光照射处理等。载体和保护膜之间的静磨擦系数是重要的。此静磨擦系数优选为0.3-1.4,特别优选为0.5-1.2。如果不到0.3则太滑,在卷成卷状时发生错移,而超过1.4的情况下,难以卷成良好的卷状。
本发明的感光性转印片卷绕在圆筒状的卷芯上,卷成长条状的卷进行保存。此长条状的长度可以任意决定,比如可以在10-20,000m的范围内进行选择。可以切割加工为100-1,000m的长条状卷成卷状以方便用户使用。此时优选把载体卷在外侧。上述卷状感光性转印片也可以切割成片状。在保管时,从保护端面和防止边缘融合的观点出发,优选在端面上放置分隔件(特别是防湿件,其中放入干燥剂),还优选使用透湿性低的材料包捆起来。
可以对保护膜进行表面处理。此表面处理是为了调节保护膜和感光层的粘结性。比如在保护膜的表面上涂布由聚有机硅氧烷、含氟聚烯烃、聚氟乙烯和聚乙烯醇等聚合物组成的底涂层。一般可以在保护膜薄膜上涂布上述聚合物涂布液以后,在30-150℃(特别是50-120℃)下干燥1-30min得到底涂层。除了感光层、载体和保护膜以外,还可以具有缓冲层、剥离层、粘结层、光吸收层、表面保护层等。
[基体]
作为本发明感光性转印片转印的基体,可以选择从表面高平滑性到具有凹凸状表面的任何材料。优选使用板状的基体,即所谓的基板。具体说可以举出公知的制造印刷电路布线板用的基板、玻璃板(钠钙玻璃板等)、合成树脂薄膜、纸张、金属板等。
在基体上依次层合上由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第二感光层和由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性组合物组成,而且其感光度比第二感光层相对更低的第一感光层,从而形成了感光性层合体。
本发明的感光性转印片能够广泛地用作印刷电路布线板、彩色滤色片或柱状体材料、筋材料、间隔件、间隔壁等显示器用材料、全息照相、微机、防护材料、印刷电路花样形成材料。其中优选应用于印刷电路布线板、显示器零件的应用,特别优选印刷电路布线板的应用。
[花样的形成方法]
本发明的感光性转印片能够通过如下形成花样的方法形成所需的花样,该方法包括如下工序:(1)在基板上进行层合得到层合体,使其第二感光层成为基板一侧的位置关系的工序;(2)从层合体的第一感光层一侧进行所规定的图形花样的光照射,使受到光照射的区域的第一感光层和第二感光层一起硬化的工序;(3)从层合体上除去载体的工序;然后,(4)将层合体显影,将层合体中未硬化的部分除去的工序,由存在第一感光层和第二感光层一起硬化形成的硬化树脂的区域和不存在硬化树脂的区域构成图像的花样。
本发明的感光性转印片,可以通过如下的形成图像花样的方法,形成所需的花样:该方法包括(1)在基板上层合得到层合体,使其第二感光层成为基板一侧的位置关系的工序;(2)从层合体的第一感光层的一侧,照射彼此不同能量水平的至少两条光线,在规定的图像花样照射光线的区域,受到照射的光线能量相对大的区域的第一感光层和第二感光层同时硬化,而在受到照射的光线能量相对小的区域的第二感光层硬化的工序;(3)从层合体上除去载体的工序;然后,(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序,由在基板上存在有第一感光层和第二感光层同时硬化形成的树脂的区域、存在有由第二感光层硬化形成的树脂的区域,以及由不存在硬化树脂的区域一起构成图像花样。
然而,在上述方法中,也可以在在工序(1)和工序(2)之间,而不是在工序(2)和(4)之间进行(3)的从层合体上除去载体的工序。
作为在工序(2)中照射光线的光源,在通过载体进行照射的情况下,使用发射能够透过载体,而且能够使使用的光聚合引发剂或者增感剂活化的电磁波,即波长300-1,500nm,优选320-800nm范围的从紫外线到可见光的光源,特别优选使用在330-650nm范围内的光源。比如能够使用(超)高压水银灯、氙灯、碳弧灯、卤素灯、复印机用等的荧光管、发光二极管、半导体激光等公知的光源。此外还可以使用电子射线和X射线。在从剥离载体的地方进行照射的情况下,可以使用同样的光源。其中,优选用激光进行光照,激光的波长优选在200-1,500nm的范围,进一优选在300-800nm的范围,更优选在370-650nm的范围内,最优选在400-450nm的范围内。
[印刷电路布线板的制造方法]
本发明的感光性转印片可以适用于印刷电路布线板的制造,特别适合于制造具有穿通孔和通路孔的印刷电路布线板。
本发明的感光性转印片,通过如下形成布线花样的方法,能够形成所需的花样,该方法包括:(1)在基板上进行层合得到层合体,使其第二感光层靠近基板一侧的工序;(2)从层合体的第一感光层一侧进行预定布线花样的光照,使受到此光照的区域的第一感光层和第二感光层同时硬化的工序;(3)从层合体上除去载体的工序;以及(4)使层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序,在印刷电路布线板用基板上,由第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂覆盖的区域和露出基板表面的区域构成布线花样。
本发明的感光性转印片,通过如下的布线花样形成方法,也能够形成所需的花样,该方法包括(1)在基板上层合得到层合体,使其第二感光层靠近基板一侧的工序;(2)从层合体的第一感光层一侧,在孔的部分用光照能量比较大的光线照射,使第一感光层和第二感光层同时硬化,而在形成布线的区域,用光照能量比较小的光线照射,使第二感光层硬化,进行图像花样光照射的工序;(3)从层合体上除去载体的工序;以及(4)将层合体显影,除去层合体中未硬化的部分的工序,使得在具有孔部分的印刷电路布线板用基板上,形成由第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂覆盖的孔部分、由第二感光层硬化形成的硬化树脂覆盖的区域和露出基板的区域构成了布线花样。
在上述方法中,也可以在工序(1)和工序(2)之间,而不是在工序(2)和工序(4)之间进行(3)的从层合体上除去载体的工序。
作为在工序(2)中进行光照的光源,在通过载体进行光照的情况下,使用能够透过载体,而且如上所述同样的光源。作为光源,更优选使用激光进行照射。
然后,在得到的印刷电路布线板上,使用比如公知的减型方法或加型方法(半加型方法、全加型方法)处理,对形成了上述布线花样的制造印刷电路布线板用基板进行刻蚀或者电镀的工序。为了用工业上有利的遮掩方法制造本发明的印刷电路布线板,优选使用由刻蚀进行减型的方法。可以在上述处理后剥离残留在制造印刷电路布线板用基板上的硬化树脂,而在半加型方法的情况下,可以在剥离后再对铜薄膜部分进行刻蚀,就能够得到所需的印刷电路布线板。对于多层的印刷电路布线板,也可以用与上述印刷电路布线板同样的制造方法来制造。
下面参照图7说明使用本发明的感光性转印片制造具有穿通孔的印刷电路布线板的方法。图7为采用图1所示的感光性转印片或图2所示的感光性转印片的情况。
首先,如在图7(A)中所示,准备具有穿通孔22、表面被镀金属层23覆盖的制造印刷电路布线板用的基板21。作为制造印刷电路布线板用基板21,可以使用附铜箔板和在玻璃-环氧等绝缘材料上镀有铜层所形成的基板,或者在此基板上层合了层间绝缘膜形成的镀铜基板(层合板)。
然后,如在图7(B)中所示,使用加压辊31对感光性转印片10加压,使其第二感光层14粘结在制造印刷电路布线板用基板21的表面上,在具有保护膜的情况下,要剥离此保护膜(层合工序)。由此,得到依次层合了制造印刷电路布线板用基板21、第二感光层14、第一感光层12及其载体11的层合体。对感光性转印片的层合,可以在室温(15-30℃)或者加热下(30-180℃)进行。特别优选在60-140℃下加热下进行。压紧辊的压力优选在1-10kg/cm2的范围内。压紧速度优选为1-3m/min。也可以将制造印刷电路布线板用基板21进行预热。还可以在减压下进行层合。
也可以在制造印刷电路布线板用基板上依次直接涂布制造感光性转印片用的第二感光性树脂组合物溶液、第一感光性树脂组合物溶液然后进行干燥来代替使用感光性转印片,由此得到依次层合了制造印刷电路布线板用基板、第二感光层和第一感光层的层合体。
然后,如在图7(C)中所示,从层合体的载体11一侧的表面用光照射,使感光层硬化。此时,根据需要(比如在载体的透光性不足的情况下等)也可以先剥离载体再进行光照。在形成印刷电路布线板用基板21的布线花样的区域,按照预定的花样照射使第二感光层14硬化所必需的光能的光线,形成布线花样用的硬化层16(布线部分曝光工序)。在制造印刷电路布线板用基板的穿通孔22的开口部分及其周围,照射使第一感光层12和第二感光层14都硬化所必需的光能量,形成了穿通孔保护金属层用硬化层17的区域(孔部分曝光工序)。布线部分曝光工序和孔部分曝光工序可以分别独立地进行,也可以同时并行。曝光是通过光掩膜照射来进行,或者使用激光曝光装置由激光照射来进行。特别是使用后者的激光曝光装置,不使用昂贵的遮掩膜就能够形成花样,没有由于遮掩膜所引起的工程上的问题,适合于制造少量多品种的制品。
在通过光掩膜进行光照的情况下,通过光掩膜照射只能使第二感光层硬化的光能量,形成制造布线花样用的硬化层16的区域,而通过光掩膜照射能够使第二感光层和第一感光层两层都硬化的光能量形成保护穿通孔的金属层用硬化层17区域,可以利用两次曝光的方法。或者也可以使用光掩膜进行一次曝光,光掩膜制造得在与形成布线花样的硬化层16区域相对应的部分透光率低,与保护穿通孔的金属层用硬化层17相对应的部分透光率高。另外在使用激光曝光装置进行激光照射的情况下,优选进行根据需要改变光照量的扫描曝光。
在还未剥离载体的情况下,如图7(D)所示,要从层合体上剥离载体11(载体剥离工序)。
然后,如在图7(E)中所示,在适当的显影液中溶解去掉在制造印刷电路布线板用基板21上的第一感光层12和第二感光层14的未硬化区域,形成了形成布线花样用的硬化层16和保护穿通孔金属层用的硬化层17的花样,露出基板表面的金属层23(显影工序)。显影液可以使用碱性水溶液、水系显影液、有机溶剂等与感光性树脂组合物相对应的显影液。作为显影液,优选弱碱性的水溶液。作为此弱碱性水溶液的碱性成份,可以举出氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢锂、碳酸氢钠、碳酸氢钾、磷酸钠、磷酸钾、焦磷酸钠、焦磷酸钾、硼砂等。显影用弱碱性水溶液的pH值大约为8-12,特别优选为大约9-11。具体可以使用0.1-5wt%的碳酸钠水溶液、碳酸钾水溶液等。显影液的温度可以调节到适合于感光层的显影性,一般优选为大约25-40℃。在该显影液中也可以同时使用表面活性剂、消泡剂、有机碱(比如乙二胺、乙醇胺、四甲基氢氧化铵、二亚乙基三胺、三亚乙基五胺、吗啉、三乙醇胺等)或促进显影的有机溶剂(醇类、酮类、酯类、醚类、酰胺类、内酯类等)。显影液可以使用将水或碱性水溶液混和有机溶剂而成的水系显影液,也可以单独使用有机溶剂。
在显影后,根据需要也可以通过后热处理或后曝光处理,进一步促进硬化部分的硬化反应,可以如上所述使用湿法显影法进行显影,也可以使用干法显影法进行显影。
然后,如在图7(F)中所示,用刻蚀液溶解除去露出基板表面的金属层23(刻蚀工序)。由于穿通孔22的开口部分被硬化树脂组合物17(覆盖膜)覆盖,刻蚀液不能进入穿通孔腐蚀在穿通孔内的金属镀层,穿通孔的金属镀层就按照预定的形状残留下来。就在这样的制造印刷电路布线板用基板21上形成了布线花样24。在金属层23是由铜制造的情况下,作为刻蚀液可以使用氯化铜溶液、氯化亚铁溶液、碱刻蚀液、过氧化氢刻蚀液等,其中从刻蚀效果的观点出发,特别优选使用氯化亚铁溶液。
然后,如图7(G)中所示,在强碱性水溶液中,以剥离片18的形式从制造印刷电路布线板用基板上除去硬化层16、17(除去硬化物工序)。作为强碱性水溶液的碱成份,可以举出氢氧化钠和氢氧化钾。使用的强碱性水溶液的pH值大约为12-14,特别优选为大约13-14。具体可以使用1-10wt%的氢氧化钠水溶液和氢氧化钾水溶液。
印刷电路布线板也可以是具有多层结构的布线板。本发明的感光性转印片不仅使用上述刻蚀方法,也可以使用电镀的方法。作为电镀法,如有硫酸铜电镀、焦磷铜电镀等铜电镀、海斯露(ハイスロ—)镀焊料等焊料镀、水浴(硫酸镍-氯化镍)镀、氨基磺酸镍等镀镍、硬镀金、软镀金等镀金。
【实施例】
[实施例1]
在厚度20μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜上涂布由如下组成形成的第一感光性树脂组合物的溶液,干燥以后形成25μm的感光层(第一感光层)。
[第一感光性树脂组合物溶液的组成]
甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯
/甲基丙烯酸共聚物(共聚物组成(摩尔比)):
55/11.7/4.5/28.8重均分子量:90,000;Tg:70℃       15重量份
二丙烯酸十二聚丙二醇酯                  6.5重量份
二甲基丙烯酸四乙二醇酯                  1.5重量份
4,4-二(二乙氨基)苯甲酮                  0.04重量
                                               份
苯甲酮                                  1.0重量份
4-甲苯磺酰胺                            0.5重量份
孔雀石绿草酸盐                           0.02重量
                                               份
1,2,4-三唑                             0.01重量
                                               份
无色结晶紫罗兰素                        0.2重量份
三溴甲基苯砜                            0.1重量份
甲乙酮                                   30重量份
然后,在此第一感光层上涂布由如下组成形成的第二感光性树脂组合物溶液,在干燥以后形成厚度5μm的感光层(第二感光层)。
[第二感光性树脂组合物溶液的组成]
甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯
/甲基丙烯酸共聚物(共聚物组成(摩尔比)):
40/26.7/4.5/28.8重均分子量:90,000;Tg:50℃           15重量份
二丙烯酸十二聚丙二醇酯                                6.5重量份
二甲基丙烯酸四乙二醇酯                                1.5重量份
4,4-二(二乙氨基)苯甲酮                               0.4重量份
苯甲酮                                                3.0重量份
4-甲苯磺酰胺                                          0.5重量份
孔雀石绿草酸盐                                         0.02重量
                                                             份
1,2,4-三唑                                           0.01重量
                                                             份
无色结晶紫罗兰素                                      0.2重量份
三溴甲基苯砜                                          0.1重量份
甲乙酮                                                 10重量份
1-甲氧基-2-丙醇                                        20重量份
最后,在第二感光层上层合20μm厚的聚乙烯薄膜,得到层合的感光性转印片。各个层的厚度偏差在±5%以内。用下面叙述的方法测定如此得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间是25sec,使第二感光层硬化所必需的光能量A是4mJ/cm2,使第一感光层硬化所必需的光能量B是40mJ/cm2,至第一感光层开始硬化所必需的光能量C是14mJ/cm2(光能量C和光能量A的比C/A是3.5,光能量A和光能量B之比A/B是0.1)。在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度就是10。
[实施例2]
除了在实施例1中第二感光性树脂组合物溶液的0.4重量份4,4’-二(二乙基氨基)苯甲酮、3.0重量份苯甲酮变为0.16重量份N-甲基吖啶酮、1.04重量份2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑以外,与实施例1同样得到感光性转印片。各个层的厚度偏差在±5%以内。用下面叙述的方法测定如此得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间是25sec,使第二感光层硬化所必需的光能量A是2mJ/cm2,使第一感光层硬化所必需的光能量B是40mJ/cm2,至第一感光层开始硬化所必需的光能量C是14mJ/cm2(光能量C和光能量A的比C/A是7,光能量A和光能量B之比A/B是0.05)。在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度就是20。
[实施例3]
除了在实施例1中第二感光性树脂组合物溶液的15重量份甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物改为13重量份,6.5重量份丙烯酸十二聚丙二醇酯改为8.1重量份,1.5重量份的二甲基丙烯酸四乙二醇酯改为1.9重量份以外,与实施例1同样得到感光性转印片。各个层的厚度偏差在±5%以内。用下面叙述的方法测定如此得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间是25sec,使第二感光层硬化所必需的光能量A是2mJ/cm2,使第一感光层硬化所必需的光能量B是40mJ/cm2,至第一感光层开始硬化所必需的光能量C是14mJ/cm2(光能量C和光能量A的比C/A是7,光能量A和光能量B之比A/B是0.05)。在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度就是20。
[实施例4]
除了在实施例3中把第二感光性树脂组合物溶液的0.4重量份4,4’-二(二乙基氨基)苯甲酮、3.0重量份的苯甲酮改变为0.16重量份N-甲基吖啶酮,2,2’-二(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑改变为1.04重量份,把第一感光性树脂组合物溶液变为如下的组成以外,与实施例1同样得到感光性转印片。各个层的厚度偏差在±5%以内。用下面叙述的方法测定如此得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间是25sec,使第二感光层硬化所必需的光能量A是1mJ/cm2,使第一感光层硬化所必需的光能量B是10mJ/cm2,至第一感光层开始硬化所必需的光能量C是3mJ/cm2(光能量C和光能量A的比C/A是3,光能量A和光能量B之比A/B是0.1)。在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度就是10。
[第一感光性树脂组合物溶液]
甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸2-乙基己酯/甲基丙烯酸苄酯
/甲基丙烯酸共聚物(共聚物组成(摩尔比):
55/11.7/4.5/28.8;重均分子量:90,000;Tg:70℃)            24重量份
六亚甲基二异氰酸酯和单(甲基)丙烯酸八亚乙基酯               12重量份
的1/2摩尔加合物
N-甲基吖啶酮                                              0.2重量份
2,2’-二(邻氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑           0.8重量份
2-巯基苯并咪唑                                            0.2重量份
4-甲苯磺酰胺                                              0.8重量份
孔雀石绿草酸盐                                           0.03重量份
1,2,4-三唑                                             0.03重量份
无色结晶紫罗兰素                                         0.32重量份
三溴甲基苯砜                                             0.25重量份
甲乙酮                                                     55重量份
1-甲氧基-2-丙醇                                             8重量份
[比较例1]
除了把实施例1中的第一感光层的膜厚改为30μm,不涂布第二感光层以外,与实施例1同样得到感光性转印片。然后用如下所述的方法测定得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间是25sec,使感光层硬化所必需的光能量B是40mJ/cm2,到第一感光层开始硬化所必需的光能量C是14mJ/cm2
[比较例2]
在实施例中不涂布第一感光层,只由层厚5μm的第二感光层制造成感光性转印片,用如下所述的方法测定得到的感光性转印片的感光度,最短显影时间在10sec以下,使第二感光层硬化所必需的光能量B是4mJ/cm2
[感光度的测定方法]
(1)最短显影时间的测定方法
在经过把表面研磨、水洗和干燥的附铜箔层合板(无穿通孔)的表面上,使用层合机(型号8B-720-PH,大成层合机(株)制造)把剥离掉保护膜的感光性转印片的第二感光层与基板接触压紧,制造成依次层合了附铜箔板、第二感光层、第一感光层和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的层合体。压紧条件是压紧辊温度105℃,压紧辊压力3kg/cm2,加压速度1m/min。从层合体上剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,在附铜箔板上的感光层的整个面上以0.15MPa的压力喷上30℃的1wt%碳酸钠水溶液。测定从开始喷洒碳酸钠水溶液到溶解除去附铜箔板上的感光层所需的时间,将此作为最短显影时间。
(2)感光度的测定
与测定最短显影时间一样在基板上层合感光性转印片。使用具有405nm激光光源的曝光装置,从聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜一侧,向感光性转印片的感光层上从0.1mJ/cm2到100mJ/cm2,以2.5倍的间隔照射不同光能量的光线,使感光层硬化。在室温下静置10min后,从层合体上剥离聚对苯二甲酸乙二醇薄膜。在附铜箔板上的树脂组合物成的整个面上,以0.15MPa的压力喷射30℃的1wt%碳酸钠水溶液,喷射在上面(1)中求出的最短显影时间两倍的时间,溶解除去未硬化的树脂组合物,测量残留的硬化层的厚度。然后做出光照量和硬化层厚度之间关系的感光度曲线。由如此得到的感光度曲线读出厚度5μm时的光能量(光能量A)、硬化层厚度30μm时的光能量(光能量B)以及硬化层厚度超过5μm时的光能量(光能量C)。
[析像度的测定方法]
在与上述(1)的最短显影时间的评价方法相同的条件下,制造成依次层合了附铜箔板、第二感光层、第一感光层和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的层合体,在室温下(23℃,55%RH)静置10min。使用具有405nm激光光源的曝光装置,从得到的层合体的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜一侧进行曝光,曝光的线条的线/间隔比为1/1,线条以5μm的纹路组成10-50μm的宽度。此时的曝光量是使各个感光性转印片的第二感光层硬化的光能量。在室温下静置10min以后,从层合体上剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。在附铜箔板的整个树脂组合物层上,以0.15MPa的压力喷射30℃的1wt%碳酸钠水溶液,喷射时间是如前面求出的最短时间的两倍,然后溶解除去未硬化的树脂组合物。用光学显微镜观察如此得到的带有硬化树脂花样的附铜箔板的表面,测定在硬化树脂花样的线条上没有缩短、卷曲等异常的最小线宽,以此作为析像度。析像度的数值越小越好。
[印刷电路布线板的制造和评价]
在具有直径3mm,内壁形成镀铜层的穿通孔,表面经过研磨、水洗和干燥的附铜箔层合板上,重叠上剥离了保护膜的感光性转印片的第二感光层,如上所述制造出依次层叠了附铜箔板、第二感光层、第一感光层和聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜的层合体,在室温下(23℃,55%RH)静置10min。使用具有405nm激光光源的曝光装置,从得到的层合体的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜一侧,在形成附铜箔板布线花样的区域按照预定的花样进行照射,其光能量可以使各感光性转印片的第二感光层硬化,另外,在附铜箔板的穿通孔开口部分及其周围部分将感光层曝光,其光能量可以使各感光性转印片的第一感光层硬化。曝光后,从层合体上剥离聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,然后与上述的评价方法一样,用碳酸钠水溶液喷射感光层表面,溶解除去第一感光层和第二感光层的未硬化区域,得到硬化层的浮雕花样。在显微镜下观察得到的硬化层花样,观察在形成布线花样区域上的硬化层和穿通孔开口部分上的硬化层有无剥离或覆盖膜破损(覆盖性能)等缺陷。
用激光显微镜[VK-9500,肯艳斯(キ一エンス)(株)制造]测定此时硬化度的厚度的时候,在形成布线花样区域上,硬化层的厚度是5μm,在穿通孔开口部分上硬化层的厚度是30μm。
然后,在附铜箔板的表面上喷射氯化铁刻蚀剂(含有氯化铁的刻蚀溶液),溶解除去没有被硬化层覆盖的露出区域的铜层。然后再喷射2wt%的氢氧化钠水溶液,以除去浮雕状的硬化物,得到具有穿通孔,在表面上包括了布线花样状铜层的印刷电路布线板。目视观察得到的印刷电路布线板,看穿通孔内壁镀铜层有无异常。
对于感光性转印片,有关析像度,硬化层有无剥离,覆盖层有无破损,穿通孔内镀层有无异常的评价结果显示在表1中。
表1
              析像度        硬化层剥       覆盖层破损        穿通孔内镀铜
                            离                               层异常
实施例1       20μm         无             无                无
实施例2       20μm         无             无                无
实施例3       20μm         无             无                无
实施例4       20μm         无             无                无
比较例1       40μm         无             无                无
比较例2       20μm         无             产生全面破        有(没有铜残
                                           损                留)

Claims (26)

1.一种感光性转印片,其中该感光性转印片是在载体上依次层合了由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第一感光层和由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成,而且其感光度高于第一感光层的第二感光层。
2.如权利要求中1所述的感光性转印片,其中在以第一感光层的感光度为1的情况下,第二感光层的感光度在2-200的范围内。
3.如权利要求1或2中所述的感光性转印片,其中当使第二感光层硬化所必需的光能量为A,使第一感光层硬化所必需的光能量为B时,以A/B表示的比值在0.005-0.5的范围内。
4.如权利要求1-3中任何一项中所述的感光性转印片,其中当使第二感光层硬化所必需的光能量为A,使第一感光层到开始硬化所必需的光能量为C时,以C/A表示的比值在1-10的范围内。
5.如权利要求1-4中任何一项中所述的感光性转印片,其中第一感光层和第二感光层中都含有增感剂。
6.如权利要求5中所述的感光性转印片,其中在第二感光层中所含的增感剂的量大于在第一感光层中所含的增感剂的量。
7.如权利要求1-6中任何一项中所述的感光性转印片,其中在第二感光层中所含的光聚合引发剂的量大于在第一感光层中所含的光聚合引发剂的量。
8.如权利要求1-7中任何一项中所述的感光性转印片,其中在第二感光层中所含的聚合性化合物的量大于在第一感光层中所含的聚合性化合物的量。
9.如权利要求1-8中任何一项中所述的感光性转印片,其中第一感光层的厚度在1-100μm的范围内,而且此厚度大于第二感光层的厚度。
10.如权利要求1-9中任何一项中所述的感光性转印片,其中第二感光层的厚度在0.1-15μm的范围内。
11.如权利要求1-10中任何一项中所述的感光性转印片,其中载体是合成树脂,而且是透明的。
12.如权利要求1-11中任何一项中所述的感光性转印片,其中载体是长条状的载体。
13.如权利要求1-12中任何一项中所述的感光性转印片,其中在第二感光层上设有保护膜。
14.如权利要求1-13中任何一项中所述的感光性转印片,其中该转印片是长条状的,并卷成卷。
15.如权利要求1-14中任何一项中所述的感光性转印片,其中该转印片用来制造印刷电路布线板。
16.一种感光性层合体,其中该层合体是在基体上依次层合上由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成的第二感光层和由含有粘结剂、聚合性化合物以及光聚合引发剂的感光性树脂组合物组成,而且其感光度低于第二感光层的第一感光层。
17.如权利要求16中所述的感光性层合体,其中的基体是制造印刷电路布线板用基板。
18.如权利要求16或17中所述的感光性层合体,其中在第一感光层上层合载体。
19.由在基板上存在着由第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂层的区域和不存在硬化树脂层的区域构成的图像花样的形成方法,该方法包括如下的工序:
(1)在基板上层合如权利要求1中所述的感光性转印片,使其第二感光层成为基板一侧的位置关系,得到层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层的一侧进行预定的图像花样的光照射,使受到此光照射区域的第一感光层和第二感光层同时硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序;然后
(4)将层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
20.由在基板上存在着由第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂层的区域、由第二感光层硬化形成的硬化树脂层的区域和不存在硬化树脂层的区域构成的图像花样的形成方法,该方法包括如下的工序:
(1)在基板上层合如权利要求1中所述的感光性转印片,使其第二感光层成为基板一侧的位置关系,得到层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层的一侧以至少两种不同照射能水平的光线进行规定图像花样的光照射,使受到光照射能量相对大的光照射的区域的第一感光层和第二感光层同时硬化,而受到光照射能量相对小的光照射的区域的第二感光层硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序;然后
(4)将层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
21.如权利要求19-20中任何一项中所述的方法,其中在工序(1)和工序(2)之间,而不是在工序(2)和工序(4)之间进行(3)从层合体上除去载体的工序。
22.如权利要求19-21中任何一项中所述的方法,其中由激光照射进行在工序(2)中的光照射。
23.由在制造印刷电路布线板用基板上,将第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂层覆盖的区域和露出基板表面的区域构成的布线花样的形成方法,该方法包括如下工序:
(1)在基板上层合如权利要求1中所述的感光性转印片,使得其第二感光层成为基板一侧的位置关系,得到层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层一侧进行预定的布线花样的光照射,使受到此光照射的区域的第一感光层和第二感光层同时硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序;然后
(4)将层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
24.在具有孔部分的制造印刷电路布线板用基板上,由第一感光层和第二感光层同时硬化形成的硬化树脂层覆盖的孔部分、由第二感光层硬化形成硬化树脂层覆盖的区域和露出基板表面的区域构成的布线花样的形成方法,该方法包括如下工序:
(1)在基板上层合如权利要求1中所述的感光性转印片,使得其第二感光层成为基板一侧的位置关系,得到层合体的工序;
(2)从层合体的第一感光层一侧进行图像花样的光照射,使得对孔部分进行光照能量相对大的光照射,使第一感光层和第二感光层同时硬化,而在形成布线的区域,进行光照能量相对小的光照射,使第二感光层同时硬化的工序;
(3)从层合体上除去载体的工序;然后
(4)将层合体显影,除去层合体中未硬化部分的工序。
25.如权利要求23或24中所述的方法,其中在工序(1)和工序(2)之间,而不是在工序(2)和工序(4)之间进行(3)从层合体上除去载体的工序。
26.如权利要求23-25中任何一项中所述的方法,其中由激光照射进行在工序(2)中的光照射。
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