JP2000147755A - 感光性フィルム及びその積層方法 - Google Patents
感光性フィルム及びその積層方法Info
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Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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Abstract
フィルム及びその積層方法を提供する。 【解決手段】 可撓性支持体、感光性組成物層及び感光
性組成物層に対する接着性が可撓性支持体の感光性組成
物層に対する接着性よりも小さい保護フィルムをこの順
に積層した感光性フィルムの保護フィルムの感光性組成
物層と接触する面の表面粗さがカットオフ値が0.08
〜8mm、評価長さが0.4mm〜40mmの測定範囲
における算術平均粗さ(Ra)を0.5μm以上とす
る。この感光性フィルムの保護フィルムを除去して、感
光性組成物層の表面粗さを有する面が基板に接するよう
に減圧下で積層する感光性フィルムの積層方法。
Description
びその積層方法に関し、さらに詳しくは減圧下における
凹凸基板への被覆性に優れた感光性フィルム及びその積
層方法に関する。
ト配線板に部品を実装する際に行う半田付け時に発生し
易い半田ブリッジの防止のため、また導体の腐食や導体
間の絶縁性保持のために、導体などの表面上に保護膜を
形成することが行われている。このような永久保護膜と
して、ポリエチレンテレフタレートフィルム等の可撓性
支持体上に感光層を有し、さらに一時的に感光層を保護
するために感光層の上にポリエチレンフィルム等の保護
フィルムを設けた感光性フィルムが用いられている。こ
の感光性フィルムを用いて保護膜を形成する場合、プリ
ント配線板上の導体パターン間への気泡の巻き込みを防
止するため、特公昭53−31670号公報に記載され
るような減圧室の中で加熱、加圧されたロール間に保護
フィルムを除去した感光性フィルムの感光層をプリント
配線板上に重ねて通過させて、導体被覆及び導体埋め込
みを行う装置が用いられる。この装置はプリント配線板
と感光性フィルムの積層を同時に行えることから、一般
に連続式真空ラミネータと呼ばれている。一方、フレキ
シブルプリント配線板でも、半田ブリッジ防止、導体腐
食防止や導体間の絶縁性保持のために、接着剤層が設け
られたポリイミドフィルムを金型などで所定のパターン
を打ち抜き、導体上に熱圧着して保護膜を形成すること
が行われているが、最近の高精細化の要求に対して感光
性カバーレイといわれる感光性フィルムが使用されるよ
うになってきている。この感光性カバーレイをフレキシ
ブルプリント配線板に積層するためには、ラミネート時
のカールが少ない特公昭55−13341号公報、特開
平8−132531号公報等に記載されているような一
般にバッチ式といわれる真空ラミネータが用いられてい
る。連続式真空ラミネータは減圧下で基板に感光性フィ
ルムの保護膜が除去されて感光層が積層されるが、バッ
チ式真空ラミネータでは大気下で基板に感光性フィルム
の保護膜が除去された感光層を接触させてから、減圧下
に置かれ積層される。このためバッチ式真空ラミネータ
を使用する場合には、感光性フィルムの感光層と基板、
特に凸部の導体などのタックが強いと減圧下に置かれて
も凹部の大気が除去できず気泡となり、凸部の導体など
の被覆が十分にできず保護膜としての役目を果たせなく
なる。一般に凹凸を有した基板に用いる感光性フィルム
の感光層は良好な埋め込み性を得るために流動性を高く
するので、タックも強くなる傾向にある。またプリント
配線板の回路形成を目的とする感光性フィルムでも平滑
な銅張積層板の表面のキズなどを埋め込むために高流動
にして真空ラミネータを用いることがあり、この場合に
も感光層が高タックとなり、結果としてキズ内部に気泡
が残留することになる。
来技術の問題点を除去し、基板の凹凸を気泡なく十分に
被覆する感光性フィルム及びその積層方法を提供するこ
とにある。
体、感光性組成物層及び感光性組成物層に対する接着性
が可撓性支持体の感光性組成物層に対する接着性よりも
小さい保護フィルムをこの順に積層した感光性フィルム
において、該保護フィルムの感光性組成物層と接触する
面の表面粗さがカットオフ値が0.08〜8mm、評価
長さが0.4mm〜40mmの測定範囲において算術平
均粗さ(Ra)で0.5μm以上であることを特徴とす
る感光性フィルムに関する。
フィルムを除去して、感光性組成物層の保護フィルムを
除去して、感光性組成物層の表面粗さを有する面が基板
に接するように減圧下で積層することを特徴とする感光
性フィルムの積層方法に関する。
支持体、感光性組成物層、保護フィルムの順に積層した
構成となっており、基板等に積層する場合は保護フィル
ムを除き感光性組成物層を基板表面に接触させ、加熱、
加圧処理して積層する。そして、気泡を巻き込まずに凹
凸を被覆するため減圧下で積層することが一般に行われ
ている。特にバッチ式真空ラミネータを用いる場合は、
凹凸を埋め込むために感光性組成物層の流動性を高める
と、凸部との接着力が強くなり、減圧下でも凹部の脱気
が困難となり十分な被覆が不可能となる。
接する側の感光性組成物層の表面に一定の範囲の表面粗
さを与えて減圧下で積層することにより基板の凹凸を気
泡なく十分に被覆することができる。この感光性組成物
層に与える表面粗さは基板の凹凸を十分に被覆するため
に、積層時の加圧により消失しなければならないが、積
層前にはその表面粗さを保持していなければならない。
そのため、感光性組成物層はある流動性を有する必要が
ある。そこで、感光性組成物層に向いた側に表面粗さを
有する保護フィルムを用いることにより、流動性を有す
る感光性組成物層に一次的な表面粗さを与え、これによ
り、流動性を有する感光性組成物層は保護フィルムの表
面粗さに追従して積層時に必要な表面粗さが得られると
共に、積層時の加圧により表面粗さは消失して基板の凹
凸を気泡なく十分に被覆できる。ただし、この表面粗さ
を有する保護フィルムは感光性組成物層に対する接着性
は可撓性支持体よりも小さくなければならない。
格JIS B0601−1994に定義された算術平均
粗さ(Ra)で表され、カットオフ値が0.08〜8m
m、評価長さが0.4mm〜40mmの測定範囲におい
て算術平均粗さ(Ra)が0.5μm以上あることが必
要である。この算術平均粗さ(Ra)は感光性組成物層
の層厚の0.1〜50%の範囲にあることが好ましく、
さらに好ましくは1〜20%である。また、日本工業規
格JIS B0601−1994に定義された十点平均
粗さ(Rz)が、基準長さが0.08〜8mm、評価長
さが0.4mm〜40mmの測定範囲において、0.5
μm以上あるいは感光性組成物層の層厚の0.1%以上
50%以下の範囲にあることが好ましく、さらに好まし
くは1%以上20%以下である。さらに、日本工業規格
JIS B0601−1994に定義された最大高さ
(Ry)が、基準長さが0.08〜8mm、評価長さが
0.4mm〜40mmの測定範囲において、感光性組成
物層の層厚の2倍以下であることが好ましい。
S B0601−1994に定義される粗さ曲線のカッ
トオフ値のことであり、位相補償形高域フィルタの利得
が50%になる周波数に対応する波長を示すものであ
る。
S B0601−1994に準拠した触針式の表面粗さ
計を用いることができ、測定に用いる触針の先端半径は
2μmが好ましい。
が0.08〜8mm、評価長さが0.4mm〜40mm
の測定範囲において算術平均粗さ(Ra)で0.5μm
未満では基板への積層時に気泡を巻き込み易くなる。ま
た、感光性組成物層の層厚の0.1%未満では基板への
積層時に気泡を巻き込み易くなる傾向があり、層厚の5
0%を超えると基板の凹凸の十分な被覆が困難となる傾
向がある。
層は積層する基板の凹凸への追従性、埋め込み性を高
め、また表面粗さを一次的に保持して、基板の凹凸を十
分に被覆、埋め込むため、流動性を有することが必要で
ある。この流動性は温度30℃において層厚を2mmと
した感光性組成物層に0.25kg/mm2の静荷重を
加えたとき、荷重を加えてから10秒後から600秒後
までの時間経過での膜厚変化量が50〜800μmの範
囲にあることが好ましい。さらに好ましくは膜厚変化量
が100〜500μmの範囲である。
ムの表面粗さに感光性組成物層の追従が困難となるばか
りでなく、基板の凹凸を十分に被覆したり埋め込むこと
が困難になる傾向がある。また、膜厚変化量が800μ
mを超えると、保護フィルムを除去した後の感光性組成
物層の表面粗さを一時的に保持することが困難になり、
基板と接する面の感光性組成物層の表面粗さが消失して
しまい、表面粗さの効果が得られず基板の凹凸を十分に
被覆したり埋め込むことが困難になる傾向がある。
成物層表面に積層する際に、感光性組成物の特性が変化
しない範囲で加熱、加圧してもよい。
性支持体、感光性組成物層及び保護フィルムは公知のも
のを用いることができる。可撓性支持体の膜厚は好まし
くは12〜25μmであり、感光性組成物層の膜厚は好
ましくは5〜30μmであり、保護フィルムの膜厚は好
ましくは15〜50μmである。
性支持体及び保護フィルムとしては、例えば、ポリエチ
レン、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミ
ドフィルム、ポリアミドフィルム、ポリプロピレンフィ
ルム、ポリスチレンフィルム等の重合体フィルムが用い
られ、可撓性支持体としてはポリエチレンテレフタレー
トフィルムが、保護フィルムとしてはポリエチレンフィ
ルムが好ましく用いられる。
延伸ポリエチレンフィルムを表面に梨地といわれる文様
等を加工した金属ロールとゴムロール間に通すことで得
られる。このようにして得られたフィルムは梨地加工フ
ィルム又はエンボス加工フィルムなどといわれる。
均一分散させて表面粗さを有する保護フィルム用フィル
ムを得ることもできるが、表面粗さを有する保護フィル
ムを得る方法はこれらの方法に限られない。
性組成物層は、例えば(a)熱可塑性重合体、(b)不
飽和基含有単量体、(c)光重合開始剤等から構成され
る。
ニル共重合体が挙げられ、用いられる共重合体単量体と
しては、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリル酸メチ
ル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタク
リル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ラウリル、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、スチレン、α−メ
チルスチレン、ビニルトルエン、N−ビニルピロリド
ン、アクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニ
トリル、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチ
ルアミノエチルアクリレート等が挙げられる。また、ス
チレン/マレイン酸共重合体のハーフエステル等も挙げ
られる。
(GPCを用いて、標準ポリスチレン換算で測定したも
の)は、好ましくは20,000〜300,000、よ
り好ましくは50,000〜150,000である。
は、例えば、多価アルコールにα,β−不飽和カルボン
酸を反応させて得られる化合物(ポリエチレングリコー
ルジアクリレート(エチレン基の数が2〜14のも
の)、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、テトラメチロール
メタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテト
ラアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレ
ート(プロピレン基の数が2〜14のもの)、ジペンタ
エリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスル
トールヘキサアクリレート等)、ビスフェノールΑポリ
オキシエチレンジアクリレート(ビスフェノールΑジオ
キシエチレンジアクリレート、ビスフェノールΑトリオ
キシエチレンジアクリレート、ビスフェノールΑデカオ
キシエチレンジアクリレート等)、グリシジル基含有化
合物にα,β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化
合物(トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル
トリアクリレート、ビスフェノールΑジグリシジルエー
テルアクリレート等)、2,2−ビス(4−メタクリロ
キシポリエトキシフェニル)プロパン、多価カルボン酸
(無水フタル酸等)と水酸基及びエチレン性不飽和基を
有する化合物(β−ヒドロキシエチルアクリレート等)
とのエステル化物、アクリル酸のアルキルエステル(ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル等)、トリメチルヘ
キサメチレンジイソシアナートと2価アルコールと2価
のアクリル酸モノエステルとを反応させて得られるウレ
タンジアクリレート化合物、これらに対応するメタクリ
レートが挙げられる。
0〜80重量部((a)成分、(b)成分と(c)成分
との総量が100重量部となるようにする)とすること
が好ましく、50〜70重量部とすることがより好まし
く、55〜65重量部とすることが特に好ましい。
合開始剤としては、例えば、芳香族ケトン(ベンゾフェ
ノン、N,N′−テトラメチル−4,4′−ジアミノベ
ンゾフェノン(ミヒラーケトン)、N,N′−テトラエ
チル−4,4′−ジアミノベンゾフェノン、4−メトキ
シ−4′−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−エチル
アントラキノン、フェナントレンキノン等)、ベンゾイ
ン(ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、べンゾインフェニルエーテル等のべンゾインエー
テル、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン等)、ベン
ジル誘導体(ベンジルジメチルケタール等)、2,4,
5−トリアリールイミダゾール2量体(2−(o−クロ
ロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量
体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メ
トキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フル
オロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量
体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニ
ルイミダゾール2量体、2−(p−メトキシフェニル)
−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,4−ジ
(p−メトキシフェニル)−5−フェニルイミダゾール
2量体、2−(2,4−ジメトキシフェニル)−4,5
−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(p−メチルメ
ルカプトフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール
2量体等)、アクリジン誘導体(9−フェニルアクリジ
ン、1,7−ビス(9,9′−アクリジニル)ヘプタン
等)、ジメチルアミノ安息香酸エチル、ジエチルチオキ
サントン等が挙げられる。これらは、単独で又は2種類
以上を組み合わせて使用される。
(a)成分及び(b)成分の総量100重量部に対して
0.10〜20重量部とすることが好ましく、0.15
〜15重量部とすることがより好ましく、0.20〜1
0重量部とすることが特に好ましい。
性組成物層には、ヘキサメトキシメチルメラミン等の熱
硬化成分、染料、顔料、可塑剤、安定剤、2−アミノ−
5−メルカプト−1,3,4−チアジアゾール等の密着
性向上剤、充填剤等が必要に応じて添加される。
えば前記の(a)熱可塑性重合体、(b)不飽和基含有
単量体、(c)光重合開始剤等から構成される感光性組
成物を溶剤等に均一に溶解させたものを、可撓性支持体
上に均一に塗布した後、加熱及び/又は熱風吹き付けに
より溶剤を除去し、乾燥皮膜とする。このようにして得
られる可撓性支持体と感光性組成物層との2層からなる
感光性フィルムは、そのまま又は感光性組成物層上に保
護フィルムを積層してロール状に巻き取って貯蔵され
る。
組成物層、表面粗さを有する保護フィルムからなる感光
性フィルムは、保護フィルムを除去後、表面あらさを転
写された感光性組成物層を基板に積層し、加熱、加圧に
より密着させるが、基板の凹凸を十分に埋め込み、被覆
するため減圧下で行うことが有効である。このときの圧
力、温度及び時間は感光性組成物層の特性が保持できる
膜厚が得られる範囲であればよい。
ルムは、次いでネガフィルム又はポジフィルムを用いて
活性光で画像的に露光される。この際感光性組成物層上
にある可撓性支持体を除いて露光してもよい。露光後、
感光性組成物層上に可撓性支持体があれば、それを除い
て、有機溶剤やアルカリ水溶液などを用いて、例えばス
プレー、揺動浸漬、ブラッシング、スクラッビング等の
公知の方法で未露光部又は露光部を除去して現像する。
この後、特性を高めるために、更に光照射した加熱して
硬化させることも行われる。
が、本発明はこれらに限定されるものではない。
装置を用いて25μmの厚さのポリエチレンテレフタレ
ートフィルム12上に均一に塗布して、100℃の熱風
循環式乾燥機7で約5分間乾燥して溶剤を除去して、感
光性組成物層の膜厚が25μmになるように調整した。
図1において、1はポリエチレンテレフタレートフィル
ム繰り出しロール、2はフィードロール、3はバッキン
グロール、4はドクターロール、9及び10はロール、
5はナイフ、6は感光性組成物の溶液、7は乾燥機、8
はポリエチレンフィルムの繰り出しロール、11は感光
性フィルム巻き取りロールである。
mmとした試料に0.25kg/mm2の静荷重を加え
たところ、荷重を加えてから10秒後から600秒後ま
での時間経過での膜厚変化量が288μmであった。次
いで、図1に示す装置を用いて、感光性組成物層上にさ
らにポリエチレンフィルム13(保護フィルム)を貼り
合わせて感光性フィルムを得た。この際使用した保護フ
ィルムは表面粗さ測定器サーフコーダSE−30D
((株)小坂研究所製)を用いて、触針先端半径2μ
m、走査速さ0.1mm/秒で表面粗さを測定した結
果、カットオフ値が0.08mm、評価長さが2.5m
mの測定範囲において算術平均粗さ(Ra)が1.2μ
m(感光性組成物層の4.8%)であった。また、最大
高さ(Ry)は10.5μm(感光性組成物層の21
%)であった。
フィルムの保護フィルムを除いた感光性組成物層上に、
両面に18μm厚の銅回路を形成したプリント配線板を
乗せて、加圧・加熱・真空チャンバに送り、プリント配
線板の上面にも前記感光性フィルムの保護フィルムを除
いた感光性組成物層を接触させた後、チャンバ内を1T
orrまで真空引きしながら100℃に加熱、さらに
3.5kg/cm2加圧した状態を3分間保って積層し
た。この後、チャンバを解放して感光性フィルムを積層
したプリント配線板を取り出し、回路上や回路間の気泡
の有無を目視及び50倍の顕微鏡で観察した。図2にお
いて、14は基板、15及び16は加圧・加熱・真空チ
ャンバ、17は固定膜、18は加圧膜、19は真空引き
部、20は空気加圧部、21及び22は感光性フィルム
送りロール、23及び24は保護フィルム巻き取りロー
ル、25及び26は感光性フィルムである。
ント配線板に超高圧水銀灯を用いてネガマスクを介して
80mJ/cm2露光し、さらに1重量%の炭酸ナトリ
ウム水溶液を用いて、スプレー圧1.0kg/cm2、
液温30℃の条件で現像した。その後高圧水銀灯で1J
/cm2の紫外線を照射し、さらに150℃/60分で
加熱して硬化膜を形成した。この硬化膜を形成したプリ
ント配線板を260℃のはんだ槽に10秒間浸漬して、
外観を目視及び50倍の顕微鏡で観察した。これらの結
果を表2に示す。
組成物層厚の13.6%)、最大高さ(Ry)で22.
8μm(感光性組成物層の45.6%)の保護フィルム
を使用した以外は実施例1と同様に行い、気泡の有無、
はんだ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で観察し
た。その結果を表2に示す。
組成物層厚の18.0%))、最大高さ(Ry)で2
7.5μm(感光性組成物層の55%)の保護フィルム
を使用した以外は実施例1と同様に行い、気泡の有無、
はんだ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で観察し
た。その結果を表2に示す。
が35μmのプリント配線板を使用した以外は実施例1
と同様に行い、感光性組成物層の流動性が312μmの
感光性フィルムを得た。この感光性フィルムを実施例1
と同様にプリント配線板に積層して、気泡の有無、はん
だ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で観察した。
その結果を表2に示す。
組成物層厚の19.6%))、最大高さ(Ry)で7
0.1μm(感光性組成物層の140.2%)の保護フ
ィルムを使用した以外は実施例4と同様に行い、気泡の
有無、はんだ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で
観察した。その結果を表2に示す。
組成物層厚の0.4%))、最大高さ(Ry)で1.3
μm(感光性組成物層の2.6%)の保護フィルムを使
用した以外は実施例1と同様に行い、気泡の有無、はん
だ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で観察した。
その結果を表2に示す。
205μmにした以外は実施例4と同様に行い、気泡の
有無、はんだ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で
観察した。その結果を表2に示す。
キシ)フェニル]プロパンの配合量を25重量部にした
以外は実施例1と同様にして感光性フィルムを作製し
た。この際、図2の保護フィルム貼り合わせロールを7
0℃に加熱して保護フィルムを貼り合わせた。この際の
流動性は114μmであった。この後、実施例4と同様
に行い、気泡の有無、はんだ浸漬後の外観を目視及び5
0倍の顕微鏡で観察した。その結果を表2に示す。
520μmにした以外は実施例4と同様に行い、気泡の
有無、はんだ浸漬後の外観を目視及び50倍の顕微鏡で
観察した。その結果を表2に示す。
積層方法を用いた場合には、凹凸基板を気泡なく十分な
被覆を行うことができる。
る保護フィルムは市販されており、表面をサンドブラス
トで処理した金属ロールとゴムロールの間にフィルムを
通過させることにより製造される。この際、サンドブラ
スト処理のサンドの粒径と吹き付け時間を調整してロー
ル表面の凹凸を変えることにより、異なる表面粗さを有
する保護フィルムが得られる。
用いると、特に減圧下で凹凸を有する基板表面を気泡な
く、十分に被覆した感光性樹脂層を得ることができる。
図。
ル 2 フィードロール 3 バッキングロール 4 ドクタロール 5 ナイフ 6 感光性組成物の溶液 7 乾燥機 8 ポリエチレンフィルム繰り出しロール 9、10 ロール 11 感光性フィルム巻き取りロール 12 ポリエチレンテレフタレートフィルム 13 ポリエチレンフィルム 14 基板 15、16 加圧・加熱・真空チャンバ 17 固定膜 18 加圧膜 19 真空引き部 20 空気加圧部 21、22 感光性フィルム送りロール 23、24 保護フィルム巻き取りロール 25、26 感光性フィルム
Claims (4)
- 【請求項1】 可撓性支持体、感光性組成物層及び感光
性組成物層に対する接着性が可撓性支持体の感光性組成
物層に対する接着性よりも小さい保護フィルムをこの順
に積層した感光性フィルムにおいて、該保護フィルムの
感光性組成物層と接触する面の表面粗さがカットオフ値
が0.08〜8mm、評価長さが0.4mm〜40mm
の測定範囲における算術平均粗さ(Ra)で0.5μm
以上であることを特徴とする感光性フィルム。 - 【請求項2】 保護フィルムの算術平均粗さ(Ra)が
感光性組成物層の層厚の0.1〜50%である請求項1
記載の感光性フィルム。 - 【請求項3】 感光性組成物層が、温度30℃において
層厚を2mmとした感光性組成物層に0.25kg/m
m2の静荷重を加えたとき、荷重を加えてから10秒後
から600秒後までの時間経過での膜厚変化量が50〜
800μmの範囲の流動性を有するものである請求項1
又は2記載の感光性フィルム。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の感光性フィル
ムの保護フィルムを除去して、感光性組成物層の表面粗
さを有する面が基板に接するように減圧下で積層するこ
とを特徴とする感光性フィルムの積層方法。
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