JP2000297137A - Photosensitive resin composition - Google Patents

Photosensitive resin composition

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JP2000297137A
JP2000297137A JP10691899A JP10691899A JP2000297137A JP 2000297137 A JP2000297137 A JP 2000297137A JP 10691899 A JP10691899 A JP 10691899A JP 10691899 A JP10691899 A JP 10691899A JP 2000297137 A JP2000297137 A JP 2000297137A
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resin
photosensitive resin
epoxy
epoxy acrylate
anhydride
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JP10691899A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ishii
賢治 石井
Isao Hagiwara
猪佐夫 萩原
Toru Harada
亨 原田
Jun Yokoyama
潤 横山
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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  • Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photosensitive resin composition having high heat resistance, excellent developing property and high sensitivity by compounding a reaction product of an epoxy acrylate and a polybasic acid anhydride of a specific base number, an epoxy resin and a photopolymerization initiator. SOLUTION: An epoxy acrylate comprising a reaction product of a two functional epoxy resin and an acrylic acid, and a polybasic acid anhydride of base number: 4 are used. As the epoxy acrylate, among them, a bisphenol A epoxy acrylate is suitable. Usually, per 1 mole of the epoxy acrylate, 0.1-0.9 mole of the polybasic acid anhydride is used. An acid value of the reaction product is preferably about 50-100 mg KOH/g. As the epoxy resin in the case of use for a resist ink, triglycidyl isocyanurate is preferable. The epoxy resin and a photopolymerization initiator are usually used not more than 50 wt.% and 0.1-20 wt.%, respectively, on the basis of a resin component in the composition.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板の材料
として使用される感光性樹脂組成物に関し、より詳細に
は、光感度が高く、良好な解像性を有し、高耐熱である
プリント配線板の材料となる感光性樹脂組成物に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a photosensitive resin composition used as a material for a printed wiring board, and more particularly to a photosensitive resin composition having high photosensitivity, good resolution, and high heat resistance. The present invention relates to a photosensitive resin composition used as a material for a printed wiring board.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子機器の小型高密度化の要望に
対し、プリント配線基板もより小型高精細化、軽量薄型
化への対応が重要となっている。これまで、基板上に塗
布されるソルダーレジスト材料には紫外線硬化し希アル
カリ現像が可能で耐メッキ性、耐溶剤性の優れたものが
一般に使用されてきたが、最近、細かい配線を内部に含
有するビルトアップ基板などではソルダーレジスト/封
止樹脂界面でポップコーン現象を引き起こすなど、ソル
ダーレジストの耐熱性に問題が出てきた。
2. Description of the Related Art In recent years, in response to the demand for smaller and higher-density electronic devices, it has become important to reduce the size and weight of printed wiring boards and to make them lighter and thinner. Until now, the solder resist material applied on the substrate has been generally used, which has been cured by ultraviolet rays, can be developed with dilute alkali, and has excellent plating resistance and solvent resistance. For example, pop-up phenomena occur at the solder resist / encapsulation resin interface in a built-up substrate or the like, and there have been problems with the heat resistance of the solder resist.

【0003】また、ソルダーレジストの光感度が低いと
露光量が多く必要となり、露光時間が長くなる。経済的
には露光時間を短くすることが有利だが、現状のレジス
トでは最低露光量が高く時間の短縮は不可能である。最
低露光量が低い、高感度のソルダーレジストに対する要
望が強い。特開昭61-243869 号には、ノボラック型エポ
キシ化合物に不飽和カルボン酸を反応させて感光性を付
与し、次いで飽和または不飽和の多塩基酸無水物を反応
させることによりアルカリ現像性を付与した感光性樹脂
を使用した例が開示されている(以後、この樹脂をノボ
ラック型感光性樹脂という)。ノボラック型感光性樹脂
は、硬化物の架橋密度が大きく結果として高い耐熱性を
示すといわれている。しかし、実用上では感度や解像性
の観点から種々の添加物と併用して用いられているため
耐熱性としては不十分である。
Further, when the light sensitivity of the solder resist is low, a large amount of exposure is required, and the exposure time becomes long. Although it is advantageous to shorten the exposure time economically, the current resist has a high minimum exposure amount and it is impossible to shorten the exposure time. There is a strong demand for high sensitivity solder resists with low minimum exposure. JP-A-61-243869 discloses that a novolak type epoxy compound is reacted with an unsaturated carboxylic acid to impart photosensitivity, and then a saturated or unsaturated polybasic anhydride is reacted to impart alkali developability. An example using the photosensitive resin described above is disclosed (hereinafter, this resin is referred to as a novolak type photosensitive resin). It is said that a novolak type photosensitive resin has a high crosslink density of a cured product and as a result exhibits high heat resistance. However, in practical use, they are used in combination with various additives from the viewpoints of sensitivity and resolution, and therefore have insufficient heat resistance.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点に
鑑み、高耐熱で現像性が優れ、なお且つ高感度の感光性
樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a photosensitive resin composition having high heat resistance, excellent developability, and high sensitivity.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を鑑み、鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに
至った。すなわち、本発明は二官能エポキシ樹脂とアク
リル酸との反応物からなるエポキシアクリレート(a) と
塩基数4の多塩基酸無水物(b) との反応物(I) 、エポキ
シ樹脂(c) および光重合開始剤(d) を配合してなる感光
性樹脂組成である。
Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies in view of the above problems, and as a result, completed the present invention. That is, the present invention provides a reaction product (I) of an epoxy acrylate (a) comprising a reaction product of a bifunctional epoxy resin and acrylic acid and a polybasic acid anhydride (b) having 4 bases, an epoxy resin (c) and It is a photosensitive resin composition containing a photopolymerization initiator (d).

【0006】エポキシアクリレートは、エポキシ樹脂と
アクリル酸とを反応させて得られるものであり、例え
ば、加藤清視、中原正二著「UV硬化技術入門」高分子
刊行会(1984)などで公知である。本発明のエポキシアク
リレート(a) は、エポキシ樹脂として二官能のものを用
いたものである。エポキシアクリレート(a) は、不飽和
結合が分子の両端に存在し、ノボラック型と比較して分
子内での不飽和結合間距離が遠い。このことは、二官能
エポキシの分子間における不飽和結合同志の反応が進む
と考えられ、少ない光量で長鎖の分子を形成すると予想
される。
Epoxy acrylate is obtained by reacting an epoxy resin with acrylic acid, and is known, for example, by Kiyomi Kato and Shoji Nakahara, “Introduction to UV Curing Technology”, Polymer Publishing Association (1984). . The epoxy acrylate (a) of the present invention uses a bifunctional epoxy resin. Epoxy acrylate (a) has unsaturated bonds at both ends of the molecule, and the distance between unsaturated bonds in the molecule is longer than that of the novolak type. This is presumed that the reaction of unsaturated bonds between molecules of the bifunctional epoxy proceeds, and it is expected that long-chain molecules will be formed with a small amount of light.

【0007】具体的には、ビスフェノールA型エポキシ
アクリレート、ビスフェノールZ型エポキシアクリレー
ト、キシレンノボラック・エポキシアクリレートであ
り、これらを単独または適宜2種類以上配合してなる組
成物、または反応物などが挙げられる。中でも入手容易
なビスフェノールA型エポキシアクリレートが適してい
る。
Specifically, bisphenol A type epoxy acrylate, bisphenol Z type epoxy acrylate, xylene novolak epoxy acrylate, and a composition or a reaction product obtained by mixing these alone or two or more of them as appropriate. . Among them, bisphenol A type epoxy acrylate which is easily available is suitable.

【0008】本発明の塩基数4の多塩基酸無水物(b) と
しては、例えば、無水ピロメリット酸、ナフタレン−1,
4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、ベンゾフェノンテト
ラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス(アンヒ
ドロトリメリテート)、グリセリンビス(アンヒドロト
リメテート)、3,3',4,4'-ジフェニルスルホンテトラカ
ルボン酸二無水物、4,4'−オキシジフタル酸無水物、そ
の他無水酸を分子内に有しているもの、これらを単独ま
たは2種類以上配合してなる組成物が挙げられる。
The polybasic anhydride (b) having 4 bases according to the present invention includes, for example, pyromellitic anhydride, naphthalene-1,
4,5,8-tetracarboxylic dianhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bis (anhydrotrimellitate), glycerin bis (anhydrotrimethate), 3,3 ', 4,4'- Examples thereof include diphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, and other compounds having an acid anhydride in the molecule, and a composition containing these alone or in combination of two or more.

【0009】上記した二官能エポキシ樹脂とアクリル酸
との反応物からなるエポキシアクリレート(a) と、塩基
数4の多塩基酸無水物(b) との反応物(I) を製造する。
(a)に対する (b)の使用量の増加に応じて、通常、得ら
れる反応物(I) の分子は大きくなり、樹脂の酸価もより
大きくなる。本発明では、(a) 1モルに対して、(b)
0.1〜0.9 モル、好ましくは 0.4〜0.7 モルの範囲で用
いる。また、反応は温度 60〜100 ℃で 1〜100 時間の
範囲から選択した条件にて行う。
A reaction product (I) of an epoxy acrylate (a) comprising a reaction product of the above-mentioned bifunctional epoxy resin and acrylic acid and a polybasic anhydride (b) having 4 bases is produced.
As the amount of (b) used increases relative to (a), the molecule of the reactant (I) obtained usually becomes larger, and the acid value of the resin also becomes larger. In the present invention, (b)
It is used in the range of 0.1 to 0.9 mol, preferably 0.4 to 0.7 mol. The reaction is carried out at a temperature of 60 to 100 ° C under conditions selected from the range of 1 to 100 hours.

【0010】(a)と (b)との反応は、主に、エポキシア
クリレート(a) の水酸基と (b)の酸無水物基とが反応し
てエステル結合およびカルボキシル基を生成するもので
あり、反応の終点は、 (b)の酸無水物基が実質的にすべ
て反応した時点である。具体的には、反応の終点は、FT
-IR などでモニターしつつ反応を実施し、酸無水物ピー
ク (1850cm-1付近) が消滅した時を終点とするのがよ
い。
The reaction between (a) and (b) is mainly such that the hydroxyl group of epoxy acrylate (a) reacts with the acid anhydride group of (b) to form an ester bond and a carboxyl group. The end point of the reaction is when substantially all of the acid anhydride groups in (b) have reacted. Specifically, the end point of the reaction is FT
The reaction is carried out while monitoring with -IR, etc., and the end point is preferably when the acid anhydride peak (around 1850 cm -1 ) disappears.

【0011】上記で得られる樹脂酸価は40〜400 mgKOH/
g の範囲となる。ところが、現像性は、酸価が50〜100
程度が良好である。したがって、多塩基酸無水物(b) の
種類に応じて、酸価がこの範囲となるようにその使用量
を選択することが好ましい。また、酸価が好ましい範囲
外の場合、適宜、エポキシ化合物などを添加し反応させ
て酸価を小さくすること、または多塩基酸無水物(b) を
追加投入して酸価を大きくすることができるし、また、
塩基数3以下の多塩基酸無水物を添加してもよい。塩基
数3以下の多塩基酸無水物としては、例えば、テトラヒ
ドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ト
リメリット酸が挙げられる。
The resin acid value obtained above is 40 to 400 mgKOH /
g. However, the developability is such that the acid value is 50-100.
Good degree. Therefore, it is preferable to select the amount of the polybasic acid anhydride (b) to be used in accordance with the kind of the polybasic acid anhydride (b) so that the acid value falls within this range. When the acid value is out of the preferable range, the acid value may be appropriately reduced by adding an epoxy compound or the like and reacting, or the acid value may be increased by additionally adding a polybasic acid anhydride (b). I can, and
A polybasic acid anhydride having 3 or less bases may be added. Examples of the polybasic acid anhydride having 3 or less bases include tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and trimellitic anhydride.

【0012】また、反応時の粘度調整などのために溶剤
を用いることもでき、感光性樹脂組成物塗膜の乾燥時に
ほとんどが蒸発できるような範囲の沸点を持つものが好
ましい。たとえば、アセトン、メチルエチルケトンなど
のケトン類、ジプロピレングリコールモノメチルエーテ
ルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチルエーテルモノメチルエーテルアセテー
ト、ジエチルエーテルモノメチルエーテル等のエステル
類、ソルベントナフサ、トルエン、キシレン、エチルベ
ンゼン等の芳香族炭化水素類などが単独または2種類以
上混合して用いられる。
Further, a solvent can be used for adjusting the viscosity during the reaction and the like, and those having a boiling point in a range that allows most of the photosensitive resin composition to evaporate when the coating film is dried are preferable. For example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, esters such as dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monomethyl ether, diethyl ether monomethyl ether acetate and diethyl ether monomethyl ether, and aromatics such as solvent naphtha, toluene, xylene, and ethylbenzene Hydrocarbons or the like are used alone or in combination of two or more.

【0013】上記で製造した反応物(I) に、エポキシ樹
脂(c) および光重合開始剤(d) を配合してなる感光性樹
脂組成物として、種々の用途に用いる。ここで、エポキ
シ樹脂(c) としては、ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エ
ポキシ樹脂、メチル化ビフェニル型エポキシ樹脂、ノボ
ラック型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレー
ト、脂環式エポキシ樹脂等が例示され、適宜、単独又は
2種以上混合して用いる。その中でもレジストインキと
する場合には、乾燥時の暗反応の進行が遅いトリグリシ
ジルイソシアヌレートが好ましい。エポキシ樹脂(d) の
量は、感光性樹脂に含まれるカルボン酸と当量以上であ
る必要があり、通常、組成物中の樹脂成分の50重量部以
下、好ましくは 3〜45重量部である。
The reaction product (I) produced above is mixed with an epoxy resin (c) and a photopolymerization initiator (d) to be used for various applications as a photosensitive resin composition. Here, as the epoxy resin (c), bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, methylated biphenyl type epoxy resin, novolak type epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, alicyclic epoxy resin And the like, and used singly or as a mixture of two or more. Among them, when a resist ink is used, triglycidyl isocyanurate, which progresses slowly in the dark reaction upon drying, is preferable. The amount of the epoxy resin (d) must be at least the equivalent of the carboxylic acid contained in the photosensitive resin, and is usually 50 parts by weight or less, preferably 3 to 45 parts by weight of the resin component in the composition.

【0014】光重合開始剤(d) は、公知のもので、たと
えばベンジル、ジアセチル等のα−ジケトン類、ベンゾ
イルエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル
等のアシロインエーテル類、チオキサントン、2,4-ジエ
チルチオキサントンなどのチオキサントン類、ベンゾフ
ェノン、4,4'−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン
などのベンゾフェノン類、アセトフェノン、2,2'−ジメ
トキシ−2-フェニルアセトフェノン、β−メトキシアセ
トフェノン等のアセトフェノン類、アントラキノン、1,
4-ナフトキノンなどのキノン類、ジ-t−ブチルパーオキ
サイド等の過酸化物などが1種類あるいは2種類以上組
み合わせて使用される。使用量は組成物中の樹脂成分の
0.1〜20重量%、好ましくは 0.2〜10重量%である。
The photopolymerization initiator (d) is a known one, for example, α-diketones such as benzyl and diacetyl, acyloin ethers such as benzoylethyl ether and benzoin isopropyl ether, thioxanthone and 2,4-diethylthioxanthone. Thioxanthones, benzophenone, benzophenones such as 4,4′-bis (dimethylamino) benzophenone, acetophenone, acetophenones such as 2,2′-dimethoxy-2-phenylacetophenone, β-methoxyacetophenone, anthraquinone,
Quinones such as 4-naphthoquinone and peroxides such as di-t-butyl peroxide are used alone or in combination of two or more. The amount used is the amount of the resin component in the composition
It is 0.1 to 20% by weight, preferably 0.2 to 10% by weight.

【0015】上記の成分を、三本ロールミル、ホモジナ
イザーなどで混錬して本発明の感光性樹脂組成物とす
る。混合時に、使途に応じて、充填剤、硬化促進剤、消
泡剤、表面処理剤、難燃剤、顔料、染料等の公知の添加
剤を添加することが出来る。充填剤としては、天然シリ
カ、溶融シリカ、アモルファスシリカ等のシリカ類、ホ
ワイトカーボン、チタンホワイト、アエロジル、アルミ
ナ、タルク、天然マイカ、合成マイカ、カオリン、クレ
ー、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、E−ガラス、
A−ガラス、C−ガラス、L−ガラス、D−ガラス、S
−ガラス、M−ガラス、G20−ガラス等を、硬化促進
剤としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4
−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、
2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミダゾ
ール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール等のイミ
ダゾール類、ベンジルジメチルアミン等の第三アミン
類、ホスフィン系やホスホニウム系のリン化合物等を挙
げることが出来る。
The above-mentioned components are kneaded with a three-roll mill, a homogenizer or the like to obtain a photosensitive resin composition of the present invention. At the time of mixing, known additives such as a filler, a curing accelerator, a defoaming agent, a surface treatment agent, a flame retardant, a pigment, and a dye can be added according to the use. Examples of fillers include silicas such as natural silica, fused silica and amorphous silica, white carbon, titanium white, aerosil, alumina, talc, natural mica, synthetic mica, kaolin, clay, aluminum hydroxide, barium sulfate, and E-glass. ,
A-glass, C-glass, L-glass, D-glass, S
-Glass, M-glass, G20-glass, etc., as curing accelerators, 2-methylimidazole, 2-ethyl-4
-Methylimidazole, 2-undecylimidazole,
Examples thereof include imidazoles such as 2-heptadecylimidazole, 2-phenylimidazole and 1-benzyl-2-methylimidazole, tertiary amines such as benzyldimethylamine, and phosphine and phosphonium-based phosphorus compounds.

【0016】ここで、レジストインクとして用いる場
合、感光性樹脂組成物中の樹脂成分の含有量が全体量の
30〜90重量%になるように調製するのが好ましい。樹脂
量が30重量%未満では樹脂の均一膜厚を確保することが
難しく、品質が不安定になってプリント配線板の用途と
しての使用に耐えない。樹脂成分量が90%を超えると、
塗布したプリント配線板上で剥離の原因になったり、電
気特性にばらつきが生じる恐れがある。
Here, when used as a resist ink, the content of the resin component in the photosensitive resin composition is less than the total amount.
It is preferable to prepare so as to be 30 to 90% by weight. If the amount of the resin is less than 30% by weight, it is difficult to secure a uniform film thickness of the resin, and the quality becomes unstable, so that the resin cannot be used as a printed wiring board. When the amount of resin component exceeds 90%,
It may cause peeling on the applied printed wiring board or cause variations in electrical characteristics.

【0017】本発明の感光性樹脂組成物(A) は、エッチ
ングレジスト、及びソルダーレジスト、ビルトアップ配
線板の絶縁レジストのような永久レジストのレジストイ
ンクとして有用であるほか、塗料、コーティング剤、接
着剤等として使用できる。本発明の感光性樹脂組成物
は、例えば次のようにして硬化し、硬化物を得る。すな
わち、プリント配線板に、スクリーン印刷法、スプレー
法、ロールコート法、静電塗装法、カーテンコート法な
どの方法により10〜160 μmの膜厚で本発明の感光性樹
脂組成物を塗布し、塗膜を60〜110 ℃で乾燥させた後、
ネガフィルムを介して紫外線を照射し、未露光部分を希
アルカリ水溶液で現像した後、さらに物性向上のために
紫外線の照射、または加熱によって十分硬化させ、硬化
被膜を得る。
The photosensitive resin composition (A) of the present invention is useful as a resist ink for a permanent resist such as an etching resist, a solder resist, and an insulating resist for a built-up wiring board, and a paint, a coating agent, and an adhesive. It can be used as an agent and the like. The photosensitive resin composition of the present invention is cured, for example, as follows to obtain a cured product. That is, the photosensitive resin composition of the present invention is applied to a printed wiring board in a film thickness of 10 to 160 μm by a method such as a screen printing method, a spray method, a roll coating method, an electrostatic coating method, and a curtain coating method, After drying the coating at 60-110 ° C,
After irradiating ultraviolet rays through a negative film and developing the unexposed portions with a dilute alkaline aqueous solution, the composition is sufficiently cured by irradiating with ultraviolet rays or heating to further improve physical properties to obtain a cured film.

【0018】本発明の感光性樹脂組成物(A) を硬化させ
るための活性エネルギー線の照射光源としては、低圧水
銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、キセノ
ンランプあるいはメタルハイドライドランプなどがあ
る。露光量は 100〜2000mJ/cm2、好ましくは、 250〜10
00mJ/cm2である。露光量が少ないと照射した部分が硬化
せず、現像時に溶解する。本発明の樹脂がノボラック型
感光性樹脂よりも高感度である原因は、よく分からない
が、アクリル基が分子内で隣接していないために他分子
間で架橋反応が進み、光が有効に使われたのではないか
と考えられる。
The light source for irradiating active energy rays for curing the photosensitive resin composition (A) of the present invention includes a low-pressure mercury lamp, a medium-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a xenon lamp and a metal hydride lamp. is there. The exposure amount is 100 to 2000 mJ / cm 2 , preferably,
00 mJ / cm 2 . If the amount of exposure is small, the irradiated portion does not cure and dissolves during development. The reason why the resin of the present invention has higher sensitivity than the novolak type photosensitive resin is not clearly understood, but since the acrylic group is not adjacent in the molecule, a cross-linking reaction proceeds between other molecules and light is effectively used. It is thought that it was done.

【0019】本発明の感光性樹脂組成物(A) 光照射後の
現像は、スプレーで噴霧するスプレー現像法、現像液に
プリント配線板を浸漬し、振動させるディップ現像法な
ど、公知の方法が使用できる。現像液の温度は 5〜50
℃、好ましくは25℃〜40℃である。温度が低いと現像時
間がかかる、現像性が悪いなどの問題を生じる。温度が
高いと光照射した硬化部分が溶解してしまう。現像液と
しては、炭酸ナトリウム、水酸化ナトリウムあるいはア
ンモニウムハイドロオキサイドの水溶液など公知の希ア
ルカリ水溶液が使用できる。水溶液中のアルカリ剤の量
は、 0.1〜5.0 重量%が好適である。
The photosensitive resin composition of the present invention (A) may be developed by irradiation with a known method such as a spray developing method of spraying with a spray or a dip developing method of dipping a printed wiring board in a developing solution and vibrating. Can be used. Developer temperature is 5-50
° C, preferably 25 ° C to 40 ° C. If the temperature is low, problems such as a long development time and poor developability occur. If the temperature is high, the cured part irradiated with light will dissolve. As the developing solution, a known dilute alkali aqueous solution such as an aqueous solution of sodium carbonate, sodium hydroxide or ammonium hydroxide can be used. The amount of the alkaline agent in the aqueous solution is preferably from 0.1 to 5.0% by weight.

【0020】本発明の樹脂はノボラック型感光性樹脂に
比べより精細なパターンが作成できる。つまり、アルカ
リ現像液に対する溶解性が良好で現像性がいいという現
象が見られた。本発明の二官能エポキシ由来の感光性樹
脂は光架橋反応で大きくなっていく分子で、高分子のも
のほど酸価が高い。すなわち、本来溶解が難しい高分子
量の分子が、現像液に解けやすいからではないかと考え
ている。一方、ノボラック型の感光性樹脂においては、
高分子量のものすべてが高酸価というわけではない。こ
のような理由で、本発明の二官能エポキシ由来の感光性
樹脂が良好な解像性を有しているのではないかと考えて
いるが、詳細は分からない。
The resin of the present invention can form a finer pattern than a novolak type photosensitive resin. That is, a phenomenon was observed in which solubility in an alkali developing solution was good and developability was good. The photosensitive resin derived from the bifunctional epoxy of the present invention is a molecule that is enlarged by a photocrosslinking reaction, and the higher the molecular weight, the higher the acid value. That is, it is considered that high molecular weight molecules, which are originally difficult to dissolve, are easily dissolved in the developer. On the other hand, in the novolak type photosensitive resin,
Not all high molecular weight ones have high acid numbers. For these reasons, it is thought that the photosensitive resin derived from the bifunctional epoxy of the present invention has good resolution, but the details are not known.

【0021】本発明の感光性樹脂組成物(A) を現像後に
加熱硬化を行う場合には、硬化温度は 100〜250 ℃、好
ましくは 120℃〜200 ℃である。温度が低いと硬化に時
間がかかり、温度が高いと変色、一部膨れ等の問題が生
じる。
When the photosensitive resin composition (A) of the present invention is heated and cured after development, the curing temperature is 100 to 250 ° C., preferably 120 to 200 ° C. If the temperature is low, it takes a long time to cure, and if the temperature is high, problems such as discoloration and partial swelling occur.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例および比較例に基づい
て具体的に説明するが、本発明は以下の実施例により特
に限定されるものではない。 合成例1 ビスフェノールA型エポキシアクリレート (昭和高分子
製 SP1509) 100部と無水ピロメリット酸を17.8部(エポ
キシアクリレートのモル数の40%に相当)および溶剤と
してジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテ
ート/ソルベントナフサ(50/50) 117.8 部を加え、反応
温度 70℃で攪拌を行い、赤外線吸収スペクトルにより
無水カルボン酸のピーク (1850cm-1) を追跡し、6時間
後に消滅したので反応の終点とした。この樹脂のカルボ
ン酸価は 75 mgKOH/g(以下「樹脂(イ) 」と記す)であ
った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples and comparative examples, but the present invention is not particularly limited by the following examples. Synthesis Example 1 100 parts of bisphenol A type epoxy acrylate (SP1509 manufactured by Showa Polymer) and 17.8 parts of pyromellitic anhydride (equivalent to 40% of the mole number of epoxy acrylate) and dipropylene glycol monomethyl ether acetate / solvent naphtha (solvent) as a solvent (50/50) 117.8 parts were added, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 70 ° C., and the peak of carboxylic anhydride (1850 cm −1 ) was traced by an infrared absorption spectrum, and disappeared after 6 hours. The carboxylic acid value of this resin was 75 mgKOH / g (hereinafter referred to as “resin (a)”).

【0023】合成例2 無水ピロメリット酸を21.8部(エポキシアクリレートの
モル数の50%に相当)を加えた以外は合成例1と同様に
作製した。この樹脂のカルボン酸価は95mgKOH/g(以下
「樹脂 (ロ) 」と記す)であった。
SYNTHETIC EXAMPLE 2 The procedure of Example 1 was repeated except that 21.8 parts of pyromellitic anhydride (corresponding to 50% of the moles of epoxy acrylate) were added. The carboxylic acid value of this resin was 95 mgKOH / g (hereinafter referred to as “resin (b)”).

【0024】合成例3 無水ピロメリット酸を27部(エポキシアクリレートのモ
ル数の60%に相当)を加えた以外は合成例1と同様に作
製した。この樹脂のカルボン酸価は 100mgKOH/g(以下
「樹脂 (ハ) 」と記す)であった。
Synthesis Example 3 The same procedure as in Synthesis Example 1 was carried out except that 27 parts of pyromellitic anhydride (corresponding to 60% of the number of moles of epoxy acrylate) were added. The carboxylic acid value of this resin was 100 mgKOH / g (hereinafter referred to as “resin (c)”).

【0025】合成例4 無水ピロメリット酸を31.5部(エポキシアクリレートの
モル数の70%に相当)を加えた以外は合成例1と同様に
作成した。この樹脂のカルボン酸価は130mgKOH/g( 以下
「樹脂 (ニ) 」と記す)であった。
Synthesis Example 4 The same procedure as in Synthesis Example 1 was carried out except that 31.5 parts (corresponding to 70% of the mole number of epoxy acrylate) of pyromellitic anhydride were added. The carboxylic acid value of this resin was 130 mgKOH / g (hereinafter referred to as “resin (d)”).

【0026】比較合成例1 ノボラック型エポキシアクリレート(アクリル変性前の
エポキシ当量 270g/eq) 100部、テトラヒドロフタル酸
無水物を33.8部(エポキシアクリレート水酸基のモル数
の60%に相当)、溶剤としてプロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート 66.9 部とソルベントナフサ
66.9 部を 133.8部加え固形分含量50%になるようにし
た。70℃加熱下で機械攪拌を行い、赤外線吸収スペクト
ルにより無水カルボン酸のピーク (1850cm-1) を追跡
し、8時間後に消滅したので反応の終点とした。この樹
脂のカルボン酸価は93mgKOH/g(以下「樹脂 (ニ) 」と記
す)であった。
Comparative Synthesis Example 1 100 parts of novolak type epoxy acrylate (epoxy equivalent before acryl modification: 270 g / eq), 33.8 parts of tetrahydrophthalic anhydride (corresponding to 60% of the mole number of epoxy acrylate hydroxyl group), and propylene as a solvent 66.9 parts of glycol monomethyl ether acetate and solvent naphtha
136.9 parts of 66.9 parts were added to adjust the solid content to 50%. Mechanical stirring was carried out under heating at 70 ° C., and the peak of carboxylic anhydride (1850 cm −1 ) was traced by infrared absorption spectrum, and disappeared after 8 hours. The carboxylic acid value of this resin was 93 mgKOH / g (hereinafter referred to as “resin (d)”).

【0027】実施例1 以上のようにして作製した樹脂(ハ)を用いて表1のよ
うな組成で混ぜ、三本ロールミル(アイメックス社製)
により混錬し、スクリーン印刷機(ニューロング精密工
業社製、LS15GX)により、表面機械研磨を行った銅張積
層板に膜厚40μmになるように塗布した。塗布した基板
を70℃の乾燥機中に30分置き、タック性がなくなったの
を確認した後、平行光露光機で露光パターンフィルムを
載せて 250mJ/cm2の光量を露光した。露光後、1%炭酸
ナトリウム水溶液で60秒間、 1.5kg/cm2のスプレー圧で
現像を行った。水洗を行った後、 160℃、1時間熱風乾
燥機に入れ加熱硬化を行った。得られた硬化膜を有する
試験片について、ガラス転移温度(Tg)測定、光感度、現
像性、解像度の評価を行った。結果を表2に示した。
Example 1 A three-roll mill (manufactured by IMEX Co., Ltd.) was mixed using the resin (c) prepared as described above with the composition shown in Table 1.
And kneaded with a screen printer (LS15GX, manufactured by Neurong Seimitsu Kogyo Co., Ltd.) so as to coat the copper-clad laminate having a surface mechanically polished to a film thickness of 40 μm. The coated substrate was placed in a dryer at 70 ° C. for 30 minutes, and after confirming that tackiness had disappeared, an exposure pattern film was mounted on the substrate using a parallel light exposure machine and exposed to light of 250 mJ / cm 2 . After exposure, development was performed with a 1% aqueous solution of sodium carbonate for 60 seconds at a spray pressure of 1.5 kg / cm 2 . After washing with water, it was placed in a hot air drier at 160 ° C. for 1 hour to perform heat curing. The test piece having the obtained cured film was measured for glass transition temperature (Tg), photosensitivity, developability, and resolution. The results are shown in Table 2.

【0028】試験方法および評価方法は次のとおりであ
る。 (ガラス転移温度(Tg)の測定)塗膜を 1度塗り、または
2度塗りした基板から剥離し、JIS C 6481の試験方法に
従って TMA引っ張り試験により測定を行った。 (光感度の評価)25段ステップデンシティタブレット
(デュポン社製Riston Density 0.5〜1.7ΔD=0.05) を
介して 500mJ/cm2の光量を塗布乾燥後のレジスト膜に当
て、30℃、1%炭酸ナトリウム水溶液により現像した後
で残っている部分の段の数字を読んだ。数字が大きいほ
ど少ない光量で露光されたことを示しており、感度が高
いことを示している。
The test method and the evaluation method are as follows. (Measurement of glass transition temperature (Tg))
The substrate was peeled off from the twice-coated substrate and measured by a TMA tensile test according to the test method of JIS C 6481. (Evaluation of photosensitivity) A light intensity of 500 mJ / cm 2 was applied to the resist film after coating and drying through a 25-step step density tablet (Riston Density 0.5 to 1.7 ΔD = 0.05 manufactured by DuPont) at 30 ° C., 1% sodium carbonate. After the development with the aqueous solution, the number of the remaining column was read. A larger number indicates that the exposure was performed with a smaller amount of light, indicating a higher sensitivity.

【0029】(現像性の評価)レジスト硬化膜のライン
幅が 100、50、25μmの三種類の試験片を作成し、断面
観察を行った。 露光は 250mJ/cm2とした。評価は、硬化させたレジスト
断面を台形と見立て、上底(L1:露光フィルム側)と
下底(L2:銅面側)の差を調べた。下底から上底をひ
いた値を結果として示した。この値の絶対値が小さいほ
ど、現像性が良好であることを示す。なお、塗布厚みは
40μmに換算した。 (解像度の評価)レジスト硬化膜のライン幅が 100、5
0、25μmの三種類の試験片を作成し、断面観察を行っ
た。露光は 200mJ/cm2とした。評価は、任意の20ヶ所を
被検部分として選択し、顕微鏡にて観察して、検査数に
対する正常な部分の数で表示した。
(Evaluation of Developability) Three types of test pieces having a line width of a cured resist film of 100, 50, and 25 μm were prepared, and cross-sections were observed. Exposure was 250 mJ / cm 2 . In the evaluation, the cross section of the cured resist was regarded as a trapezoid, and the difference between the upper bottom (L1: exposed film side) and the lower bottom (L2: copper surface side) was examined. The value obtained by subtracting the upper base from the lower base is shown as a result. The smaller the absolute value of this value, the better the developability. The coating thickness is
It was converted to 40 μm. (Evaluation of resolution) The line width of the resist cured film is 100, 5
Three types of test pieces of 0 and 25 μm were prepared, and cross-sections were observed. Exposure was 200 mJ / cm 2 . For evaluation, any 20 locations were selected as test portions, observed with a microscope, and displayed as the number of normal portions relative to the number of tests.

【0030】比較例1 (ホ)を主樹脂に用いたほかは表1に示す組成でレジス
トインクを作成し、実施例1と同様の操作を行い、その
レジストとしての評価を行った結果を表2に示した。
Comparative Example 1 A resist ink was prepared with the composition shown in Table 1 except that (e) was used as the main resin, and the same operation as in Example 1 was carried out. 2 is shown.

【0031】実施例2〜4 樹脂(イ)〜(ニ)を表1のように混合してレジストイ
ンクを作成し、Tgおよび平均分子量を調べた。それらの
結果を表3に示した。なお、表3には実施例1、比較例
1の場合も示した。樹脂の平均分子量は、GPC により測
定した。RI検出器を用いポリスチレン換算の数平均分子
量をもとめた。
Examples 2 to 4 Resins (a) to (d) were mixed as shown in Table 1 to prepare a resist ink, and Tg and average molecular weight were examined. Table 3 shows the results. Table 3 also shows the case of Example 1 and Comparative Example 1. The average molecular weight of the resin was measured by GPC. The number average molecular weight in terms of polystyrene was determined using an RI detector.

【0032】[0032]

【表1】 実1 実2 実3 実4 比1 樹脂 種類 ハ イ ロ ニ ホ 部 50 50 50 50 50 TGIC 15 15 15 デナカルT 15 15 イルガキュア651 5 5 5 5 5 BYK357 1 1 1 1 1 BYK054 1 1 1 1 1 フタロシアニングリーン 1 1 1 1 1 BST#200 20 20 20 20 20硫酸バリウム 10 10 10 10 10 TGIC : トリグリシジルイソシアヌレート デナカルT : キシレンノボラック型エポキシ樹脂、
ナガセ化成製 イルガキュア651 : 光重合開始剤、チバガイ
ギー社製 BYK357、BYK054 : 消泡剤、表面平滑
剤、ビッグケミー製 フタロシアニングリーン : 山陽色素製 BST#200 : 表面処理粉砕シリカ
[Table 1] Actual 1 Actual 2 Actual 3 Actual 4 Ratio 1 Resin Type Hydro Niho Part 50 50 50 50 50 TGIC 15 15 15 Denakal T 15 15 Irgacure 651 5 5 5 5 5 BYK357 1 1 1 1 1 1 BYK0554 1 1 1 1 1 Phthalocyanine green 1 1 1 1 1 BST # 200 20 20 20 20 20 Barium sulfate 10 10 10 10 10 TGIC: Triglycidyl isocyanurate Denacal T: Xylene novolac epoxy resin,
Nagase Kasei Irgacure 651: Photopolymerization initiator, Ciba Geigy BYK357, BYK054: Antifoaming agent, surface smoothing agent, Big Chemie phthalocyanine green: Sanyo dye BST # 200: Surface treated ground silica

【0033】[0033]

【表2】 Tg 光感度 現像性 (μm) 解像性 ℃ 段 100μm 50μm 25μm 100μm 50μm 25μm 実施例1 140 22 5 2 1 20/20 20/20 20/20 比較例1 105 15 12 5 -5 18/20 0/20 0/20 [Table 2] Tg light sensitivityDevelopability (μm) Resolution ° C stage 100μm 50μm 25μm 100μm 50μm 25μm Example 1 140 22 5 2 1 20/20 20/20 20/20 Comparative Example 1 105 15 12 5 -5 18/20 0/20 0/20

【0034】[0034]

【表3】 実施例 比較例 1 2 3 4 1 Tg (℃) 140 115 125 160 105 平均分子量 * 2400 1900 2200 2600 2500 酸価 (mgKOH/g) 105 75 95 130 93 * ポリスチレン換算の数平均分子量Table 3 Example Comparative Example 1 2 3 4 1 Tg (° C) 140 115 125 160 105 Average molecular weight * 2400 1900 2200 2600 2500 Acid value (mgKOH / g) 105 75 95 130 93 * Number average molecular weight in terms of polystyrene

【0035】[0035]

【発明の効果】上記のように本発明は二官能エポキシ樹
脂をアクリル変性したものを多塩基酸無水物と反応させ
た樹脂で高感度であり、良好な現像性を有し、なお且つ
高耐熱性に優れているものである。
As described above, the present invention is a resin obtained by reacting an acrylic-modified bifunctional epoxy resin with a polybasic acid anhydride, which has high sensitivity, good developability, and high heat resistance. It has excellent properties.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横山 潤 東京都葛飾区新宿6丁目1番1号 三菱瓦 斯化学株式会社東京研究所内 Fターム(参考) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA10 AB15 AC01 AD01 BC74 BC85 CA01 CA18 CC20 FA03 FA17 FA29 4J036 AD08 AE05 CA19 CA21 CA25 HA02 JA10 5E314 AA27 AA32 AA33 CC02 CC03 CC07 DD06 FF01 GG08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Jun Yokoyama 6-1-1 Shinjuku, Katsushika-ku, Tokyo Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd. Tokyo Research Laboratory F-term (reference) 2H025 AA01 AA02 AA04 AA10 AB15 AC01 AD01 BC74 BC85 CA01 CA18 CC20 FA03 FA17 FA29 4J036 AD08 AE05 CA19 CA21 CA25 HA02 JA10 5E314 AA27 AA32 AA33 CC02 CC03 CC07 DD06 FF01 GG08

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二官能エポキシ樹脂とアクリル酸との反
応物からなるエポキシアクリレート(a) と塩基数4の多
塩基酸無水物(b) との反応物(I) 、エポキシ樹脂(c) お
よび光重合開始剤(d) を配合してなる感光性樹脂組成
物。
1. A reaction product (I) of an epoxy acrylate (a) comprising a reaction product of a bifunctional epoxy resin and acrylic acid and a polybasic anhydride (b) having 4 bases, an epoxy resin (c) and A photosensitive resin composition comprising a photopolymerization initiator (d).
【請求項2】 該エポキシアクリレート(a) 1モルに対
して該多塩基酸無水物(b) 0.4〜0.7 モルの比率で用い
る請求項1記載の感光性樹脂組成物。
2. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein said polybasic anhydride (b) is used in a ratio of 0.4 to 0.7 mol per mol of said epoxy acrylate (a).
【請求項3】 該多塩基酸無水物(b) が、無水ピロメリ
ット酸である請求項1記載の感光性樹脂組成物。
3. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein said polybasic acid anhydride (b) is pyromellitic anhydride.
【請求項4】 該エポキシ樹脂(c) が、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂である請求項1記載の感光性樹脂組成
物。
4. The photosensitive resin composition according to claim 1, wherein said epoxy resin (c) is a bisphenol A type epoxy resin.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095554A1 (en) * 2005-03-11 2006-09-14 Adeka Corporation Alkali-developable photosensitive resin composition
CN104062849A (en) * 2013-03-21 2014-09-24 新日铁住金化学株式会社 Photosensitive resin composition and cured substance for insulating film
JP2016061939A (en) * 2014-09-18 2016-04-25 株式会社Adeka Photo-curable composition

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JP2014206727A (en) * 2013-03-21 2014-10-30 新日鉄住金化学株式会社 Photosensitive resin composition for insulation film, and cured product
JP2016061939A (en) * 2014-09-18 2016-04-25 株式会社Adeka Photo-curable composition

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