JP2006294741A - パターン形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 絶縁性の基体の少なくとも一面上に設けた導電膜上に熱転写により所定のパターンを有するレジスト膜を形成する。
【選択図】 図1
Description
(1)可撓性絶縁フィルムの表面に形成した銅被膜の表面全体に、例えば感光性のアクリル系ポリマー樹脂およびアクリルエステル、または感光性のエポキシ系ポリマー樹脂を主成分とするフォトエッチングレジストインクをコーティングし、所定温度において所定時間乾燥を行う塗布・乾燥工程;
(2)塗布・乾燥工程(1)を終えた塗布面に所定のパターンを有するフォトマスクを載置し、紫外線露光を行って所望のパターン部分を硬化させる紫外線露光工程;
(3)紫外線露光工程(2)を終えたフォトエッチングレジスト塗膜の硬化されていない部分を現像液を用いて洗浄、除去し、所定温度において乾燥させて該フォトエッチングレジスト塗膜に所望形状のパターンを形成する工程;
(4)工程(3)を終えたフィルム上の露出した銅部分をすべてエッチング除去し、次いで水洗した後、所定温度において乾燥させる工程;および
(5)工程(4)を終えた銅回路上に残ったフォトエッチングレジストを弱アルカリ水溶液で洗浄、除去し、所定温度において乾燥させる工程からなっていた。
図1は、本発明に係るパターン形成方法をプリント基板(配線板)の製造に適用した場合の実施の形態を説明する断面図である。
本発明においては、先ず図1(a)に示すように、絶縁性の基体1上に接着剤2を介して導電膜3を設けた積層体4を用意する。
次いで、図1(b)に示すように、積層体4の導電膜3の上に熱転写により所定のパターンを有するレジスト膜5を付着させる。
その後、図1(c)に示すように、レジスト膜5に熱エネルギーや光エネルギーを加えて(図中、矢印で示す)硬化させる。
その後、図1(e)に示すように、導電膜3上に残ったレジスト膜5を弱アルカリ水溶液で洗浄、除去し、次いで乾燥させる。
ここで、エポキシ樹脂がビスフェノール型エポキシ樹脂であることが望ましい。
また、熱転写層が、アクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物Aと、エポキシ樹脂Eとを、重量比A/E=95/5〜60/40の割合で含んでいることが望ましい。
このうち、(メタ)アクリレート変性物の基本骨格であるアクリルポリマーとしては、グリシジル(メタ)アクリレートのみからなるもの、すなわち、グリシジルアクリレートのホモポリマー、グリシジルメタクリレートのホモポリマー、グリジジルアクリレートとグリシジルメタクリレートとのコポリマーが挙げられる他、グリシジル(メタ)アクリレートと他のモノマーとのコポリマーも使用可能である。
(1)アクリルポリマーを構成するグリシジル(メタ)アクリレートの種類を変更する、
(2)2種のグリシジル(メタ)アクリレートを共重合させる揚合はその比率を変化させる、
(3)他のモノマーを共重合させる場合はその種類を変更したり、比率を変化させたりする、
(4)グリシジル基に結合させる(メタ)アクリレートの種類を変更する、
(5)2種の(メタ)アクリレートを混合して結合させる場合はその比率を変化させる等の方法を採用すればよい。
エポキシ樹脂としては、熱転写時の熱転写層に被転写体に対する接着力を生じさせることができると共に、光照射による熱によってアクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物と反応して架橋物を形成することができる種々のエポキシ樹脂がいずれも使用可能であるが、特に、ビスフェノール型のエポキシ樹脂が好ましい。ビスフェノール型のエポキシ樹脂は、分子中にヒドロキシル基を含み、被転写体に対する接着力に特に優れていることから、熱転写層をさらに感度良く被転写体の表面に熱転写させると共に、熱転写後の転写層を架橋させることで、当該被転写体の表面に、より一層強固に接着させることができる。
光重合性架橋剤としては、例えば、ビアセチル、アセトフェノン、べンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、フェナントラキノン、アゾビスイソブチルニトリル、ミヒラーケトン、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンジルジメチルケタール、テトラメチルチウラムスルフィド、ベンゾイルパーオキサイド、ジ−tert−ブチルパーオキサイド、1−ヒドロキシシクロへキシルフェニルケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、2−クロロチオキサントン、メチルベンゾイルフォーメイト等が挙げられる。
本実施形態においては、このエッチングの方法としては、ウェット式が使用され、塩化第二鉄水溶液、塩化第二銅水溶液、アルカリエッチング液等の薬液の入ったエッチング槽に基板を浸すか、あるいは基板を回転させあるいはコンベアに載せて搬送しながら薬液をスプレーして不要な銅を除去してパターンを完成させる。
ただし、反応性イオンエッチング(RIE)に代表されるドライエッチングの使用も可能である。
<熱転写媒体の作製>
1.塗工液の調製
アクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物としての、グリシジルメタクリレートとメチルメタクリレートとのコポリマーのメタクリレート変性物(GMA/MMA−MA;グリシジルメタクリレートの含有割合:90重量%;ガラス転移温度:46℃)17重量部と、ビスフェノールA型エポキシ樹脂〔ジャパンエポキシレジン(株)製のエピコート1003;エポキシ当量:670〜770g/eq;軟化点:89℃;数平均分子量:約1200〕3重量部と、光重合開始剤としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン〔チバ スペシャルテイ ケミカルズ社製のイルガキュア(商品名)184〕1重量部と、顔料としてのカーボンブラック10重量部とを、69重量部のメチルエチルケトンと混合し、熱転写媒体の感熱転写層用の塗工液を調製した。
基材として、厚さ4.5μmのPETフィルムの片面にはシリコーン−アクリル共重合体からなるスティック防止層、反対面にはワックス系の離型層が形成されたものを用意した。そして、この基材の、離型層が形成された面に、上記の塗工液を塗布し、乾操させて、厚さ2μmの感熱転写層を形成した後、幅100mmにスリットして、バーコード印刷用のプリンタ〔リンテック(株)製のゼブラプリンタ140Xi III Plus〕に適合したテープ形状の熱転写媒体を製造した。この感熱転写層におけるアクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物Aとエポキシ樹脂Eとの重量比A/Eは85/15であった。
FPC用基板として、厚さ25μmのエポキシ樹脂シートからなる絶縁性基材上に厚さ15μmの接着剤層を介して厚さ35μmの銅箔を接着してなる銅張り板を用意した。上述のようにして作製した熱転写媒体を熱転写プリンタ(サーマバーIP4630V;東北リコー(株)製;転写エネルギーレベル:13に設定)にセットし、この銅張り板の一方の面にライン100μm/スペース100μmのパターンを印字してレジストパターンを形成した。
アクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物として、GMA/MMA−MAAに代えて、グリシジルメタクリレートホモポリマーのメタクリレート変性物(GMA−MAA;ガラス転移温度:41℃)を使用したこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
エポキシ樹脂として、エピコート1003に代えて、いずれもジャパンエポキシレジン(株)製の、下記の各ビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用したこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例3:エピコート1001〔エポキシ当量:450〜500g/eq;軟化点:64℃;数平均分子量:約900〕
実施例4:エピコート1002〔エポキシ当量:600〜700g/eq;軟化点:78℃;数平均分子量:約1060〕
実施例5:エピコート1004〔エポキシ当量:875〜975g/eq;軟化点:97℃;数平均分子量:約1600〕
実施例6:エピコート1007〔エポキシ当量:1750〜2200g/eq;軟化点:128℃;数平均分子量:約2900〕
実施例7:エピコート1009〔エポキシ当量:2400〜3300g/eq;軟化点:なし;数平均分子量:約3750〕
エポキシ樹脂として、エピコート1003に代えてクレゾールノボラック型エポキシ樹脂〔バンティコ社製のアラルダイト(登録商標)ECN−1280〕を使用したこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
GMA/MMA−MAAとエピコート1003の使用量および両者の重量比A/Eをそれぞれ表1に示す値としたこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
GMA/MMA−MAAに代えて、エポキシアクリレートとしてのグレゾールノボラックポリグリシジルエーテルのメタクリレート化物(CNEPX−MAA、ガラス転移温度:40℃)を使用したこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
GMA/MMA−MAAとエピコート1003の使用量および両者の重量比A/Eをそれぞれ表1に示す値としたこと以外は実施例1と同様にしてレジストパターンを形成した。
<熱転写媒体の作製>
厚さ5μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの一方の面に、シリコーン樹脂を、塗布量が0.25g/m2となるようにグラビアコーターで塗布して耐熱保護層を形成した。該ポリエチレンテレフタレートフィルムの他方の面に、下記組成の塗工液を、塗布量2.0g/m2となるようにグラビアコーターで塗布し、乾燥させて熱転写層を形成し、熱転写媒体を作製した。なお、以降、単位は重量%である。
GMA−MMA 5
(グリシジルメタクリレートとメチル(メタ)アクリレートの共重合体;50:50;日本油脂製;ブレンマーCP−50M)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 5
(ジャパンエポキシレジン製、エピコート1003)
メタクリル酸ホモポリマー(分子量10,000) 6
カーボンブラック 4
メチルエチルケトン 52
メタノール 28
合計 100
上記配合において、グリシジル(メタ)アクリレートとヒドロキシル基含有エポキシ樹脂との構成比は5:5であった。
実施例1と同様に、FPC用基板として、厚さ25μmのエポキシ樹脂シートからなる絶縁性基材上に厚さ15μmの接着剤層を介して厚さ35μmの銅箔を接着してなる銅張り板を用意した。上述のようにして作製した熱転写媒体を熱転写プリンタ(サーマバーIP4630V;東北リコー(株)製;転写エネルギーレベル:13に設定)にセットし、この銅張り板の一方の面にライン100μm/スペース100μmのパターンを印字してレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成のメタクリル酸ホモポリマーをスチレン・アクリル酸共重合体(分子量10,000)に代え、さらにメチルエチルケトン52重量%とメタノール28重量%をメチルエチルケトン80重量%に変更した以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成の分子量10,000のメタクリル酸ホモポリマーを 分子量3,000のメタクリル酸ホモポリマーに代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成の分子量10,000のメタクリル酸ホモポリマーを分子量30,000のメタクリル酸ホモポリマーに代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成のGMA−MMA5重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂5重量%をGMA−MMA7重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂3重量%に代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成のGMA−MMA5重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂5重量%をGMA−MMA3重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂7重量%に代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成のビスフェノールA型エポキシ樹脂をクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(旭チバ製;アラルダイトECN−1280)に代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成のGMA−MMA5重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂5重量%を、GMA−MMA8重量%およびビスフェノールA型エポキシ樹脂8重量%に代え、さらにメタクリル酸ホモポリマーを配合しないように変更した以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液組成を下記のように変更した以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
<塗工液組成>
GMA−MMA 6
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 6
ヘキサメチレンジアミン(分子量116) 4
カーボンブラック 4
メチルエチルケトン 52
メタノール 28
合計 100
実施例15の塗工液の分子量10,000のメタクリル酸ホモポリマーを分子量2,000のメタクリル酸ホモポリマーに代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
実施例15の塗工液の分子量10,000のメタクリル酸ホモポリマーを分子量40,000のメタクリル酸ホモポリマーに代えた以外は実施例15と同様にしてレジストパターンを形成した。
転写性を目視で確認し、以下の基準で評価した。
○:鮮明に転写できた
△:実用上問題ないレベルで転写できた
×:ドット抜け、余剥離が生じ、不鮮明であった
上記各転写試料を30℃において(1)20%過硫酸アンモニウム水溶液および(2)10%水酸化アンモニウム水溶液にそれぞれ2分間浸漬して転写部分のレジストとしての耐エッチング液性を以下の基準で評価した。
○:印字(レジスト)が全く剥離しなかった
△:印字(レジスト)が少々侵食を受けたが実用上問題ないレベルであった
×:印字(レジスト)が剥離してなくなった
2 接着剤
3 導電膜
4 積層体
5 レジスト膜
Claims (16)
- 絶縁性の基体の少なくとも一面上に設けた導電膜上に熱転写により所定のパターンを有するレジスト膜を形成することを含むパターン形成方法。
- 前記レジストがエッチングレジストである請求項1に記載のパターン形成方法。
- さらに、前記レジスト膜を硬化させること、前記導電膜のうち該硬化レジスト膜を介して露出した部分をエッチングすること、および該エッチング後に前記導電膜上に残った該硬化レジスト膜を除去することを含む請求項2に記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写を熱転写媒体を用いて行う請求項1〜3のいずれか一項に記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写の熱源として発熱抵抗体またはレーザーを用いる請求項4に記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写媒体が、基材上に熱転写層を有しており、該熱転写層が紫外線硬化型樹脂または熱硬化性樹脂を含んでいる請求項4または5に記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写層が、少なくともグリシジル(メタ)アクリレートから誘導される繰り返し単位を含むアクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物と、エポキシ樹脂と、光重合開始剤とを含む請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記エポキシ樹脂がビスフェノール型エポキシ樹脂である請求項7に記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写層が、アクリルポリマーの(メタ)アクリレート変性物Aと、エポキシ樹脂Eとを、重量比A/E=95/5〜60/40の割合で含んでいる請求項7に記載のパターン形成方法。
- 前記該熱転写層が、エポキシ樹脂および重量平均分子量が3,000〜30,000であるカルボキシル基含有ポリマーを含む請求項6に記載のパターン形成方法。
- 前記カルボキシル基含有ポリマーが、メタクリル酸ホモポリマーである請求項10に記載のパターン形成方法。
- 前記エポキシ樹脂が、グリシジル(メタ)アクリレートまたはその共重合体と、非アクリル系エポキシ樹脂との組合せである請求項10に記載のパターン形成方法。
- 前記非アクリル系エポキシ樹脂がヒドロキシル基含有エポキシ樹脂である請求項12に記載のパターン形成方法。
- 前記グリシジル(メタ)アクリレートまたはその共重合体とヒドロキシル基含有エポキシ樹脂の重量配合比が7:3〜3:7である請求項13記載のパターン形成方法。
- 前記熱転写層が、さらにウレタン樹脂を含有する請求項9〜14のいずれかに記載のパターン形成方法。
- 前記ウレタン樹脂の含有量が、前記熱転写層中の全固形分に対して1〜10重量%である請求項15に記載のパターン形成方法。
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