JP2008251918A - 永久パターン形成方法及びプリント基板 - Google Patents
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Abstract
【課題】気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができる永久パターン形成方法及び前記永久パターン形成方法により永久パターンが形成されるプリント基板の提供。
【解決手段】支持体2上に感光層3を有してなる感光性フィルム1の感光層3を、表面に凸部10aを有してなる基体10上に積層する積層工程と、感光層3に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、前記積層工程が、ラミネータ5により、感光層3の底面を、凸部10aの高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、平坦プレス機20により、感光層3の表面を平坦化すると共に、感光層3を基体10に圧着する平坦圧着工程とからなる永久パターン形成方法等である。
【選択図】図1
【解決手段】支持体2上に感光層3を有してなる感光性フィルム1の感光層3を、表面に凸部10aを有してなる基体10上に積層する積層工程と、感光層3に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、前記積層工程が、ラミネータ5により、感光層3の底面を、凸部10aの高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、平坦プレス機20により、感光層3の表面を平坦化すると共に、感光層3を基体10に圧着する平坦圧着工程とからなる永久パターン形成方法等である。
【選択図】図1
Description
本発明は、高精細な永久パターンを効率よく形成可能な永久パターン形成方法及びプリント基板に関する。
従来より、層間絶縁膜、カバーレイ、ソルダーレジストなどの永久パターンを形成するに際して、支持体上に感光性組成物を塗布、乾燥することにより感光層を形成させた感光性フィルムが用いられている。前記永久パターンの製造方法としては、例えば、前記永久パターンが形成される銅張積層板等の基体上に、前記感光性フィルムを積層させて積層体を形成し、該積層体における前記感光層に対して露光を行い、該露光後、前記感光層を現像してパターンを形成させ、その後硬化処理等を行うことにより前記永久パターンが形成される。
前記永久パターンにおいて、ソルダーレジスト、絶縁材料、などの凹凸追従性が必要な感光性フィルムの積層は、例えば、図3に示すように、支持体上101に感光層102を有してなる感光性フィルム100の感光層102を、仮付け機又は手張りで、凸部110aを有する基体110上に仮付けした後、真空ラミネータ120で圧着し、更に、平坦プレス機130で平坦化するという3工程により行っていた(特許文献1及び特許文献2参照)。しかし、この積層方法では、真空ラミネータを介することから、工程が複雑であるという問題があった。また、真空引きの時間が必要となり、積層に時間がかかるという問題があった。
ここで、真空ラミネータを用いず、ロールラミネータ(又は、DFRをラミネートする際に通常用いられるロールラミネータ)にて、基体上に感光層を圧着することにより、工程数を減らし、かつ真空引きの時間を不要とすることが考えられるが、単にロールラミネータにより圧着した場合は、感光層と基体との間に気泡が発生し、高精細な永久パターンを形成できないという問題がある。
一方、工程数を減らす目的で、平坦プレス機による平坦化を行わないと、感光層表面に凸凹が残り、やはり高精細な永久パターンを形成できないという問題がある。
一方、工程数を減らす目的で、平坦プレス機による平坦化を行わないと、感光層表面に凸凹が残り、やはり高精細な永久パターンを形成できないという問題がある。
したがって、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができる永久パターン形成方法及び前記永久パターン形成方法により永久パターンが形成されるプリント基板は未だ提供されておらず、更なる改良開発が望まれているのが現状である。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができる永久パターン形成方法及び前記永久パターン形成方法により永久パターンが形成されるプリント基板を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 支持体上に感光層を有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する積層工程と、前記感光層に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、
前記積層工程が、ラミネータにより、前記感光層の底面を、前記凸部の高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、
平坦プレス機により、前記感光層の表面を平坦化すると共に、前記感光層を前記基体に圧着する平坦圧着工程とからなることを特徴とする永久パターン形成方法である。
<2> ロールラミネータのロールの硬度が60度〜100度である前記<1>に記載の永久パターン形成方法である。
<3> ラミネータロールの表面温度が30℃〜120℃である前記<1>から<2>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<4> 感光層の表面の凹凸差が0.5μm〜5μmである前記<1>から<3>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<5> ソルダーレジストパターンを形成する前記<1>から<4>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<6> 感光層が、バインダー、重合性化合物、及び顔料を含む感光性組成物よりなる前記<1>から<5>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<1> 支持体上に感光層を有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する積層工程と、前記感光層に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、
前記積層工程が、ラミネータにより、前記感光層の底面を、前記凸部の高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、
平坦プレス機により、前記感光層の表面を平坦化すると共に、前記感光層を前記基体に圧着する平坦圧着工程とからなることを特徴とする永久パターン形成方法である。
<2> ロールラミネータのロールの硬度が60度〜100度である前記<1>に記載の永久パターン形成方法である。
<3> ラミネータロールの表面温度が30℃〜120℃である前記<1>から<2>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<4> 感光層の表面の凹凸差が0.5μm〜5μmである前記<1>から<3>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<5> ソルダーレジストパターンを形成する前記<1>から<4>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<6> 感光層が、バインダー、重合性化合物、及び顔料を含む感光性組成物よりなる前記<1>から<5>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<7> 感光層の厚みが1〜100μmである前記<1>から<6>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<8> 支持体が、合成樹脂を含み、かつ透明である前記<1>から<7>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<9> 支持体が長尺状である前記<1>から<8>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<10> 感光性フィルムが長尺状であり、ロール状に巻かれてなる前記<1>から<9>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<11> 感光層上に保護フィルムを有する前記<1>から<10>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<8> 支持体が、合成樹脂を含み、かつ透明である前記<1>から<7>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<9> 支持体が長尺状である前記<1>から<8>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<10> 感光性フィルムが長尺状であり、ロール状に巻かれてなる前記<1>から<9>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<11> 感光層上に保護フィルムを有する前記<1>から<10>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<12> 露光工程が、フォトマスクを用いずに行なわれる前記<1>から<11>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<13> 露光工程が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる前記<12>に記載の永久パターン形成方法である。
<14> 露光工程が、光照射手段、及び光変調手段を少なくとも備えた露光ヘッドと、前記感光層との少なくとも何れかを移動させつつ、前記感光層に対して、前記光照射手段から出射された光を前記光変調手段によりパターン情報に応じて変調しながら前記露光ヘッドから照射して行なわれる前記<12>から<13>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<13> 露光工程が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる前記<12>に記載の永久パターン形成方法である。
<14> 露光工程が、光照射手段、及び光変調手段を少なくとも備えた露光ヘッドと、前記感光層との少なくとも何れかを移動させつつ、前記感光層に対して、前記光照射手段から出射された光を前記光変調手段によりパターン情報に応じて変調しながら前記露光ヘッドから照射して行なわれる前記<12>から<13>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<15> 更に、感光層の現像を行う現像工程を含む前記<1>から<14>のいずれかに記載の永久パターン形成方法である。
<16> 現像工程後、永久パターンの形成を行う前記<15>に記載の永久パターン形成方法である。
<16> 現像工程後、永久パターンの形成を行う前記<15>に記載の永久パターン形成方法である。
<17> 前記<1>から<16>のいずれかに記載の永久パターン形成方法により形成されることを特徴とする永久パターンである。
<18> 前記<1>から<17>のいずれかに記載の永久パターン形成方法により永久パターンが形成されることを特徴とするプリント基板である。
本発明の永久パターン形成方法は、支持体上に感光層を少なくとも有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する積層工程と、前記感光層に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、前記積層工程が、ラミネータにより、前記感光層の底面を、前記凸部の高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、平坦プレス機により、前記感光層の表面を平坦化すると共に、前記感光層を前記基体に圧着する平坦圧着工程とからなる。このため、真空ラミネートを行わずに、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを形成可能である。その結果、真空引きの時間が不要で、かつ前記積層工程の工程数を少なくできるので、前記高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができる。
本発明によると、従来における問題を解決することができ、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができる永久パターン形成方法及び前記永久パターン形成方法により永久パターンが形成されるプリント基板を提供することができる。
(永久パターン形成方法)
本発明の永久パターン形成方法は、積層工程、露光工程を少なくとも含み、適宜選択したその他の工程を含む。
本発明の永久パターン形成方法は、積層工程、露光工程を少なくとも含み、適宜選択したその他の工程を含む。
[積層工程]
前記積層工程は、支持体上に感光層を有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する工程である。
前記積層工程は、図1に示すように、ラミネータロール5により、支持体2上に感光層3を有してなる感光性フィルム1の感光層3の底面を、基体10表面の凸部10aの高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、平坦プレス機20により、感光層3の表面を平坦化すると共に、感光層3を基体10に圧着する平坦圧着工程とからなる。
前記積層工程は、支持体上に感光層を有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する工程である。
前記積層工程は、図1に示すように、ラミネータロール5により、支持体2上に感光層3を有してなる感光性フィルム1の感光層3の底面を、基体10表面の凸部10aの高さに対して5〜90%の位置まで仮積層する仮積層工程と、平坦プレス機20により、感光層3の表面を平坦化すると共に、感光層3を基体10に圧着する平坦圧着工程とからなる。
前記仮積層工程において、感光層3は、その底面が、凸部10aの高さに対して5〜90%の位置まで仮積層されることが必要であり、前記位置は、凸部10aの高さに対して15〜85%であることが好ましく、15〜60%であることがより好ましい。前記位置が、凸部10aの高さに対して5%未満であると、感光性材料が十分に固定されず、プレス時に位置ズレが起きることがあり、90%を超えると、エアーが抜けなくなる。
ここで、感光層3の底面位置の、凸部10aの高さに対する割合(埋め込み率)は、図2Aに示すように、感光層3の底面の位置と凸部10aの表面との距離t1、凸部10aの高さをtとした場合に、(t1/t)×100より求められる。
なお、基体10、及び凸部10と、感光層3との間に隙間ができてしまった場合は、図2Bに示すように、凸部10aの側面と感光層3との密着面の断面距離をt1とし、凸部10aの高さをtとして、同様に(t1/t)×100から求められる。
距離t1、及び凸部10aの高さtの測定方法としては、ラミネート後の基板を汎用のアナログ露光機(光源:水銀灯ランプ)で100〜5,000mJ程度露光する。このとき、熱硬化型のエポキシ含有のソルダーレジストであれば、150〜190℃で1〜2時間ベークし硬化させる。ソルダーレジストが硬化したら、ミクロトーンなどを使用し、断面観察をすることによって測定する。
また、前記埋め込み率は、中心部のみが100%埋め込まれていれば問題はないが、端部が略100%埋め込まれてしまうとエアーの抜け道がなくなってしまうため、回路全体にわたって、5〜90%の埋め込み率であればよい。
ここで、感光層3の底面位置の、凸部10aの高さに対する割合(埋め込み率)は、図2Aに示すように、感光層3の底面の位置と凸部10aの表面との距離t1、凸部10aの高さをtとした場合に、(t1/t)×100より求められる。
なお、基体10、及び凸部10と、感光層3との間に隙間ができてしまった場合は、図2Bに示すように、凸部10aの側面と感光層3との密着面の断面距離をt1とし、凸部10aの高さをtとして、同様に(t1/t)×100から求められる。
距離t1、及び凸部10aの高さtの測定方法としては、ラミネート後の基板を汎用のアナログ露光機(光源:水銀灯ランプ)で100〜5,000mJ程度露光する。このとき、熱硬化型のエポキシ含有のソルダーレジストであれば、150〜190℃で1〜2時間ベークし硬化させる。ソルダーレジストが硬化したら、ミクロトーンなどを使用し、断面観察をすることによって測定する。
また、前記埋め込み率は、中心部のみが100%埋め込まれていれば問題はないが、端部が略100%埋め込まれてしまうとエアーの抜け道がなくなってしまうため、回路全体にわたって、5〜90%の埋め込み率であればよい。
ラミネータロール5の硬度は、感光層3の底面の位置を、上記範囲内とするためには、60〜100度であることが必要であり、70〜90度であることが好ましく、70〜80度であることがより好ましい。
ここで、本発明における前記硬度は、一般的に、JIS K 6301「加硫ゴム物理試験方法」に基づくスプリング式A型硬度計を用いることにより得られる、0〜100の数値である。なお、前期硬度の測定方法は、JIS K 6301の代わりに、JIS K 6253に準じた測定方法でもよい。
ここで、本発明における前記硬度は、一般的に、JIS K 6301「加硫ゴム物理試験方法」に基づくスプリング式A型硬度計を用いることにより得られる、0〜100の数値である。なお、前期硬度の測定方法は、JIS K 6301の代わりに、JIS K 6253に準じた測定方法でもよい。
ラミネータロール5の表面温度は、感光層3の底面の位置を、上記範囲内とするためには、30〜120℃であることが必要であり、30〜90℃であることが好ましく、30〜70℃であることがより好ましい。
ラミネータロール5としては、図1の例では、ロールラミネータを用いているが、真空引きの必要がないラミネータであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記ロールラミネータの他に、例えば、オートカットラミネータなどが挙げられる。
ラミネータロール5の市販品としては、例えば、Mach630up(伯東株式会社製)、VA−700、VAII−700(大成ラミネータ株式会社製)、などが挙げられる。
ラミネータロール5の市販品としては、例えば、Mach630up(伯東株式会社製)、VA−700、VAII−700(大成ラミネータ株式会社製)、などが挙げられる。
前記平坦圧着工程は、基体10上に感光性フィルム1を加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら行うことが好ましい。
前記加熱温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50〜140℃が好ましく、60〜120℃がより好ましい。
前記加圧の圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1〜1.0MPaが好ましく、0.2〜0.8MPaがより好ましい。
前記平坦圧着工程においては、前記平坦化と前記圧着とを同時に行うことが好ましい。また、圧着性の向上を図る観点からは、平坦プレス機20内が真空であることが好ましい。
平坦プレス機20の材質としては、例えば、ステンレスなどが挙げられ、これ以外にも、耐食性があり、120℃程度の耐熱性があり、ステンレスと同等の硬度があれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記加熱温度は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、50〜140℃が好ましく、60〜120℃がより好ましい。
前記加圧の圧力は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.1〜1.0MPaが好ましく、0.2〜0.8MPaがより好ましい。
前記平坦圧着工程においては、前記平坦化と前記圧着とを同時に行うことが好ましい。また、圧着性の向上を図る観点からは、平坦プレス機20内が真空であることが好ましい。
平坦プレス機20の材質としては、例えば、ステンレスなどが挙げられ、これ以外にも、耐食性があり、120℃程度の耐熱性があり、ステンレスと同等の硬度があれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
感光性フィルム1の層構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、図1に示すように、感光層3と支持体2とをこの順に有する層構成が好ましい。
<基体>
前記基体としては、凸部を有するものであれば特に制限はないが、板状の基体(基板)が好ましく、具体的には、公知のプリント基板(例えば、銅張積層板)、ガラス板(例えば、ソーダガラス板等)、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板、などが挙げられる。
前記凸部の高さ(感光層の表面粗さ、即ち、表面の凹凸差)は、積層される前記感光性フィルムとの密着性を向上させる観点から、0.5〜2μm程度であることが好ましい。
前記凸部の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法から適宜選択することができ、例えば、化学研磨などの方法が挙げられる。
また、前記感光層の表面の凹凸差の測定方法としては、特開2004−143300号公報、及び特開平11−307916号公報に記載の測定方法を用いてもよい。
前記基体としては、凸部を有するものであれば特に制限はないが、板状の基体(基板)が好ましく、具体的には、公知のプリント基板(例えば、銅張積層板)、ガラス板(例えば、ソーダガラス板等)、合成樹脂性のフィルム、紙、金属板、などが挙げられる。
前記凸部の高さ(感光層の表面粗さ、即ち、表面の凹凸差)は、積層される前記感光性フィルムとの密着性を向上させる観点から、0.5〜2μm程度であることが好ましい。
前記凸部の形成方法としては、特に制限はなく、公知の方法から適宜選択することができ、例えば、化学研磨などの方法が挙げられる。
また、前記感光層の表面の凹凸差の測定方法としては、特開2004−143300号公報、及び特開平11−307916号公報に記載の測定方法を用いてもよい。
前記プリント基板としては、ガラスエポキシ基板、エポキシ含浸アラミド不織布、ポリイミド等の絶縁層の表面に、銅箔層をめっき箔やスパッタ箔として設けたものが好適に挙げられる。前記スパッタ箔を設ける場合には、銅箔と絶縁層との密着性を向上させる目的で、他の金属箔(Ni、Cr等)を下地層として設けてもよい。
<感光性フィルム>
前記感光性フィルムとしては、前記支持体上に少なくとも前記感光層を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記感光層は、図1に示すように、支持体2上に形成されているのが好ましく、また、支持体2と感光層3との間に、クッション層を設けてもよく、感光層3上に保護フィルムを形成してもよい。更に、適宜選択したその他の層を設けてもよい。
前記感光性フィルムとしては、前記支持体上に少なくとも前記感光層を有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記感光層は、図1に示すように、支持体2上に形成されているのが好ましく、また、支持体2と感光層3との間に、クッション層を設けてもよく、感光層3上に保護フィルムを形成してもよい。更に、適宜選択したその他の層を設けてもよい。
<<感光層>>
前記感光層は、重合性化合物、バインダー、及び光重合開始剤を含み、必要に応じて適宜選択した増感剤やその他の成分を含む感光性組成物よりなる。
前記感光層は、重合性化合物、バインダー、及び光重合開始剤を含み、必要に応じて適宜選択した増感剤やその他の成分を含む感光性組成物よりなる。
−バインダー−
前記バインダーとしては、ラミ時の加熱温度において回路パターンに対して埋め込むのに十分な粘度(例えば1×104以下)を有し、アルカリ可溶性、即ち、アルカリ性水溶液により膨潤あるいは溶解する化合物であれば特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、再公表WO00/68740号公報、特開2001−354885号公報、特開2004−300265号公報、特開2004−300305号公報、特開2005−316431号公報などに記載されている樹脂が挙げられる。また、前記バインダーは1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
前記バインダーとしては、ラミ時の加熱温度において回路パターンに対して埋め込むのに十分な粘度(例えば1×104以下)を有し、アルカリ可溶性、即ち、アルカリ性水溶液により膨潤あるいは溶解する化合物であれば特に制限なく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、再公表WO00/68740号公報、特開2001−354885号公報、特開2004−300265号公報、特開2004−300305号公報、特開2005−316431号公報などに記載されている樹脂が挙げられる。また、前記バインダーは1種単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
前記バインダーの前記感光性組成物中の固形分含有量は、5〜80質量%が好ましく、10〜70質量%がより好ましい。
−重合性化合物−
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも1個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、例えば、(メタ)アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。なお、本発明において「重合性化合物」とは、バインダーに含まれ得る重合性化合物は包含しないものとする。
前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、分子中に少なくとも1個の付加重合可能な基を有し、沸点が常圧で100℃以上である化合物が好ましく、例えば、(メタ)アクリル基を有するモノマーから選択される少なくとも1種が好適に挙げられる。なお、本発明において「重合性化合物」とは、バインダーに含まれ得る重合性化合物は包含しないものとする。
前記(メタ)アクリル基を有するモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート等の単官能アクリレートや単官能メタクリレート;ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(アクリロイルオキシプロピル)エーテル、トリ(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリ(アクリロイルオキシエチル)シアヌレート、グリセリントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンやグリセリン、ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で(メタ)アクリレート化したもの、特公昭48−41708号、特公昭50−6034号、特開昭51−37193号等の各公報に記載されているウレタンアクリレート類;特開昭48−64183号、特公昭49−43191号、特公昭52−30490号等の各公報に記載されているポリエステルアクリレート類;エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸の反応生成物であるエポキシアクリレート類等の多官能アクリレートやメタクリレートなどが挙げられる。これらの中でも、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリトリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリトリトールペンタ(メタ)アクリレートが特に好ましい。前記重合性化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。なお、前記ビスフェノール等の多官能アルコールに、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを付加反応した後で(メタ)アクリレート化したものの市販品としては、例えば、BPE−500(新中村化学株式会社製)などが挙げられる。
前記重合性化合物の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、5〜50質量%が好ましく、10〜40質量%がより好ましい。該固形分含有量が5質量%未満であると、現像性の悪化、露光感度の低下などの問題を生ずることがあり、50質量%を超えると、感光層の粘着性が強くなりすぎることがあり、好ましくない。
−−光重合開始剤−−
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、波長約300〜800nmの範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。前記波長は330〜500nmがより好ましい。
前記光重合開始剤としては、前記重合性化合物の重合を開始する能力を有する限り、特に制限はなく、公知の光重合開始剤の中から適宜選択することができるが、例えば、紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものが好ましく、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、モノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
また、前記光重合開始剤は、波長約300〜800nmの範囲内に少なくとも約50の分子吸光係数を有する成分を少なくとも1種含有していることが好ましい。前記波長は330〜500nmがより好ましい。
前記その他の光重合開始剤としては、例えば、ハロゲン化炭化水素誘導体(例えば、トリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの等)、ヘキサアリールビイミダゾール、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、アクリジン化合物、メタロセン類、オキシムエステル化合物などが挙げられる。具体的には、特開2005−311305号公報に記載の化合物などが挙げられる。これらの中でも、感光層の感度、保存性、及び感光層と基板との密着性等の観点から、ケトン化合物及びアクリジン化合物が好ましい。前記その他の光重合開始剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記光重合開始剤の前記感光性組成物中の固形分含有量は、0.1〜30質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、0.5〜15質量%が特に好ましい。
−増感剤−
前記感光性組成物には、更に、増感剤を含むことが好ましい。前記増感剤は、前記感光層を露光し現像する場合において、該感光層の露光する部分の厚みを該露光及び現像後において変化させない前記光の最小エネルギー(感度)を向上させる観点から併用することが特に好ましい。
前記増感剤としては、前記光照射手段(例えば、可視光線や紫外光及び可視光レーザ等)に合わせて適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質(例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等)と相互作用(例えば、エネルギー移動、電子移動等)することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
前記増感剤としては、縮環系化合物、アミノフェニルケトン系化合物、多核芳香族類、酸性核を有するもの、塩基性核を有するもの、蛍光増白剤核を有するものから選択される少なくとも1種を含み、必要に応じて、その他の増感剤を含んでもよい。増感剤としては、感度向上の点でさらにヘテロ縮環系化合物、アミノベンゾフェノン系化合物が好ましく、特にヘテロ縮環系化合物が好ましい。
前記感光性組成物には、更に、増感剤を含むことが好ましい。前記増感剤は、前記感光層を露光し現像する場合において、該感光層の露光する部分の厚みを該露光及び現像後において変化させない前記光の最小エネルギー(感度)を向上させる観点から併用することが特に好ましい。
前記増感剤としては、前記光照射手段(例えば、可視光線や紫外光及び可視光レーザ等)に合わせて適宜選択することができる。
前記増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質(例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤等)と相互作用(例えば、エネルギー移動、電子移動等)することにより、ラジカルや酸等の有用基を発生することが可能である。
前記増感剤としては、縮環系化合物、アミノフェニルケトン系化合物、多核芳香族類、酸性核を有するもの、塩基性核を有するもの、蛍光増白剤核を有するものから選択される少なくとも1種を含み、必要に応じて、その他の増感剤を含んでもよい。増感剤としては、感度向上の点でさらにヘテロ縮環系化合物、アミノベンゾフェノン系化合物が好ましく、特にヘテロ縮環系化合物が好ましい。
前記増感剤の含有量は、前記感光性組成物の全固形分に対し、0.01〜4質量%が好ましく、0.02〜2質量%がより好ましく、0.05〜1質量%が特に好ましい。
前記含有量が、0.01質量%未満となると、感度が低下することがあり、4質量%を超えると、パターンの形状が悪化することがある。
前記含有量が、0.01質量%未満となると、感度が低下することがあり、4質量%を超えると、パターンの形状が悪化することがある。
前記感光性組成物における前記増感剤と、光重合開始剤の含有量との質量比は、〔(増感剤)/(光重合開始剤)〕=1/0.1〜1/100であることが好ましく、1/1〜1/50であることがより好ましい。
前記増感剤の含有量と、前記光重合開始剤の含有量との質量比が、上記の範囲外であると、感度が低下し、かつ感度の経時変化が悪化することがある。
前記増感剤の含有量と、前記光重合開始剤の含有量との質量比が、上記の範囲外であると、感度が低下し、かつ感度の経時変化が悪化することがある。
−熱架橋剤−
前記感光性組成物は、更に、熱架橋剤を含むことが好ましい。前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記感光性フィルムを用いて形成される感光層の硬化後の膜強度を改良するために、現像性等に悪影響を与えない範囲で用いることができ、例えば、特開2005−311305号公報に記載されている、1分子内に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物、1分子内に少なくとも2つのオキセタニル基を有するオキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、及びメラミン誘導体が挙げられる。
前記感光性組成物は、更に、熱架橋剤を含むことが好ましい。前記熱架橋剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記感光性フィルムを用いて形成される感光層の硬化後の膜強度を改良するために、現像性等に悪影響を与えない範囲で用いることができ、例えば、特開2005−311305号公報に記載されている、1分子内に少なくとも2つのオキシラン基を有するエポキシ化合物、1分子内に少なくとも2つのオキセタニル基を有するオキセタン化合物、ポリイソシアネート化合物、ブロックイソシアネート化合物、及びメラミン誘導体が挙げられる。
前記熱架橋剤の前記感光性組成物固形分中の固形分含有量は、1〜50質量%が好ましく、3〜30質量%がより好ましい。該固形分含有量が1質量%未満であると、硬化膜の膜強度の向上が認められず、50質量%を超えると、現像性の低下や露光感度の低下を生ずることがある。
−その他の成分−
前記その他の成分としては、例えば、特開2005−311305号公報に挙げられている熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤(着色顔料あるいは染料)、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。これらを適宜含有させることにより、目的とする感光性フィルムの安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
前記その他の成分としては、例えば、特開2005−311305号公報に挙げられている熱重合禁止剤、可塑剤、着色剤(着色顔料あるいは染料)、体質顔料、などが挙げられ、更に基材表面への密着促進剤及びその他の助剤類(例えば、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、表面張力調整剤、連鎖移動剤など)を併用してもよい。これらを適宜含有させることにより、目的とする感光性フィルムの安定性、写真性、膜物性などの性質を調整することができる。
前記感光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、10〜100μmが好ましく、20〜50μmがより好ましく、25〜45μmが特に好ましい。
<<支持体>>
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるものが好ましく、更に表面の平滑性が良好であることがより好ましい。
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記感光層を剥離可能であり、かつ光の透過性が良好であるものが好ましく、更に表面の平滑性が良好であることがより好ましい。
前記支持体は、合成樹脂製で、かつ透明であるものが好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル、ポリ(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
前記支持体の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、2〜150μmが好ましく、5〜100μmがより好ましく、8〜50μmが特に好ましい。前記支持体は、単層であってもよいし、例えば、再公表WO00/79344号公報、及び特開2005−77646号公報に記載されているような多層構成を有していてもよい。
前記支持体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、長尺状が好ましい。前記長尺状の支持体の長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの長さのものが挙げられる。
<<その他の層>>
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護フィルム、クッション層、バリア層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層等の層が挙げられる。前記パターン形成材料は、これらの層を1種単独で有していてもよく、2種以上を有していてもよい。また、同種の層を2以上有していてもよい。
前記その他の層としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、保護フィルム、クッション層、バリア層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層等の層が挙げられる。前記パターン形成材料は、これらの層を1種単独で有していてもよく、2種以上を有していてもよい。また、同種の層を2以上有していてもよい。
−保護フィルム−
前記感光性フィルムは、前記感光層上に保護フィルムを形成してもよい。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体に使用されるもの、紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5〜100μmが好ましく、8〜50μmがより好ましく、10〜30μmが特に好ましい。
前記支持体と前記保護フィルムとの組合せ(支持体/保護フィルム)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、ポリ塩化ビニル/セロフアン、ポリイミド/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、前記支持体及び前記保護フィルムの少なくともいずれかを表面処理することにより、層間接着力を調整することができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。
前記感光性フィルムは、前記感光層上に保護フィルムを形成してもよい。
前記保護フィルムとしては、例えば、前記支持体に使用されるもの、紙、ポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙、などが挙げられ、これらの中でも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルムの厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、5〜100μmが好ましく、8〜50μmがより好ましく、10〜30μmが特に好ましい。
前記支持体と前記保護フィルムとの組合せ(支持体/保護フィルム)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレン、ポリ塩化ビニル/セロフアン、ポリイミド/ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート/ポリエチレンテレフタレートなどが挙げられる。また、前記支持体及び前記保護フィルムの少なくともいずれかを表面処理することにより、層間接着力を調整することができる。前記支持体の表面処理は、前記感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。
また、前記支持体と前記保護フィルムとの静摩擦係数は、0.3〜1.4が好ましく、0.5〜1.2がより好ましい。
前記静摩擦係数が、0.3未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、1.4を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
前記静摩擦係数が、0.3未満であると、滑り過ぎるため、ロール状にした場合に巻ズレが発生することがあり、1.4を超えると、良好なロール状に巻くことが困難となることがある。
前記感光性フィルムは、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されることが好ましい。前記長尺状の感光性フィルムの長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、100〜1,000mの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られることが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター(特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの)を設置することが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いることが好ましい。
前記保護フィルムは、前記保護フィルムと前記感光層との接着性を調整するために表面処理してもよい。前記表面処理は、例えば、前記保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、弗素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、ポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を形成させる。該下塗層の形成は、前記ポリマーの塗布液を前記保護フィルムの表面に塗布した後、30〜150℃で1〜30分間乾燥させることにより形成させることができる。前記乾燥させる際の温度は、50〜120℃が特に好ましい。
<感光性フィルムの製造方法>
前記感光性フィルムは、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、前記感光性組成物に含まれる材料を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて、感光性フィルム用の感光性組成物溶液を調製する。
前記感光性フィルムは、例えば、次のようにして製造することができる。
まず、前記感光性組成物に含まれる材料を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて、感光性フィルム用の感光性組成物溶液を調製する。
前記溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、sec−ブタノール、n−ヘキサノール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−n−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類;トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、1,1,1−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類;テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、1−メトキシ−2−プロパノールなどのエーテル類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。また、公知の界面活性剤を添加してもよい。
次に、前記支持体上に前記感光性組成物溶液を塗布し、乾燥させて感光層を形成し、感光性フィルムを製造することができる。
前記感光性組成物溶液の塗布方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリットコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ナイフコート法等の各種の塗布方法が挙げられる。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60〜110℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
前記乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常60〜110℃の温度で30秒間〜15分間程度である。
前記感光性フィルムは、例えば、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺状でロール状に巻かれて保管されるのが好ましい。
前記長尺状の感光性フィルムの長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、100〜1,000mの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター(特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの)を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
前記長尺状の感光性フィルムの長さは、特に制限はなく、例えば、10〜20,000mの範囲から適宜選択することができる。また、ユーザーが使いやすいようにスリット加工し、100〜1,000mの範囲の長尺体をロール状にしてもよい。なお、この場合には、前記支持体が一番外側になるように巻き取られるのが好ましい。また、前記ロール状の感光性フィルムをシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から、端面にはセパレーター(特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの)を設置するのが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いるのが好ましい。
〔露光工程〕
前記露光工程は、前記感光層に対し、露光を行う工程である。前記感光層及び基体の材料については上述の通りである。
前記露光工程は、前記感光層に対し、露光を行う工程である。前記感光層及び基体の材料については上述の通りである。
前記露光の対象としては、前記感光層である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、上述のように、前記基体上の前記感光層に対して行われることが好ましい。
前記露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、デジタル露光、アナログ露光等が挙げられるが、これらの中でもデジタル露光が好ましい。
前記アナログ露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、(超)高圧水銀灯、キセノンランプ、ハロゲンランプなどで露光を行なう方法が挙げられる。
前記デジタル露光としては、前記フォトマスクを用いずに行なうのであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光照射手段及び光変調手段を少なくとも備えた露光ヘッドと、前記感光層の少なくともいずれかを移動させつつ、前記感光層に対して、前記光照射手段から出射した光を前記光変調手段によりパターン情報に応じて変調しながら前記露光ヘッドから照射して行なうことが好ましい。
前記デジタル露光で用いる光源としては、紫外から近赤外線を発する光源であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(超)高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、及び複写機用などの蛍光管、またはレーザ光等の公知光源が用いられるが、これらの中でも(超)高圧水銀灯、レーザ光が好ましく、レーザ光がより好ましい。
(超)高圧水銀灯とは、石英ガラスチューブなどに水銀を封入した放電灯であり、水銀の蒸気圧を高く設定して発光効率を高めたものである。輝線スペクトルのうち、NDフィルターなどを用いて1波長のみの輝線スペクトルを用いてもよく、複数の輝線スペクトルを有する光線を用いてもよい。
前記レーザ光の「レーザ」は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(誘導放出による光の増幅)の頭字語である。前記レーザ光を発する装置としては、反転分布を持った物質中で起きる誘導放出の現象を利用し、光波の増幅、発振によって干渉性と指向性が一層強い単色光を作り出す発振器及び増幅器が好適に挙げられる。
前記レーザ光の励起媒質としては、結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザ、液体レーザ、気体レーザ、半導体レーザなどの公知のレーザを用いることができる。
具体的には、ガスレーザとして、Arイオンレーザ(364nm、351nm)、Krイオンレーザ(356nm、351nm)、He−Cdレーザ(325nm)が挙げられ、固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ(1,064nm)、YAGレーザ又はYVO4レーザの、2倍波(532nm)、3倍波(355nm)、4倍波(266nm)、導波型波長変換素子とAlGaAs、InGaAs半導体との組み合わせ(380nm〜400nm)、導波型波長変換素子とAlGaInP又はAlGaAs半導体tの組み合わせ(300nm〜350nm)、AlGaInN(350nm〜470nm)などが挙げられる。これらの中で好適なレーザ光としては、コストの面でAlGaInN半導体レーザ(市販InGaN系半導体レーザ375nmまたは405nm)が、生産性の面で高出力な355nmレーザが挙げられる。
前記レーザ光の励起媒質としては、結晶、ガラス、液体、色素、気体などがあり、これらの媒質から固体レーザ、液体レーザ、気体レーザ、半導体レーザなどの公知のレーザを用いることができる。
具体的には、ガスレーザとして、Arイオンレーザ(364nm、351nm)、Krイオンレーザ(356nm、351nm)、He−Cdレーザ(325nm)が挙げられ、固体レーザとして、YAGレーザ、YVO4レーザ(1,064nm)、YAGレーザ又はYVO4レーザの、2倍波(532nm)、3倍波(355nm)、4倍波(266nm)、導波型波長変換素子とAlGaAs、InGaAs半導体との組み合わせ(380nm〜400nm)、導波型波長変換素子とAlGaInP又はAlGaAs半導体tの組み合わせ(300nm〜350nm)、AlGaInN(350nm〜470nm)などが挙げられる。これらの中で好適なレーザ光としては、コストの面でAlGaInN半導体レーザ(市販InGaN系半導体レーザ375nmまたは405nm)が、生産性の面で高出力な355nmレーザが挙げられる。
前記レーザ光の波長は、例えば、200〜1,500nmが好ましく、300〜800nmがより好ましく、330〜500nmが更に好ましく、350〜420nmが特に好ましい。
−光変調手段−
前記光変調手段としては、n個の描素部を有し、前記パターン情報に応じて前記描素部を制御する方法が、代表的な方法として挙げられる。具体的には、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子(SLM;Spatial Light Modulator)、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)、液晶光シャッタ(FLC)などが挙げられ、これらの中でもDMDが好適に挙げられる。
前記光変調手段としては、n個の描素部を有し、前記パターン情報に応じて前記描素部を制御する方法が、代表的な方法として挙げられる。具体的には、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)や、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)タイプの空間光変調素子(SLM;Spatial Light Modulator)、電気光学効果により透過光を変調する光学素子(PLZT素子)、液晶光シャッタ(FLC)などが挙げられ、これらの中でもDMDが好適に挙げられる。
前記DMDを用いた場合、光源からの光は、適切な光学系によって前記DMD上に照射され、前記DMDに二次元に並んだ各ミラーからの反射光が、別の光学系などを経て、感光層上に、二次元に並んだ光点の像を形成する。このままでは光点と光点の間は露光されないが、前記二次元に並んだ光点の像を、二次元の並び方向に対して、やや傾いた方向に移動させると、最初の列の光点と光点の間を、後方の列の光点が露光することにより、感光層の全面を露光することができる。前記DMDは、各ミラーの角度を制御し、前記光点をON-OFF制御することで、画像パターンを形成することができる。このような前記DMDを有す露光ヘッドを並べて用いることで色々な幅の基板に対応することができる。
前記DMDでは、前記光点の輝度は、ONかOFFの2階調しかないが、ミラー階調型空間変調素子を用いると、256階調の露光を行なうことができる。
前記DMDでは、前記光点の輝度は、ONかOFFの2階調しかないが、ミラー階調型空間変調素子を用いると、256階調の露光を行なうことができる。
また、前記光変調手段は、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を有することが好ましい。この場合、前記光変調手段は、前記パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて光を変調させる。
前記制御信号としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル信号が好適に挙げられる。
前記制御信号としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル信号が好適に挙げられる。
一方、前記光変調手段の、別の代表的な方法として、ポリゴンミラーを用いる方法が挙げられる。ここで、ポリゴンミラー(polygon mirror)とは、周囲に一連の平面反射面を持った回転部材のことである。前記ポリゴンミラーでは、感光層上に光源からの光を反射して照射するが、反射光の光点は、該平面鏡の回転によって走査される。この走査方向に対して直角に基板を移動させることで、基板上の感光層の全面を露光することができる。そして、光源からの光の強度を適切な方法でON−OFF、又は中間調に制御することで、画像パターンを形成することができる。この際、光源からの光を複数本とすることで、走査時間を短縮することができる。
本発明の光変調手段としては、その他にも、特開平5−150175公報に記載のポリゴンミラーを用いて描画する例、特表2004−523101公報(国際公開第2002/039793号パンフレット)に記載の、下部レイヤの画像の一部を視覚的に取得し、ポリゴンミラーを用いた装置で上部レイヤの位置を下部レイヤ位置に揃えて露光する例、特開2004−56080公報に記載のDMD有する露光する例、特表2002−523905公報に記載のポリゴンミラー備えた露光装置、特開2001−255661公報に記載のポリゴンミラー備えた露光装置、特開2003−50469公報に記載のDMD、LD、多重露光の組み合わせ例、特開2003−156853公報に記載の基板の部位により露光量を変える露光方法の例、特開2005−43576公報に記載の位置ずれ調整を行なう露光方法の例等が挙げられる。
−光照射手段−
前記光照射手段、すなわち光の照射方法としては、特に制限はなく、前述の露光光源を目的に応じて適宜選択することができるが、これらの光源からの光を2以上合成して照射することが好適であり、2以上の光を合成したレーザ光(合波レーザ光)を照射することが特に好適に挙げられる。
前記光照射手段、すなわち光の照射方法としては、特に制限はなく、前述の露光光源を目的に応じて適宜選択することができるが、これらの光源からの光を2以上合成して照射することが好適であり、2以上の光を合成したレーザ光(合波レーザ光)を照射することが特に好適に挙げられる。
前記合波レーザ光の照射方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、複数のレーザ光源と、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザ光源から照射されるレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とにより合波レーザ光を構成して照射する方法が好適に挙げられる。
前記レーザ光のビーム径は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、濃色離隔壁の解像度の観点から、ガウシアンビームの1/e2値で5〜30μmが好ましく、7〜20μmがより好ましい。
本発明では、レーザ光を画像データに応じて空間光変調することが好ましい。したがって、この目的のため空間光変調素子である前記DMDを用いることが好ましい。
本発明では、レーザ光を画像データに応じて空間光変調することが好ましい。したがって、この目的のため空間光変調素子である前記DMDを用いることが好ましい。
前記光変調手段、及び前記光照射手段を有している露光装置としては、例えば、特開2005−222039号公報、特開2005−311305号公報、特開2006−30966号公報などに記載されている装置を用いることができるが、本発明における露光装置はこれに限定されるものではない。
〔その他の工程〕
本発明の永久パターン形成方法は、現像工程、硬化処理工程、などのその他の工程を含んでいてもよい。
−現像工程−
前記現像工程は、前記感光層の未露光部分を除去する工程である。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
本発明の永久パターン形成方法は、現像工程、硬化処理工程、などのその他の工程を含んでいてもよい。
−現像工程−
前記現像工程は、前記感光層の未露光部分を除去する工程である。
前記未硬化領域の除去方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、現像液を用いて除去する方法などが挙げられる。
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性水溶液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
前記弱アルカリ性の水溶液のpHは、例えば、約8〜12が好ましく、約9〜11がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、0.1〜5質量%の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度は、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約25〜40℃が好ましい。
前記現像液の温度は、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約25〜40℃が好ましい。
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基(例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等)や、現像を促進させるため有機溶剤(例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等)などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
前記永久パターンの形成においては、例えば、硬化処理工程、エッチング工程、めっき工程などを含んでいてもよい。これらは、1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
−硬化処理工程−
前記パターンの形成方法が、保護膜、層間絶縁膜、ソルダーレジストパターン等の永久パターンや、カラーフィルタの形成を行う永久パターン形成方法である場合には、前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記パターンの形成方法が、保護膜、層間絶縁膜、ソルダーレジストパターン等の永久パターンや、カラーフィルタの形成を行う永久パターン形成方法である場合には、前記現像工程後に、感光層に対して硬化処理を行う硬化処理工程を備えることが好ましい。
前記硬化処理工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、全面露光処理、全面加熱処理などが好適に挙げられる。
前記全面露光処理の方法としては、例えば、前記現像後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を露光する方法が挙げられる。該全面露光により、前記感光層を形成する感光性組成物中の樹脂の硬化が促進され、前記永久パターンの表面が硬化される。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機、キセノンランプ使用の露光機、レーザ露光機などが好適に挙げられる。露光量は、通常10〜2,000mJ/cm2である。
前記全面露光を行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、超高圧水銀灯などのUV露光機、キセノンランプ使用の露光機、レーザ露光機などが好適に挙げられる。露光量は、通常10〜2,000mJ/cm2である。
前記全面加熱処理の方法としては、前記現像の後に、前記永久パターンが形成された前記積層体上の全面を加熱する方法が挙げられる。該全面加熱により、前記永久パターンの表面の膜強度が高められる。
前記全面加熱における加熱温度は、120〜250℃が好ましく、120〜200℃がより好ましい。該加熱温度が120℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、250℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間は、10〜120分が好ましく、15〜60分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
前記全面加熱における加熱温度は、120〜250℃が好ましく、120〜200℃がより好ましい。該加熱温度が120℃未満であると、加熱処理による膜強度の向上が得られないことがあり、250℃を超えると、前記感光性組成物中の樹脂の分解が生じ、膜質が弱く脆くなることがある。
前記全面加熱における加熱時間は、10〜120分が好ましく、15〜60分がより好ましい。
前記全面加熱を行う装置としては、特に制限はなく、公知の装置の中から、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ドライオーブン、ホットプレート、IRヒーターなどが挙げられる。
前記パターンの形成方法は、405nmのレーザ露光による直接描画において、酸素による感光層の感度低下防止が必要とされる各種パターンの形成などに使用することができ、高密度化と高生産性とを両立したパターンの形成に好適に使用することができる。
前記永久パターン形成方法においては、前記永久パターン形成方法により形成される永久パターンが、ソルダーレジストである場合には、例えば、多層配線基板やビルドアップ配線基板などへの半導体や部品の高密度実装に有用である。
本発明の前記永久パターン形成方法は、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができるため、保護膜、層間絶縁膜等の各種パターン形成用、カラーフィルタ、柱材、リブ材、スペーサー、隔壁等の液晶構造部材の製造、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどの製造に好適に使用することができ、特に、プリント基板の永久パターン形成に好適に使用することができる。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(合成例1)
−バインダー1の合成−
1,000mL三口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール159gを入れ、窒素気流下、85℃まで加熱した。これに、ベンジルメタクリレート63.4g、メタクリル酸72.3g、V−601(和光純薬株式会社製)4.15gの1−メトキシ−2−プロパノール159g溶液を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に5時間加熱して反応させた。次いで、加熱を止め、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(30/70mol%比)の共重合体を得た。
次に、前記共重合体溶液の内、120.0gを300mL三口フラスコに移し、グリシジルメタクリレート16.6g、p−メトキシフェノール0.16gを加え、撹拌し溶解させた。溶解後、トリフェニルホスフィン3.0gを加え、100℃に加熱し、付加反応を行った。グリシジルメタクリレートが消失したことを、ガスクロマトグラフィーで確認し、加熱を止めた。1−メトキシ−2−プロパノール38.7gを加え、酸価112mgKOH/g、質量平均分子量15,000、固形分30質量%のバインダー1の溶液を調製した。
−バインダー1の合成−
1,000mL三口フラスコに1−メトキシ−2−プロパノール159gを入れ、窒素気流下、85℃まで加熱した。これに、ベンジルメタクリレート63.4g、メタクリル酸72.3g、V−601(和光純薬株式会社製)4.15gの1−メトキシ−2−プロパノール159g溶液を、2時間かけて滴下した。滴下終了後、更に5時間加熱して反応させた。次いで、加熱を止め、ベンジルメタクリレート/メタクリル酸(30/70mol%比)の共重合体を得た。
次に、前記共重合体溶液の内、120.0gを300mL三口フラスコに移し、グリシジルメタクリレート16.6g、p−メトキシフェノール0.16gを加え、撹拌し溶解させた。溶解後、トリフェニルホスフィン3.0gを加え、100℃に加熱し、付加反応を行った。グリシジルメタクリレートが消失したことを、ガスクロマトグラフィーで確認し、加熱を止めた。1−メトキシ−2−プロパノール38.7gを加え、酸価112mgKOH/g、質量平均分子量15,000、固形分30質量%のバインダー1の溶液を調製した。
(合成例2)
−バインダー2の合成−
1,000mL三口フラスコに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、EOCN−104S)330g、カルビトールアセテート210.7g、ソルベントナフサ90.3gを入れ、90℃に加熱・攪拌して溶解させた。
次に、一旦60℃まで冷却し、アクリル酸108g、トリフェニルホスフィン2.0g、メチルハイドロキノン0.6gを加えて、100℃で12時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応生成物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸118gを仕込み、90℃に加熱し、6時間反応させた。これにより、酸価50mgKOH/g、質量平均分子量8,000、固形分65質量%のバインダー2の溶液を調製した。
−バインダー2の合成−
1,000mL三口フラスコに、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、EOCN−104S)330g、カルビトールアセテート210.7g、ソルベントナフサ90.3gを入れ、90℃に加熱・攪拌して溶解させた。
次に、一旦60℃まで冷却し、アクリル酸108g、トリフェニルホスフィン2.0g、メチルハイドロキノン0.6gを加えて、100℃で12時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応生成物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸118gを仕込み、90℃に加熱し、6時間反応させた。これにより、酸価50mgKOH/g、質量平均分子量8,000、固形分65質量%のバインダー2の溶液を調製した。
(実施例1)
−感光性フィルムの製造−
前記支持体としての16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、16FB50)上に下記の組成からなる感光性樹脂組成物溶液を塗布し乾燥させて、前記支持体上に35μm厚の感光層を形成し、前記感光性フィルムを製造した。
〔感光性組成物溶液の組成〕
前記バインダー1の溶液・・・100質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合性化合物)・・・13質量部
下記式I−1で表される光重合開始剤・・・2.5質量部
下記式S−1で表される増感剤・・・0.8質量部
エポトートYD−8125(エポキシ等量170g/eq.東都化成株式会社製、ビスフェノールA系エポキシ樹脂)・・・8質量部
ジシアンジアミド・・・0.5質量部
顔料分散液・・・80.21質量部
メガファックF780F(大日本インキ株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液・・・0.2質量部
メチルエチルケトン・・・17質量部
なお、前記顔料分散液は、硫酸バリウム(堺化学株式会社製、B30)30質量部と、前記バインダー1の溶液50質量部と、フタロシアニンブルー0.14質量部と、アントラキノン系黄色顔料(PY24) 0.07質量部と、を予め混合した後、モーターミルM−250(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて3時間分散して調製した。
−感光性フィルムの製造−
前記支持体としての16μm厚のポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製、16FB50)上に下記の組成からなる感光性樹脂組成物溶液を塗布し乾燥させて、前記支持体上に35μm厚の感光層を形成し、前記感光性フィルムを製造した。
〔感光性組成物溶液の組成〕
前記バインダー1の溶液・・・100質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(重合性化合物)・・・13質量部
下記式I−1で表される光重合開始剤・・・2.5質量部
下記式S−1で表される増感剤・・・0.8質量部
エポトートYD−8125(エポキシ等量170g/eq.東都化成株式会社製、ビスフェノールA系エポキシ樹脂)・・・8質量部
ジシアンジアミド・・・0.5質量部
顔料分散液・・・80.21質量部
メガファックF780F(大日本インキ株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液・・・0.2質量部
メチルエチルケトン・・・17質量部
なお、前記顔料分散液は、硫酸バリウム(堺化学株式会社製、B30)30質量部と、前記バインダー1の溶液50質量部と、フタロシアニンブルー0.14質量部と、アントラキノン系黄色顔料(PY24) 0.07質量部と、を予め混合した後、モーターミルM−250(アイガー社製)で、直径1.0mmのジルコニアビーズを用い、周速9m/sにて3時間分散して調製した。
前記感光性フィルムの感光層の上に、前記保護フィルムとして20μm厚のポリプロピレンフィルム(王子製紙株式会社製、アルファンE−200)を積層した。次に、巻き芯に上記感光性フィルムを幅550mm、長さ200mで支持体側を外側になるように巻き取り、ロール状物を得た。次いで、図1に示すように、基体10としての表面に高さ30μmの凸部10aを有するガラスエポキシ基板に、前記保護フィルムを剥がしながら、感光層3を、ラミネータ5としての硬度70、ロール表面温度30℃のロールラミネータ(伯東株式会社製Mach630up)で、感光層3の底面が凸部10aの高さに対して50%の位置になるように仮積層した。
次に、平坦プレス機20としてのステンレス板よりなる株式会社名機製作所製MVLPの平坦プレスユニット部を70℃に加熱し、0.2MPaの圧力で、内部を真空として感光層3の圧着と平坦化とを同時に行った。
以上により、前記基体と、前記感光層とがこの順に積層された積層体を調製した。
次に、平坦プレス機20としてのステンレス板よりなる株式会社名機製作所製MVLPの平坦プレスユニット部を70℃に加熱し、0.2MPaの圧力で、内部を真空として感光層3の圧着と平坦化とを同時に行った。
以上により、前記基体と、前記感光層とがこの順に積層された積層体を調製した。
前記積層体及び前記感光層について、下記の方法により、気泡の発生量、及び平坦性の評価を行なった。結果を表1に示す。
<気泡の発生量の評価>
L/S(ライン/スペース)=50μm/50μmの配線パターン間への感光層の埋め込み状態を目視により観察し、下記基準により評価した。
[評価基準]
○・・・気泡もシワも全くなく、良好に埋め込めている。
×・・・シワはないが、気泡が混入している。
××・・・シワもあり気泡も混入している。
L/S(ライン/スペース)=50μm/50μmの配線パターン間への感光層の埋め込み状態を目視により観察し、下記基準により評価した。
[評価基準]
○・・・気泡もシワも全くなく、良好に埋め込めている。
×・・・シワはないが、気泡が混入している。
××・・・シワもあり気泡も混入している。
<平坦性の評価基準>
◎・・・積層体の表面に凹凸がなく平坦である(積層体の厚みの平均値が±1μm以内)。
○・・・積層体の表面に凹凸が殆どない(積層体の厚みの平均値が±3μm以内)。
△・・・積層体の表面に、ACFなどへの実装時に問題となる凹凸がある(積層体の厚みの平均値が±5μm以内)。
×・・・積層体の表面に凹凸がある(積層体の厚みの平均値が±5μm超)。
◎・・・積層体の表面に凹凸がなく平坦である(積層体の厚みの平均値が±1μm以内)。
○・・・積層体の表面に凹凸が殆どない(積層体の厚みの平均値が±3μm以内)。
△・・・積層体の表面に、ACFなどへの実装時に問題となる凹凸がある(積層体の厚みの平均値が±5μm以内)。
×・・・積層体の表面に凹凸がある(積層体の厚みの平均値が±5μm超)。
<ラミネート(積層)時間の評価>
感光性フィルムから支持体を剥がす工程を含め、前記ガラスエポキシ基板に感光性フィルムを積層し、積層体を得るのに要する時間を測定し、下記基準により評価を行った。
〔評価基準〕
◎・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が80秒未満。
○・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が80〜120秒未満。
×・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が120秒以上。
感光性フィルムから支持体を剥がす工程を含め、前記ガラスエポキシ基板に感光性フィルムを積層し、積層体を得るのに要する時間を測定し、下記基準により評価を行った。
〔評価基準〕
◎・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が80秒未満。
○・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が80〜120秒未満。
×・・・ガラスエポキシ基板へ積層に要す時間が120秒以上。
−永久パターンの形成−
前記積層体について、下記の方法により永久パターンの形成を行い、得られた永久パターンについて、解像度の評価を行なった。結果を表1に示す。
前記積層体について、下記の方法により永久パターンの形成を行い、得られた永久パターンについて、解像度の評価を行なった。結果を表1に示す。
<解像度の評価>
前記積層体を、室温(23℃、55%RH)にて10分間静置した。得られた前記積層体の感光層表面に、INPREX IP−3000(富士フイルム株式会社製、ピクセルピッチ=1.0μm)を用いて、40μmΦからΦ400μmΦまで10μm刻みの丸穴パターンデータを40mJ/cm2で照射し、各穴径のパターン露光を行った。この露光量は、前記感光性フィルムの感光層を硬化させるために十分な光エネルギー量である。室温にて10分間静置した後、基体上の感光層の全面に、前記現像液として炭酸ナトリウム水溶液(30℃、1質量%)をスプレー圧0.15MPaにて60秒スプレー現像し、未硬化領域を溶解除去した。この様にして得られた硬化樹脂パターン付きガラス基板の表面を光学顕微鏡で観察し、硬化樹脂パターンのラインにツマリ、ヨレ等の異常のない最小の丸穴径を測定し、これを解像度とした。該解像度は数値が小さいほど良好である。
前記積層体を、室温(23℃、55%RH)にて10分間静置した。得られた前記積層体の感光層表面に、INPREX IP−3000(富士フイルム株式会社製、ピクセルピッチ=1.0μm)を用いて、40μmΦからΦ400μmΦまで10μm刻みの丸穴パターンデータを40mJ/cm2で照射し、各穴径のパターン露光を行った。この露光量は、前記感光性フィルムの感光層を硬化させるために十分な光エネルギー量である。室温にて10分間静置した後、基体上の感光層の全面に、前記現像液として炭酸ナトリウム水溶液(30℃、1質量%)をスプレー圧0.15MPaにて60秒スプレー現像し、未硬化領域を溶解除去した。この様にして得られた硬化樹脂パターン付きガラス基板の表面を光学顕微鏡で観察し、硬化樹脂パターンのラインにツマリ、ヨレ等の異常のない最小の丸穴径を測定し、これを解像度とした。該解像度は数値が小さいほど良好である。
(実施例2)
−感光性フィルムの製造−
実施例1において、感光性樹脂組成物溶液を下記の組成で配合し、攪拌機で予備混合した後、3本ロールミルで混練して得た以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性及び積層時間を、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
〔感光性樹脂溶液の組成〕
前記バインダー2の溶液・・・100質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・20質量部
チバスペシャリティケミカルズ株式会社製、IRGACURE369・・・5.0質量部
2,4−ジエチルチオキサントン・・・1.0質量部
フタロシアニンブルー・・・0.30質量部
アントラキノン系黄色顔料、PY24・・・0.15質量部
硫酸バリウム・・・45質量部
シリカ・・・8.0質量部
メラミン樹脂・・・3.0質量部
メガファックF780F(大日本インキ株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液・・・0.50質量部
メチルエチルケトン・・・20質量部
−感光性フィルムの製造−
実施例1において、感光性樹脂組成物溶液を下記の組成で配合し、攪拌機で予備混合した後、3本ロールミルで混練して得た以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性及び積層時間を、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
〔感光性樹脂溶液の組成〕
前記バインダー2の溶液・・・100質量部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート・・・20質量部
チバスペシャリティケミカルズ株式会社製、IRGACURE369・・・5.0質量部
2,4−ジエチルチオキサントン・・・1.0質量部
フタロシアニンブルー・・・0.30質量部
アントラキノン系黄色顔料、PY24・・・0.15質量部
硫酸バリウム・・・45質量部
シリカ・・・8.0質量部
メラミン樹脂・・・3.0質量部
メガファックF780F(大日本インキ株式会社製)の30質量%メチルエチルケトン溶液・・・0.50質量部
メチルエチルケトン・・・20質量部
(比較例1)
実施例1において、ロールラミネータの温度を25℃に代え、感光層3の底面が凸部10aの高さに対して2%の位置になるように仮積層した以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、ロールラミネータの温度を25℃に代え、感光層3の底面が凸部10aの高さに対して2%の位置になるように仮積層した以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
(比較例2)
実施例1において、ロールラミネータの温度を125℃に代え、感光層3の底面が凸部10aの高さに対して90%の位置になるように仮積層した以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、ロールラミネータの温度を125℃に代え、感光層3の底面が凸部10aの高さに対して90%の位置になるように仮積層した以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
(比較例3)
実施例1において、ロールラミネータにより直接圧着までを行い、平坦プレス機を使用しなかった以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
実施例1において、ロールラミネータにより直接圧着までを行い、平坦プレス機を使用しなかった以外は同様にして、積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
(比較例4)
実施例2において、仮張り工程と平坦プレス工程の間に真空ラミネータ(ニチゴーモートン株式会社製、V−130)用いて真空ラミネート工程を行った以外は同様にして、従来の方法で積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
実施例2において、仮張り工程と平坦プレス工程の間に真空ラミネータ(ニチゴーモートン株式会社製、V−130)用いて真空ラミネート工程を行った以外は同様にして、従来の方法で積層体を製造し、該積層体より永久パターンを形成して、前記積層体について、気泡の発生量、平坦性、及び積層時間を評価し、前記永久パターンについて、解像度を評価した。結果を表1に示す。
以上のように、平坦プレス工程を行うことで、硬化樹脂表面の平坦性が確保でき、電子部品の実装を問題なく行うことができる。
また、ロールラミネータの温度を適正な範囲で積層工程を行った場合にはガラスエポキシ基板と、感光層との間に気泡が残らずに密着させることができるので、永久パターンの欠けによる不良をなくし、解像度の優れた硬化樹脂パターンを得ることができ、従来よりも生産性に優れたパターン形成方法を得ることができた。
また、ロールラミネータの温度を適正な範囲で積層工程を行った場合にはガラスエポキシ基板と、感光層との間に気泡が残らずに密着させることができるので、永久パターンの欠けによる不良をなくし、解像度の優れた硬化樹脂パターンを得ることができ、従来よりも生産性に優れたパターン形成方法を得ることができた。
本発明の永久パターン形成方法は、気泡が発生しにくく、感光層表面の平坦性が良好で、高精細なパターンを、短時間で形成可能であり、ランニングコストの低減を図ることができるため、保護膜、層間絶縁膜等の各種パターン形成用、カラーフィルタ、柱材、リブ材、スペーサー、隔壁等の液晶構造部材の製造、ホログラム、マイクロマシン、プルーフなどの製造に好適に使用することができ、特に、プリント基板の永久パターン形成に好適に使用することができる。
1 感光性フィルム
2 支持体
3 感光層
5 ラミネータ
10 基体
10a 凸部
20 平坦プレス機
2 支持体
3 感光層
5 ラミネータ
10 基体
10a 凸部
20 平坦プレス機
Claims (10)
- 支持体上に感光層を有してなる感光性フィルムの前記感光層を、表面に凸部を有してなる基体上に積層する積層工程と、前記感光層に対して露光を行なう露光工程とを少なくとも含み、
前記積層工程が、ラミネータにより、前記感光層の底面を、前記凸部の高さに対して15%〜85%の位置まで仮積層する仮積層工程と、
平坦プレス機により、前記感光層の表面を平坦化すると共に、前記感光層を前記基体に圧着する平坦圧着工程とからなることを特徴とする永久パターン形成方法。 - ロールラミネータのロールの硬度が60度〜100度である請求項1に記載の永久パターン形成方法。
- ラミネータロールの表面温度が30℃〜120℃である請求項1から2のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 感光層の表面の凹凸差が0.5μm〜5μmである請求項1から3のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- ソルダーレジストパターンを形成する請求項1から4のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 感光層が、バインダー、重合性化合物、及び顔料を含む感光性組成物よりなる請求項1から5のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 感光層が、支持体上に塗布されて得られた感光性フィルムである請求項1から6のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 感光性フィルムが、長尺状であり、ロール状に巻かれてなる請求項1から7のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 露光工程が、フォトマスクを用いずに行なわれる請求項1から8のいずれかに記載の永久パターン形成方法。
- 請求項1から9のいずれかに記載の永久パターン形成方法により永久パターンが形成されることを特徴とするプリント基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007092597A JP2008251918A (ja) | 2007-03-30 | 2007-03-30 | 永久パターン形成方法及びプリント基板 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008251918A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009122504A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Toyo Ink Mfg Co Ltd | ハロゲン原子を含まない紫外線硬化型プリント配線基板用緑色インキ組成物、その製造方法およびそれをコーティングした基板 |
JP2011142292A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-07-21 | Sanei Kagaku Kk | プリント配線板及びその製造方法 |
JP2014186060A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Hitachi Chemical Co Ltd | 液状光硬化性樹脂組成物の塗膜を基板上で平坦化する方法、プリント配線板の製造方法、及びプリント配線板 |
JP2014186058A (ja) * | 2013-03-21 | 2014-10-02 | Hitachi Chemical Co Ltd | 液状光硬化性樹脂組成物の塗膜を基板上で平坦化する方法、プリント配線板の製造方法、及びプリント配線板 |
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-
2007
- 2007-03-30 JP JP2007092597A patent/JP2008251918A/ja active Pending
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