JP2009194235A - アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物およびそれを用いた金属ベース回路基板 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径1.0〜20μmの無機物質及び屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの無機物質を含有するアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物、並びに金属箔上に絶縁層を形成し、絶縁層上に回路を形成した金属ベース回路基板において、絶縁層及び回路上に上述のソルダーレジスト組成物を用いて白色膜を設けた金属ベース回路基板であり、好ましくは、白色膜の可視光の460nm、525nm、及び620nmの反射率がいずれも80%以上である金属ベース回路基板。
【選択図】図1
Description
上述の(A)有機混合物が、
(A−1)カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基含有ポリマーと、
(A−2)アクリル系化合物と、
(A−3)光重合開始剤と、
(A−4)エポキシ化合物と、
を含有し、
上述の(B)無機混合物が、
(B−1)屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径1.0〜20μmの第1の無機物質と、
(B−2)屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの第2の無機物質と、
を含有し、
(A)/(B)の体積%比が、70/30〜30/70であり、
(B−1)/(B−2)の体積%比が、5/95〜80/20であり、
(B)/((A)+(B)+(C))の体積%比が、20/100〜50/100であり、
上述の(A−2)アクリル系化合物の配合量は、(A−1)中の(メタ)アクリロイル基1mol当量に対して、(A−2)中のアクリロイル基が、0.2〜5.0mol当量となるように配合されており、
上述の(A−3)光重合開始剤の配合量は、((A−1)+(A−2))中の(メタ)アクリロイル基1mol当量に対して、(A−3)光重合開始剤が、0.1〜5.0mol当量となるよう配合されており、
上述の(A−4)エポキシ化合物の配合量は、((A−1)+(A−2))中の(カルボキシル基+水酸基)1mol当量に対して、(A−4)中のエポキシ基0.5〜3.0mol当量となるよう配合されている、
アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物が提供される。
本明細書において、アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物とは、フォトマスク等によるマスキングによる非露光部分をアルカリ水溶液で取り除き、その後熱および/または光により硬化させてソルダーレジスト膜を形成することができる、アルカリ現像が可能であって、かつ、光硬化および/または熱硬化が可能なソルダーレジスト組成物を意味する。
本実施形態に用いる(A)有機混合物は、(A−1)カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基含有ポリマーと、(A−2)アクリル系化合物と、(A−3)光重合開始剤と、(A−4)エポキシ化合物と、を含有する。このように、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物は、4種類の有機化合物をバランスよく配合した有機混合物を用いているため、光反射率の高い塗膜を製造安定性よく形成することができる。
(A−1)カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基含有ポリマーは、特に限定されず、カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基を分子中に有するポリマーを意味する。
(A−2)アクリル系化合物は、特に限定されず、アクリル化合物及び/又はメタアクリル化合物を意味する。
(A−3)光重合開始剤は、特に限定されず、光の照射によりモノマーやオリゴマーの重合を開始させることが可能な化合物を意味する。
(A−4)エポキシ化合物は、特に限定されず、エポキシ環を含有する化合物を意味する。
(A−5)アミン類および/または酸無水物は、アミン類のみ、酸無水物のみ、さらにアミン類および酸無水物の混合物のいずれであってもよい。
繰り返しになるが、本実施形態に用いる(A)有機混合物は、(A−1)カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基含有ポリマーと、(A−2)アクリル系化合物と、(A−3)光重合開始剤と、(A−4)エポキシ化合物と、を含有する。このように、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物は、4種類の有機化合物をバランスよく配合した有機混合物を用いているため、光反射率の高い塗膜を製造安定性よく形成することができる。
本実施形態に用いる(B)無機混合物は、(B−1)屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径1.0〜20μmの第1の無機物質と、(B−2)屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの第2の無機物質と、を含有する。このように、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物は、(B−1)屈折率が小さく平均粒子長径が大きい無機物質と、(B−2)屈折率が大きく平均粒子長径が小さい無機物質と、の2種類をバランスよく配合した無機混合物を用いているため、光反射率の高い塗膜を製造安定性よく形成することができる。このように、平均粒子長径が大きい粗粒子と平均粒子長径が小さい微粒子を混合することにより各々を単独で用いた場合よりも高充填が可能となり、無機粒子を高充填することによる塗布性の低下を抑制することができる。また、屈折率が小さい無機物質は平均粒子長径が大きい方が反射率が高くなる傾向があり、屈折率の大きい無機物質は平均粒子長径が小さい方が反射率が大きくなる傾向がある。そのため、適度な範囲で特定の屈折率を持った平均粒子長径が大きい粗粒子と平均粒子長径が小さい微粒子を混合併用することにより、塗布性能の低下を抑制しつつ、反射率を向上させることができ、実用可能な配合組成の絶妙なバランスの上に反射率が高い白色のソルダーレジスト膜の作製が可能になったのである。
(B−1)第1の無機物質は、特に限定されず、屈折率1.4(好ましくは1.5以上)〜2.5(好ましくは2.0以下)かつ平均粒子長径1.0〜20μmの白色の無機物質を使用することができる。(B−1)第1の無機物質の屈折率が1.4以上または1.5以上であれば、平均粒子長径20μm以下の無機物質で反射率が低下しない傾向があり好ましい。一方、(B−1)第1の無機物質の屈折率が2.5以下または2.0以下であれば、平均粒子長径1μm以上の無機物質を用いても反射率が低下しない傾向があり好ましい。
(B−2)第2の無機物質は、特に限定されず、屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの白色の無機物質を好適に使用することができる。(B−2)第2の無機物質の屈折率が2.5以上、3.0以下であれば、平均粒子長径0.1〜0.5μmで反射率が高くなる傾向があるため好ましい。
(B−3)第3の無機物質は、特に限定されず、屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの無機物質を好適に使用可能である。単独使用では反射率が低いが、(B−1)、(B−2)と併用することにより反射率が上がる。
繰り返しになるが、本実施形態に用いる(B)無機混合物は、(B−1)屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径1.0〜20μmの第1の無機物質と、(B−2)屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの第2の無機物質と、を含有する。このように、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物は、(B−1)屈折率が小さく平均粒子長径が大きい無機物質と、(B−2)屈折率が大きく平均粒子長径が小さい無機物質と、の2種類をバランスよく配合した無機混合物を用いているため、光反射率の高い塗膜を製造安定性よく形成することができる。
(C)溶剤は、特に限定されず、本実施形態のソルダーレジスト組成物における粘度の調整や塗膜の物性制御等の目的で用いられ、公知の有機溶剤を使用できる。
繰り返しになるが、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物では、(A)有機混合物と、(B)無機混合物と、(C)溶剤と、の全体の配合組成における3種類の主要な構成成分のバランスがよいため、光反射率の高い塗膜を製造安定性よく形成することができる。
さらに、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物では、必要に応じて、硬化促進剤、熱重合禁止剤、増粘剤、消泡剤、レベリング剤、カップリング剤、難燃助剤等が、硬化塗膜中の(B−1)、(B−2)、(B−3)の全体積%が30〜70となる範囲内で添加できる。
本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物は、液状、ペースト状の形態で提供することが好ましい。このような形態であれば、金属ベース回路基板への塗布性能が優れているからである。
更に、本実施形態のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物を用いて白色膜を設けることにより、光反射シートを貼り付ける必要のない金属ベース回路基板を得ることができる。
(A−1)−2:ダイセル・サイテック(株)製 CYCLOMER ACAZ251、固形分44.5〜46.5wt%、溶媒ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、密度1.1g/cm3、樹脂密度1.2g/cm3、樹脂酸価58〜74、重量平均分子量10000〜18000、二重結合当量(アクリロイル基当量)380
(A−1)−3:ダイセル・サイテック(株)製 CYCLOMER ACA230AA、固形分51〜55wt%、溶媒プロピレングリコールモノメチルエーテル、密度1.1g/cm3、樹脂密度1.2g/cm3、樹脂酸価33〜47、二重結合当量(アクリロイル基当量)450
(A−3)−2:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン チバジャパン(株)製 IRGACURE907 密度1.2g/cm3、分子量279
(A−3)−3:2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、チバジャパン(株)製 DAROCUR TPO 分子量350
(A−5)−2:ジシアンジアミド 分子量84.08 、密度1.4g/cm3、1分子内に第1アミン1当量、第2アミン2当量、第3アミン1当量含有、アミン当量21
(A−5)−3:3or4−メチル−ヘキサヒドロ無水フタル酸、日立化成工業(株)製HN5500 密度1.16g/cm3、分子量168、酸無水物当量168
(B−1)−2:板状硫酸バリウム、堺化学工業(製)製 A 平均粒子長径6μm、密度4.5g/cm3
消泡剤:信越化学工業(株)KS−66 密度1.01g/cm3
塗布性:ソルダーレジスト組成物の基板への塗布性能。
現像性:塗布後、80℃で30分間乾燥、紫外線露光後、28℃1%の炭酸ナトリウム水溶液での非露光部の除去性および紫外線露光部の光硬化残存性目視観察。
硬化塗膜外観:硬化塗膜の外観(亀裂の有無・塗膜表面粗さ等)目視観察。
密着性:硬化塗膜と基板の密着性目視観察。
◎:良好
○:ほぼ良好
△:やや不良
×:不良
2 絶縁層
3 回路
4 白色膜
5 LEDパッケージ
6 半田接合部
Claims (11)
- (A)有機混合物と、(B)無機混合物と、(C)溶剤と、を含むアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物であって、
前記(A)有機混合物が、
(A−1)カルボキシル基および(メタ)アクリロイル基含有ポリマ−と、
(A−2)アクリル系化合物と、
(A−3)光重合開始剤と、
(A−4)エポキシ化合物と、
を含有し、
前記(B)無機混合物が、
(B−1)屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径1.0〜20μmの第1の無機物質と、
(B−2)屈折率2.5〜3.0かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの第2の無機物質と、
を含有し、
(A)/(B)の体積%比が、70/30〜30/70であり、
(B−1)/(B−2)の体積%比が、5/95〜80/20であり、
(B)/((A)+(B)+(C))の体積%比が、20/100〜50/100であり、
前記(A−2)アクリル系化合物の配合量は、(A−1)中の(メタ)アクリロイル基1mol当量に対して、(A−2)中のアクリロイル基が、0.2〜5.0mol当量となるように配合されており、
前記(A−3)光重合開始剤の配合量は、((A−1)+(A−2))中の(メタ)アクリロイル基1mol当量に対して、(A−3)光重合開始剤が、0.1〜5.0mol当量となるよう配合されており、
前記(A−4)エポキシ化合物の配合量は、((A−1)+(A−2))中の(カルボキシル基+水酸基)1mol当量に対して、(A−4)中のエポキシ基0.5〜3.0mol当量となるよう配合されている、
アルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物。 - 前記(B)無機混合物が、(B−3)屈折率1.4〜2.5かつ平均粒子長径0.1〜0.5μmの第3の無機物質をさらに含有し、
(B−1)/(B−2)/(B−3)の体積%比が、5/95/0(0を含まない)〜80/5/15である、請求項1記載のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物。 - 前記(A)有機混合物が、(A−5)アミン類および/または酸無水物をさらに含有する、請求項1又は2記載のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物。
- 前記(B−1)第1の無機物質が、硫酸バリウム、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、タルク、マイカから選ばれる単独または二種類以上の組み合わせからなる無機物質であり、
前記(B−2)第2の無機物質が、ルチル型酸化チタンであり、
前記(B−3)第3の無機物質が、硫酸バリウム、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムから選ばれる単独または二種類以上の組み合わせからなる無機物質である、請求項1乃至3いずれかに記載のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物。 - 金属箔と、
前記金属箔上に設けられている絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられている回路と、
請求項1乃至4いずれかに記載のアルカリ現像型光硬化性・熱硬化性ソルダーレジスト組成物を用いて前記絶縁層および前記回路上に設けられている白色膜と、
を備える金属ベース回路基板。 - 前記白色膜の460nm、525nmおよび620nmにおける反射率が、いずれも80%以上である、請求項5記載の金属ベース回路基板。
- 前記絶縁層の熱伝導率が、1〜4W/mKである、請求項5または6記載の金属ベース回路基板。
- 前記絶縁層が、二官能性エポキシ樹脂を含有する、請求項5乃至7いずれかに記載の金属ベース回路基板。
- 前記絶縁層が、酸無水物またはフェノール類をさらに含有する、請求項8に記載の金属ベース回路基板。
- 前記二官能型エポキシ樹脂のエポキシ当量に対して、活性水素当量が0.8〜1倍となるように、前記酸無水物または前記フェノール類を含有する、請求項9項記載の金属ベース回路基板。
- 前記絶縁層が、熱硬化性樹脂を25〜50体積%含有し、残部として0.6〜2.4μmおよび5〜20μmの2種類の平均粒子長径を持ち、かつ形状が球状、破砕状若しくは鱗片状の無機フィラーを含有する、請求項5乃至10いずれかに記載の金属ベース回路基板。
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