JP2017167505A - 液状ソルダーレジスト組成物及びプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
プリント配線板を提供することである。
カルボキシル基含有樹脂(A)、
熱硬化性成分(B)、
光重合性成分(C)、及び
光重合開始剤(D)
を含有する。
、成分(A12)のみを含有してもよい。
く、30mgKOH/g以上であることがより好ましく、60mgKOH/g以上であれば更に好ましい。また、カルボキシル基含有樹脂(A)の酸価は、180mgKOH/g以下であることが好ましく、165mgKOH/g以下であればより好ましく、150mgKOH/g以下であれば更に好ましい。
カラム:SHODEX KF−800P,KF−005,KF−003,KF−001の4本直列、
移動相:THF、
流量:1ml/分、
カラム温度:45℃、
検出器:RI、
換算:ポリスチレン。
ドロキノン型エポキシ化合物が軟化又は溶融しやすいため、皮膜中でハイドロキノン型エポキシ化合物が関与する熱硬化反応が進みやすい。このため、ソルダーレジスト層の耐熱性を向上できる。
HP−820)、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂(具体例としてDIC製の品番EPICLON HP−7200)、アダマンタン型エポキシ樹脂(具体例として出光興産株式会社製の品番ADAMANTATE X−E−201)、ビフェニルエーテル型エポキシ樹脂(具体例として新日鉄住金化学株式会社製の品番YSLV−80DE)、特殊二官能型エポキシ樹脂(具体例として、三菱化学株式会社製の品番YL7175−500
、及びYL7175−1000;DIC株式会社製の品番EPICLON TSR−960、EPICLON TER−601、EPICLON TSR−250−80BX、EPICLON 1650−75MPX、EPICLON EXA−4850、EPICLON EXA−4816、EPICLON EXA−4822、及びEPICLON EXA−9726;新日鉄住金化学株式会社製の品番YSLV−120TE)、及び前記以外のビスフェノール系エポキシ樹脂からなる群から選択される少なくとも一種の成分を含有できる。
ヘキサンカルボキシレート(例えば株式会社ダイセル製セロキサイド2081)、ブタンテトラカルボン酸テトラ(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)修飾ε−カプロラクトン(例えば株式会社ダイセル製エポリードGT401)、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(例えば新日鉄住金化学社製ST−3000、新日鉄住金化学社製ST−4000D(軟化点85〜100℃)、三菱化学株式会社製YX8000、及び三菱化学株式会社製YX−8034)、及び水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂を含む。
ジフェニルスルフィド等のベンゾフェノン系化合物;2,4−ジイソプロピルキサントン等のキサントン系化合物;2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン等の窒素原子を含む化合物;1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−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−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル等のα−ヒドロキシアルキルフェノン系化合物;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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン等のα−アミノアルキルフェノン系化合物;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、2,4,6−トリメチルベンゾイル−エチル−フェニル−フォスフィネート等のモノアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;ビス−(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−4−プロピルフェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジクロロベンゾイル)−1−ナフチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド、ビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,5−ジメチルフェニルフォスフィンオキサイド、(2,5,6−トリメチルベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィン系光重合開始剤;並びに、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(О‐ベンゾイルオキシム)]、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カ
ルバゾール−3−イル]−,1−(0−アセチルオキシム)等のオキシムエステル系光重合開始剤からなる群から選択される一種以上の成分を含有できる。
せることが容易である。この場合、更に光重合開始剤(D)がモノアシルフォスフィンオキサイドを含有しなければ、露光時の皮膜の深部硬化性が特に高くなる。光重合開始剤(D)に対する、ビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤及びα−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤の合計量は、5〜100質量%の範囲内であることが好ましく、7〜100質量%の範囲であればより好ましく、9〜100質量%の範囲内であれば更に好ましく、70〜100%であれば、特に好ましい。また、ビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤及びα−ヒドロキシアルキルフェノン系光重合開始剤の合計量に対する、ビスアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤の量は、1〜99質量%の範囲内であることが好ましく、5〜60質量%の範囲であればより好ましく、10〜40質量%の範囲内であれば更に好ましい。
が好ましい。この場合、ソルダーレジスト層に特に高い光反射性を付与できる。
(メタ)アクリル酸を付加して得られる樹脂;並びにジアリルフタレート樹脂、フェノキシ樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の高分子化合物からなる群から選択される少なくとも一種の樹脂を含有してもよい。
調製し、この混合液からソルダーレジスト層を形成しうる。
滑性の高い表面を有しうる。このため、例えば上述のような塗布法を含む方法で形成されたソルダーレジスト層の表面の光沢値が50以上であることも達成可能である。ソルダーレジスト層の表面の光沢値が50以上であれば、ソルダーレジスト層の表面の平滑性は非常に高く、そのため、ソルダーレジスト層にスリップ痕が生じたり、ソルダーレジスト層と銅などの金属とが擦れ合う場合に金属粉がソルダーレジスト層に付着したりすることが、特に抑制され、ソルダーレジスト層の外観不良が生じにくくなる。
(1)カルボキシル基含有樹脂溶液A
還流冷却器、温度計、窒素置換基用ガラス管及び攪拌機を取り付けた四つ口フラスコ中に、メタクリル酸80質量部、メチルメタクリレート80質量部、スチレン20質量部、n−ブチルメタクリレート20重量部、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル360質量部、及びアゾビスイソブチロニトリル5質量部を加えた。この四つ口フラスコ内の液を窒素気流下で75℃で5時間加熱して重合反応を進行させることで、濃度36%の共重合体溶液を得た。この共重合体溶液に、ハイドロキノン0.1質量部、グリシジルメタクリレート64質量部、及びジメチルベンジルアミン0.8質量部を加え、80℃で24時間加熱することで付加反応を進行させた。これにより、カルボキシル基及びエチレン性不飽和基を有する化合物の42質量%溶液を得た。この溶液の固形分酸価は105mgKOH/gであった。この溶液を、カルボキシル基含有樹脂溶液Aとした。
酸変性エポキシアクリレート溶液(昭和電工株式会社製、リポキシPR−300CP、濃度65%、固形分酸価78mgKOH/g。
・光重合開始剤(IRGACURE907);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、BASF社製、品番IRGACURE907.
・光重合開始剤(DETX);2,4−ジエチルチオキサンテン−9−オン。
・光重合開始剤(IRGACURE819);ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、BASF社製、品番IRGACURE819。
・光重合開始剤(IRGACURE1173);2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、BASF社製、品番IRGACURE1173。
・光重合開始剤(IRGACURE184);1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、BASF社製、品番IRGACURE184。
・光重合開始剤(IRGACURETPO):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、BASF社製、品番IRGACURETPO。
・光重合開始剤(IRGACURE 379);2−ジメチルアミノ−2−(4−メチル−ベンジル)−1−(4−モルフォリン−4−イル−フェニル)−ブタン−1−オン、BASF社製、品番IRGACURE 379。
・酸化チタン:塩素法で製造されたルチル型酸化チタン、石原産業株式会社製、品番CR−90。
・硫酸バリウム:堺化学工業株式会社製、品番バリエースB31。
・着色剤:BASF社製、品名Heliogen Green K8730
・エポキシ化合物YDC−1312;式(1)で表される、粉体状のハイドロキノン型エ
ポキシ化合物(2,5−ジ−tert−ブチルハイドロキノンジグリシジルエーテル)、新日鉄住金化学株式会社製、品番YDC−1312。
・エポキシ化合物エピクロンN−665;クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、DIC株式会社製、品名エピクロンN−665。
・エポキシ化合物TEPIC−SP:トリグリシジルイソシアヌレート、日産化学工業株式会社製、品番TEPIC−SP。
・有機溶剤;メチルプロピレンジグリコール、日本乳化剤社製、品番MFDG。
・光重合性モノマーDPHA:ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、日本化薬株式会社製、品名KAYARAD DPHA。
・消泡剤:信越シリコーン株式会社製、品番KS−66。
(1)テストピースの作製
厚み35μmの銅箔を備えるガラスエポキシ銅張積層板を用意した。このガラスエポキシ銅張積層板にエッチングを施して導体配線を形成することで、コア材を得た。このコア材の一面全体にソルダーレジスト用樹脂組成物をスクリーン印刷により塗布してから、80℃で20分加熱することで乾燥させて、厚み20μmの皮膜を作製した。この皮膜の表面上にネガマスクを直接当てた状態で、ネガマスクに向けてメタルハライドランプを搭載した露光装置を用いて紫外線を照射することで、露光量450mJ/cm2の条件で皮膜
を選択的に露光した。続いて、皮膜からネガマスクを取り外してから、皮膜に炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像処理を施すことで、皮膜のうち露光により硬化した部分を、プリント配線板上にソルダーレジスト層として残存させた。このソルダーレジスト層を更に150℃で60分間加熱して熱硬化させた。これによりソルダーレジスト層を備えるテストピースを得た。
テストピースの作製時において、露光後の皮膜からネガマスクを取り外す際に、皮膜とネガマスクとの間の剥離抵抗の程度、及びネガマスクを取り外した後の皮膜の状態を確認し、その結果を次のように評価した。
A:露光前の皮膜を指触すると全く粘着を感じず、露光後にネガマスクを取り外した後の皮膜にはネガマスクの痕は認められなかった。
B:露光前の皮膜を指触すると少し粘着を感じ、露光後にネガマスクを取り外した後の皮膜にはネガマスクの痕が認められた。
C:露光前の皮膜を指触すると顕著な粘着を感じ、露光後にネガマスクを取り外すと皮膜が毀損した。
各実施例及び比較例から形成された皮膜に、露光用テストマスク(日立化成工業社製のステップタブレットPHOTEC21段)を直接当てがい、減圧密着させた。続いて、メタルハライドランプを搭載したオーク社製の減圧密着型両面露光機(型番ORC HMW680GW)を用い、露光用テストマスクを介して皮膜に照射エネルギー密度450mJ/cm2の条件で紫外線を照射した。続いて現像液(濃度1質量%の炭酸ナトリウム水溶
液)を用いて皮膜を現像した。この場合の残存ステップ段数で、皮膜の感光性を評価した。
テストピースをカッターで切断し、続いて基材上の切断面付近でソルダーレジスト層に対してセロハン粘着テープ剥離試験を行い、試験後にソルダーレジスト層を観察した。その結果を次に示すように評価した。
A:ソルダーレジスト層にクラックが確認されず、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離も確認されない。
B:ソルダーレジスト層に僅かにクラックが確認されるが、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離は確認されない。
C:ソルダーレジスト層に大きなクラックが確認されるが、セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離は確認されない。
D:セロハン粘着テープ剥離試験によるソルダーレジスト層の剥離が確認される。
テストピースにおけるソルダーレジスト層の、JIS Z8741による入射角60°での鏡面光沢度を、株式会社堀場製作所製「GLOSS CHECKER」を用いて測定した。
フラックスとしてLONCO 3355−11(ロンドンケミカル社製の水溶性フラックス)を用い、まずテストピースにフラックスを塗布し、次いでこれを260℃の溶融はんだ浴に10秒間浸漬し、その後水洗した。このサイクルを3回行った後のソルダーレジスト層の外観を観察し、その結果を次に示すように評価した。
A:異常を生じない。
B:ごく僅かに変化が見られる。
C:少し変化が見られる。
D:ソルダーレジスト層に剥がれ等の大きな変化が見られる。
厚み25μmの銅製の導体配線を備えるプリント配線板を用意した。このプリント配線板上に、上記のテストピースの場合と同じ条件でソルダーレジスト層を形成した。
A:ソルダーレジスト層にクラック(ひび割れ)が認められない。
B:ソルダーレジスト層の導体配線との界面付近に僅かにクラックが認められる。
C:ソルダーレジスト層にはっきりとクラックが認められる。
作製した直後のテストピースにおけるソルダーレジスト層の、L*a*b*表色系におけ
るb*値を、コニカミノルタセンシング株式会社製の分光測色計(型番CM−600d)
を用いて測定した。続いて、テストピースを250℃、5分の条件で熱処理した後、再びソルダーレジスト層のb*値を測定した。熱処理後のソルダーレジスト層のb*値から熱処理前のソルダーレジスト層のb*値を減じて得られる値(Δb*)を算出し、その結果を次に示すように評価した。
A:Δb*値が2.0未満。
B:Δb*値が2.0以上2.5未満。
C:Δb*値が2.5以上4.0未満。
D:Δb*値が4.0以上。
JIS D0202の試験方法に従って、テストピースのソルダーレジスト層に碁盤目状にクロスカットを入れ、次いでセロハン粘着テープによるピーリング試験後の剥がれの状態を目視により観察した。その結果を次に示すように評価した。
A:100個のクロスカット部分のうちの全てに全く変化が見られない。
B:100個のクロスカット部分のうち1箇所に僅かに浮きを生じた。
C:100個のクロスカット部分のうち2〜10箇所に剥がれを生じた。
D:100個のクロスカット部分のうち11〜100箇所に剥がれを生じた。
テストピースにおけるソルダーレジスト層を、平面視寸法10cm×10cmの全面銅張積層板の隅の部分で軽く引っ掻いた。この場合のソルダーレジスト層に銅が付着している様子を確認した。その結果を、次のように評価した。
A:ソルダーレジスト層に、銅の付着は認められない。
B:ソルダーレジスト層に、かすかにスジ状の銅の付着が認められる。
C:ソルダーレジスト層に、明確なスジ状の銅の付着が認められる。
Claims (5)
- カルボキシル基含有樹脂(A)、
熱硬化性成分(B)、
光重合性成分(C)、及び
光重合開始剤(D)
を含有し、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)は、樹脂(k)を含有し、
前記樹脂(k)は、エポキシ化合物(k1)とカルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物(k2)との反応物である中間体と、多価カルボン酸及びその無水物の群から選択される少なくとも一種の化合物(k3)との反応物であり、
前記熱硬化性成分(B)は、エポキシ化合物(B1)を含有し、
前記エポキシ化合物(B1)は、下記式(1)で表される粉体状のエポキシ化合物(B11)を含有し、
前記エポキシ化合物(B11)の融点は、138〜145℃の範囲内であり、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)、前記熱硬化性成分(B)、及び前記光重合性成分(C)の合計量に対する、前記エポキシ化合物(B11)の量は、2.0〜12.0質量%の範囲内であり、
前記カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基1当量に対する、前記エポキシ化合物(B1)のエポキシ基の当量は、1.0〜4.0当量の範囲内である、
液状ソルダーレジスト組成物、
- 前記エポキシ化合物(B1)は、前記エポキシ化合物(B11)以外のエポキシ化合物(B12)を更に含有する、
請求項1に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 前記エポキシ化合物(B12)は、60℃以上の融点又は軟化点を有する化合物を含有する、
請求項2に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 前記エポキシ化合物(B12)は、芳香環を有しない化合物を含有する、
請求項2又は3に記載の液状ソルダーレジスト組成物。 - 請求項1から4のいずれか一項に記載の液状ソルダーレジスト組成物の硬化物を含むソルダーレジスト層を備える、
プリント配線板。
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