JP2019174787A - 感光性樹脂組成物、2液型感光性樹脂組成物、ドライフィルムおよびプリント配線板 - Google Patents
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Abstract
Description
このような電気自動車、ハイブリット自動車や、風力発電装置等を制御するための大電力制御用パワー半導体は、発熱量が多く、これに適用される基板は、高温環境下に長時間さらされる。そのため、感光性樹脂組成物には、耐熱性に加えて、このような高温環境下であっても密着力が低下しない、高い密着力低下防止性を有していることが要求される。
さらに、このようなパワー半導体は、通電時は極めて高温に、非通電時は低温となり、これが繰り返されるため、ソルダーレジスト層にクラックが発生しやすく、感光性樹脂組成物には、高い冷熱サイクル耐性を有していることが要求される。
さらに、この感光性樹脂組成物を用いて形成される硬化物は、冷熱サイクル耐性に劣るという問題点があった。そのため、耐熱性および冷熱サイクル耐性に優れる感光性組成物が求められている。
第1の組成物が、カルボキシル基含有樹脂および光重合開始剤を含み、
第2の組成物が、エポキシ樹脂を含み、
第1の組成物および第2の組成物の少なくともいずれか一方が、タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含み、
第1の組成物および第2の組成物の少なくともいずれか一方が、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことを特徴とする。
第1の態様において、感光性樹脂組成物は、カルボキシル基含有樹脂と、タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方と、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートと、エポキシ樹脂と、光重合開始剤とを少なくとも含む。
また、感光性樹脂組成物は、タルクおよびマイカ以外の無機充填剤(以下、その他の無機充填剤という。)、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート、着色剤および有機溶剤の少なくともいずれか1種を含むことができる。
以下、各構成成分について詳細に説明する。
カルボキシル基含有樹脂としては、分子中にカルボキシル基を有している従来公知の各種樹脂を使用できる。感光性樹脂組成物が、カルボキシル基含有樹脂を含むことにより、感光性樹脂組成物に対しアルカリ現像性を付与することができる。
特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有樹脂が、光硬化性や耐現像性の面から好ましい。エチレン性不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタクリル酸またはそれらの誘導体由来であることが好ましい。
エチレン性不飽和二重結合を有さないカルボキシル基含有樹脂のみを用いる場合、後述するイソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリレートを併用することによって、組成物を感光性とする。
カルボキシル基含有樹脂の具体例としては、以下のような化合物(オリゴマーおよびポリマーのいずれでもよい)を挙げることができる。
なお、本明細書において、(メタ)アクリレートとは、アクリレート、メタクリレートおよびそれらの混合物を総称する用語で、他の類似の表現についても同様である。
感光性樹脂組成物はタルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含み、これにより、感光性樹脂組成物の密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性を向上することができる。
ここで、D50とは、ミー(Mie)散乱理論に基づくレーザー回折散乱式粒度分布測定法を用いて得られる体積累積50%における粒径のことである。より具体的には、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置により、微粒子の粒度分布を体積基準で作製し、そのメディアン径を平均粒径とすることで測定することができる。測定サンプルは、微粒子を超音波により水中に分散させたものを好ましく使用することができる。レーザー回折式粒度分布測定装置としては、株式会社堀場製作所製LA−500等を使用することができる。
感光性樹脂組成物はイソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含み、これにより、感光性樹脂組成物の耐熱性、密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性を向上することができる。
使用することができるエポキシ樹脂としては、例えば、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、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAのノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂等が挙げられる。
これらエポキシ樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
使用することができる光重合開始剤としては、例えば、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン、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、N,N−ジメチルアミノアセトフェノン等のα−アミノアセトフェノン系光重合開始剤:1−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトン、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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン等のヒドロキシアセトフェノン系光重合開始剤;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、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、2,6−ジメトキシベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2,6−ジクロロ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フェニルフォスフィン酸メチルエステル、2−メチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ピバロイルフェニルフォスフィン酸イソプロピルエステル、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等のアシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤;ベンゾイン、ベンジル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインn−プロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインn−ブチルエーテル等のベンゾイン系光重合開始剤;ベンゾインアルキルエーテル系光重合開始剤;ベンゾフェノン、p−メチルベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、メチルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4,4’−ビスジエチルアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン系光重合開始剤;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、2,2−ジエトキシ−2−フェニルアセトフェノン、1,1−ジクロロアセトフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン等のアセトフェノン系光重合開始剤;チオキサントン、2−エチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤;アントラキノン、クロロアントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、1−クロロアントラキノン、2−アミルアントラキノン、2−アミノアントラキノン等のアントラキノン系光重合開始剤;アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタール等のケタール系光重合開始剤;エチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−(ジメチルアミノ)エチルベンゾエート、p−ジメチル安息香酸エチルエステル等の安息香酸エステル系光重合開始剤;1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−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−(O−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;ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)フェニル)チタニウム、ビス(シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(2−(1−ピル−1−イル)エチル)フェニル]チタニウム等のチタノセン系光重合開始剤;等を挙げることができる。
光重合開始剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
市販されるアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、IGM Resins社製のOmnirad TPO、Omnirad 819等が挙げられる。
しかしながら、これらは、単独で光重合開始剤として、使用するより、上記した光重合開始剤と併用して、光重合開始助剤または増感剤として使用することが好ましい。
上記した中でも、深部硬化性という観点から、チオキサントン化合物および3級アミン化合物が好ましく、チオキサントン化合物がより好ましい。
また、上記化合物2種以上を併用してもよい。
また、感光性樹脂組成物が、上記ベンゾイン化合物等を光重合開始助剤等として含む場合、その配合量は、固形分換算で、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、0.01〜10質量部であることが好ましく、0.1〜5質量部であることがより好ましい。
これにより、深部の硬化性を向上することができる。
本発明による感光性樹脂組成物は、タルクおよびマイカ以外のその他の無機充填剤を含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性をより向上することができる。
上記した中でも、ケイ素酸化物および酸化アルミニウムの少なくともいずれか一方を含むことが好ましく、さらに、球状シリカおよび酸化アルミニウムの2種とを組み合わせて使用することで、感光性樹脂組成物の耐熱性および冷熱サイクル耐性が顕著に向上することからより好ましい。
また、感光性樹脂組成物の密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性の観点から、感光性樹脂組成物における硫酸バリウムの配合量は、固形分換算で、カルボキシル基含有樹脂100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましく、10質量部以下であることがより好ましく、含まないことが特に好ましい。
本発明による感光性樹脂組成物は、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。これにより、感光性樹脂組成物の耐熱性および冷熱サイクル耐性をより向上することができる。
イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
感光性樹脂組成物には、着色剤が含まれていてもよい。着色剤としては、赤、青、緑、黄等の公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
また、キナクリドン系赤色着色剤としては、Pigment Red 122,202,206,207,209等が挙げられる。
93,94,95,128,155,166,180等が挙げられる。ベンズイミダゾロン系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 120,151,154,156,175,181等が挙げられる。また、モノアゾ系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 1,2,3,4,5,6,9,10,12,61,62,62:1,65,73,74,75,97,100,104,105,111,116,167,168,169,182,183等が挙げられる。また、ジスアゾ系黄色着色剤としては、Pigment Yellow 12,13,14,16,17,55,63,81,83,87,126,127,152,170,172,174,176,188,198等が挙げられる。
本発明による感光性樹脂組成物は、有機溶剤を含むことができ、これにより、粘度を調整することができる。
使用できる有機溶剤としては、特に制限はないが、例えば、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤等が挙げることができる。より具体的には、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン等のケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類;セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(カルビトールアセテート)、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類;オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサ等の石油系溶剤等である。このような有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
第2の態様において、感光性樹脂組成物は、第1の組成物と、第2の組成物と、からなる2液型感光性樹脂組成物である。本発明において「2液型感光性樹脂組成物」とは、第1の組成物と、第2の組成物との組み合わせ、すなわち、これら組成物の混合前のものを指す。
このように、感光性樹脂組成物を2液型とすることにより、感光性樹脂組成物の密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性をより一層良好とすることができる。
なお、2液型感光性樹脂組成物は、その使用時は、第1の組成物と第2の組成物とを混合し、均一になるまで撹拌してから用いることが好ましい。
第1の組成物は、カルボキシル基含有樹脂および光重合開始剤を少なくとも含む。
また、第1の組成物は、タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含むことが好ましい。第1の組成物がタルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含むことにより、感光性樹脂組成物の冷熱サイクル耐性をより向上することができる。
また、第1の組成物は、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことができる。
また、第1の組成物は、その他の無機充填剤を含むことが好ましい。第1の組成物がその他の無機充填剤を含むことにより、感光性樹脂組成物の冷熱サイクル耐性をより向上することができる。
また、第1の組成物は、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。第1の組成物がイソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことにより、感光性樹脂組成物の耐熱性をより向上できる。
さらに、第1の組成物は、着色剤および有機溶剤の少なくともいずれか1種を含むことができる。
これらの構成材料の具体例は、上記した通りであり、またその含有量は、第1の組成物と第2の組成物を混合した際に、上記した含有量となることが好ましい。
第2の組成物は、エポキシ樹脂を少なくとも含む。
また、第2の組成物は、タルクおよびマイクの少なくともいずれか一方を含むことができる。
また、第2の組成物は、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。第2の組成物が、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことにより、感光性樹脂組成物の冷熱サイクル耐性をより向上することができる。
また、第2の組成物は、その他の無機充填剤を含むことができる。
また、第2の組成物は、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことができる。
さらに、第2の組成物は、着色剤および有機溶剤の少なくともいずれか1種を含むことができる。
これらの構成材料の具体例は、上記した通りであり、またその含有量は、第1の組成物と第2の組成物を混合した際に、上記した含有量となることが好ましい。
すなわち、エポキシ樹脂とイソシアヌル環を有する、(メタ)アクリレートの相溶性が良好で十分にイソシアヌル環を有する、(メタ)アクリレートの分散がなされていると考えられる。一方、無機充填剤はカルボキシル基含有樹脂を含む組成物に含むことで、有機成分との相溶性においてイソシアヌル環を含む(メタ)アクリレートと比較するとカルボキシル基含有樹脂の方が良く、硬化したときに十分に分散されているためと考えられる。しかしながら、あくまで推測の域であり、必ずしもこの限りではない。
本発明による感光性樹脂組成物は、プリント配線板において、特に硬化膜を形成するために好適に使用され、ソルダーレジスト層形成、層間絶縁材、マーキングインキ、カバーレイ、ソルダーダム、プリント配線板のスルーホールやビアホールの貫通孔や凹部の穴部を穴埋めするための充填材として使用することができる。これらのなかでも、ソルダーレジスト層形成用として好適に使用することができる。
本発明のドライフィルムは、フィルムと、上記感光性樹脂組成物または混合、撹拌した上記2液型感光性樹脂組成物により形成された樹脂層を備える。
また、ドライフィルムは、樹脂層上に保護フィルムを備えることができる。
本発明によるプリント配線板は、上記感光性樹脂組成物または混合、撹拌した上記2液型感光性樹脂組成物または上記ドライフィルムの樹脂層により形成された硬化物を有する。
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、エポキシ当量220g/eq)220質量部(1当量)、カルビトールアセテート140.1質量部、およびソルベントナフサ60.3質量部をフラスコに仕込み、90℃に加熱・攪拌し、溶解した。得られた溶液を一旦60℃まで冷却し、アクリル酸72質量部(1モル)、メチルハイドロキノン0.5質量部、トリフェニルホスフィン2質量部を加え、100℃に加熱し、約12時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸80.6質量部(0.53モル)を加え、90℃に加熱し、約6時間反応させ、固形分酸価が85mgKOH/g、固形分濃度65.8%の樹脂溶液を得た。以下、カルボキシル基含有樹脂ワニスAと称する。
下記一般式(1)におけるXがCH2、平均の重合度nが6.2であるビスフェノールF型エポキシ樹脂380質量部と、エピクロルヒドリン925質量部とを、ジメチルスルホキシド462.5部に溶解させた後、攪拌下70℃で98.5%NaOH60.9質量部(1.5モル)を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行った。
反応終了後、水200質量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量310g/eq、軟化点69℃のエポキシ樹脂(a)を得た。
得られたエポキシ樹脂(a)は、エポキシ当量から計算すると、前記出発物質ビスフェノールF型エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基6.2個のうち約5個がエポキシ化されたものであった。このエポキシ樹脂(a)310質量部およびカルビトールアセテート282質量部をフラスコに仕込み、90℃に加熱・攪拌し、溶解した。
得られた溶液を一旦60℃まで冷却し、アクリル酸72質量部(1モル)、メチルハイドロキノン0.5質量部、トリフェニルホスフィン2質量部を加え、100℃に加熱し、約60時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応物を得た。これにテトラヒドロ無水フタル酸140質量部(0.92モル)を加え、90℃に加熱し、固形分酸価が100mgKOH/gになるまで反応を行い、固形分濃度65%の樹脂溶液を得た。以下、カルボキシル基含有樹脂ワニスBと称する。
上記一般式(1)におけるXがC(CH3)2、平均の重合度nが6.2であるビスフェノールA型エポキシ樹脂380質量部と、エピクロルヒドリン925質量部とを、ジメチルスルホキシド462.5質量部に溶解させた後、攪拌下70℃で98.5%NaOH60.9質量部(1.5モル)を100分かけて添加した。添加後さらに70℃で3時間反応を行った。
反応終了後、水250質量部を加え水洗を行った。油水分離後、油層よりジメチルスルホキシドの大半および過剰の未反応エピクロルヒドリンを減圧下に蒸留回収し、残留した副製塩とジメチルスルホキシドを含む反応生成物をメチルイソブチルケトン750質量部に溶解させ、更に30%NaOH10質量部を加え、70℃で1時間反応させた。
反応終了後、水200質量部で2回水洗を行った。油水分離後、油層よりメチルイソブチルケトンを蒸留回収して、エポキシ当量310g/eq、軟化点69℃のエポキシ樹脂(a)を得た。
得られたエポキシ樹脂(a)は、エポキシ当量から計算すると、前記出発物質ビスフェノールF型エポキシ樹脂におけるアルコール性水酸基6.2個のうち約5個がエポキシ化されたものであった。このエポキシ樹脂(a)310質量部およびカルビトールアセテート282質量部を、フラスコに仕込み、90℃に加熱・攪拌し、溶解した。
得られた溶液を一旦60℃まで冷却し、アクリル酸72質量部(1モル)、メチルハイドロキノン0.5質量部、トリフェニルホスフィン2質量部を加え、100℃に加熱し、約60時間反応させ、酸価が0.2mgKOH/gの反応物を得た。
これにテトラヒドロ無水フタル酸140質量部(0.92モル)を加え、90℃に加熱し、固形分酸価が100mgKOH/gになるまで反応を行い、固形分濃度65%の樹脂溶液を得た。以下、カルボキシル基含有樹脂ワニスCと称する。
還流冷却器、温度計、窒素置換用ガラス管および撹拌機を取り付けた四ツ口フラスコに、メタクリル酸42質量部、メチルメタクリレート43質量部、スチレン35質量部、ベンジルアクリレート35質量部、カルビトールアセテート100質量部、ラウリルメルカプタン0.5質量部およびアゾビスイソブチロニトリル4質量部を加え、窒素気流下で75℃・5時間加熱して重合反応を進行させて、共重合体溶液(固形分濃度50質量部)を得た。
これに、ハイドロキノン0.05質量部、グリシジルメタクリレート23質量部およびジメチルベンジルアミン2.0質量部を加え、80℃で24時間付加反応を行った後、カルビトールアセテート35質量部を加えて、固形分濃度50質量%の芳香環を有する共重合樹脂溶液を得た。以下、カルボキシル基含有樹脂ワニスDと称する。
<感光性樹脂組成物の調製>
上記のようにして得られたカルボキシル基含有樹脂ワニスAと、富士タルク株式会社製LMP−100タルクと、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A9300)と、熱硬化性成分であるエポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、N−695)およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、RE−306)と、光重合開始剤として、IGM Resins社製Omnirad 907、日本化薬株式会社製DETX−Sおよび大同化成工業株式会社製EABと、その他の無機充填剤として、結晶性シリカ(Unimin Corporation社製、イムシルA8)と、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、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、DPHA)と、着色剤として、DIC株式会社製FASTOGEN GREEN Sと、有機溶剤として、カルビトールアセテートおよび石油系溶剤(昭和化学工業株式会社製、ソルベッソ150)と、を下記表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、感光性樹脂組成物を調製した。
感光性樹脂組成物の組成を表1に記載の通り変更した以外は、実施例1−1と同様にして、感光性樹脂組成物を調製した。
(1)カルボキシル基含有樹脂
・ワニスA〜D(いずれもワニスとしての配合量)
(2)タルク
・LMP−100タルク:富士タルク株式会社製
(3)イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート
・A9300:新中村化学工業株式会社製、エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート
・A9300−CL:新中村化学工業株式会社製、カプロラクトン変性エトキシ化イソシアヌル酸トリ(メタ)アクリレート
・M−215:東亜合成株式会社製、エトキシ化イソシアヌル酸ジ(メタ)アクリレート
(4)エポキシ樹脂
・N695:DIC株式会社製、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂
・RE−306:日本化薬株式会社製、フェノールノボラック型エポキシ樹脂
・jER834:三菱ケミカル株式会社製、ビスフェノールA型エポキシ樹脂
・TEPIC−S:日産化学工業株式会社製、トリアジン環エポキシ樹脂
(5)光重合開始剤
・Omnirad 907:IGM Resins社製、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノ−1−プロパノン
・Omnirad TPO:IGM Resins社製、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
・カヤキュア DETX−S:日本化薬株式会社製、2,4−ジエチルチオキサントン
・EAB:大同化成工業株式会社製、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン
(6)その他の無機充填剤
・イムシルA8:Unimin Corporation社製、結晶性シリカ
・アドマファインSO−C5:株式会社アドマテックス製、球状シリカ
・A−26:住友化学株式会社製、アルミナ
・B−30:堺化学工業株式会社製、硫酸バリウム
(7)イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート
・カヤキュア DPHA:日本化薬株式会社製、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート
・M−350:東亜合成株式会社製、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート
(8)着色剤
・FASTOGEN GREEN S:DIC株式会社製
(9)有機溶剤
・ソルベッソ150:昭和化学工業株式会社製
<2液型感光性樹脂組成物の調製>
上記のようにして得られたカルボキシル基含有樹脂ワニスAと、富士タルク株式会社製LMP−100タルクと、光重合開始剤として、IGM Resins社製Omnirad 907、日本化薬株式会社製DETX−Sおよび大同化成工業株式会社製EABと、その他の無機充填剤として、結晶性シリカ(Unimin Corporation社製、イムシルA8)と、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、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、DPHA)と、着色剤として、DIC株式会社製FASTOGEN GREEN Sと、有機溶剤として、カルビトールアセテートおよび石油系溶剤(昭和化学工業株式会社製、ソルベッソ150)と、を下記表2に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、第1の組成物を調製した。
イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A9300)と、熱硬化性成分であるエポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC(株)製、N−695)およびフェノールノボラック型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、RE−306)と、有機溶剤として、カルビトールアセテートおよび石油系溶剤(昭和化学工業株式会社製、ソルベッソ150)と、を下記表2に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、第2の組成物を調製した。第1の組成物と、第2の組成物とからなる2液型感光性樹脂組成物を得た。
その後、第1の組成物と第2の組成物を混合して、均一になるまで攪拌した。
第1の組成物および第2の組成物の組成を表2に記載の通り変更した以外は、実施例2−1と同様にして、2液型感光性樹脂組成物を調製した。その後、第1の組成物と第2の組成物を混合して、均一になるまで攪拌した。
<感光性樹脂組成物の調製>
上記のようにして得られたカルボキシル基含有樹脂ワニスAと、片倉コープアグリ株式会社製の合成マイカMK−100と、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A9300)と、熱硬化性成分であるエポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、N−695)と、光重合開始剤として、IGM Resins社製Omnirad TPOおよび日本化薬株式会社製DETX−Sと、その他の無機充填剤として、球状シリカ(株式会社アドマテックス製、アドマファインSO−C5)と、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、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、DPHA)と、着色剤として、DIC株式会社製FASTOGEN GREEN Sと、有機溶剤として、カルビトールアセテートと、を下記表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、感光性樹脂組成物を調製した。
感光性樹脂組成物の組成を表3に記載の通り変更した以外は、実施例3−1と同様にして、感光性樹脂組成物を調製した。
(2)マイカ
・MK−100:片倉コープアグリ株式会社製、合成マイカ、KAl2(AlSi3O10)F2、平均粒径3.4μm
・M−HF:レプコ株式会社製、天然マイカ、KAl2(AlSi3O10)(OH)2、平均粒径4μm
<2液型感光性樹脂組成物の調製>
上記のようにして得られたカルボキシル基含有樹脂ワニスAと、片倉コープアグリ株式会社製MK−100マイカと、光重合開始剤として、IGM Resins社製Omnirad TPOおよび日本化薬株式会社製DETX−Sと、その他の無機充填剤として、球状シリカ(株式会社アドマテックス製、アドマファインSO−C5)と、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、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、DPHA)と、着色剤として、DIC株式会社製FASTOGEN GREEN Sと、有機溶剤として、カルビトールアセテートと、を下記表4に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、第1の組成物を調製した。
イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレート化合物として、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート(新中村化学工業株式会社製、A9300)と、熱硬化性成分であるエポキシ樹脂として、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC(株)製、N−695)と、有機溶剤として、カルビトールアセテートと、を下記表4に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後3本ロールミルで混練して、第2の組成物を調製した。第1の組成物と、第2の組成物とからなる2液型感光性樹脂組成物を得た。
その後、第1の組成物と第2の組成物を混合して、均一になるまで攪拌した。
上記実施例および比較例により得られた各樹脂組成物(実施例2−1〜2−14、比較例2−1〜2−3、実施例4−1〜4−9および比較例4−1〜4−3については、第1の樹脂組成物と第2の樹脂組成物の混合物)を、銅厚35μmの回路パターン基板上に、スクリーン印刷で、全面塗布し、80℃で30分間乾燥し、室温まで放冷し、厚さ20μmの樹脂層を形成させた。樹脂層に対し、高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いて、最適露光量でベタ露光し、30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液をスプレー圧0.2MPaの条件で、60秒間現像を行った。
基板に対し、UVコンベア炉において積算露光量1000mJ/cm2の条件で、紫外線を照射した後、160℃で60分加熱することにより、樹脂層を硬化させた。
上記のようにして作製された評価基板に、ロジン系フラックスを塗布した後、260℃のはんだ槽へ30秒間、2回浸漬させた。次いで、変性アルコールにより、フラックスを洗浄した後の外観を目視により観察し、以下の評価基準に基づいて評価した。評価結果を表1〜4にまとめた。
(評価基準)
○:はんだ槽への浸漬をおこなっても、硬化した樹脂層の剥離が観察されなかった。
△:はんだ槽への浸漬をおこなうと、硬化した樹脂層の剥離が少し観察された。
×:はんだ槽への浸漬をおこなうと、硬化した樹脂層の著しい剥離が観察された。
2mmの銅ラインパターンが形成された基板上に、上記実施例および比較例により得られた各樹脂組成物をスクリーン印刷で、全面塗布し、80℃で30分間乾燥し、室温まで放冷し、3mm角のレジストパターン17個が形成された評価基板を作製した。
この評価基板を、−65℃と150℃の間で温度サイクルが行われる冷熱サイクル機に入れ、TCT(Thermal Cycle Test)を行った。そして、1000サイクル時の外観を観察し、クラック数を数え、以下の評価基準に基づいて評価した。評価結果を表1〜4にまとめた。尚、分母の数値「68」は、3mm角のレジストパターンの4つの角(4つ)×17個で、68箇所の角を意味し、分子の数値「30」等は、クラックの発生数を表す。
(評価基準)
◎:20/68以下
○:21/68以上30/68以下
△:31/68以上40/68以下
×:41/68以上
上記のようにして作製した評価基板を、ヤマト科学株式会社製の熱風循環式乾燥炉DN610を用いて、150℃で2000時間加熱した。その後、各評価基板にコーテイングテスター株式会社製の自動クロスカット試験機No.807−KS2を用いて1mm2の正方形が100個となるように傷を付けた。その後、テープピールにより樹脂層の剥がれを確認し、以下の評価基準に基づいて評価した。評価結果を表1〜4にまとめた。
(評価基準)
◎:剥がれ、欠け無し
〇:剥がれ、欠けの数が1個以上15個以下
△:剥がれ、欠けの数が15個超35個以下
×:剥がれ、欠けの数が35個超65個以下
××:剥がれ、欠けの数が65個超
また、感光性樹脂組成物を2液型とすることにより、密着力低下防止性および冷熱サイクル耐性はさらに良好となっていることがわかる。
Claims (12)
- カルボキシル基含有樹脂と、
タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方と、
イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートと、
エポキシ樹脂と、
光重合開始剤と
を含むことを特徴とする、感光性樹脂組成物。 - 前記カルボキシル基含有樹脂として、ノボラック型カルボキシル基含有樹脂およびビスフェノール型カルボキシル基含有樹脂の少なくともいずれか一方を含む、請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- ケイ素酸化物および酸化アルミニウムの少なくともいずれか一方を含む、請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
- イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記マイカとして、フッ素含有マイカを含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物。
- 第1の組成物と、第2の組成物と、からなる2液型感光性樹脂組成物であって、
前記第1の組成物が、カルボキシル基含有樹脂および光重合開始剤を含み、
前記第2の組成物が、エポキシ樹脂を含み、
前記第1の組成物および前記第2の組成物の少なくともいずれか一方が、タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含み、
前記第1の組成物および前記第2の組成物の少なくともいずれか一方が、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含むことを特徴とする、2液型感光性樹脂組成物。 - 前記第1の組成物が、タルクおよびマイカの少なくともいずれか一方を含む、請求項6に記載の2液型感光性樹脂組成物。
- 前記第2の組成物が、イソシアヌル環を有する、2官能以上の(メタ)アクリレートを含む、請求項6または7に記載の2液型感光性樹脂組成物。
- 前記第1の組成物が、ケイ素酸化物および酸化アルミニウムの少なくともいずれか一方を含む、請求項6〜8のいずれか一項に記載の2液型感光性樹脂組成物。
- 前記第1の組成物が、イソシアヌル環を有しない、2官能以上の(メタ)アクリレートを含む、請求項6〜9のいずれか一項に記載の2液型感光性樹脂組成物。
- フィルムと、請求項1〜5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物または請求項6〜10のいずれか一項に記載の2液型感光性樹脂組成物をフィルムに塗布、乾燥して得られる樹脂層を有することを特徴とする、ドライフィルム。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の感光性樹脂組成物、請求項6〜10のいずれか一項に記載の2液型感光性樹脂祖組成物または請求項11に記載のドライフィルムの樹脂層を硬化させて得られる硬化物を有すること特徴とする、プリント配線板。
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