JP2021096316A - 感光性樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1](A)カルボキシル基含有感光性樹脂と、(B)エポキシ化合物と、(C)脂肪族系ウレア化合物と、(D)反応性希釈剤と、(E)光重合開始剤と、を含有し、
前記(B)エポキシ化合物が、(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を含有し、
前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を9.0質量部以上、前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(C)脂肪族系ウレア化合物を9.0質量部以上含有する感光性樹脂組成物。
[2]前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を50質量部以下、前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(C)脂肪族系ウレア化合物を50質量部以下含有する[1]に記載の感光性樹脂組成物。
[3]前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物の融点が、130℃以上170℃以下である[1]または[2]に記載の感光性樹脂組成物。
[4]前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物が、3官能のエポキシ化合物を含有する[1]乃至[3]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[5]前記(B)エポキシ化合物が、常温大気圧下にて液体である(B2)液体状エポキシ化合物をさらに含有する[1]乃至[4]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[6]前記(C)脂肪族系ウレア化合物の融点が、100℃以上250℃以下である[1]乃至[5]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[7]前記(C)脂肪族系ウレア化合物が、下記一般式(1)
[8]前記R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ、独立して、炭素数1〜5個の飽和脂肪族炭化水素基である[7]に記載の感光性樹脂組成物。
[9]前記R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、メチル基である[7]に記載の感光性樹脂組成物。
[10]前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物100質量部に対して、前記(C)脂肪族系ウレア化合物を30質量部以上150質量部以下含有する[1]乃至[9]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[11]ソルダーレジスト膜の形成用である[1]乃至[10]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[12]基板にソルダーレジスト膜を形成するためのドライフィルム用である[1]乃至[11]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物。
[13][1]乃至[12]のいずれか1つに記載の感光性樹脂組成物を有するドライフィルム。
カルボキシル基含有感光性樹脂は、特に限定されず、例えば、1分子中に、感光性の不飽和二重結合を1個以上、好ましくは2個以上有するカルボキシル基含有樹脂が挙げられる。カルボキシル基含有感光性樹脂として、例えば、1分子中にエポキシ基を2個以上有する多官能エポキシ樹脂のエポキシ基の少なくとも一部に、アクリル酸やメタクリル酸(以下、「(メタ)アクリル酸」ということがある。)等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸を反応させて、エポキシ(メタ)アクリレート等のラジカル重合性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂を得、得られた該樹脂に生成した水酸基に、多塩基酸及び/または多塩基酸無水物を反応させて得られる、多塩基酸変性エポキシ(メタ)アクリレート等の多塩基酸変性ラジカル重合性不飽和モノカルボン酸化エポキシ樹脂を挙げることができる。
エポキシ化合物は、(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を含有する。また、融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物は、カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部(固形分、以下同じ。)に対して9.0質量部以上含有する。後述する(C)脂肪族系ウレア化合物とともに、融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物がカルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して9.0質量部以上含まれることにより、はんだ耐熱性と絶縁信頼性を有しつつ、解像性に優れた、艶消し外観を有する光硬化物を得ることができる。
上記した融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物がカルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して9.0質量部以上含有するとともに、脂肪族系ウレア化合物がカルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して9.0質量部以上含有することにより、解像性と絶縁信頼性を有しつつ、艶消し外観とはんだ耐熱性とに優れた光硬化物を得ることができる。脂肪族系ウレア化合物は、その化学構造中に芳香環を有さない、脂肪族のウレア化合物である。
反応性希釈剤とは、例えば、光重合性モノマーであり、1分子当たり少なくとも1つ、好ましくは1分子当たり2つ以上の重合性二重結合を有する化合物である。反応性希釈剤は、感光性樹脂組成物の光硬化を十分にして、光硬化物の耐酸性、耐熱性、耐アルカリ性等に寄与する。反応性希釈剤としては、例えば、単官能の(メタ)アクリレートモノマー、2官能以上の(メタ)アクリレートモノマー等を挙げることができる。具体例としては、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ジエチレングルコールモノ(メタ)アクリレート、2‐ヒドロキシ‐3‐フェノキシプロピル(メタ)アクリルレート、カプロラクトン変性(メタ)アクリレート等の単官能の(メタ)アクリレート、1,4‐ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6‐ヘキサンジオールジ(メタ)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、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールアジペートジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性燐酸ジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート等の2官能の(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、プロピオン酸変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等の3官能以上の(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等が挙げられる。なお、ウレタン(メタ)アクリレートが配合されることで、光硬化物に柔軟性も付与することができる。これらは単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
光重合開始剤は、特に限定されず、例えば、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−(0−アセチルオキシム)、2−(アセチルオキシイミノメチル)チオキサンテン−9−オン、1,8−オクタンジオン,1,8−ビス[9−エチル−6−ニトロ−9H−カルバゾール−3−イル]−,1,8−ビス(O−アセチルオキシム)、1,8−オクタンジオン,1,8−ビス[9−(2−エチルヘキシル)−6−ニトロ−9H−カルバゾール−3−イル]−,1,8−ビス(O−アセチルオキシム)、(Z) −(9−エチル−6−ニトロ−9H−カルバゾール−3−イル)(4−((1−メトキシプロパン−2−イル)オキシ) −2−メチルフェニル)メタノン 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、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−モルホリノフェノン)−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、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−プロパノン−1、1−ベンジル−1−(ジメチルアミノ)プロピル−4−モルホリノフェニル−ケトン等のα−アミノアルキルフェノン系光重合開始剤が挙げられる。
下記表1、2に示す各成分を下記表1、2に示す配合割合にて配合し、3本ロールを用いて室温(約25℃)にて混合分散させて、実施例1〜6、比較例1〜7にてそれぞれ使用する感光性樹脂組成物を調製した。下記表1、2に示す各成分の配合量は、特に断りのない限り質量部を示す。なお、下記表1、2中の配合量の空欄部は、配合なしを意味する。
(A)カルボキシル基含有感光性樹脂
・KAYARAD ZCR−1569H:固形分(樹脂分)65質量%、日本化薬株式会社
KAYARAD ZCR−1569Hは、エポキシ樹脂(ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂)のエポキシ基の少なくとも一部に、アクリル酸を反応させて、エポキシアクリレートを得、エポキシアクリレートの水酸基に多塩基酸を反応させることで調製される化学構造を有する、多塩基酸変性エポキシアクリレート樹脂である。
(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物
・TEPIC−HP:融点150〜156℃、3官能エポキシ化合物、日産化学工業株式会社
・YDC−1312:融点138〜145℃、2官能エポキシ化合物、日鉄ケミカル株式会社
(B2)液体状エポキシ化合物
・EPICLON 850−S:DIC社
・U−Cat3513N:融点約150℃、N’−[3−[[[(ジメチルアミノ)カルボニル]アミノ]メチル]−3,5,5−トリメチルシクロヘキシル]−N,N−ジメチルウレア、サンアプロ株式会社
・EBECRYL8405:ダイセル・サイテック株式会社
(E)光重合開始剤
・OXE02: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)、BASF社
・Irgacure 369:1−ベンジル−1−(ジメチルアミノ)プロピル−4−モルホリノフェニル−ケトン、BASF社
・ハイジライトH42M:昭和電工株式会社
難燃剤
・エクソリット OP−935:クラリアントジャパン社
硬化促進剤
・メラミン:日産化学工業株式会社
・DICY−7:三菱化学株式会社
添加剤
・AC−303:分散剤、共栄社化学株式会社
着色剤
・デンカブラック:電気化学工業株式会社
非反応性希釈剤
・EDGAC:三洋化成品株式会社
・TEPIC−SP:融点95〜125℃、日産化学工業株式会社
・YX−4000:融点約105℃、三菱ケミカル株式会社
ドライフィルム作製用支持フィルム:ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(フィルムの厚さ12μm)、比較例1については、艶消し処理剤で表面をコーティング処理したPETフィルムを使用した。
支持フィルムへの感光性樹脂組成物の塗工方法:バーコータ法(予備乾燥後のドライフィルムの厚さが25μmになるよう塗布)
予備乾燥:110℃、5分
評価基板:フレキシブル基板(ポリイミドフィルム、フィルム厚さ25μm、導体厚12.5μm)
評価基板の表面処理:5質量%硫酸を用いた表面処理
評価基板へのドライフィルムのラミネート条件:50℃、加圧0.5MPa、真空30s/加圧30s
露光処理(光硬化処理):投影露光装置(光源は高圧水銀灯、USHIO株式会社製)にて感光性樹脂組成物の塗膜上に紫外線(波長300〜400nm)を150mJ/cm2照射して露光
現像:1質量%炭酸ナトリウム水溶液 温度30℃、スプレー圧0.2MPa、現像時間60秒
熱硬化処理(ポストキュア):150℃、60分
(1)グロス値(艶消し外観)
塗膜表面と、光沢計VG−2000(日本電色工業株式会社)を用い、60度鏡面反射率を測定した。グロス値55%以下にて、艶消し外観が得られたと評価した。
所定のフォトマスク(ビアの開口径φ200μm)を介して感光性樹脂組成物の塗膜を露光処理後、現像にて開口させたフォトビア直径を金属顕微鏡にて測定した。
上記試験サンプル作製工程にて作製した試験サンプルについて、硬化塗膜の上に電磁波シールドフィルム(タツタ電線株式会社製SF−PC5000)を貼った上面を陽極に、上記評価基板の導体である銅を陰極に、それぞれ、接続した。次いで、60℃、湿度95%の恒温恒湿槽の中で、50V印加を行い、イオンマイグレーションテスター(IMV社製、「MIG−8600B/128」)を用いて抵抗値の連続測定を行った。50V印加時を測定開始時間とし、抵抗値が1.0E+6(1.0×106)Ω未満に低下するまでの時間を計測し、これを絶縁破壊時間とし、以下の基準に従って厚さ方向(Z軸方向)の絶縁信頼性を評価した。
◎:絶縁破壊時間1500時間以上。
○:絶縁破壊時間1000時間以上1500時間未満。
△:絶縁破壊時間500時間以上1000時間未満。
×:絶縁破壊時間500時間未満。
試験サンプルの硬化塗膜を、JIS C−6481の試験方法に従って、260℃のはんだ槽に10秒間浸せき後、セロハンテープによるピーリング試験を1サイクルとし、これを1〜3回繰り返した後の塗膜状態を目視により観察し、以下の基準に従って評価した。
◎:3サイクル繰り返し後も塗膜に変化が認められない。
○:3サイクル繰り返し後の塗膜にほんの僅か変化が認められる。
△:2サイクル繰り返し後の塗膜に変化が認められる。
×:1サイクル後の塗膜に剥離が認められる。
Claims (13)
- (A)カルボキシル基含有感光性樹脂と、(B)エポキシ化合物と、(C)脂肪族系ウレア化合物と、(D)反応性希釈剤と、(E)光重合開始剤と、を含有し、
前記(B)エポキシ化合物が、(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を含有し、
前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を9.0質量部以上、前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(C)脂肪族系ウレア化合物を9.0質量部以上含有する感光性樹脂組成物。 - 前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物を50質量部以下、前記(A)カルボキシル基含有感光性樹脂100質量部に対して前記(C)脂肪族系ウレア化合物を50質量部以下含有する請求項1に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物の融点が、130℃以上170℃以下である請求項1または2に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物が、3官能のエポキシ化合物を含有する請求項1乃至3のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(B)エポキシ化合物が、常温大気圧下にて液体である(B2)液体状エポキシ化合物をさらに含有する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(C)脂肪族系ウレア化合物の融点が、100℃以上250℃以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、それぞれ、独立して、炭素数1〜5個の飽和脂肪族炭化水素基である請求項7に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7は、メチル基である請求項7に記載の感光性樹脂組成物。
- 前記(B1)融点が130℃以上の結晶性エポキシ化合物100質量部に対して、前記(C)脂肪族系ウレア化合物を30質量部以上150質量部以下含有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- ソルダーレジスト膜の形成用である請求項1乃至10のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 基板にソルダーレジスト膜を形成するためのドライフィルム用である請求項1乃至11のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物。
- 請求項1乃至12のいずれか1項に記載の感光性樹脂組成物を有するドライフィルム。
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