JP2022058666A - Photosensitive resin composition, photosensitive element, printed wiring board, and method for manufacturing printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光性樹脂組成物、感光性エレメント、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法に関する。 The present invention relates to a photosensitive resin composition, a photosensitive element, a printed wiring board, and a method for manufacturing a printed wiring board.
プリント配線板分野では、プリント配線板上に永久マスクレジストを形成することが行われている。永久マスクレジストは、プリント配線板の使用時において、導体層の腐食を防止したり、導体層間の電気絶縁性を保持したりする役割を有している。近年、永久マスクレジストは、半導体素子をプリント配線板上にはんだを介してフリップチップ実装、ワイヤボンディング実装等を行う工程においても、プリント配線板の導体層の不要な部分にはんだが付着することを防ぐ、はんだレジスト膜としての役割も有している。 In the field of printed wiring boards, permanent mask resists are formed on printed wiring boards. The permanent mask resist has a role of preventing corrosion of the conductor layer and maintaining electrical insulation between the conductor layers when the printed wiring board is used. In recent years, permanent mask resists have prevented solder from adhering to unnecessary parts of the conductor layer of a printed wiring board even in the process of flip-chip mounting, wire bonding, etc. of semiconductor elements on a printed wiring board via solder. It also has a role as a solder resist film to prevent it.
従来、永久マスクレジストは、熱硬化性樹脂組成物を用いてスクリーン印刷する方法、又は、感光性樹脂組成物を用いた写真法で作製されている。例えば、FC(Flip Chip)、TAB(Tape Automated Bonding)及びCOF(Chip On Film)といった実装方式を用いたフレキシブル配線板においては、ICチップ、電子部品又はLCD(液晶ディスプレイ)パネルと接続配線パターン部分を除いて、熱硬化性樹脂ペーストをスクリーン印刷し、熱硬化して永久マスクレジストを形成している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a permanent mask resist has been produced by a method of screen printing using a thermosetting resin composition or a photographic method using a photosensitive resin composition. For example, in a flexible wiring board using a mounting method such as FC (Flip Chip), TAB (Tape Automated Bonding), and COF (Chip On Film), an IC chip, an electronic component, or an LCD (liquid crystal display) panel and a connection wiring pattern portion are used. The heat-curable resin paste is screen-printed and heat-cured to form a permanent mask resist (see, for example, Patent Document 1).
また、電子部品に搭載されているBGA(ボールグリッドアレイ)、CSP(チップサイズパッケージ)等の半導体パッケージ基板においては、(1)半導体パッケージ基板上にはんだを介して半導体素子をフリップチップ実装するために、(2)半導体素子と半導体パッケージ基板とをワイヤボンディング接合するために、(3)半導体パッケージ基板をマザーボード基板上にはんだ接合するためには、その接合部分の永久マスクレジストを除去する必要がある。永久マスクレジストの像形成には、感光性樹脂組成物を塗布し乾燥した後に選択的に紫外線等の活性光線を照射して硬化させ、未照射部分のみを現像で除去して像形成する写真法が用いられている。写真法は、その作業性の良さから大量生産に適しているため、電子材料業界では感光性材料の像形成に広く用いられている。(例えば、特許文献2参照)。 Further, in semiconductor package substrates such as BGA (ball grid array) and CSP (chip size package) mounted on electronic components, (1) in order to flip-chip mount semiconductor elements on the semiconductor package substrate via solder. In addition, in order to (2) wire bond the semiconductor element and the semiconductor package substrate, and (3) solder bond the semiconductor package substrate onto the motherboard substrate, it is necessary to remove the permanent mask resist at the bonded portion. be. To form an image of a permanent mask resist, a photosensitive resin composition is applied, dried, and then selectively irradiated with active light such as ultraviolet rays to cure it, and only the unirradiated portion is removed by development to form an image. Is used. Since the photographic method is suitable for mass production due to its good workability, it is widely used in the electronic materials industry for image formation of photosensitive materials. (See, for example, Patent Document 2).
一方、従来の感光性樹脂組成物から形成される永久マスクレジストは、高温等の厳しい環境下で、アンダーフィルとの密着性が十分でなく、また、永久マスクレジストにクラックが発生してしまうことがある。 On the other hand, the permanent mask resist formed from the conventional photosensitive resin composition does not have sufficient adhesion to the underfill in a harsh environment such as high temperature, and cracks occur in the permanent mask resist. There is.
そこで、本発明の目的は、アンダーフィルに対して優れた密着性を有し、クラックの発生を低減した永久マスクレジストを形成できる感光性樹脂組成物、当該感光性樹脂組成物を用いた感光性エレメント、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is a photosensitive resin composition having excellent adhesion to underfill and capable of forming a permanent mask resist with reduced generation of cracks, and a photosensitive resin composition using the photosensitive resin composition. It is an object of the present invention to provide an element, a printed wiring board, and a method for manufacturing a printed wiring board.
本発明の第1の態様は、(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂、(B)エポキシ化合物、(C)光重合開始剤及び(D)光重合性化合物を含有し、(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂に含まれるカルボキシル基に対する、(B)エポキシ化合物に含まれるエポキシ基の当量比が、1.2~4.0である感光性樹脂組成物に関する。
本発明の第2の態様は、支持フィルムと、上記感光性樹脂組成物からなる感光層とを備える、感光性エレメントに関する。
本発明の第3の態様は、上記感光性樹脂組成物により形成された永久マスクレジストを具備するプリント配線板に関する。
本発明の第4の態様は、基板上に上記感光性樹脂組成物又は上記感光性エレメントを用いて感光層を形成する工程と、該感光層を露光及び現像してレジストパターンを形成する工程と、該レジストパターンを硬化して永久マスクレジストを形成する工程とを含むプリント配線板の製造方法に関する。
The first aspect of the present invention contains (A) an acid-modified vinyl group-containing epoxy resin, (B) an epoxy compound, (C) a photopolymerization initiator and (D) a photopolymerizable compound, and (A) acid-modified. The present invention relates to a photosensitive resin composition in which the equivalent ratio of the epoxy group contained in the (B) epoxy compound to the carboxyl group contained in the vinyl group-containing epoxy resin is 1.2 to 4.0.
A second aspect of the present invention relates to a photosensitive element including a support film and a photosensitive layer made of the above-mentioned photosensitive resin composition.
A third aspect of the present invention relates to a printed wiring board provided with a permanent mask resist formed of the photosensitive resin composition.
A fourth aspect of the present invention includes a step of forming a photosensitive layer on a substrate using the photosensitive resin composition or the photosensitive element, and a step of exposing and developing the photosensitive layer to form a resist pattern. The present invention relates to a method for manufacturing a printed wiring board, which comprises a step of curing the resist pattern to form a permanent mask resist.
本発明によれば、アンダーフィルに対して優れた密着性を有し、クラックの発生を低減した永久マスクレジストを形成できる感光性樹脂組成物、それを用いた感光性エレメント、プリント配線板及びプリント配線板の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, a photosensitive resin composition having excellent adhesion to underfill and capable of forming a permanent mask resist with reduced crack generation, a photosensitive element using the same, a printed wiring board and a printed circuit board. A method for manufacturing a wiring board can be provided.
以下、本発明の一実施形態について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものでない。以下の実施の形態において、その構成要素(要素ステップ等も含む)は特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。このことは、数値及び範囲についても同様であり、本発明を不当に制限するものではないと解釈すべきである。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described, but the present invention is not limited thereto. Needless to say, in the following embodiments, the components (including element steps and the like) are not necessarily essential unless otherwise specified or clearly considered to be essential in principle. This also applies to numerical values and ranges, and should be construed as not unreasonably limiting the present invention.
なお、本明細書において、「層」との語は、平面図として観察したときに、全面に形成されている形状の構造に加え、一部に形成されている形状の構造も包含される。本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。本明細書において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書中に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値又は下限値は、他の段階の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本明細書中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。「A又はB」とは、A及びBのどちらか一方を含んでいればよく、両方とも含んでいてもよい。以下で例示する材料は、特に断らない限り、1種単独又は2種以上を混合して使用することができる。組成物中の各成分の含有量は、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。 In addition, in this specification, the term "layer" includes not only the structure having a shape formed on the entire surface but also the structure having a shape partially formed when observed as a plan view. In the present specification, the term "process" is used not only as an independent process but also as a term as long as the intended purpose of the process is achieved even if it cannot be clearly distinguished from other processes. included. In the present specification, the numerical range indicated by using "-" indicates a range including the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively. In the numerical range described stepwise in the present specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of one step may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range of another step. Further, in the numerical range described in the present specification, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the examples. "A or B" may include either A or B, and may include both. Unless otherwise specified, the materials exemplified below may be used alone or in admixture of two or more. The content of each component in the composition means the total amount of the plurality of substances present in the composition when a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, unless otherwise specified.
[感光性樹脂組成物]
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂(以下、(A)成分と称する場合がある。)、(B)エポキシ化合物(以下、(B)成分と称する場合がある。)、(C)光重合開始剤(以下、(C)成分と称する場合がある。)及び(D)光重合性化合物(以下、(D)成分と称する場合がある。)を含有し、(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂に含まれるカルボキシル基に対する、(B)エポキシ化合物に含まれるエポキシ基の当量比が、1.2~4.0である。
[Photosensitive resin composition]
The photosensitive resin composition of the present embodiment is referred to as (A) acid-modified vinyl group-containing epoxy resin (hereinafter, may be referred to as (A) component), (B) epoxy compound (hereinafter, referred to as (B) component). (C), (C) photopolymerization initiator (hereinafter, may be referred to as (C) component) and (D) photopolymerizable compound (hereinafter, may be referred to as (D) component). The equivalent ratio of the epoxy group contained in the (B) epoxy compound to the carboxyl group contained in the (A) acid-modified vinyl group-containing epoxy resin is 1.2 to 4.0.
上記感光性樹脂組成物は、アンダーフィルに対して優れた密着性を有し、クラックの発生を低減した永久マスクレジストを形成することができる。また、上記感光性樹脂組成物は、流動性に優れ、銅基板に対する密着性に優れる永久マスクレジストを形成することができる。さらに、上記感光性樹脂組成物は、プリント配線板製造に用いられる感光性樹脂組成物に求められる解像性、電気絶縁性、はんだ耐熱性、耐熱衝撃性、耐溶剤性、耐酸性及び耐アルカリ性といった性能にも優れている。 The photosensitive resin composition has excellent adhesion to underfill and can form a permanent mask resist in which the occurrence of cracks is reduced. In addition, the photosensitive resin composition can form a permanent mask resist having excellent fluidity and adhesion to a copper substrate. Further, the photosensitive resin composition has resolution, electrical insulation, solder heat resistance, heat impact resistance, solvent resistance, acid resistance and alkali resistance required for the photosensitive resin composition used for manufacturing printed wiring boards. It is also excellent in performance.
<(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂>
(A)成分は、エポキシ樹脂とビニル基を有する有機酸との反応物を酸変性した樹脂であり、ビニル基及びカルボキシル基を含む樹脂である。(A)成分として、例えば、エポキシ樹脂とビニル基含有モノカルボン酸とを反応させて得られるエステル化物に、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を付加した付加反応物を用いることができる。
<(A) Acid-modified vinyl group-containing epoxy resin>
The component (A) is a resin obtained by acid-modifying a reaction product of an epoxy resin and an organic acid having a vinyl group, and is a resin containing a vinyl group and a carboxyl group. As the component (A), for example, an addition reaction product obtained by adding a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride to an esterified product obtained by reacting an epoxy resin with a vinyl group-containing monocarboxylic acid can be used.
(A)成分としては、例えば、エポキシ樹脂として、ビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂(a1)(以下、エポキシ樹脂(a1)と称する場合がある。)を用いて得られる酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂(A1)(以下、(A1)成分と称する場合がある。)、エポキシ樹脂(a1)以外のエポキシ樹脂(a2)(以下、エポキシ樹脂(a2)と称する場合がある。)を用いて得られる酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂(A2)(以下、(A2)成分と称する場合がある。)等が挙げられる。これらを単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the component (A), for example, an acid-modified vinyl group-containing epoxy resin (A1) obtained by using a bisphenol novolak type epoxy resin (a1) (hereinafter, may be referred to as an epoxy resin (a1)) as an epoxy resin. ) (Hereinafter, it may be referred to as a component (A1)), acid modification obtained by using an epoxy resin (a2) other than the epoxy resin (a1) (hereinafter, may be referred to as an epoxy resin (a2)). Examples thereof include a vinyl group-containing epoxy resin (A2) (hereinafter, may be referred to as a component (A2)). These can be used alone or in combination of two or more.
(エポキシ樹脂(a1))
エポキシ樹脂(a1)としては、例えば、下記一般式(I)又は(II)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂が挙げられ、一般式(II)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂が好ましい。
(Epoxy resin (a1))
Examples of the epoxy resin (a1) include an epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (I) or (II), and an epoxy resin having a structural unit represented by the general formula (II) can be used. preferable.
式(I)中、R11は水素原子又はメチル基を示し、複数のR11は同一でも異なっていてもよい。Y1及びY2はそれぞれ独立に水素原子又はグリシジル基を示すが、Y1及びY2の少なくとも一方はグリシジル基である。 In formula (I), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 11 may be the same or different. Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or a glycidyl group, but at least one of Y 1 and Y 2 is a glycidyl group.
解像性を向上させる観点から、R11は、水素原子であることが好ましく、Y1及びY2は、グリシジル基であることが好ましい。 From the viewpoint of improving the resolution, R 11 is preferably a hydrogen atom, and Y 1 and Y 2 are preferably glycidyl groups.
エポキシ樹脂(a1)中の一般式(I)で表される構造単位数は、1以上であり、10~100、15~80又は15~70であってもよい。構造単位数が上記範囲内であると、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性を向上し易くなる。ここで、構造単位の構造単位数は、単一の分子においては整数値を示し、複数種の分子の集合体においては平均値である有理数を示す。以下、構造単位の構造単位数については同様である。 The number of structural units represented by the general formula (I) in the epoxy resin (a1) is 1 or more, and may be 10 to 100, 15 to 80, or 15 to 70. When the number of structural units is within the above range, it becomes easy to improve the adhesion to the underfill, the heat resistance, and the electrical insulation. Here, the number of structural units of the structural unit indicates an integer value in a single molecule and a rational number which is an average value in an aggregate of a plurality of types of molecules. Hereinafter, the same applies to the number of structural units.
式(II)中、R12は水素原子又はメチル基を示し、複数のR12は同一でも異なっていてもよい。Y3及びY4はそれぞれ独立に水素原子又はグリシジル基を示すが、Y3及びY4の少なくとも一方はグリシジル基である。 In formula (II), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 12s may be the same or different. Y 3 and Y 4 each independently represent a hydrogen atom or a glycidyl group, but at least one of Y 3 and Y 4 is a glycidyl group.
解像性を向上させる観点から、R12は、水素原子であることが好ましく、Y3及びY4は、グリシジル基であることが好ましい。 From the viewpoint of improving the resolution, R 12 is preferably a hydrogen atom, and Y 3 and Y 4 are preferably glycidyl groups.
エポキシ樹脂(a1)中の一般式(II)で表される構造単位数は、1以上であり、10~100、15~80又は15~70であってもよい。構造単位数が上記範囲内であると、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性を向上し易くなる。 The number of structural units represented by the general formula (II) in the epoxy resin (a1) is 1 or more, and may be 10 to 100, 15 to 80, or 15 to 70. When the number of structural units is within the above range, it becomes easy to improve the adhesion to the underfill, the heat resistance, and the electrical insulation.
一般式(II)において、R12が水素原子であり、Y3及びY4がグリシジル基であるエポキシ樹脂は、EXA-7376シリーズ(DIC(株)製、商品名)として、また、R12がメチル基であり、Y3及びY4がグリシジル基であるエポキシ樹脂は、EPON SU8シリーズ(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名)として商業的に入手可能である。 In the general formula (II), the epoxy resin in which R 12 is a hydrogen atom and Y 3 and Y 4 are glycidyl groups is used as EXA-7376 series (manufactured by DIC Co., Ltd., trade name), and R 12 is used. Epoxy resins that are methyl groups and have glycidyl groups Y3 and Y4 are commercially available as EPON SU8 Series (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., trade name).
(エポキシ樹脂(a2))
エポキシ樹脂(a2)は、エポキシ樹脂(a1)とは異なるエポキシ樹脂であれば特に制限はないが、アンダーフィルとの密着性を向上させる観点から、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びトリフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
(Epoxy resin (a2))
The epoxy resin (a2) is not particularly limited as long as it is an epoxy resin different from the epoxy resin (a1), but from the viewpoint of improving the adhesion to the underfill, a novolak type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, and a bisphenol. It is preferably at least one selected from the group consisting of an F-type epoxy resin and a triphenol methane-type epoxy resin.
ノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(III)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂が挙げられる。ビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(IV)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂が挙げられる。トリフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(V)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the novolak type epoxy resin include epoxy resins having a structural unit represented by the following general formula (III). Examples of the bisphenol A type epoxy resin or the bisphenol F type epoxy resin include epoxy resins having a structural unit represented by the following general formula (IV). Examples of the triphenol methane type epoxy resin include epoxy resins having a structural unit represented by the following general formula (V).
エポキシ樹脂(a2)は、一般式(III)で表される構造単位を有するノボラック型エポキシ樹脂及び一般式(IV)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。一般式(IV)で表される構造単位を有するエポキシ樹脂は、ビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましい。 The epoxy resin (a2) may be at least one selected from a novolak type epoxy resin having a structural unit represented by the general formula (III) and an epoxy resin having a structural unit represented by the general formula (IV). More preferred. The epoxy resin having the structural unit represented by the general formula (IV) is preferably a bisphenol F type epoxy resin.
エポキシ樹脂(a2)としては、下記一般式(III)で表される構造単位を有するノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。このような構造単位を有するノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、下記一般式(III’)で表されるノボラック型エポキシ樹脂が挙げられる。 As the epoxy resin (a2), a novolak type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (III) is preferable. Examples of the novolak type epoxy resin having such a structural unit include a novolak type epoxy resin represented by the following general formula (III').
式(III)及び(III’)中、R13は水素原子又はメチル基を示し、Y5は水素原子又はグリシジル基を示すが、Y5の少なくとも一つはグリシジル基である。式(III’)中、n1は1以上の数であり、複数のR13及びY5は、同一でも異なっていてもよい。 In formulas (III) and (III'), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, Y 5 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, but at least one of Y 5 is a glycidyl group. In formula (III'), n 1 is a number of 1 or more, and a plurality of R 13 and Y 5 may be the same or different.
解像性を向上させる観点から、R13は、水素原子であることが好ましい。一般式(III’)中、水素原子であるY5とグリシジル基であるY5とのモル比が、解像性を向上させる観点から、0/100~30/70又は0/100~10/90であってもよい。このモル比からも分かるように、Y5の少なくとも一つはグリシジル基である。 From the viewpoint of improving the resolution, R 13 is preferably a hydrogen atom. In the general formula (III'), the molar ratio of Y 5 which is a hydrogen atom and Y 5 which is a glycidyl group is 0/100 to 30/70 or 0/100 to 10 / from the viewpoint of improving the resolution. It may be 90. As can be seen from this molar ratio, at least one of Y5 is a glycidyl group.
n1は1以上であるが、10~200、30~150又は30~100であってもよい。n1が上記範囲内であると、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性が向上し易くなる。 n 1 is 1 or more, but may be 10 to 200, 30 to 150, or 30 to 100. When n 1 is within the above range, the adhesion to the underfill, heat resistance, and electrical insulation are likely to be improved.
一般式(III’)で表されるノボラック型エポキシ樹脂としては、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が挙げられる。これらのノボラック型エポキシ樹脂は、例えば、公知の方法でフェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとを反応させることにより得ることができる。 Examples of the novolak type epoxy resin represented by the general formula (III') include phenol novolac type epoxy resin and cresol novolak type epoxy resin. These novolak-type epoxy resins can be obtained, for example, by reacting a phenol novolak resin or a cresol novolak resin with epichlorohydrin by a known method.
一般式(III’)で表されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂としては、例えば、YDCN-701、YDCN-702、YDCN-703、YDCN-704、YDCN-704L、YDPN-638、YDPN-602(以上、新日鐵化学(株)製、商品名)、DEN-431、DEN-439(以上、ダウケミカル(株)製、商品名)、EOCN-120、EOCN-102S、EOCN-103S、EOCN-104S、EOCN-1012、EOCN-1025、EOCN-1027、BREN(以上、日本化薬(株)製、商品名)、EPN-1138、EPN-1235、EPN-1299(以上、BASF社製、商品名)、N-730、N-770、N-865、N-665、N-673、VH-4150、VH-4240(以上、DIC(株)製、商品名)等が商業的に入手可能である。 Examples of the phenol novolac type epoxy resin or cresol novolac type epoxy resin represented by the general formula (III') include YDCN-701, YDCN-702, YDCN-703, YDCN-704, YDCN-704L, YDPN-638. YDPN-602 (above, manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., trade name), DEN-431, DEN-439 (above, manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name), EOCN-120, EOCN-102S, EOCN- 103S, EOCN-1012S, EOCN-1012, EOCN-1025, EOCN-1027, BREN (above, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name), EPN-1138, EPN-1235, EPN-1299 (above, BASF) (Product name), N-730, N-770, N-865, N-665, N-673, VH-4150, VH-4240 (above, product name manufactured by DIC Co., Ltd.), etc. are commercially available. It is available.
エポキシ樹脂(a2)として、下記一般式(IV)で表される構造単位を有するビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂が好ましく挙げられる。このような構造単位を有するエポキシ樹脂としては、例えば、一般式(IV’)で表されるビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂が挙げられる。 As the epoxy resin (a2), a bisphenol A type epoxy resin or a bisphenol F type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (IV) is preferably mentioned. Examples of the epoxy resin having such a structural unit include a bisphenol A type epoxy resin represented by the general formula (IV') or a bisphenol F type epoxy resin.
式(IV)及び(IV’)中、R14は水素原子又はメチル基を示し、複数存在するR14は同一でも異なっていてもよく、Y6は水素原子又はグリシジル基を示す。式(IV’)中、n2は1以上の数を示し、n2が2以上の場合、複数のY6は同一でも異なっていてもよく、少なくとも一つのY6はグリシジル基である。 In formulas (IV) and (IV'), R 14 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 14 may be the same or different, and Y 6 represents a hydrogen atom or a glycidyl group. In formula (IV'), n 2 represents a number of 1 or more, and when n 2 is 2 or more, the plurality of Y 6s may be the same or different, and at least one Y 6 is a glycidyl group.
解像性を向上させる観点から、R14は水素原子であることが好ましく、Y6はグリシジル基であることが好ましい。 From the viewpoint of improving the resolution, R 14 is preferably a hydrogen atom, and Y 6 is preferably a glycidyl group.
n2は1以上を示すが、10~100、10~80又は15~60であってもよい。n2が上記範囲内であると、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性が向上し易くなる。 n 2 indicates 1 or more, but may be 10 to 100, 10 to 80, or 15 to 60. When n 2 is within the above range, the adhesion to the underfill, heat resistance, and electrical insulation are likely to be improved.
一般式(IV)中のY6がグリシジル基であるビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂は、例えば、一般式(IV)中のY6が水素原子であるビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂の水酸基(-OY6)とエピクロルヒドリンとを反応させることにより得ることができる。 The bisphenol A type epoxy resin or bisphenol F type epoxy resin in which Y 6 in the general formula (IV) is a glycidyl group is, for example, a bisphenol A type epoxy resin or bisphenol in which Y 6 in the general formula (IV) is a hydrogen atom. It can be obtained by reacting a hydroxyl group (-OY 6 ) of an F-type epoxy resin with epichlorohydrin.
水酸基とエピクロルヒドリンとの反応を促進するためには、反応温度50~120℃でアルカリ金属水酸化物存在下、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド等の極性有機溶剤中で反応を行うことが好ましい。反応温度が上記範囲内であると、反応が遅くなりすぎることがなく、副反応を抑制することができる。 In order to promote the reaction between the hydroxyl group and epichlorohydrin, it is preferable to carry out the reaction at a reaction temperature of 50 to 120 ° C. in the presence of an alkali metal hydroxide in a polar organic solvent such as dimethylformamide, dimethylacetamide or dimethyl sulfoxide. When the reaction temperature is within the above range, the reaction does not become too slow and side reactions can be suppressed.
一般式(IV’)で表されるビスフェノールA型エポキシ樹脂又はビスフェノールF型エポキシ樹脂としては、例えば、エピコート807、815、825、827、828、834、1001、1004、1007及び1009(以上、ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名)、DER-330、DER-301、DER-361(以上、ダウケミカル(株)製、商品名)、YD-8125、YDF-170、YDF-170、YDF-175S、YDF-2001、YDF-2004、YDF-8170(以上、新日鐵化学(株)製、商品名)等が商業的に入手可能である。 Examples of the bisphenol A type epoxy resin or the bisphenol F type epoxy resin represented by the general formula (IV') include Epicoat 807, 815, 825, 827, 828, 834, 1001, 1004, 1007 and 1009 (all of which are Japan). Epoxy Resin Co., Ltd., trade name), DER-330, DER-301, DER-361 (above, Dow Chemical Co., Ltd., trade name), YD-8125, YDF-170, YDF-170, YDF- 175S, YDF-2001, YDF-2004, YDF-8170 (all manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd., trade name) and the like are commercially available.
エポキシ樹脂(a2)としては、下記の一般式(V)で表される構造単位を有するトリフェノールメタン型エポキシ樹脂が好ましく挙げられる。このような構造単位を有するトリフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、例えば、一般式(V’)で表されるトリフェノールメタン型エポキシ樹脂が挙げられる。 As the epoxy resin (a2), a triphenol methane type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (V) is preferably mentioned. Examples of the triphenol methane type epoxy resin having such a structural unit include a triphenol methane type epoxy resin represented by the general formula (V').
式(V)及び(V’)中、Y7は水素原子又はグリシジル基を示し、複数のY7は同一でも異なっていてもよく、少なくとも一つのY7はグリシジル基である。式(V’)中、n3は1以上の数を示す。 In formulas (V) and (V'), Y 7 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, and a plurality of Y 7s may be the same or different, and at least one Y 7 is a glycidyl group. In the formula (V'), n 3 represents a number of 1 or more.
解像性を向上させる観点から、Y7における水素原子であるY7とグリシジル基であるY7とのモル比が、0/100~30/70であってもよい。このモル比からも分かるように、Y7の少なくとも一つはグリシジル基である。 From the viewpoint of improving the resolution, the molar ratio of Y 7 which is a hydrogen atom and Y 7 which is a glycidyl group in Y 7 may be 0/100 to 30/70. As can be seen from this molar ratio, at least one of Y7 is a glycidyl group.
n3は1以上であるが、10~100、15~80又は15~70であってもよい。n3が上記範囲内であると、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性が向上し易くなる。 n 3 is 1 or more, but may be 10 to 100, 15 to 80, or 15 to 70. When n 3 is within the above range, the adhesion to the underfill, heat resistance, and electrical insulation are likely to be improved.
一般式(V’)で表されるトリフェノールメタン型エポキシ樹脂としては、例えば、FAE-2500、EPPN-501H、EPPN-502H(以上、日本化薬(株)製、商品名)等が商業的に入手可能である。 As the triphenol methane type epoxy resin represented by the general formula (V'), for example, FAE-2500, EPPN-501H, EPPN-502H (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name) and the like are commercially available. It is available at.
(A1)成分及び(A2)成分は、解像性を向上させる観点から、エポキシ樹脂(a1)及びエポキシ樹脂(a2)(以下、まとめて「(a)成分」と称する場合がある。)と、ビニル基含有モノカルボン酸(b)(以下、(b)成分と称する場合がある。)とを反応させて得られるエステル化物(A1’)及び(A2’)(以下、まとめて「(A’)成分」と称する場合がある。)に、飽和又は不飽和多塩基酸無水物(c)(以下、(c)成分と称する場合がある。)を付加した付加反応物であることが好ましい。 The components (A1) and (A2) are referred to as an epoxy resin (a1) and an epoxy resin (a2) (hereinafter, may be collectively referred to as "component (a)") from the viewpoint of improving resolution. , A vinyl group-containing monocarboxylic acid (b) (hereinafter, may be referred to as a component (b)) and an esterified product (A1') and (A2') (hereinafter collectively referred to as "(A)". It is preferably an addition reaction product obtained by adding a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride (c) (hereinafter, may be referred to as a component (c)) to a) component. ..
(ビニル基含有モノカルボン酸(b))
(b)成分としては、例えば、アクリル酸、アクリル酸の二量体、メタクリル酸、β-フルフリルアクリル酸、β-スチリルアクリル酸、桂皮酸、クロトン酸、α-シアノ桂皮酸等のアクリル酸誘導体、水酸基含有アクリレートと二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物、ビニル基含有モノグリシジルエーテル又はビニル基含有モノグリシジルエステルと二塩基酸無水物との反応生成物である半エステル化合物が挙げられる。
(Vinyl group-containing monocarboxylic acid (b))
Examples of the component (b) include acrylic acid, a dimer of acrylic acid, methacrylic acid, β-fulfurylacrylic acid, β-styrylacrylic acid, cinnamic acid, crotonic acid, and acrylic acid such as α-cyanoceramic acid. A semi-ester compound which is a reaction product of a derivative, a hydroxyl group-containing acrylate and a dibasic acid anhydride, a vinyl group-containing monoglycidyl ether or a semi-ester which is a reaction product of a vinyl group-containing monoglycidyl ester and a dibasic acid anhydride. Examples include compounds.
半エステル化合物は、例えば、水酸基含有アクリレート、ビニル基含有モノグリシジルエーテル又はビニル基含有モノグリシジルエステルと二塩基酸無水物とを等モル比で反応させることで得られる。(b)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 The semi-ester compound can be obtained, for example, by reacting a hydroxyl group-containing acrylate, a vinyl group-containing monoglycidyl ether or a vinyl group-containing monoglycidyl ester with a dibasic acid anhydride in an equimolar ratio. The component (b) can be used alone or in combination of two or more.
水酸基含有アクリレート、ビニル基含有モノグリシジルエーテル及びビニル基含有モノグリシジルエステルとしては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ポリエチレングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコールモノメタクリレート、トリメチロールプロパンジアクリレート、トリメチロールプロパンジメタクリレート、ペンタエリスルトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリメタクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリスリトールペンタメタクリレート、グリシジルアクリレート及びグリシジルメタクリレートが挙げられる。 Examples of the hydroxyl group-containing acrylate, vinyl group-containing monoglycidyl ether and vinyl group-containing monoglycidyl ester include hydroxyethyl acrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate, hydroxybutyl acrylate, hydroxybutyl methacrylate and polyethylene glycol monoacrylate. , Polyethylene Glycol Monomethacrylate, Trimethylol Propane Diacrylate, Trimethylol Propane Dimethacrylate, Pentaerythritol Triacrylate, Pentaerythritol Trimethacrylate, Dipentaerythritol Pentaacrylate, Pentaerythritol Pentamethacrylate, Glysidylacrylate and Glysidyl Methacrylate.
二塩基酸無水物としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エチルヘキサヒドロ無水フタル酸及び無水イタコン酸が挙げられる。 Examples of the dibasic acid anhydride include succinic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, ethyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride. , Ethylhexahydrophthalic anhydride and phthalic anhydride.
上記(a)成分と(b)成分との反応において、(a)成分のエポキシ基1当量に対して、(b)成分が0.6~1.05当量となる比率で反応させることが好ましく、0.8~1.0当量となる比率で反応させることがより好ましい。このような比率で反応させることで、光重合性が向上する、すなわち光感度が大きくなるので、解像性が向上する。 In the reaction between the component (a) and the component (b), it is preferable to react the component (b) at a ratio of 0.6 to 1.05 equivalent to 1 equivalent of the epoxy group of the component (a). , It is more preferable to react at a ratio of 0.8 to 1.0 equivalent. By reacting at such a ratio, the photopolymerizability is improved, that is, the photosensitivity is increased, so that the resolution is improved.
(a)成分及び(b)成分は、有機溶剤に溶かして反応させることができる。有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、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;メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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エチルエーテル、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、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート等のエステル類;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が挙げられる。 The component (a) and the component (b) can be dissolved in an organic solvent and reacted. Examples of the organic solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene; methyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether and dipropylene glycol. Glycol ethers such as monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether; esters such as ethyl acetate, butyl acetate, butyl cellosolve acetate, carbitol acetate; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; petroleum Examples thereof include petroleum-based solvents such as ether, petroleum naphtha, hydrocarbon petroleum naphtha, and solvent naphtha.
(a)成分と(b)成分との反応を促進させるために触媒を用いてもよい。触媒としては、例えば、トリエチルアミン、ベンジルメチルアミン、メチルトリエチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロライド、ベンジルトリメチルアンモニウムブロマイド、ベンジルトリメチルアンモニウムアイオダイド及びトリフェニルホスフィンが挙げられる。
(a)成分と(b)成分との反応を促進する観点から、触媒の使用量は、(a)成分と(b)成分との合計100質量部に対して、0.01~10質量部、0.05~2質量部又は0.1~1質量部であってもよい。
A catalyst may be used to promote the reaction between the component (a) and the component (b). Examples of the catalyst include triethylamine, benzylmethylamine, methyltriethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium chloride, benzyltrimethylammonium bromide, benzyltrimethylammonium iodide and triphenylphosphine.
From the viewpoint of promoting the reaction between the component (a) and the component (b), the amount of the catalyst used is 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the component (a) and the component (b). , 0.05 to 2 parts by mass or 0.1 to 1 part by mass.
反応中の重合を防止する目的で、重合禁止剤を使用することが好ましい。重合禁止剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール等が挙げられる。重合禁止剤の使用量は、組成物の貯蔵安定性を向上させる観点から、(a)成分と(b)成分との合計100質量部に対して、0.01~1質量部、0.02~0.8質量部又は0.04~0.5質量部であってもよい。 It is preferable to use a polymerization inhibitor for the purpose of preventing polymerization during the reaction. Examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, pyrogallol and the like. From the viewpoint of improving the storage stability of the composition, the amount of the polymerization inhibitor used is 0.01 to 1 part by mass, 0.02 with respect to 100 parts by mass in total of the component (a) and the component (b). It may be up to 0.8 parts by mass or 0.04 to 0.5 parts by mass.
(a)成分と(b)成分との反応温度は、生産性の観点から、60~150℃、80~120℃又は90~110℃であってもよい。 The reaction temperature between the component (a) and the component (b) may be 60 to 150 ° C., 80 to 120 ° C. or 90 to 110 ° C. from the viewpoint of productivity.
(a)成分と(b)成分とを反応させてなる(A’)成分は、(a)成分のエポキシ基と(b)成分のカルボキシル基との開環付加反応により形成される水酸基を有していると推察される。また、(A’)成分に、更に(c)成分を反応させることにより、(A’)成分の水酸基((a)成分中に元来存在する水酸基も含む)と(c)成分の酸無水物基とが半エステル化された、酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂になっていると推察される。 The component (A') formed by reacting the component (a) and the component (b) has a hydroxyl group formed by a cycloaddition reaction between the epoxy group of the component (a) and the carboxyl group of the component (b). It is presumed that it is doing. Further, by further reacting the component (A') with the component (c), the hydroxyl group of the component (A') (including the hydroxyl group originally present in the component (a)) and the acid anhydride of the component (c). It is presumed that the acid-modified vinyl group-containing epoxy resin is semi-esterified with the physical group.
(多塩基酸無水物(c))
(c)成分としては、例えば、無水コハク酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、エチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、エチルヘキサヒドロ無水フタル酸及び無水イタコン酸が挙げられる。これらの中でも、解像性に優れたパターンを形成できる感光性樹脂組成物を得る観点から、好ましくはテトラヒドロ無水フタル酸である。
(Polybasic acid anhydride (c))
Examples of the component (c) include succinic anhydride, maleic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, ethyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride. Ethylhexahydrophthalic anhydride and thalic anhydride can be mentioned. Among these, tetrahydrophthalic anhydride is preferable from the viewpoint of obtaining a photosensitive resin composition capable of forming a pattern having excellent resolution.
(A’)成分と(c)成分との反応温度は、生産性の観点から、50~150℃、60~120℃又は70~100℃であってもよい。 The reaction temperature between the component (A') and the component (c) may be 50 to 150 ° C., 60 to 120 ° C. or 70 to 100 ° C. from the viewpoint of productivity.
必要に応じて、(a)成分として、例えば、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂を併用してもよく、スチレン-無水マレイン酸共重合体のヒドロキシエチル(メタ)アクリレート変性物等のスチレン-マレイン酸系樹脂を併用してもよい。 If necessary, as the component (a), for example, a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin may be used in combination, and styrene-maleic acid such as a hydroxyethyl (meth) acrylate-modified product of a styrene-maleic anhydride copolymer may be used in combination. A system resin may be used in combination.
(A’)成分と(c)成分との反応において、例えば、(A’)成分中の水酸基1当量に対して、(c)成分を0.1~1.0当量反応させることで、(A)成分の酸価を調整することができる。 In the reaction between the component (A') and the component (c), for example, by reacting the component (c) by 0.1 to 1.0 equivalent with respect to 1 equivalent of the hydroxyl group in the component (A'), ( A) The acid value of the component can be adjusted.
(A)成分の酸価は、30~150mgKOH/g、40~120mgKOH/g又は50~100mgKOH/gであってもよい。酸価が30mgKOH/g以上であると感光性樹脂組成物の希アルカリ溶液への溶解性に優れ、150mgKOH/g以下であると永久マスクレジストの電気特性が向上する。 The acid value of the component (A) may be 30 to 150 mgKOH / g, 40 to 120 mgKOH / g or 50 to 100 mgKOH / g. When the acid value is 30 mgKOH / g or more, the solubility of the photosensitive resin composition in a dilute alkaline solution is excellent, and when the acid value is 150 mgKOH / g or less, the electrical characteristics of the permanent mask resist are improved.
(A)成分の重量平均分子量(Mw)は、3000~30000、4000~25000又は5000~18000であってもよい。上記範囲内であると、解像性に優れるレジストを形成でき、アンダーフィルとの密着性、耐熱性及び電気絶縁性をより向上できる。ここで、Mwは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)法により測定され、標準ポリスチレン換算した値である。Mwは、例えば、下記のGPC条件で測定し、標準ポリスチレンの検量線を使用して換算した値をMwとすることができる。検量線の作成は、標準ポリスチレンとして5サンプルセット(「PStQuick MP-H」及び「PStQuick B」、東ソー(株)製)を用いることができる。
(GPC条件)
GPC装置:高速GPC装置「HCL-8320GPC」、
検出器 :示差屈折計又はUV、東ソー(株)製
カラム :カラムTSKgel SuperMultipore HZ-H(カラム長さ:15cm、カラム内径:4.6mm)、東ソー(株)製
溶離液 :テトラヒドロフラン(THF)
測定温度 :40℃
流量 :0.35mL/分
試料濃度 :10mg/THF5mL
注入量 :20μL
The weight average molecular weight (Mw) of the component (A) may be 3000 to 30000, 4000 to 25000 or 5000 to 18000. Within the above range, a resist having excellent resolution can be formed, and adhesion to the underfill, heat resistance and electrical insulation can be further improved. Here, Mw is a value measured by a gel permeation chromatography (GPC) method and converted into standard polystyrene. Mw can be, for example, a value measured under the following GPC conditions and converted using a standard polystyrene calibration curve as Mw. A 5-sample set (“PStQuick MP-H” and “PStQuick B”, manufactured by Tosoh Corporation) can be used as the standard polystyrene for preparing the calibration curve.
(GPC condition)
GPC device: High-speed GPC device "HCL-8320GPC",
Detector: Differential refractometer or UV, Column manufactured by Tosoh Corporation: Column TSKgel SuperMultipore HZ-H (column length: 15 cm, column inner diameter: 4.6 mm), eluent manufactured by Tosoh Corporation: tetrahydrofuran (THF)
Measurement temperature: 40 ° C
Flow rate: 0.35 mL / min Sample concentration: 10 mg / THF 5 mL
Injection volume: 20 μL
(A)成分の含有量は、永久マスクレジストの耐熱性、電気特性及び耐薬品性を向上させる観点から、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、20~80質量%、30~70質量%又は30~50質量%であってもよい。本明細書において、「固形分」とは、感光性樹脂組成物に含まれる水、希釈剤等の揮発する物質を除いた不揮発分のことであり、該樹脂組成物を乾燥させた際に蒸発又は揮発せずに残る成分を示し、25℃付近の室温で液状、水飴状又はワックス状の成分も含む。 The content of the component (A) is 20 to 80% by mass and 30 to 70 based on the total solid content of the photosensitive resin composition from the viewpoint of improving the heat resistance, electrical characteristics and chemical resistance of the permanent mask resist. It may be% by mass or 30 to 50% by mass. In the present specification, the "solid content" is a non-volatile substance excluding volatile substances such as water and a diluent contained in the photosensitive resin composition, and evaporates when the resin composition is dried. Alternatively, it indicates a component that remains without volatilizing, and also contains a liquid, water candy-like or wax-like component at room temperature around 25 ° C.
(A)成分として、(A1)成分と(A2)成分とを組み合わせて用いる場合、(A)成分中の(A1)成分と(A2)成分との合計含有量は、はんだ耐熱性を向上させる観点から、80~100質量%、90~100質量%、95~100質量%又は100質量%であってもよい。また、(A1)成分又は(A2)成分を単独で用いる場合も、上記範囲から適宜選択することができる。 When the component (A1) and the component (A2) are used in combination as the component (A), the total content of the component (A1) and the component (A2) in the component (A) improves the solder heat resistance. From the viewpoint, it may be 80 to 100% by mass, 90 to 100% by mass, 95 to 100% by mass or 100% by mass. Further, when the component (A1) or the component (A2) is used alone, it can be appropriately selected from the above range.
(A)成分として、(A1)成分と(A2)成分とを組み合わせて用いる場合、その質量比(A1/A2)は、はんだ耐熱性を向上させる観点から、20/80~90/10、20/80~80/20又は30/70~70/30であってもよい。 When the component (A1) and the component (A2) are used in combination as the component (A), the mass ratio (A1 / A2) is 20/80 to 90/10, 20 from the viewpoint of improving the solder heat resistance. It may be / 80 to 80/20 or 30/70 to 70/30.
<(B)エポキシ化合物>
(B)成分であるエポキシ化合物としては、2以上エポキシ基を有する化合物を用いることができ、(A)成分に含まれるカルボキシ基と、熱又は紫外線で硬化するエポキシ化合物が挙げられる。(B)成分を用いることで、耐熱性、密着性及び耐薬品性に優れる永久マスクレジストを形成することができる。
<(B) Epoxy compound>
As the epoxy compound as the component (B), a compound having two or more epoxy groups can be used, and examples thereof include a carboxy group contained in the component (A) and an epoxy compound that is cured by heat or ultraviolet rays. By using the component (B), a permanent mask resist having excellent heat resistance, adhesion and chemical resistance can be formed.
エポキシ化合物としては、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、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート等の複素環式エポキシ樹脂及びビキシレノール型エポキシ樹脂が挙げられる。 Examples of the epoxy compound include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, novolak type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin. , Triglycidyl isocyanurate and other heterocyclic epoxy resins and bixilenol type epoxy resins.
アンダーフィルとの密着性が向上する観点から、(A)成分に含まれるカルボキシル基に対する、(B)成分に含まれるエポキシ基の当量比は、1.2~4.0であるが、1.3~3.8が好ましく、1.5~3.5がより好ましい。すなわち、感光性樹脂組成物中の(B)成分の含有量は、(A)成分に含まれるカルボキシル基1当量に対して(B)成分に含まれるエポキシ基が1.2~4.0当量となるが、1.3~3.8当量となることが好ましく、1.5~3.5当量となることがより好ましい。 From the viewpoint of improving the adhesion to the underfill, the equivalent ratio of the epoxy group contained in the component (B) to the carboxyl group contained in the component (A) is 1.2 to 4.0, but 1. 3 to 3.8 is preferable, and 1.5 to 3.5 is more preferable. That is, the content of the component (B) in the photosensitive resin composition is 1.2 to 4.0 equivalents of the epoxy group contained in the component (B) with respect to 1 equivalent of the carboxyl group contained in the component (A). However, it is preferably 1.3 to 3.8 equivalents, and more preferably 1.5 to 3.5 equivalents.
<(C)光重合開始剤>
(C)成分である光重合開始剤としては、(D)成分である光重合性化合物を重合させることができれば、特に限定されない。(C)成分としては、例えば、アルキルフェノン系光重合開始剤、アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤、チオキサントン骨格を有する化合物及びチタノセン系光重合開始剤が挙げられる。これらの中でも、はんだ耐熱性を向上させる観点から、アルキルフェノン系光重合開始剤又はアシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。(C)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
<(C) Photopolymerization Initiator>
The photopolymerization initiator as the component (C) is not particularly limited as long as the photopolymerizable compound as the component (D) can be polymerized. Examples of the component (C) include an alkylphenone-based photopolymerization initiator, an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator, a compound having a thioxanthone skeleton, and a titanosen-based photopolymerization initiator. Among these, an alkylphenone-based photopolymerization initiator or an acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator is preferable from the viewpoint of improving solder heat resistance. The component (C) can be used alone or in combination of two or more.
アルキルフェノン系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、N,N’-テトラアルキル-4,4’-ジアミノベンゾフェノン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、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、4,4’-ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン及び4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノンが挙げられる。 Examples of the alkylphenone-based photopolymerization initiator include benzophenone, N, N'-tetraalkyl-4,4'-diaminobenzophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-. 1,2-Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanol, 4,4'-bis (dimethylamino) benzophenone (Mihilerketone), 4,4'-bis (diethylamino) benzophenone And 4-methoxy-4'-dimethylaminobenzophenone.
アシルホスフィンオキサイド系光重合開始剤としては、例えば、(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-ペンチルホスフィンオキサイド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、エチル-2,4,6-トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネイト、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-フェニルホスフィンオキサイド、(2,5-ジヒドロキシフェニル)ジフェニルホスフィンオキサイド、(p-ヒドロキシフェニル)ジフェニルホスフィンオキサイド、ビス(p-ヒドロキシフェニル)フェニルホスフィンオキサイド、及びトリス(p-ヒドロキシフェニル)ホスフィンオキサイド及びビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチル-ペンチルホスフィンオキサイドが挙げられる。 Examples of the acylphosphine oxide-based photopolymerization initiator include (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-pentylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, ethyl-2,4. 6-trimethylbenzoylphenylphosphinate, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphinoxide, (2,5-dihydroxyphenyl) diphenylphosphine oxide, (p-hydroxyphenyl) diphenylphosphinoxide, bis (p) -Hydroxyphenyl) phenylphosphine oxide, and tris (p-hydroxyphenyl) phosphine oxide and bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentylphosphine oxide.
(C)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、0.2~15質量%、0.4~5質量%又は0.6~1質量%であってもよい。(C)成分の含有量が、0.2質量%以上であると露光部が現像中に溶出し難くなり、15質量%以下であると耐熱性の低下を抑制し易くなる。 The content of the component (C) may be 0.2 to 15% by mass, 0.4 to 5% by mass or 0.6 to 1% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. .. When the content of the component (C) is 0.2% by mass or more, it becomes difficult for the exposed portion to elute during development, and when it is 15% by mass or less, it becomes easy to suppress the decrease in heat resistance.
<(D)光重合性化合物>
(D)成分である光重合性化合物は、光重合性を示す官能基を有する化合物であれば特に限定されない。光重合性を示す官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロパギル基、ブテニル基、エチニル基、フェニルエチニル基、マレイミド基、ナジイミド基、(メタ)アクリロイル基等のエチレン性不飽和基が挙げられる。反応性の観点から、(D)成分は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物を含むことが好ましい。
<(D) Photopolymerizable compound>
The photopolymerizable compound as the component (D) is not particularly limited as long as it is a compound having a functional group exhibiting photopolymerizability. Examples of the functional group exhibiting photopolymerizability include ethylenically unsaturated groups such as vinyl group, allyl group, propagyl group, butenyl group, ethynyl group, phenylethynyl group, maleimide group, nadiimide group and (meth) acryloyl group. Can be mentioned. From the viewpoint of reactivity, the component (D) preferably contains a compound having a (meth) acryloyl group.
(D)成分としては、例えば、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;エチレングリコール、メトキシテトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール等のグリコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート;N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等の(メタ)アクリルアミド化合物;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート等のアミノアルキル(メタ)アクリレート;ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール、トリス-ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の多価アルコール又はこれらのエチレンオキサイドあるいはプロピレンオキサイド付加物の多価(メタ)アクリレート;フェノキシエチル(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのポリエトキシジ(メタ)アクリレート等のフェノール化合物のエチレンオキサイド又はプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート化合物;グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート等のグリシジルエーテルの(メタ)アクリレート及びメラミン(メタ)アクリレートが挙げられる。これらの(D)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the component (D), for example, hydroxyalkyl (meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxypropyl (meth) acrylate; glycol mono such as ethylene glycol, methoxytetraethylene glycol and polyethylene glycol. Or di (meth) acrylate; (meth) acrylamide compound such as N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N-methylol (meth) acrylamide; aminoalkyl (meth) such as N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate. Acrylate; Polyhydric alcohols such as hexanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol, tris-hydroxyethyl isocyanurate or polyvalent (meth) acrylates of these ethylene oxide or propylene oxide adducts; phenoxy. Ethylene oxide of phenol compounds such as ethyl (meth) acrylate and polyethoxydi (meth) acrylate of bisphenol A or (meth) acrylate compounds of propylene oxide adduct; Examples thereof include (meth) acrylates and melamine (meth) acrylates of glycidyl ethers. These components (D) can be used alone or in combination of two or more.
(D)成分の含有量は、感光性樹脂組成物中の固形分全量を基準として、0.1~5質量%、0.1~3質量%又は0.5~2質量%であってもよい。2質量%以上であると、露光部が現像中に溶出することを抑制することができ、50質量%以下であると耐熱性の低下を抑制することができる。 The content of the component (D) may be 0.1 to 5% by mass, 0.1 to 3% by mass or 0.5 to 2% by mass based on the total solid content in the photosensitive resin composition. good. When it is 2% by mass or more, it is possible to suppress elution of the exposed portion during development, and when it is 50% by mass or less, it is possible to suppress a decrease in heat resistance.
<(E)顔料>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(E)成分として顔料を更に含有してもよい。(E)成分としては、配線を隠蔽する等の際に所望の色を発色する着色剤を用いることができる。(E)成分としては、例えば、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アイオディングリーン、ジアゾイエロー、クリスタルバイオレット、酸化チタン、カーボンブラック、ナフタレンブラック等の公知の着色剤が挙げられる。
<(E) Pigment>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a pigment as the component (E). As the component (E), a colorant that develops a desired color when concealing the wiring or the like can be used. Examples of the component (E) include known colorants such as phthalocyanine blue, phthalocyanine green, iodin green, diazo yellow, crystal violet, titanium oxide, carbon black, and naphthalene black.
(E)成分の含有量は、配線をより隠蔽させる観点から、感光性樹脂組成物中の固形分全量を基準として、2~30質量%、3~20質量%又は3~10質量%であってもよい。 The content of the component (E) is 2 to 30% by mass, 3 to 20% by mass, or 3 to 10% by mass based on the total amount of solid content in the photosensitive resin composition from the viewpoint of further concealing the wiring. You may.
<(F)無機フィラー>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、永久マスクレジストの密着性、硬度等の特性を向上させる目的で、(F)成分として無機フィラーを更に含有してもよい。(F)成分としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア)、タルク、水酸化アルミニウム)、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、酸化亜鉛、チタン酸マグネシウム及びカーボンが挙げられる。(F)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
<(F) Inorganic filler>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain an inorganic filler as the component (F) for the purpose of improving properties such as adhesion and hardness of the permanent mask resist. Examples of the component (F) include silica, alumina, zirconia), talc, aluminum hydroxide), calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, zinc oxide, magnesium titanate and carbon. The component (F) can be used alone or in combination of two or more.
(F)成分は、耐熱性を向上できる観点から、シリカを含んでもよく、はんだ耐熱性、耐クラック性(耐熱衝撃性)及び耐PCT試験後のアンダーフィル材と永久マスクレジストとの接着強度を向上できる観点から、硫酸バリウムを含んでもよく、シリカと硫酸バリウムとを組み合わせて含んでもよい。また、(F)成分は、凝集防止効果を向上できる観点から、アルミナ又は有機シラン系化合物で表面処理された無機フィラーを含んでもよい。 The component (F) may contain silica from the viewpoint of improving heat resistance, and exhibits solder heat resistance, crack resistance (heat impact resistance), and adhesive strength between the underfill material and the permanent mask resist after the PCT test. From the viewpoint of improvement, barium sulfate may be contained, or silica and barium sulfate may be contained in combination. Further, the component (F) may contain an inorganic filler surface-treated with alumina or an organic silane compound from the viewpoint of improving the antiaggregation effect.
(F)成分の平均粒径は、0.1~20μm、0.1~10μm、0.1~5μm又は0.1~1μmであってもよい。平均粒径が20μm以下であると、永久マスクレジストの絶縁信頼性の低下をより抑制することができる。 The average particle size of the component (F) may be 0.1 to 20 μm, 0.1 to 10 μm, 0.1 to 5 μm, or 0.1 to 1 μm. When the average particle size is 20 μm or less, the deterioration of the insulation reliability of the permanent mask resist can be further suppressed.
(F)成分の含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、10~80質量%、15~70質量%又は20~50質量%であってもよい。上記範囲内であると、感光性樹脂組成物の解像性を向上すると共に、永久マスクレジストの強度、耐熱性、絶縁信頼性及び耐熱衝撃性をより向上させることができる。 The content of the component (F) may be 10 to 80% by mass, 15 to 70% by mass, or 20 to 50% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. Within the above range, the resolution of the photosensitive resin composition can be improved, and the strength, heat resistance, insulation reliability and heat impact resistance of the permanent mask resist can be further improved.
(F)成分としてシリカを用いる場合のシリカの含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、5~60質量%、15~55質量%又は15~50質量%であってもよい。また、(F)成分として硫酸バリウムを用いる場合の、硫酸バリウムの含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、5~30質量%、5~25質量%又は5~20質量%であってもよい。上記範囲内であると、はんだ耐熱性及び耐PCT試験後のアンダーフィル材と硬化膜の接着強度をより向上させることができる。 When silica is used as the component (F), the content of silica may be 5 to 60% by mass, 15 to 55% by mass, or 15 to 50% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. good. When barium sulfate is used as the component (F), the content of barium sulfate is 5 to 30% by mass, 5 to 25% by mass, or 5 to 20% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. May be%. Within the above range, the solder heat resistance and the adhesive strength between the underfill material and the cured film after the PCT resistance test can be further improved.
<(G)硬化剤>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(G)成分として硬化剤を更に含有してもよい。(G)成分としては、それ自体が熱、紫外線等で硬化する化合物、又は、本実施形態の感光性樹脂組成物中の光硬化性成分である(A)成分のカルボキシ基又は水酸基と、熱、紫外線等で硬化する化合物が挙げられる。硬化剤を用いることで、永久マスクレジストの耐熱性、密着性、耐薬品性等を向上させることができる。
<(G) Hardener>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain a curing agent as the component (G). The component (G) includes a compound that is itself cured by heat, ultraviolet rays, or the like, or the carboxy group or hydroxyl group of the component (A) that is a photocurable component in the photosensitive resin composition of the present embodiment, and heat. , Compounds that cure with ultraviolet rays and the like can be mentioned. By using a curing agent, the heat resistance, adhesion, chemical resistance, etc. of the permanent mask resist can be improved.
(G)成分としては、例えば、メラミン化合物、オキサゾリン化合物等の熱硬化性化合物が挙げられる。メラミン化合物としては、例えば、トリアミノトリアジン、ヘキサメトキシメラミン及びヘキサブトキシ化メラミンが挙げられる。(G)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the component (G) include thermosetting compounds such as melamine compounds and oxazoline compounds. Examples of the melamine compound include triaminotriazine, hexamethoxymelamine and hexabutoxyd melamine. The component (G) can be used alone or in combination of two or more.
(G)成分を用いる場合、その含有量は、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、2~40質量%、3~30質量%又は5~20質量%であってもよい。上記範囲内にすることにより、良好な現像性を維持しつつ、形成される永久マスクレジストの耐熱性をより向上することができる。 When the component (G) is used, the content thereof may be 2 to 40% by mass, 3 to 30% by mass, or 5 to 20% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition. By keeping it within the above range, the heat resistance of the formed permanent mask resist can be further improved while maintaining good developability.
本実施形態の感光性樹脂組成物には、永久マスクレジストの耐熱性、密着性、耐薬品性等の特性を更に向上させる目的で、(D)成分の硬化を促進するための硬化促進剤を併用してもよい。 In the photosensitive resin composition of the present embodiment, a curing accelerator for accelerating the curing of the component (D) is added for the purpose of further improving the properties such as heat resistance, adhesion, and chemical resistance of the permanent mask resist. It may be used together.
硬化促進剤としては、例えば、2-メチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体;アセトグアナミン、ベンゾグアナミン等のグアナミン類;ジアミノジフェニルメタン、m-フェニレンジアミン、m-キシレンジアミン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジシアンジアミド、尿素、尿素誘導体、メラミン、多塩基ヒドラジド等のポリアミン;これらの有機酸塩又はエポキシアダクト;三フッ化ホウ素のアミン錯体;エチルジアミノ-S-トリアジン、2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2,4-ジアミノ-6-キシリル-S-トリアジン等のトリアジン誘導体が挙げられる。硬化促進剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the curing accelerator include 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole and the like. Imidazole derivatives of imidazole; guanamines such as acetoguanamine and benzoguanamine; polyamines such as diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine, m-xylenediamine, diaminodiphenylsulphon, dicyandiamide, urea, urea derivatives, melamine and polybasic hydrazide; these organic acids Examples thereof include salts or epoxyadducts; amine complexes of boron trifluoride; triazine derivatives such as ethyldiamino-S-triazine, 2,4-diamino-S-triazine, 2,4-diamino-6-xysilyl-S-triazine. .. The curing accelerator can be used alone or in combination of two or more.
感光性樹脂組成物中の硬化促進剤の含有量は、信頼性向上の観点から、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準として、0.01~20質量%又は0.1~10質量%であってもよい。 The content of the curing accelerator in the photosensitive resin composition is 0.01 to 20% by mass or 0.1 to 10% by mass based on the total solid content of the photosensitive resin composition from the viewpoint of improving reliability. May be.
<(H)エラストマー>
本実施形態の感光性樹脂組成物は、(H)成分としてエラストマーを更に含有することができる。(H)成分は、特に、本実施形態の感光性樹脂組成物を半導体パッケージ基板に用いる場合に好適に使用することができる。感光性樹脂組成物に(H)成分を添加することにより、(A)成分の硬化収縮による樹脂内部の歪み(内部応力)に起因する可とう性及び接着強度の低下を抑えることができる。すなわち、感光性樹脂組成物により形成される永久マスクレジストの可とう性及び接着強度を向上させることができる。
<(H) Elastomer>
The photosensitive resin composition of the present embodiment may further contain an elastomer as the component (H). The component (H) can be suitably used particularly when the photosensitive resin composition of the present embodiment is used for a semiconductor package substrate. By adding the component (H) to the photosensitive resin composition, it is possible to suppress a decrease in flexibility and adhesive strength due to the strain (internal stress) inside the resin due to the curing shrinkage of the component (A). That is, the flexibility and adhesive strength of the permanent mask resist formed by the photosensitive resin composition can be improved.
(H)成分としては、例えば、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、シリコーン系エラストマー等の熱可塑性エラストマーが挙げられる。熱可塑性エラストマーは、耐熱性及び強度に寄与するハードセグメント成分と、柔軟性及び強靭性に寄与するソフトセグメント成分から構成されている。(H)成分は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the component (H) include thermoplastic elastomers such as styrene-based elastomers, olefin-based elastomers, urethane-based elastomers, polyester-based elastomers, polyamide-based elastomers, acrylic-based elastomers, and silicone-based elastomers. The thermoplastic elastomer is composed of a hard segment component that contributes to heat resistance and strength, and a soft segment component that contributes to flexibility and toughness. The component (H) can be used alone or in combination of two or more.
ウレタン系エラストマーとしては、低分子(短鎖)ジオール及びジイソシアネートからなるハードセグメントと、高分子(長鎖)ジオール及びジイソシアネートからなるソフトセグメントと構成される化合物を用いることができる。低分子ジオールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4-ブタンジオール及びビスフェノールAが挙げられる。高分子ジオールとして、例えば、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンオキサイド、ポリ(1,4-ブチレンアジペート)、ポリ(エチレン-1,4-ブチレンアジペート)、ポリカプロラクトン、ポリ(1,6-ヘキシレンカーボネート)及びポリ(1,6-ヘキシレン-ネオペンチレンアジペート)が挙げられる。 As the urethane-based elastomer, a compound composed of a hard segment composed of a small molecule (short chain) diol and a diisocyanate and a soft segment composed of a high molecular weight (long chain) diol and a diisocyanate can be used. Examples of small molecule diols include ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol and bisphenol A. Examples of the polymer diol include polypropylene glycol, polytetramethylene oxide, poly (1,4-butylene adipate), poly (ethylene-1,4-butylene adipate), polycaprolactone, and poly (1,6-hexylene carbonate). And poly (1,6-hexylene-neopentylene adipate).
低分子ジオールの数平均分子量(Mn)は、48~500が好ましい。高分子ジオールのMnは、500~10000が好ましい。ウレタンエラストマーとして、PANDEX T-2185、T-2983N(DIC(株)製)、ミラクトランE790(日本ミラクトラン(株)製)等が商業的に入手可能である。 The number average molecular weight (Mn) of the small molecule diol is preferably 48 to 500. The Mn of the polymer diol is preferably 500 to 10000. As the urethane elastomer, PANDEX T-2185, T-2983N (manufactured by DIC Corporation), Miractran E790 (manufactured by Nippon Miractran Co., Ltd.) and the like are commercially available.
ポリエステル系エラストマーとしては、ジカルボン酸又はその誘導体と、ジオール化合物又はその誘導体とを重縮合して得られる化合物を用いることができる。ジカルボン酸として、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸及びこれらの芳香核の水素原子がメチル基、エチル基、フェニル基等で置換された芳香族ジカルボン酸;アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジカルボン酸等の炭素数2~20の脂肪族ジカルボン酸;及びシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸が挙げられる。 As the polyester-based elastomer, a compound obtained by polycondensing a dicarboxylic acid or a derivative thereof and a diol compound or a derivative thereof can be used. Examples of the dicarboxylic acid include aromatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids in which the hydrogen atom of these aromatic nuclei is substituted with a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, or the like; adipic acid. , An aliphatic dicarboxylic acid having 2 to 20 carbon atoms such as sebacic acid and dodecanedicarboxylic acid; and an alicyclic dicarboxylic acid such as cyclohexanedicarboxylic acid.
ジオール化合物として、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,10-デカンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール等の脂肪族ジオール又は脂環式ジオール、及び、下記一般式(VI)で表される二価フェノールが挙げられる。 Examples of the diol compound include aliphatic diols or fats such as ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,10-decanediol, and 1,4-cyclohexanediol. Examples thereof include cyclic diols and divalent phenols represented by the following general formula (VI).
式(VI)中、Yは炭素数1~10のアルキレン基、炭素数4~8のシクロアルキレン基、エーテル基、チオエーテル基、スルホニル基又は単結合を示し、R1及びR2はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1~12のアルキル基を示し、l及びmはそれぞれ独立に0~4の整数であり、pは0又は1である。アルキレン基、シクロアルキレン基は、直鎖状でも分岐状でもよく、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アミノ基、アミド基、アルコキシ基等で置換されていてもよい。 In the formula (VI), Y represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylene group having 4 to 8 carbon atoms, an ether group, a thioether group, a sulfonyl group or a single bond, and R 1 and R 2 are independent of each other. , Hydrogen atom, halogen atom or alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, l and m are independently integers of 0 to 4, and p is 0 or 1. The alkylene group and the cycloalkylene group may be linear or branched, and may be substituted with a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, an amino group, an amide group, an alkoxy group or the like.
一般式(VI)で表される二価フェノールとしては、例えば、ビスフェノールA、ビス-(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス-(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン及びレゾルシンが挙げられる。これらの化合物は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the dihydric phenol represented by the general formula (VI) include bisphenol A, bis- (4-hydroxyphenyl) methane, bis- (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane and resorcin. These compounds can be used alone or in combination of two or more.
ポリエステル系エラストマーとして、芳香族ポリエステル(例えば、ポリブチレンテレフタレート)をハードセグメント成分に、脂肪族ポリエステル(例えば、ポリテトラメチレングリコール)部分をソフトセグメント成分にしたマルチブロック共重合体を用いることができる。ハードセグメント及びソフトセグメントの種類、比率、分子量の違いによりさまざまなグレードのポリエステル系エラストマーがある。ポリエステル系エラストマーとして、ハイトレル(デュポン-東レ(株)製、「ハイトレル」は登録商標)、ペルプレン(東洋紡績(株)製、「ペルプレン」は登録商標)、エスペル(日立化成(株)製、「エスペル」は登録商標)等が商業的に入手可能である。 As the polyester-based elastomer, a multi-block copolymer having an aromatic polyester (for example, polybutylene terephthalate) as a hard segment component and an aliphatic polyester (for example, polytetramethylene glycol) portion as a soft segment component can be used. There are various grades of polyester elastomers depending on the type, ratio, and molecular weight of the hard segment and the soft segment. As polyester elastomers, Hytrel (Dupont-Toray Industries, Inc., "Hytrel" is a registered trademark), Perprene (Toyobo Co., Ltd., "Perprene" is a registered trademark), Esper (Hitachi Kasei Co., Ltd., "" "Esper" is a registered trademark) and is commercially available.
アクリル系エラストマーは、アクリル酸エステルに基づく構成単位を主成分として含む化合物を用いることができる。アクリル酸エステルとして、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、メトキシエチルアクリレート及びエトキシエチルアクリレート等が挙げられる。アクリル系エラストマーは、アクリル酸エステルと、アクリロニトリルとを共重合した化合物であってもよく、架橋点となる官能基を有するモノマーとを更に共重合した化合物であってもよい。官能基を有するモノマーとして、例えば、グリシジルメタクリレート及びアリルグリシジルエーテルが挙げられる。アクリル系エラストマーとして、例えば、アクリロニトリル-ブチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル-ブチルアクリレート-エチルアクリレート共重合体及びアクリロニトリル-ブチルアクリレート-グリシジルメタクリレート共重合体が挙げられる。 As the acrylic elastomer, a compound containing a structural unit based on an acrylic acid ester as a main component can be used. Examples of the acrylic acid ester include ethyl acrylate, butyl acrylate, methoxyethyl acrylate and ethoxyethyl acrylate. The acrylic elastomer may be a compound obtained by copolymerizing an acrylic acid ester with acrylonitrile, or may be a compound further copolymerized with a monomer having a functional group as a cross-linking point. Examples of the monomer having a functional group include glycidyl methacrylate and allyl glycidyl ether. Examples of the acrylic elastomer include acrylonitrile-butyl acrylate copolymer, acrylonitrile-butyl acrylate-ethyl acrylate copolymer and acrylonitrile-butyl acrylate-glycidyl methacrylate copolymer.
熱可塑性エラストマー以外のエラストマーとして、ゴム変性したエポキシ樹脂を用いてもよい。ゴム変性したエポキシ樹脂は、例えば、上述のビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、サリチルアルデヒド型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂又はクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が有するエポキシ基の一部又は全部を、両末端カルボン酸変性型ブタジエン-アクリロニトリルゴム、末端アミノ変性シリコーンゴム等で変性することによって得られる。これらのエラストマーの中で、せん断接着性の観点から、両末端カルボキシル基変性ブタジエン-アクリロニトリル共重合体、水酸基を有するポリエステル系エラストマーであるエスペル(日立化成(株)製、エスペル1612、1620)が好ましい。 A rubber-modified epoxy resin may be used as the elastomer other than the thermoplastic elastomer. The rubber-modified epoxy resin is, for example, a part or all of the epoxy groups of the above-mentioned bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, salicylaldehyde type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin or cresol novolac type epoxy resin. , Both-terminal carboxylic acid-modified butadiene-acrylonitrile rubber, terminal amino-modified silicone rubber, etc. Among these elastomers, Esper (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., Esper 1612, 1620), which is a double-ended carboxyl group-modified butadiene-acrylonitrile copolymer and a polyester elastomer having a hydroxyl group, is preferable from the viewpoint of shear adhesion. ..
(H)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して、2~40質量部、4~30質量部、10~25質量部又は15~22質量部であってもよい。上記範囲内とすることにより、感光層の未露光部が現像液でより溶出し易くなり、かつ、永久マスクレジストの高温領域での弾性率がより低くなる。 The content of the component (H) may be 2 to 40 parts by mass, 4 to 30 parts by mass, 10 to 25 parts by mass, or 15 to 22 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Within the above range, the unexposed portion of the photosensitive layer is more likely to elute with the developing solution, and the elastic modulus of the permanent mask resist in the high temperature region becomes lower.
<その他の成分>
本実施形態の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、粘度を調整するために、有機溶剤等の希釈剤を混合してもよい。有機溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、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、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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エチルエーテル、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、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート等のエステル類、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が挙げられる。
<Other ingredients>
If necessary, the photosensitive resin composition of the present embodiment may be mixed with a diluent such as an organic solvent in order to adjust the viscosity. Examples of the organic solvent include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene, methyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether and dipropylene glycol. Glycol ethers such as monoethyl ether, dipropylene glycol diethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, esters such as ethyl acetate, butyl acetate, butyl cellosolve acetate and carbitol acetate, aliphatic hydrocarbons such as octane and decane, petroleum Examples thereof include petroleum-based solvents such as ether, petroleum naphtha, hydrocarbon petroleum naphtha, and solvent naphtha.
希釈剤を用いる場合の感光性樹脂組成物中の希釈剤の含有量は、10~50質量%、20~40質量%又は25~35質量%であってもよい。上記範囲内とすることで、感光性樹脂組成物の塗布性が向上し、より高精細なパターンの形成が可能となる。 When a diluent is used, the content of the diluent in the photosensitive resin composition may be 10 to 50% by mass, 20 to 40% by mass, or 25 to 35% by mass. Within the above range, the coatability of the photosensitive resin composition is improved, and a higher-definition pattern can be formed.
本実施形態の感光性樹脂組成物には、必要に応じて、各種添加剤を更に混合してもよい。添加剤としては、例えば、ハイドロキノン、メチルハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、カテコール、ピロガロール等の重合禁止剤;ベントン、モンモリロナイト等の増粘剤;シリコーン系、フッ素系又はビニル樹脂系の消泡剤;シランカップリング剤;臭素化エポキシ化合物、酸変性臭素化エポキシ化合物、アンチモン化合物、リン系化合物のホスフェート化合物、芳香族縮合リン酸エステル、含ハロゲン縮合リン酸エステル等の難燃剤が挙げられる。 Various additives may be further mixed with the photosensitive resin composition of the present embodiment, if necessary. Examples of the additive include polymerization inhibitors such as hydroquinone, methylhydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, catechol, and pyrogallol; thickeners such as Benton and montmorillonite; silicone-based, fluorine-based or vinyl resin-based defoaming agents; silane cups. Ring agents; flame retardants such as brominated epoxy compounds, acid-modified brominated epoxy compounds, antimony compounds, phosphate compounds of phosphorus compounds, aromatic condensed phosphoric acid esters, halogen-containing condensed phosphoric acid esters and the like can be mentioned.
本実施形態の感光性樹脂組成物は、上述した各成分をロールミル、ビーズミル等で均一に混合することにより調製することができる。 The photosensitive resin composition of the present embodiment can be prepared by uniformly mixing each of the above-mentioned components with a roll mill, a bead mill, or the like.
[感光性エレメント]
本実施形態の感光性エレメントは、支持フィルムと、本実施形態の感光性樹脂組成物からなる感光層とを備える。図1は、本実施形態の感光性エレメントを模式的に示す断面図である。図1に示されるように、感光性エレメント1は、支持フィルム10と、支持フィルム10上に形成された感光層20とを備えている。また、感光層20上には、感光層20を被覆する保護フィルム30を更に備えていてもよい。
[Photosensitive element]
The photosensitive element of the present embodiment includes a support film and a photosensitive layer made of the photosensitive resin composition of the present embodiment. FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a photosensitive element of the present embodiment. As shown in FIG. 1, the
本実施形態の感光性エレメント1は、例えば、本実施形態の感光性樹脂組成物を、リバースロールコート、グラビアロールコート、コンマコート、カーテンコート等の公知の方法で支持フィルム10上に塗布した後、塗膜を乾燥して感光層20を形成することで作製することができる。
The
支持フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレン、ポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。支持フィルムの厚さは、例えば、5~100μmである。感光層の厚さは、10~50μm、15~40μm又は20~30μmであってもよい。 Examples of the support film include polyester films such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, and polyolefin films such as polypropylene and polyethylene. The thickness of the support film is, for example, 5 to 100 μm. The thickness of the photosensitive layer may be 10 to 50 μm, 15 to 40 μm, or 20 to 30 μm.
塗膜の乾燥は、熱風乾燥、遠赤外線又は近赤外線を用いた乾燥を用いることができ、乾燥温度としては、60~120℃、70~110℃又は80~100℃であってもよい。また、乾燥時間としては、1~60分、2~30分又は5~20分であってもよい。 As the coating film is dried, hot air drying, drying using far infrared rays or near infrared rays can be used, and the drying temperature may be 60 to 120 ° C., 70 to 110 ° C. or 80 to 100 ° C. The drying time may be 1 to 60 minutes, 2 to 30 minutes, or 5 to 20 minutes.
本実施形態の感光性エレメント1は、感光層20の支持フィルム10と接する面とは反対側の面に保護フィルム30を積層することもできる。保護フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等の重合体フィルムを用いてもよい。保護フィルムは、支持フィルムと同様のフィルムであっても、異なるフィルムであってよい。
In the
[プリント配線板]
本実施形態のプリント配線板は、本実施形態の感光性樹脂組成物により形成された永久マスクレジストを具備する。本実施形態のプリント配線板は、本実施形態の感光性樹脂組成物より形成される永久マスクレジストを具備するため、アンダーフィルに対して優れた密着性を有し、クラックの発生を低減したレジストパターンが形成さている。
[Printed wiring board]
The printed wiring board of the present embodiment comprises a permanent mask resist formed of the photosensitive resin composition of the present embodiment. Since the printed wiring board of the present embodiment includes the permanent mask resist formed from the photosensitive resin composition of the present embodiment, the resist has excellent adhesion to underfill and reduces the occurrence of cracks. A pattern is formed.
本実施形態のプリント配線板の製造方法は、基板上に、本実施形態の感光性樹脂組成物、又は、本実施形態の感光性エレメントを用いて感光層を形成する工程と、該感光層を露光及び現像してレジストパターンを形成する工程と、該レジストパターンを硬化して永久マスクレジストを形成する工程と含む。プリント配線板は、例えば、以下のようにして作製することができる。 The method for manufacturing a printed wiring board of the present embodiment is a step of forming a photosensitive layer on a substrate by using the photosensitive resin composition of the present embodiment or the photosensitive element of the present embodiment, and the photosensitive layer. It includes a step of forming a resist pattern by exposure and development, and a step of curing the resist pattern to form a permanent mask resist. The printed wiring board can be manufactured, for example, as follows.
まず、銅張り積層板等の金属張積層基板を準備し、該基板上に、感光層を形成する。感光性樹脂組成物を用いる場合、スクリーン印刷法、スプレー法、ロールコート法、カーテンコート法、静電塗装法等の方法で、基板上に感光性樹脂組成物を塗布して形成された塗膜を60~110℃で乾燥させて、感光層を設けてもよい。塗膜の厚さは、10~200μm、15~150μm、20~100μm又は23~50μmであってもよい。感光性エレメントを用いる場合、ラミネーターを用いて感光性エレメントの感光層を基板上に熱ラミネートすることにより、感光層を設けてもよい。 First, a metal-clad laminated substrate such as a copper-clad laminate is prepared, and a photosensitive layer is formed on the substrate. When a photosensitive resin composition is used, a coating film formed by applying the photosensitive resin composition onto a substrate by a method such as a screen printing method, a spray method, a roll coating method, a curtain coating method, or an electrostatic coating method. May be dried at 60 to 110 ° C. to provide a photosensitive layer. The thickness of the coating film may be 10 to 200 μm, 15 to 150 μm, 20 to 100 μm, or 23 to 50 μm. When a photosensitive element is used, the photosensitive layer may be provided by thermally laminating the photosensitive layer of the photosensitive element on a substrate using a laminator.
次に、感光層にネガフィルムを直接接触(又は支持フィルム等の透明なフィルムを介して非接触)させて、活性光を照射した後、未露光部を希アルカリ水溶液で溶解除去(現像)してレジストパターンを形成する。活性光としては、電子線、紫外線、X線等が挙げられ、好ましくは紫外線である。光源としては、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ等を使用することができる。露光量は、10~2000mJ/cm2、100~1500mJ/cm2又は300~1000mJ/cm2であってもよい。 Next, the negative film is brought into direct contact with the photosensitive layer (or non-contact via a transparent film such as a support film), irradiated with active light, and then the unexposed portion is dissolved and removed (developed) with a dilute alkaline aqueous solution. To form a resist pattern. Examples of the active light include electron beams, ultraviolet rays, X-rays and the like, and ultraviolet rays are preferable. As the light source, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, or the like can be used. The exposure amount may be 10 to 2000 mJ / cm 2 , 100 to 1500 mJ / cm 2 or 300 to 1000 mJ / cm 2 .
次に、感光層の露光部分を後露光(紫外線露光)及び後加熱の少なくとも一方の処理によって十分硬化させて永久マスクレジストを形成する。後露光の露光量は、100~5000mJ/cm2、500~2000mJ/cm2又は700~1500J/cm2であってもよい。後加熱の加熱温度は、100~200℃、120~180℃又は135~165℃であってもよい。後加熱の加熱時間は、5分~12時間、10分~6時間又は30分~2時間であってもよい。その後、エッチングにて、配線を形成し、プリント配線板が作製される。永久マスクレジストの厚さは、10~50μm、15~40μm又は20~30μmであってもよい。 Next, the exposed portion of the photosensitive layer is sufficiently cured by at least one treatment of post-exposure (ultraviolet exposure) and post-heating to form a permanent mask resist. The exposure amount of the post-exposure may be 100 to 5000 mJ / cm 2 , 500 to 2000 mJ / cm 2 , or 700 to 1500 J / cm 2 . The heating temperature of the post-heating may be 100 to 200 ° C., 120 to 180 ° C. or 135 to 165 ° C. The heating time for post-heating may be 5 minutes to 12 hours, 10 minutes to 6 hours, or 30 minutes to 2 hours. After that, wiring is formed by etching, and a printed wiring board is produced. The thickness of the permanent mask resist may be 10-50 μm, 15-40 μm or 20-30 μm.
以下、実施例及び比較例に基づいて本実施態様の目的及び利点をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the purpose and advantages of the present embodiment will be described more specifically based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
(合成例1)
撹拌機、還流冷却器及び温度計を備えたフラスコに、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂(EXA-7376、DIC(株)製、一般式(II)中、Y3及びY4がグリシジル基、R12が水素原子である構造を有するビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ当量:186)350質量部、アクリル酸70質量部、メチルハイドロキノン0.5質量部及びカルビトールアセテート120質量部を仕込み、90℃で加熱攪拌して混合物を完全に溶解した。次に、得られた溶液を60℃に冷却し、トリフェニルホスフィン2質量部を加え、100℃に加熱して、溶液の酸価が1mgKOH/g以下になるまで反応させた。反応後の溶液に、テトラヒドロ無水フタル酸(THPAC)98質量部とカルビトールアセテート85質量部とを加え、80℃で6時間反応させた。その後、室温まで冷却し、固形分が73質量%である(A1)成分としてのTHPAC変性ビスフェノールFノボラック型エポキシアクリレート(エポキシアクリレート(1))を得た。
(Synthesis Example 1)
In a flask equipped with a stirrer, a reflux cooler and a thermometer, bisphenol F novolak type epoxy resin (EXA-7376, manufactured by DIC Co., Ltd., in general formula (II), Y 3 and Y 4 are glycidyl groups, R 12 Bisphenol F novolak type epoxy resin having a structure in which is a hydrogen atom, epoxy equivalent: 186) 350 parts by mass, 70 parts by mass of acrylic acid, 0.5 parts by mass of methylhydroquinone and 120 parts by mass of carbitol acetate are charged at 90 ° C. The mixture was completely dissolved by heating and stirring. Next, the obtained solution was cooled to 60 ° C., 2 parts by mass of triphenylphosphine was added, and the mixture was heated to 100 ° C. and reacted until the acid value of the solution became 1 mgKOH / g or less. To the solution after the reaction, 98 parts by mass of tetrahydrophthalic anhydride (THPAC) and 85 parts by mass of carbitol acetate were added, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours. Then, it cooled to room temperature to obtain THPAC-modified bisphenol F novolak type epoxy acrylate (epoxy acrylate (1)) as a component (A1) having a solid content of 73% by mass.
(合成例2)
撹拌機、還流冷却器及び温度計を備えたフラスコに、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(一般式(IV)中、Y6が水素原子、R14が水素原子である構造を有するビスフェノールF型エポキシ樹脂、エポキシ当量:526)1052質量部、アクリル酸144質量部、メチルハイドロキノン1質量部、カルビトールアセテート850質量部及びソルベントナフサ100質量部を仕込み、70℃で加熱撹拌して混合物を溶解した。次に、溶液を50℃に冷却し、トリフェニルホスフィン2質量部及びソルベントナフサ75質量部を加え、100℃に加熱して、溶液の酸価が1mgKOH/g以下になるまで反応させた。次に、反応後の溶液に、THPAC745質量部、カルビトールアセテート75質量部及びソルベントナフサ75質量部を加え、80℃で6時間反応させた。その後、室温まで冷却し、固形分酸価80mgKOH/g、固形分が62質量%である(A2)成分としてのTHPAC変性ビスフェノールF型エポキシアクリレート(エポキシアクリレート(2))を得た。
(Synthesis Example 2)
In a flask equipped with a stirrer, a reflux cooler and a thermometer, a bisphenol F type epoxy resin (in the general formula (IV), a bisphenol F type epoxy resin having a structure in which Y6 is a hydrogen atom and R14 is a hydrogen atom, Epoxy equivalent: 526) 1052 parts by mass of acrylic acid, 1 part by mass of methylhydroquinone, 850 parts by mass of carbitol acetate and 100 parts by mass of solvent naphtha were charged, and the mixture was dissolved by heating and stirring at 70 ° C. Next, the solution was cooled to 50 ° C., 2 parts by mass of triphenylphosphine and 75 parts by mass of solvent naphtha were added, and the mixture was heated to 100 ° C. and reacted until the acid value of the solution became 1 mgKOH / g or less. Next, 745 parts by mass of THPAC, 75 parts by mass of carbitol acetate and 75 parts by mass of solvent naphtha were added to the solution after the reaction, and the mixture was reacted at 80 ° C. for 6 hours. Then, the mixture was cooled to room temperature to obtain a THPAC-modified bisphenol F type epoxy acrylate (epoxy acrylate (2)) as a component (A2) having a solid acid value of 80 mgKOH / g and a solid content of 62% by mass.
(実施例1~6、比較例1~2)
表1に示す配合組成に従って各成分を配合し、3本ロールミルで混練し感光性樹脂組成物を調製した。固形分濃度が70質量%になるようにカルビトールアセテートを加えて、感光性樹脂組成物を得た。表1には、感光性樹脂組成物の固形分全量を基準とした場合における(A)、(C)~(F)成分の固形分の質量部を示す。表1中の(B)成分の数値は、(A)成分に含まれるカルボキシル基に対する(B)成分に含まれるエポキシ基の当量比である。
(Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 2)
Each component was blended according to the blending composition shown in Table 1 and kneaded with a three-roll mill to prepare a photosensitive resin composition. Carbitol acetate was added so that the solid content concentration became 70% by mass to obtain a photosensitive resin composition. Table 1 shows the mass parts of the solid content of the components (A), (C) to (F) when the total solid content of the photosensitive resin composition is used as a reference. The numerical value of the component (B) in Table 1 is the equivalent ratio of the epoxy group contained in the component (B) to the carboxyl group contained in the component (A).
表1中の各材料の詳細は以下の通りである。
・エポキシアクリレート(1):合成例1で得られた酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂
・エポキシアクリレート(2):合成例2で得られた酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂
・YX4000X:ビフェニル型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製、商品名)
・イルガキュア907:2-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(BASF社製、商品名)
・イルガキュア819:ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド(BASF社製、商品名)
・DETX-S:2,4-ジエチルチオキサントン(日本化薬(株)製、商品名)
・DPHA:ジペンタエリストールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製、商品名)
・フタロシアニン系顔料:C.I.Pigment Blue 15(山陽色素(株)製、商品名)
・B34:硫酸バリウム粒子(堺化学工業(株)製、商品名、平均粒径:0.3μm)
・SFP20M:シリカ粒子(デンカ(株)製、商品名、平均粒径:0.3μm)
・メラミン化合物:微粉砕メラミン(日産化学工業(株)製、商品名)
Details of each material in Table 1 are as follows.
-Epoxy acrylate (1): Acid-modified vinyl group-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 1-Epoxy acrylate (2): Acid-modified vinyl group-containing epoxy resin obtained in Synthesis Example 2-YX4000X: Biphenyl-type epoxy resin ( Mitsubishi Chemical Co., Ltd., product name)
-Irgacure 907: 2-Methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone (manufactured by BASF, trade name)
-Irgacure 819: Bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide (manufactured by BASF, trade name)
-DETX-S: 2,4-diethylthioxanthone (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name)
・ DPHA: Dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., trade name)
・ Phthalocyanine pigment: C.I. I. Pigment Blue 15 (manufactured by Sanyo Pigment Co., Ltd., product name)
-B34: Barium sulfate particles (manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name, average particle size: 0.3 μm)
-SFP20M: Silica particles (manufactured by Denka Co., Ltd., trade name, average particle size: 0.3 μm)
-Melamine compound: Finely pulverized melamine (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., trade name)
感光性樹脂組成物を用いて、下記に示す条件で各評価を行った。結果を表2に示す。 Each evaluation was performed using the photosensitive resin composition under the conditions shown below. The results are shown in Table 2.
[試験片の作製]
実施例及び比較例の感光性樹脂組成物を、厚さ0.6mmの銅張積層基板(MCL-E-67、日立化成(株)製)に、乾燥後の厚さが35μmになるようにスクリーン印刷法で塗布した後、80℃で20分間熱風循環式乾燥機を用いて乾燥させた。次に、所定のパターンを有するネガマスクを塗膜に密着させ、紫外線露光装置を用いて600mJ/cm2の露光量で露光した。その後、1質量%の炭酸ナトリウム水溶液で60秒間、1.765×105Paの圧力でスプレー現像し、未露光部を溶解現像した。次に、紫外線露光装置を用いて1000mJ/cm2の露光量で露光し、150℃で1時間加熱して、永久マスクレジストを有する試験片を作製した。
[Preparation of test piece]
The photosensitive resin compositions of Examples and Comparative Examples were applied to a copper-clad laminated substrate (MCL-E-67, manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd.) having a thickness of 0.6 mm so that the thickness after drying was 35 μm. After applying by the screen printing method, it was dried at 80 ° C. for 20 minutes using a hot air circulation type dryer. Next, a negative mask having a predetermined pattern was brought into close contact with the coating film and exposed with an exposure amount of 600 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure apparatus. Then, it was spray-developed with a 1 mass% sodium carbonate aqueous solution at a pressure of 1.765 × 105 Pa for 60 seconds to dissolve and develop the unexposed portion. Next, the test piece was exposed to an exposure amount of 1000 mJ / cm 2 using an ultraviolet exposure device and heated at 150 ° C. for 1 hour to prepare a test piece having a permanent mask resist.
[解像性]
上記試験片の開口ビア部を1000倍の金属顕微鏡により観察した。解像性を以下の基準で、判断した。
A:ビアが開口しており、ビア底部にレジスト残渣が生じなかった。
B:ビアが開口しているが、ビア底部にレジスト残渣が生じていた。
C:ビアが開口しなかった。
[Resolution]
The open via portion of the test piece was observed with a 1000 times metallurgical microscope. The resolution was judged based on the following criteria.
A: The via was open and no resist residue was generated at the bottom of the via.
B: The via is open, but a resist residue is generated at the bottom of the via.
C: The via did not open.
[アンダーフィル密着性]
上記試験片の永久マスクレジスト上に、直径3.0mmの円形であるモールドアンダーフィル(CEL-C-3730(日立化成(株))製)を接着後、試験片に対して平行方向にモールドアンダーフィルを引っかき、モールドアンダーフィル剥離後の試験片面の様子を観察した。以下の基準で、判断した。
A:アンダーフィルとレジストとが高強度で密着したことにより、剥離部分にレジストがなくなり、試験片材料の銅箔面が析出した。
B:アンダーフィルとレジストとの密着性に優れるものの、剥離部分にレジストが一部残った。
C:アンダーフィルとレジストとの密着不良により、剥離部分にレジストが完全に残った。
[Underfill adhesion]
After adhering a circular mold underfill (CEL-C-3730 (manufactured by Hitachi Kasei Co., Ltd.)) with a diameter of 3.0 mm on the permanent mask resist of the test piece, the mold underfill is parallel to the test piece. The fill was scratched and the state of one side of the test after peeling off the mold underfill was observed. Judgment was made based on the following criteria.
A: Since the underfill and the resist adhered to each other with high strength, the resist disappeared from the peeled portion, and the copper foil surface of the test piece material was deposited.
B: Although the adhesion between the underfill and the resist was excellent, a part of the resist remained in the peeled portion.
C: Due to poor adhesion between the underfill and the resist, the resist completely remained on the peeled portion.
[はんだ耐熱性]
上記試験片に水溶性フラックスを塗布し、265℃のはんだ槽に10秒間浸漬した。これを1サイクルとして、6サイクル繰り返した後、永久マスクレジストの外観を目視で観察し、以下の基準で評価した。
A:永久マスクレジスト30cm×30cm内に、外観変化はなかった。
B:永久マスクレジスト30cm×30cm内に、塗膜のウキ又はフクレが1個~5個発生した。
C:永久マスクレジスト30cm×30cm内に、塗膜のウキ又はフクレが6個以上発生した。
[Solder heat resistance]
A water-soluble flux was applied to the test piece and immersed in a solder bath at 265 ° C. for 10 seconds. This was set as one cycle, and after repeating 6 cycles, the appearance of the permanent mask resist was visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: There was no change in appearance within the permanent mask resist 30 cm × 30 cm.
B: 1 to 5 floats or blister of the coating film were generated in the permanent mask resist 30 cm × 30 cm.
C: Six or more floats or blister of the coating film were generated in the permanent mask resist 30 cm × 30 cm.
[耐溶剤性]
上記試験片をイソプロピルアルコールに室温(25℃、以下同様)で30分間浸漬し、永久マスクレジストの外観に異常がないかを確認後、セロハンテープにより剥離試験を行った。
A:永久マスクレジストの外観に異常がなく、剥離が生じなかった。
B:永久マスクレジストの外観にほんの僅かな変化が生じた。
C:永久マスクレジストの外観に異常があるか、又は、剥離が生じた。
[Solvent resistance]
The test piece was immersed in isopropyl alcohol at room temperature (25 ° C., the same applies hereinafter) for 30 minutes, and after confirming that there was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, a peeling test was performed with cellophane tape.
A: There was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, and no peeling occurred.
B: There was a slight change in the appearance of the permanent mask resist.
C: The appearance of the permanent mask resist is abnormal or peeled off.
[耐酸性]
上記試験片を10質量%塩酸水溶液に室温で30分間浸漬し、永久マスクレジストの外観に異常がないかを確認後、セロハンテープにより剥離試験を行った。
A:永久マスクレジスト外観に異常がなく、剥離が生じなかった。
B:永久マスクレジスト外観にほんの僅かな変化が生じた。
C:永久マスクレジスト外観に異常があるか、又は、剥離が生じた。
[Acid resistance]
The test piece was immersed in a 10 mass% hydrochloric acid aqueous solution at room temperature for 30 minutes, and after confirming that there was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, a peeling test was performed with cellophane tape.
A: There was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, and no peeling occurred.
B: There was a slight change in the appearance of the permanent mask resist.
C: The appearance of the permanent mask resist is abnormal or peeled off.
[耐アルカリ性]
上記試験片を5質量%水酸化ナトリウム水溶液に室温で30分間浸漬し、永久マスクレジストの外観に異常がないかを確認後、セロハンテープにより剥離試験を行った。
A:永久マスクレジスト外観に異常がなく、剥離が生じなかった。
B:永久マスクレジスト外観にほんの僅かな変化が生じた。
C:永久マスクレジスト外観に異常がある、又は、剥離が生じた。
[Alkali resistance]
The test piece was immersed in a 5 mass% sodium hydroxide aqueous solution at room temperature for 30 minutes, and after confirming that there was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, a peeling test was performed with cellophane tape.
A: There was no abnormality in the appearance of the permanent mask resist, and no peeling occurred.
B: There was a slight change in the appearance of the permanent mask resist.
C: The appearance of the permanent mask resist is abnormal or peeled off.
[絶縁性(電気絶縁性)]
銅張積層基板の代わりに、くし型電極(ライン/スペース=10μm/10μm)が形成されたビスマレイミドトリアジン基板を用いた以外は、上記[試験片の作製]に記載の方法と同じく試験片を形成し、これを135℃、85%、5V条件下に晒した。その後、マイグレーションの発生の程度を、100倍の金属顕微鏡により観察し、次の基準で評価した。
A:200時間を超えても永久マスクレジストにマイグレーションが発生しないまま、抵抗値が10-6Ω以下に低下することがなかった。
B:100時間以上200時間未満、永久マスクレジストにマイグレーションが発生しないまま、抵抗値が10-6Ω以下に低下することがなかった。
C:100時間未満に、永久マスクレジストにマイグレーションが発生し、抵抗値が10-6Ω以下に低下した。
[Insulation (electrical insulation)]
A test piece was used in the same manner as in the above [Preparation of test piece] except that a bismaleimide triazine substrate on which a comb-shaped electrode (line / space = 10 μm / 10 μm) was formed was used instead of the copper-clad laminated substrate. It was formed and exposed to 135 ° C., 85%, 5V conditions. Then, the degree of migration was observed with a 100x metallurgical microscope and evaluated according to the following criteria.
A: Even after 200 hours, the resistance value did not drop to 10-6 Ω or less without migration occurring in the permanent mask resist.
B: For 100 hours or more and less than 200 hours, the resistance value did not drop to 10-6 Ω or less without migration occurring in the permanent mask resist.
C: Within less than 100 hours, migration occurred in the permanent mask resist, and the resistance value dropped to 10-6 Ω or less.
表2より、実施例1~6の感光性樹脂組成物は、アンダーフィル密着性及び耐クラック性に優れることが確認できる。 From Table 2, it can be confirmed that the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 6 are excellent in underfill adhesion and crack resistance.
(実施例7~12、比較例3~4)
表1に示す配合割合で調製した実施例1~6、比較例1~2の各感光性樹脂組成物をメチルエチルケトンにて希釈し、PETフィルム上に塗布して90℃で10分乾燥し、厚さ25μmの感光性樹脂組成物からなる感光層を形成した。さらにその上に保護フィルムを貼り合わせて、実施例7~12、比較例3及び4の感光性エレメントを作製した。
(Examples 7 to 12, Comparative Examples 3 to 4)
Each of the photosensitive resin compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 2 prepared in the blending ratios shown in Table 1 was diluted with methyl ethyl ketone, applied on a PET film, dried at 90 ° C. for 10 minutes, and thickened. A photosensitive layer made of a photosensitive resin composition having a thickness of 25 μm was formed. Further, a protective film was laminated on the protective film to prepare photosensitive elements of Examples 7 to 12, Comparative Examples 3 and 4.
[感光性エレメント評価]
上記感光性エレメントから保護フィルムを剥がし、ベタの銅箔基板に、感光性エレメントの感光層を熱ラミネートし、次いで、上記[試験片の作製]に記載の方法と同じく露光して、永久マスクレジストを有する試験片を作製した。
[Evaluation of photosensitive element]
The protective film is peeled off from the photosensitive element, the photosensitive layer of the photosensitive element is heat-laminated on a solid copper foil substrate, and then exposed in the same manner as described in the above [Preparation of test piece] to perform a permanent mask resist. A test piece having the above was prepared.
得られた試験片を用いて、実施例1と同様の評価を行った。結果を表3に示す。 Using the obtained test piece, the same evaluation as in Example 1 was performed. The results are shown in Table 3.
表3より、実施例7~12の感光性エレメントは、アンダーフィル密着性及び耐クラック性に優れることが確認できる。 From Table 3, it can be confirmed that the photosensitive elements of Examples 7 to 12 are excellent in underfill adhesion and crack resistance.
1…感光性エレメント、10…支持フィルム、20…感光層、30…保護フィルム。 1 ... Photosensitive element, 10 ... Support film, 20 ... Photosensitive layer, 30 ... Protective film.
Claims (9)
前記(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂に含まれるカルボキシル基に対する、前記(B)エポキシ化合物に含まれるエポキシ基の当量比が、1.2~4.0であり、
前記(A)酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂が、下記一般式(I)又は(II)で表される構造単位を有するビスフェノールノボラック型エポキシ樹脂とビニル基含有モノカルボン酸とのエステル化物に、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を付加した付加反応物である酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂(A1)と、ノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂及びトリフェノールメタン型エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種のエポキシ樹脂とビニル基含有モノカルボン酸とのエステル化物に、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を付加した付加反応物である酸変性ビニル基含有エポキシ樹脂(A2)と、を含む、感光性樹脂組成物。
[式(I)中、R11は水素原子又はメチル基を示し、複数のR11は同一でも異なっていてもよい。Y1及びY2はそれぞれ独立に水素原子又はグリシジル基を示すが、Y1及びY2の少なくとも一方はグリシジル基である。]
[式(II)中、R12は水素原子又はメチル基を示し、複数のR12は同一でも異なっていてもよく、Y3及びY4はそれぞれ独立に水素原子又はグリシジル基を示すが、Y3及びY4の少なくとも一方はグリシジル基である。] It contains (A) an acid-modified vinyl group-containing epoxy resin, (B) an epoxy compound, (C) a photopolymerization initiator, and (D) a photopolymerizable compound.
The equivalent ratio of the epoxy group contained in the (B) epoxy compound to the carboxyl group contained in the (A) acid-modified vinyl group-containing epoxy resin is 1.2 to 4.0.
The acid-modified vinyl group-containing epoxy resin (A) is saturated with an esterified product of a bisphenol novolak type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (I) or (II) and a vinyl group-containing monocarboxylic acid. Alternatively, an acid-modified vinyl group-containing epoxy resin (A1), which is an addition reaction product to which unsaturated polybasic acid anhydride is added, a novolak type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, and a triphenol methane type epoxy. An acid-modified vinyl group-containing epoxy resin which is an addition reaction product obtained by adding a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride to an esterified product of at least one epoxy resin selected from the group consisting of resins and a vinyl group-containing monocarboxylic acid. A photosensitive resin composition comprising (A2) and.
[In formula (I), R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 11 may be the same or different. Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom or a glycidyl group, but at least one of Y 1 and Y 2 is a glycidyl group. ]
[In formula (II), R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 12s may be the same or different, and Y 3 and Y 4 each independently represent a hydrogen atom or a glycidyl group, but Y. At least one of 3 and Y4 is a glycidyl group. ]
[式(III)中、R13は水素原子又はメチル基を示し、Y5は水素原子又はグリシジル基を示す]
[式(IV)中、R14は水素原子又はメチル基を示し、複数存在するR14は同一でも異なっていてもよく、Y6は水素原子又はグリシジル基を示す。]
[式(V)中、Y7は水素原子又はグリシジル基を示し、複数のY7は同一でも異なっていてもよく、少なくとも一つのY7はグリシジル基である。] The acid-modified vinyl group-containing epoxy resin (A2) is a novolak type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (III), and a bisphenol A type epoxy having a structural unit represented by the following general formula (IV). An ester of at least one epoxy resin selected from the group consisting of a resin or a bisphenol F type epoxy resin and a triphenol methane type epoxy resin having a structural unit represented by the following general formula (V) and a vinyl group-containing monocarboxylic acid. The photosensitive resin composition according to claim 1, which is an addition reaction product obtained by adding a saturated or unsaturated polybasic acid anhydride to a product.
[In formula (III), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, and Y 5 represents a hydrogen atom or a glycidyl group].
[In formula (IV), R 14 represents a hydrogen atom or a methyl group, and a plurality of R 14 may be the same or different, and Y 6 represents a hydrogen atom or a glycidyl group. ]
[In formula (V), Y 7 represents a hydrogen atom or a glycidyl group, and a plurality of Y 7s may be the same or different, and at least one Y 7 is a glycidyl group. ]
前記感光層を露光及び現像してレジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンを硬化して永久マスクレジストを形成する工程と、
を含む、プリント配線板の製造方法。 A step of forming a photosensitive layer on a substrate by using the photosensitive resin composition according to any one of claims 1 to 5 or the photosensitive element according to claim 6.
The step of exposing and developing the photosensitive layer to form a resist pattern,
The step of curing the resist pattern to form a permanent mask resist,
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