JP4149769B2 - 感光性樹脂組成物とその積層体 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板、リードフレームや、BGA(ボールグリッドアレイ)、CSP(チップサイズパッケージ)等のパッケージを製造する際に、好適に用いられる感光性樹脂積層体に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、パソコンや携帯電話等の電子機器の軽薄短小化の流れが加速し、これに搭載されるプリント配線板やリードフレームやBGA、CSP等のパッケージには狭ピッチのパターンが要求されている。
これらのプリント配線板等の製造用のレジストとして、従来より、支持層と感光性樹脂層と保護層から成る、いわゆるドライフィルムレジスト(以下、DFRと略称)が用いられている。DFRは、一般に支持層上に感光性樹脂層を積層し、さらに該感光性樹脂層上に保護層を積層することにより作製される。ここで用いられる感光性樹脂層としては、現在、現像液として弱アルカリ水溶液を用いるアルカリ現像型のものが一般的である。
【0003】
DFRを用いてプリント配線板を作成するには、まず保護層を剥離した後、銅張積層板やフレキシブル基板等の永久回路作成用基板上にラミネーター等を用いDFRを積層し、配線パターンマスクフィルム等を通し露光を行う。次に必要に応じて支持層を剥離し、現像液により未露光部分の感光性樹脂層を溶解、もしくは分散除去し、基板上にレジストパターンを形成させる。
レジストパターン形成後、回路を形成させるプロセスは大きく2つの方法に分かれる。第一の方法は、レジストパターンによって覆われていない銅張り積層板等の銅面をエッチング除去した後、レジストパターン部分を現像液よりも強いアルカリ水溶液で除去する方法であり、第二の方法は同上の銅面に銅、半田、ニッケルおよび錫等のめっき処理を行った後、同様にレジストパターン部分の除去、さらに現れた銅張り積層板等の銅面をエッチングする方法である。エッチングには塩化第二銅、塩化第二鉄、銅アンモニア錯体溶液等が用いられる。
【0004】
狭ピッチの導体パターンをめっき処理で形成させるプロセスにおいて、最近特にセミアディティブ工法が注目されている。セミアディティブ工法とは、ガラスエポキシ樹脂等の絶縁樹脂の両面または片面に無電解めっきにより薄い銅層(以下無電解銅層と呼ぶ)を予め形成した基板上に、DFRを用いてレジストパターンを形成する。次に電解めっきにより銅層(電解銅層または2次銅層)を厚く積層した後、レジストパターン部分を剥離し、剥離後に現れた無電解銅層をエッチングして導体パターンを形成する方法である。
【0005】
最近のDFRは、上記した様な狭ピッチの導体パターンを精度良く製造する要求から高解像性が、また、生産性を向上させる点から現像時間、剥離時間の短縮が要求されている。
また、狭ピッチの導体パターンをセミアディティブ工法で製造する場合に、電解めっきによりレジストパターン間の狭いスペースに銅層(電解銅層または2次銅層)を厚く積層するが、この時続くレジストパターン剥離工程においてレジストパターンが正常に剥離されず、基板上に残留する(以下剥離残と呼ぶ)場合がある。剥離残が生じるとその後のエッチング工程において、その部分の下の無電解銅層が残留する為、ショート等の不良が生じる。導体パターンのピッチが狭くなる程、またレジストパターンの幅が狭くなる程剥離がしにくくなり、製造歩留りが大幅に低下するという問題がある。従って、狭ピッチのパターンを形成する際にも、剥離残が発生しないことが求められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を克服し、高解像性を有し、現像時間、剥離時間の短縮が可能であり、特にセミアディティブ工法に適用した場合に電解めっき後のレジストパターン剥離工程において、剥離残が発生しにくい感光性樹脂積層体を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の次の構成によって達成することができる。
(1)(A)アルカリ可溶性高分子、(B)エチレン性不飽和付加重合性モノマー、(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物において、前記(B)成分として、一般式(I)で示される化合物が含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
【0008】
【化6】
【0009】
[式中R1は各々独立に一般式(II)
【0010】
【化7】
【0011】
(式中R3はエチレン基またはプロピレン基を示し、R4は水素原子またはメチル基を示し、m、nは1〜3の整数である。)
または一般式(III)
【0012】
【化8】
【0013】
(式中R5はプロピレン基を示し、R6はエチレン基を示し、R7は水素原子またはメチル基を示し、pは1〜3の整数、qは0〜3の整数である。)
を示し、
式中R2は各々独立に一般式(II)または一般式(III)または一般式(IV)
【0014】
【化9】
【0015】
(式中R8はエチレン基またはプロピレン基を示し、r、sは1〜3の整数である。)
または一般式(V)
【0016】
【化10】
【0017】
(式中R9はエチレン基を示し、R10はプロピレン基を示し、tは0〜3の整数、uは0〜3の整数であり、tとuの合計は1以上6以下の整数である。)
を示す]
【0018】
(2)支持体上に上記(1)記載の感光性樹脂組成物を積層してなる感光性樹脂積層体。
(3)基板上に、上記(2)記載の感光性樹脂積層体を用いて感光性樹脂層を形成し、露光工程、現像工程によりレジストパターンを形成する方法。
(4)上記(3)記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングするかまたはめっきすることによりプリント配線板を製造する方法。
(5)上記(3)記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングすることによりリードフレームを製造する方法。
(6)上記(3)記載の方法により請求項3記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングするかまたはめっきする工程を含むパッケージの製造方法。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の感光性樹脂組成物は(A)アルカリ可溶性高分子、(B)エチレン性不飽和付加重合性モノマー、(C)光重合開始剤を含有する。
(A)成分のアルカリ可溶性高分子としては、カルボン酸含有ビニル共重合体やカルボン酸含有セルロース等が挙げられる。
【0020】
カルボン酸含有ビニル共重合体とは、α、β−不飽和カルボン酸の中から選ばれる少なくとも1種の第1単量体と、アルキル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミドとその窒素上の水素をアルキル基またはアルコキシ基に置換した化合物、スチレン及びスチレン誘導体、(メタ)アクリロニトリル、及び(メタ)アクリル酸グリシジルの中から選ばれる少なくとも1種の第2単量体をビニル共重合して得られる化合物である。
【0021】
カルボン酸含有ビニル共重合体に用いられる第1単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸半エステル等が挙げられ、それぞれ単独で用いてもよいし2種以上を組み合わせてもよい。カルボン酸含有ビニル共重合体における第1単量体の割合は、15重量%以上40重量%以下、好ましくは20重量%以上35重量%以下である。アルカリ現像性を保持させるため、第1単量体の割合は15重量%以上であることが好ましく、カルボン酸含有ビニル共重合体の溶解度の観点から、40重量%以下であることが好ましい。
【0022】
カルボン酸含有ビニル共重合体に用いられる第2単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、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、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−ブトキシメチルアクリルアミド、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸グリシジル等が挙げられ、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0023】
カルボン酸含有ビニル共重合体における第2単量体の割合は、60重量%以上85重量%以下、好ましくは65重量%以上80重量%以下である。
第2単量体として、スチレン又は、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン等のスチレン誘導体を含有させることがより好ましい。この場合の、カルボン酸含有ビニル共重合体におけるスチレン又はスチレン誘導体の割合は5重量%以上35重量%以下が好ましく、15重量%以上30重量%以下がより好ましい。
【0024】
カルボン酸含有ビニル共重合体の重量平均分子量は、2万以上30万以下の範囲であり、好ましくは3万以上15万以下である。この場合の重量平均分子量とはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により標準ポリスチレンの検量線を用いて測定した重量平均分子量のことである。硬化膜の強度を維持するために、カルボン酸含有ビニル共重合体の重量平均分子量は2万以上であることが好ましく、感光性樹脂組成物を積層して感光性樹脂層を形成する際の安定性の観点から、カルボン酸含有ビニル共重合体の重量平均分子量は30万以下であることが好ましい。
【0025】
カルボン酸含有ビニル共重合体は、単量体の混合物を、アセトン、メチルエチルケトン、イソプロパノール等の溶剤で希釈した溶液に、過酸化ベンゾイル、アゾイソブチロニトリル等のラジカル重合開始剤を適量添加し、過熱攪拌することにより合成することが好ましい。混合物の一部を反応液に滴下しながら合成する場合もある。また、反応終了後さらに溶剤を加えて、所望の濃度に調整する場合もある。その合成手段としては、溶液重合以外にも、塊状重合、懸濁重合及び乳化重合も用いられる。
【0026】
また、カルボン酸含有セルロースとしては、セルロースアセテートフタレート、ヒドロキシエチル・カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。
本発明の感光性樹脂組成物における(A)アルカリ可溶性高分子の含有量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で30質量%以上80質量%以下の範囲が好ましい。より好ましくは40質量%以上65質量%以下である。アルカリ現像性を保持する為に、アルカリ可溶性高分子の含有量は30質量%以上であることが好ましく、感光性樹脂層を充分に硬化させレジストとしての耐性を確保する為に、80質量%以下であることが好ましい。
【0027】
上記アルカリ可溶性高分子は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の感光性樹脂組成物における(B)成分としては、一般式(I)で示される化合物が必須成分として含まれる。
上記一般式(I)中のR1は、一般式(II)または一般式(III)で示される。
【0028】
一般式(II)中のmは1〜3の整数であり、解像性の点から1または2であることが好ましく、より好ましくは1である。式中のnは1〜3の整数であり、現像性の点から1または2であることが好ましく、より好ましくは1である。
一般式(III)中のpは1〜3の整数であり、現像性の点から1または2であることが好ましく、より好ましくは1である。式中のqは0〜3の整数であり、解像性の点から0〜2であることが好ましく、より好ましくは0または1である。
【0029】
一般式(III)中のエチレンオキシド基及びプロピレンオキシド基はランダムに配置されていてもよいし、ブロックに配置されていてもよい。
一般式(I)で示される化合物の中でも、R1が一般式(II)で示される化合物が解像性の点で好ましい。
一般式(I)中のR2は、一般式(II)または一般式(III)または一般式(IV)または一般式(V)で示されるが、一般式(IV)中のrは1〜3の整数であり、現像性の点から1または2であることが好ましい。より好ましくは1である。式中のsは1〜3の整数であり、現像性の点から1または2であることが好ましい。より好ましくは1である。
【0030】
一般式(V)中のtは、0〜3の整数であり、式中のuは、0〜3の整数であり、tとuの合計は、1以上6以下の整数である。現像性の点からtとuの合計は、1または2が好ましく、より好ましくは1である。
一般式(V)中のエチレンオキシド基及びプロピレンオキシド基は、ランダムに配置されていてもよいしブロックに配置されていてもよい。
一般式(I)で示される化合物の具体的な例としては、アロニックス[登録商標]TO−1682、アロニックス[登録商標]TO−1683、アロニックス[登録商標]TO−1684、アロニックス[登録商標]TO−1698[全て東亞合成(株)製]等が挙げられる。
【0031】
本発明において、一般式(I)で示される化合物の含有量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で3質量%以上30質量%以下の範囲が好ましく、より好ましくは5質量%以上25質量%以下の範囲である。十分な解像度を得るために、3質量%以上が好ましく、剥離残を発生させにくくするために、30質量%以下が好ましい。
本発明に用いられる一般式(I)で示される化合物は、常温で液状の性状を有しており、使用時に加温を必要としないため、感光性樹脂組成物を調製する際の取扱い性が良好である。
【0032】
本発明の感光性樹脂組成物の(B)成分として、一般式(I)で示される化合物以外のものとしては、公知の化合物を使用できる。例えば、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、フェノキシテトラエチレングリコールアクリレート、β−ヒドロキシプロピル−β’−(アクリロイルオキシ)プロピルフタレート、1,4−テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘプタプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、2−ジ(p−ヒドロキシフェニル)プロパンジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ポリオキシエチルトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテルトリ(メタ)アクリレート、
【0033】
ビスフェノールAジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジアリルフタレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、4−ノルマルオクチルフェノキシペンタプロピレングリコールアクリレート、ビス(トリエチレングリコールメタクリレート)ノナプロピレングリコール、ビス(テトラエチレングリコールメタクリレート)ポリプロピレングリコール、ビス(トリエチレングリコールメタクリレート)ポリプロピレングリコール、ビス(ジエチレングリコールアクリレート)ポリプロピレングリコール、4−ノルマルノニルフェノキシヘプタエチレングリコールジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシテトラプロピレングリコールテトラエチレングリコール(メタ)アクリレート、ビスフェノールA系(メタ)アクリル酸エステルモノマーの分子中にエチレンオキシド鎖を含む化合物、ビスフェノールA系(メタ)アクリル酸エステルモノマーの分子中にプロピレンオキシド鎖を含む化合物、ビスフェノールA系(メタ)アクリル酸エステルモノマーの分子中にエチレンオキシド鎖とプロピレンオキシド鎖の双方を含む化合物などが挙げられる。
【0034】
また、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルイレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート化合物と、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、オリゴエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オリゴプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアクリレート化合物とのウレタン化化合物なども用いることができる。
これらのエチレン性不飽和付加重合性モノマーは、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0035】
本発明において、(B)成分のエチレン性不飽和付加重合性モノマーの含有量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で20質量%以上70質量%以下が好ましく、より好ましくは30質量%以上60質量%以下である。感光性樹脂層を充分に硬化させ、レジストとしての強度を維持するために、20質量%以上であることが好ましい。一方、感光性樹脂積層体をロール状で保存した場合に、端面から次第にはみだす現象、即ちエッジフュージョンが発生するのを防止するために、70質量%以下であることが好ましい。
【0036】
本発明に用いられる(C)成分の光重合開始剤としては、例えば、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール、ベンジルジプロピルケタール、ベンジルジフェニルケタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、チオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、4−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジイソプロピルチオキサントン、2−フルオロチオキサントン、4−フルオロチオキサントン、2−クロロチオキサントン、4−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン、ベンゾフェノン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン[ミヒラーズケトン]、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノンなどの芳香族ケトン類、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾリル二量体等のトリアリールイミダゾリルニ量体、
【0037】
9−フェニルアクリジン等のアクリジン類、α、α−ジメトキシ−α−モルホリノ−メチルチオフェニルアセトフェノン、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シド、フェニルグリシン、N−フェニルグリシンさらに1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−o−ベンゾイルオキシム、2,3−ジオキソ−3−フェニルプロピオン酸エチル−2−(o−ベンゾイルカルボニル)−オキシム等のオキシムエステル類、p−ジメチルアミノ安息香酸、p−ジエチルアミノ安息香酸及びp−ジイソプロピルアミノ安息香酸及びこれらのアルコールとのエステル化物、p−ヒドロキシ安息香酸エステルなどが挙げられる。その中でも、特にトリアリールイミダゾリル二量体とミヒラーズケトン若しくは4,4’−(ジエチルアミノ)ベンゾフェノンの組み合わせが好ましい。
【0038】
本発明において、(C)成分の光重合開始剤の含有量は、感光性樹脂組成物の全質量基準で、0.01質量%以上20質量%以下含まれることが好ましく、より好ましくは1質量%以上10質量%以下である。充分な感度を得るために、0.01質量%以上が好ましく、感光性樹脂層の底の部分を充分に硬化させるために、20質量%以下であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂組成物の熱安定性、保存安定性を向上させるためにラジカル重合禁止剤を含有させることは好ましい。このようなラジカル重合禁止剤としては、例えば、p−メトキシフェノール、ハイドロキノン、ピロガロール、ナフチルアミン、t−ブチルカテコール、塩化第一銅、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、2,2’メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)等が挙げられる。
【0039】
本発明の感光性樹脂組成物には染料、顔料等の着色物質が含有されていてもよい。このような着色物質としては、例えばフクシン、フタロシアニングリーン、オーラミン塩基、カルコキシドグリーンS、パラマジェンタ、クリスタルバイオレット、メチルオレンジ、ナイルブルー2B、ビクトリアブルー、マラカイトグリーン、ベイシックブルー20、ダイヤモンドグリーン等が挙げられる。
また、本発明の感光性樹脂組成物に光照射により発色する発色系染料を含有させてもよい。このような発色系染料としては、ロイコ染料とハロゲン化合物の組み合わせが良く知られている。ロイコ染料としては、例えばトリス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)メタン[ロイコクリスタルバイオレット]、トリス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)メタン[ロイコマラカイトグリーン]等が挙げられる。一方ハロゲン化合物としては臭化アミル、臭化イソアミル、臭化イソブチレン、臭化エチレン、臭化ジフェニルメチル、臭化ベンザル、臭化メチレン、トリブロモメチルフェニルスルホン、四臭化炭素、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、トリクロロアセトアミド、ヨウ化アミル、ヨウ化イソブチル、1,1,1−トリクロロ−2,2−ビス(p−クロロフェニル)エタン、ヘキサクロロエタン等が挙げられる。
【0040】
さらに本発明の感光性樹脂組成物には、必要に応じて可塑剤等の添加剤を含有させてもよい。このような添加剤としては、例えばジエチルフタレート等のフタル酸エステル類、o−トルエンスルホン酸アミド、p−トルエンスルホン酸アミド、クエン酸トリブチル、クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリ−n−プロピル、アセチルクエン酸トリ−n−ブチル、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコールアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールアルキルエーテル等が挙げられる。
【0041】
本発明の感光性樹脂積層体は、支持体上に前記感光性樹脂組成物を積層して感光性樹脂層を形成することにより作成する。
ここで用いられる支持体としては、通常活性光線を透過させる透明な基材フィルムが用いられ、このような基材フィルムとしては、厚み10μm以上100μm以下程度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂フィルムがあるが、通常適度な可とう性と強度を有するポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。
【0042】
また、ラミネート時にシワを発生させにくくするため、もしくは支持体の破損を防ぐために、膜厚は10μm以上であることが好ましい。一方、充分な解像度を得るために、膜厚は30μm以下であることが好ましい。
本発明の感光性樹脂層の膜厚は、用途によって異なるが、通常5μm以上100μm以下である。セミアディティブ工法に用いる場合には、5μm以上30μm以下が好ましい。
【0043】
本発明の感光性樹脂積層体には、必要に応じて、感光性樹脂層の支持体とは反対側の面に、保護層を形成する。感光性樹脂層との密着力において、感光性樹脂層と支持体との密着力よりも感光性樹脂層と保護層の密着力が小さいことがこの保護層に必要な特性であり、これにより保護層が容易に剥離できる。
上記の保護層は、本発明の感光性樹脂層を保護するためのフィルムであり、このようなフィルムとしては10〜100μm厚程度のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートなどの合成樹脂フィルムがあるが、ポリエチレンフィルムまたはポリプロピレンフィルムが好ましく用いられる。
本発明の感光性樹脂積層体に保護層が用いられる場合、その膜厚は、10μm以上50μm以下であることが好ましい。
【0044】
次に本発明の感光性樹脂積層体の作製方法について説明する。
支持体、感光性樹脂層、及び必要により、保護層を順次積層して感光性樹脂積層体を作成する方法は、従来知られている方法を採用することができる。
例えば、感光性樹脂層に用いる感光性樹脂組成物を、これらを溶解する溶剤と混ぜ合わせ均一な溶液にしておき、まず支持体上にバーコーターやロールコーターを用いて塗布して乾燥し、支持体上に感光性樹脂組成物からなる感光性樹脂層を積層する。
次いで、必要により、感光性樹脂層上に保護層をラミネートすることにより感光性樹脂積層体を作成することができる。
【0045】
次に、本発明の感光性樹脂積層体を用いてプリント配線板を製造する方法の一例を説明する。
プリント配線板は、以下の各工程を経て製造される。
(1)ラミネート工程
感光性樹脂積層体の保護層を剥がしながら銅張積層板やフレキシブル基板等の基板上にホットロールラミネーターを用いて密着させる工程。
(2)露光工程
所望の配線パターンを有するマスクフィルムを支持層上に密着させ活性光線源を用いて露光を施す工程。
(3)現像工程
支持層を剥離した後アルカリ現像液を用いて感光性樹脂層の未露光部分を溶解または分散除去、レジストパターンを基板上に形成する工程。
(4)エッチング工程又はめっき工程
形成されたレジストパターン上からエッチング液を吹き付けレジストパターンによって覆われていない銅面をエッチングする工程、またはレジストパターンによって覆われていない銅面に銅、半田、ニッケルおよび錫等のめっき処理を行う工程。
【0046】
(5)剥離工程
レジストパターンをアルカリ剥離液を用いて基板から除去する工程。
上記(2)露光工程において用いられる活性光線源としては、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、紫外線蛍光灯、カーボンアーク灯、キセノンランプなどが挙げられる。また、より微細なレジストパターンを得るためには平行光光源を用いるのがより好ましい。ゴミや異物の影響を極力少なくしたい場合には、フォトマスクを支持体(A)上から数十μm以上数百μm以下浮かせた状態で露光(プロキシミティー露光)する場合もある。
【0047】
また、上記(3)現像工程で用いられるアルカリ現像液としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等の水溶液が挙げられる。これらのアルカリ水溶液は感光性樹脂層(B)の特性に合わせて選択されるが、一般的に0.5%以上3%以下の炭酸ナトリウム水溶液が用いられる。
上記(4)エッチング工程は、酸性エッチング、アルカリエッチングなど、使用するDFRに適した方法で行われる。
【0048】
上記(5)剥離工程で用いられるアルカリ剥離液としては、一般的に現像で用いたアルカリ水溶液よりも更に強いアルカリ性の水溶液、例えば1%以上5%以下の水酸化ナトリウム、水酸化カリウムの水溶液が挙げられる。
また、セミアディティブ工法等めっき工程を設けた場合には、レジストパターンを剥離後に、レジストパターンの下に現れた銅面をエッチングする場合もある。
【0049】
以下、実施例により本発明の実施形態の例をさらに詳しく説明する。
【0050】
【実施例】
以下に、実施例及び比較例の評価用サンプルの作製方法並びに得られたサンプルについての評価方法及び評価結果を示す。
1.評価用サンプルの作製
<感光性樹脂積層体の作成>
表1に示す組成の感光性樹脂組成物を調製し、16μm厚みのPETフィルムにバーコーターを用いて均一に塗布し、90℃の乾燥機中で乾燥し感光性樹脂層を形成した。感光性樹脂層のPETフィルムを積層していない表面上に23μm厚みのポリエチレンフィルムを張り合わせて感光性樹脂積層体を得た。感光性樹脂層の厚みは25μmまたは40μmになるように準備した。25μmの場合は乾燥時間を3分とし、40μmの場合は乾燥時間を4分とした。
【0051】
なお、表1における略号(P−1〜D−2)で表わした感光性樹脂組成物成分の材料を表2、表3に示す。
表3に記載の材料は、本発明で規定された一般式(I)で示される化合物であり、その構造を一般式(I)記載の記号を用いて示した。本発明で規定された一般式(I)で示される化合物M−5〜8は、全て常温で液状であり、取扱性が良好であった。
一方、比較例1に示した化合物M−4は、常温で結晶化しており、使用する際40℃での加温が必要であった。
【0052】
【表1】
【0053】
【表2】
【0054】
【表3】
【0055】
<基板の前処理>
絶縁樹脂上に無電解めっき層を2μm積層した全厚み1mmの基板(以下めっき用基板)を、室温の10%硫酸水溶液に30秒浸漬した後、水洗・乾燥した。
<ラミネート>
感光性樹脂積層体のポリエチレンフィルムを剥がしながら、前処理した基板にホットロールラミネーター(旭化成製AL−70)により、ロール温度95℃でラミネートした。ラミネーターのロール圧力はエアゲージ表示で0.30MPaとし、ラミネート速度は1.5m/分とした。
<露光>
感光性樹脂層に、評価に必要なマスクフィルムを通して、超高圧水銀ランプ(オーク製作所社製:HMW−801)により60mJ/cm2で露光した。
【0056】
<現像>
ポリエチレンテレフタレートフィルムを剥離した後、30℃の1%炭酸ナトリウム水溶液を所定時間スプレーし、感光性樹脂層の未露光部分を溶解除去した。この際、未露光部分の感光性樹脂が完全に溶解するのに要する最も少ない時間を最小現像時間とした。
<めっき前処理>
現像後のめっき用基板を40℃の酸性脱脂FRX(10%水溶液、アトテックジャパン社製)浴に4分浸漬した。水洗後さらに、室温の10%硫酸水溶液に2分浸漬した。
【0057】
<硫酸銅めっき>
めっき前処理後のめっき用基板を、下記に示す室温の硫酸銅めっき浴組成の液に浸漬し、硫酸銅めっきを施した。電流密度は1.5A/dm2とし、めっき時間は40分とした。
硫酸銅めっき液浴組成は次の通りとした。
純水:58.9%
硫酸銅コンク(メルテックス社製):30%
濃硫酸:10%
濃塩酸:0.1%
カッパークリーム125(メルテックス社製):1%
【0058】
2.評価方法
(1)レジストライン解像性
感光層厚み25μmの感光性樹脂積層体をラミネートし、15分経過しためっき用基板を、露光の際の露光部と未露光部の幅が1:1の比率のラインパターンを通して、露光した。最小現像時間の2.0倍の現像時間で現像し、硬化レジストラインが正常に形成されている最小マスク幅をレジストライン解像性の値とした。この解像性により次の様にランク分けした。
25μm以下:◎
25μmを越え30μm以下:○
30μmを越える:×
【0059】
(2)レジスト剥離性
感光層厚み25μmの感光性樹脂積層体をラミネートし、15分経過しためっき用基板を、ラインとスペースの幅が25μm:25μmのパターンマスク(ガラスクロムマスク)を通して露光した。最小現像時間の2倍の現像時間で現像し、硫酸銅めっきを施した後、50℃の3%水酸化ナトリウム水溶液を3分スプレーした。基板上のレジストラインが剥離された状態を光学顕微鏡で観察し、下記の様にランクわけした。
レジストラインが全て剥離されている:○
レジストラインの総面積の80%以上が剥離されている:△
レジストラインの総面積の80%未満が剥離されている:×
【0060】
(3)剥離時間
感光層厚み40μmの感光性樹脂積層体をラミネートし、15分経過しためっき用基板を、4cm×5cmのベタパターンのマスクを通して露光し、最小現像時間の2倍の現像時間で現像した。ベタパターンを形成しためっき用基板を、50℃の3%水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬して、ベタパターンのレジストが完全に基板から剥離されるまでの時間を測定した。スプレーした。基板上のレジストラインが剥離された状態を光学顕微鏡で観察し、下記の様にランクわけした。
剥離時間が50秒以下:◎
剥離時間が50秒を超え70秒以下:○
剥離時間が70秒を超え80秒以下:△
剥離時間が80秒を超える:×
【0061】
3.評価結果
実施例及び比較例の結果を表1に示す。
実施例1〜7は、本発明の一般式(I)の化合物を含む為、レジストライン解像性、レジスト剥離性、剥離時間において優れた効果を示したのに対し、比較例1〜2は、本発明の一般式(I)の化合物を含まない為、レジストライン解像性は優れるものの、レジスト剥離性、剥離時間において優れた効果を合わせもつことができなかった。
【0062】
【発明の効果】
本発明の感光性樹脂組成物及び感光性樹脂積層体は、高解像性を有し、現像時間、剥離時間の短縮が可能であり、特にセミアディティブ工法に適用した場合に電解めっき後のレジストパターン剥離工程において、剥離残が発生しにくいという効果を奏する。
Claims (6)
- (A)アルカリ可溶性高分子、(B)エチレン性不飽和付加重合性モノマー、(C)光重合開始剤を含有する感光性樹脂組成物において、前記(B)成分として、一般式(I)で示される化合物が含まれることを特徴とする感光性樹脂組成物。
または一般式(III)
を示し、
式中R2は各々独立に一般式(II)または一般式(III)または一般式(IV)
または一般式(V)
を示す] - 支持体上に請求項1記載の感光性樹脂組成物を積層してなる感光性樹脂積層体。
- 基板上に、請求項2記載の感光性樹脂積層体を用いて感光性樹脂層を形成し、露光工程、現像工程によりレジストパターンを形成する方法。
- 請求項3記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングするかまたはめっきすることによりプリント配線板を製造する方法。
- 請求項3記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングすることによりリードフレームを製造する方法。
- 請求項3記載の方法によりレジストパターンを形成された基板を、エッチングするかまたはめっきする工程を含むパッケージの製造方法。
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