JP4202171B2 - 低誘電性光硬化性樹脂組成物 - Google Patents
低誘電性光硬化性樹脂組成物 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板の樹脂絶縁材料等に適する光又は熱硬化性樹脂組成物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子機器の小型化が進むにつれ、電子素子の高集積化を行うためにプリント配線の多層化が進み、絶縁層と導体層を交互に形成、積層する所謂ビルドアップ工法が多く採用されるようになった。そして、ここで使用される樹脂絶縁材料には、情報の高速処理化、信号の高周波化による熱損失の低減のため、低誘電率であることが要求されるようになってきている。
【0003】
光又は熱硬化性樹脂組成物としては、特開平6-1938号公報等で知られているが、これらは誘電率が満足できる程度には低くならない。
一方、低誘電率を達成する手法として、特開2000-208889号公報や特開2001-126534号公報のように、フィラーを充填する方法や、空孔を持たせるといった技術が知られているが、いずれもパッケージの層間絶縁膜といった用途には、信頼性に劣るといった欠点がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平6-1938号公報
【特許文献2】
特開2000-208889号公報
【特許文献3】
特開2001-126534号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、配線板の樹脂絶縁層形成用の樹脂組成物として、信号の高速化、高周波率化に対応する低い誘電率を有し、信頼性の優れた硬化膜を与え、ファインパターンに加工し得る光又は熱硬化性樹脂組成物を提供することを目的とする。更に、本発明は、耐熱性、耐溶剤性に優れ、更には多層プリント配線基板の層間絶縁層等としての樹脂硬化物を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、基板用絶縁材料の誘電率を低減する方法を鋭意検討した結果、配合する(メタ)アクリルモノマー又は(メタ)アクリルオリゴマーにおいて、メタクリル比率を増加させることで、樹脂組成物の低誘電率化及び高耐熱性を向上させ得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
本発明は、下記一般式(1)
【化4】
(但し、式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Aは−O−Ar−O−で表される基を示し、Arは2価の芳香族基を示し、Yは多価カルボン酸又はその酸無水物の残基を示し、nは0〜3の数である)で表される不飽和化合物(A)100重量部に対して、光重合性の(メタ)アクリレート類(B)10〜100重量部、エポキシ基を有する化合物(C)0〜40重量部、及び光重合開始剤又は増感剤(D)0〜10重量部を含有する光又は熱硬化性樹脂組成物に関係する。
【0008】
本発明は、下記一般式(1)
【化5】
(但し、式中、Rは水素原子又はメチル基を示し、Aは式(2)で表される基を示し、Yは多価カルボン酸又はその酸無水物の残基を示し、nは0〜3の数である)
【化6】
(但し、式中R1及びR2は、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基又はハロゲン原子の何れかを示し、Xは−CO−、−SO2−、−C(CF3)2−、−Si(CH3)2−、−CH2−、−C(CH3)2−、−O−、−S−、下記式(3)で表される基、又は不存在を示す)
【化7】
で表わされ、少なくとも一部がフルオレン骨格を有する基を単位構造中に有する不飽和化合物である不飽和化合物(A)100重量部に対して、光重合性の(メタ)アクリレート及び/又は(メタ)アクリルオリゴマー(B)10〜100重量部、エポキシ基を有する化合物(C)10〜30重量部、及び光重合開始剤又は増感剤(D)0.01〜10重量部を含有する光又は熱硬化性樹脂組成物において、樹脂、オリゴマー及びモノマーの合計から計算される樹脂分100g当たり、メタクリロイル基を150〜500mmol含むことを特徴とする光又は熱硬化性樹脂組成物である。
【0009】
また、本発明は、上記の光又は熱硬化性樹脂組成物を、塗布、露光、現像、硬化させて得られる層間絶縁膜又は保護膜等の永久膜である。更に、本発明は、上記の層間絶縁膜を絶縁層の少なくとも一層として有する多層プリント配線基板である。
【0010】
【発明の実施の形態】
本発明の樹脂組成物は、不飽和化合物(A)、(メタ)アクリレート又はそのオリゴマー(B)、エポキシ基を有する化合物(C)及び光重合開始剤又は増感剤(D)を必須成分として含有する。以下、これらの成分(A)〜(D)を、それぞれA成分〜D成分ともいう。これらのA成分〜D成分を含む樹脂組成物は、特許文献1等により公知であり、メタクリロイル基の含有量を特定範囲に制御することを除いて、これらの記載を参照することができる。
【0011】
本発明の樹脂組成物は、樹脂、オリゴマー及びモノマーの合計から計算される樹脂分100g当たり、メタクリロイル基を50mmol以上、好ましくは100mmol以上含む。ここで、樹脂分とは、光又は熱による硬化後に樹脂として存在する成分を言い、A成分、B成分のようなモノマーやオリゴマー、C成分のようなモノマーやオリゴマーを含む他、必要により加えられる樹脂、オリゴマー、モノマーを含む。エポキシ樹脂のように硬化剤と反応して樹脂を形成する場合は、硬化剤も樹脂として計算する。メタクリロイル基はA成分及びB成分中に含まれる。樹脂100g中に含まれるメタクリロイル基の含有量は、組成物中に配合されるメタクリルモノマー及びメタクリルオリゴマーのメタクリロイル基当量(g/mol)と、樹脂分100g中に含まれるメタクリルモノマー及びメタクリルオリゴマー成分の重量から、次式により計算することができる。
(1/メタクリル当量)×(メタクリルモノマー及びメタクリルオリゴマーg/樹脂分100g)
【0012】
一般式(1)で表される構成単位からなる不飽和化合物(A)、すなわちA成分としては、一般式(1)中のAがビスフェノール類(ジヒドロキシベンゼンやジヒドロキシナフタレン等のジヒドロキシ芳香族を含む)の残基である-O-Ar-O-からなる2価の基であり、RがH又はメチルであり、Yが多価カルボン酸の残基であり、nが0〜3である常温液体の化合物が挙げられる。これらの中でも、Aが一般式(2)で表される基であることが好ましく、更にXが式(3)で表されるフルオレン骨格を有する基を構造単位中に含む不飽和化合物を主成分とするもので、これを80重量%以上含有するものが好ましい。例えば、フルオレン骨格を有する不飽和化合物(A)は、例えば、Xが式(3)で表される前記フルオレン環からなる基を中心に含むビスフェノール類を、エポキシ化して、ビスフェノール類のエポキシ化合物とし、これに(メタ)アクリル酸を反応させて(メタ)アクリレート類とし、この(メタ)アクリレート類に多塩基酸の無水物を反応させて得ることができる。一般式(1)で表される構成単位からなる不飽和化合物(A)は、一般式(1)で表される構成単位を平均80モル%以上、好ましくは90モル%以上含むことがよく、その他の構成単位としては、ビスフェノール化合物のエポキシ化の際、副生する繰り返し数2以上の多量体等がある。なお、一般式(1)で表される構成単位からなるものは、オリゴマーであっても、モノマーであっても差し支えないが、通常は重合度の異なる混合物であり、構成単位中のA、R、Y、n、R1、R2等は、一分子中又不飽和化合物(A)中で全て同じである必要はなく、定義した範囲内で自由に変化し得る。
【0013】
不飽和化合物(A)の製造方法は、上記製造方法に限定されないが、説明の便宜上、上記製法により製造する方法について、以下に説明する。
ビスフェノール類としては、一般式(2)において、2つのO-がOHとなったものが好ましく挙げられる。
【0014】
ここで、Xとして−CO−を含むビスフェノール類の具体例としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ケトン等を挙げることができる。また、Xとして−SO2−を含むビスフェノール類の具体例としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)スルホン等を挙げることができる。また、Xとして−C(CF3)2−を含むビスフェノール類の具体例としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ヘキサフルオロプロパン等を挙げることができ、またXとして−Si(CH3)2−を含むものとしてはビス(4-ヒドロキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)ジメチルシラン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)ジメチルシラン等を挙げることができる。また、Xとして−CH2−を含むビスフェノール類の具体例としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)メタン、ビス(4-ヒドロキシ‐3,5-ジクロロフェニル)メタン等を挙げることができる。また、Xとして−C(CH3)2−を含むビスフェノール類の具体例としては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)プロパン等を挙げることができる。また、Xとして−O−を含むビスフェノール類の具体例としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシ‐3,5-ジメチルフェニル)エーテル、ビス(4-ヒドロキシ‐3,5-ジクロロフェニル)エーテル等を挙げることができる。また、Xとして−S−を含むビスフェノール類の具体例としては、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシ‐3,5-ジメチルフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)スルフィド等を挙げることができる。
【0015】
また、Xとして、上記式(3)で表されるフルオレン環を有する基を含むビスフェノール類の具体例としては、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ−3-クロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-ブロモフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-フルオロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジメチルフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジブロモフェニル)フルオレン等を挙げることができる。更に、Xが不存在であるビスフェノール類の具体例としては、4,4'-ビフェノール、3,3'-ビフェノール等を挙げることができる。
【0016】
このようなビスフェノール化合物のエポキシ化は、通常のエポキシ化反応と同様に行うことができる。例えば、ビスフェノール化合物を過剰のエピクロルヒドリンに溶解した後、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物の存在下に、50〜150℃、好ましくは60〜120℃で1〜10時間反応させる方法が挙げられる。
【0017】
また、エポキシ化合物と(メタ)アクリル酸との反応は、エポキシ化合物のエポキシ基の1モルに対し(メタ)アクリル酸を通常0.8〜1.5モル、好ましくは0.9〜1.1モルの範囲で反応させるのがよい。この反応の際、希釈剤として、例えばメチルエチルケトン、メチルセロソルブアセテート等を用いることができる。また、反応を促進させるために、例えばトリエチルアミン、ベンジルジメチルアミン、メチルトリエチルアンモニウムクロライド、トリフェニルホスフイン等の触媒を用いてもよい。この触媒の使用量は、通常、反応原料混合物に対し0.1〜10重量%、好ましくは0.3〜5重量%であり、反応温度は60〜150℃、好ましくは80〜120℃であって、反応時間は5〜60時間、好ましくは10〜50時間である。
【0018】
また、上記一般式(1)中のYは、2〜5個のカルボキシ基を有する多価カルボン酸又はその酸無水物の残基を示し、好ましくは、Yは酸無水物の残基又は酸二無水物の残基を示す。酸無水物の残基を形成し得る多価カルボン酸又はその酸無水物としては、例えばマレイン酸、コハク酸、イタコン酸、フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロフタル酸、クロレンド酸、メチルテトラヒドロフタル酸等又はこれらの酸無水物等の誘導体がある。酸二無水物の残基を形成し得る多価カルボン酸又はその酸無水物としては、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビフェニルテトラカルボン酸、ビフェニルエーテルテトラカルボン酸又はこれらの無水物等の誘導体を挙げることができる。その他、トリメリット酸等の三塩基酸又はこれらの無水物等の誘導体を使用することもできる。これらはその1種のみを単独で用いることができるほか、2種以上を併用することもできる。また、一般式(1)において、二塩基酸、三塩基酸、四塩基酸、五塩基酸又はこれらの無水物等の誘導体を用いたときは、nはそれぞれ、0、1、2、3となるが、2種類以上を使用したときは、その平均値となる。nはアルカリ現像性を良好にするため1.1以上とすることがよい。
【0019】
不飽和化合物(A)を得る際の、エポキシ(メタ)アクリレートと多価カルボン酸又はその酸無水物との反応は公知の方法で行うことができる。また、使用する多価カルボン酸又はその酸無水物については、得られた不飽和化合物(A)の酸価を10mgKOH/g以上にして十分なアルカリ可溶性を発現させるために、好ましくは二塩基酸以上である多価カルボン酸又はその酸無水物若しくはこれらの混合物であるのがよい。
【0020】
上記一般式(1)で表されるエポキシアクリレートは、必ずしも上述したものに限定されるものではなく、また、2種以上の混合物としても使用することができる。
好ましくは、多価カルボン酸の無水物を使用し、一無水物/二無水物のモル比を0/100〜100/0とすることがよい。より好ましくは、無水物としては一無水物と二無水物を併用し、一無水物/二無水物のモル比を10/90〜90/10とすることがよい。更にまた、不飽和化合物(A)、好ましくは一般式(1)で表されるエポキシアクリレートの0.5gをN-メチルピロリドン100mlに溶解した溶液を30℃で測定したインヘレント粘度は、0.1dl以上であることがよい。
【0021】
次に、(メタ)アクリレート又はそれらのオリゴマー(B)、すなわちB成分について説明する。なお、(メタ)アクリレートは、アクリレート及び/又はメタクリレートを意味する。なお、(メタ)アクリレート類は、(メタ)アクリレートモノマー、(メタ)アクリレートのオリゴマー等重合性の(メタ)アクリロイル基を含む化合物を含む意味で使用されるが、A成分は含まない。
【0022】
B成分として使用される(メタ)アクリレート及び(メタ)アクリルオリゴマーとしては、例えば以下のような物質及びそのオリゴマーが挙げられる。ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ブタンジオールモノ(メタ)アクリレート、クロロヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート等の水酸基を有するものや、例えばアリル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シアノエチル(メタ)アクリレート、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、コハク酸(メタ)アクリレート、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メトキシエチル(メタ)アクリレート、シクロデカトリエン(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、イソシアネートエチル(メタ)アクリレート、デカフロロヘプチル(メタ)アクリレート、オクタフロロペンチル(メタ)アクリレート、テトラフロロプロピル(メタ)アクリレート、トリフロロエチル(メタ)アクリレート、ジブロモプロピル(メタ)アクリレート等の脂肪族(メタ)アクリレート類や、例えばシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、モルホリン(メタ)アクリレート等の脂環式変性(メタ)アクリレート類や、例えばフェニキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、フタル酸(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等の芳香族(メタ)アクリレート類や、例えばフェノキシ化リン酸(メタ)アクリレート、リン酸(メタ)アクリレート、ブトキシ化リン酸(メタ)アクリレート、オクトキシ化リン酸(メタ)アクリレート等のリン含有(メタ)アクリレート類や、例えばスルホン酸ソーダ(メタ)アクリレート等の水溶性(メタ)アクリレート類等が挙げられる。
【0023】
また、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、長鎖脂肪族ジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、プロピレンジ(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレンジ(メタ)アクリレート、トリグリセロールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、アリル化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジ(メタ)アクリレート、アクリル化イソシアヌレート、ビス(アクリロキシネオペンチルグリコール)アジペート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、テトラブロモビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールSジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジ(メタ)アクリレート、リン酸ジ(メタ)アクリレート、亜鉛ジ(メタ)アクリレート等の二官能化合物が挙げられる。
【0024】
更に、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、グリセロールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、リン酸トリ(メタ)アクリレート、トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート、トリス(メタクリロキシエチル)イソシアヌレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(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、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ウレタントリ(メタ)アクリレート、エステルトリ(メタ)アクリレート、ウレタンヘキサ(メタ)アクリレート、エステルヘキサ(メタ)アクリレート等の三官能以上の化合物が挙げられる。
【0025】
これらの単官能、二官能及び三官能以上の(メタ)アクリレート又はこれらのオリゴマーについては、その1種のみを単独で使用できることは勿論、2種以上を併用して使用することもできる。
【0026】
特に、本発明の樹脂組成物として、アルカリ可溶性に加えて優れた光硬化性、すなわち高感度化が要求される場合には、重合可能な二重結合を1分子中に2つ(二官能)以上、より好ましくは3つ(三官能)以上有するオリゴマー又はモノマーを配合することが好ましい。
上記のオリゴマーやモノマーの配合割合は、優れた光硬化性が要求される場合には、一般に、3官能以上の多官能(メタ)アクリレート等の配合が少ないと十分に光硬化が進まず、露光部分が溶出する場合が発生し、また、多すぎると未露光部分でも現像できなくなる場合が発生し、重合度や酸無水物の構造によってはタックフリー性が失われる虞が生じる。
【0027】
次に、エポキシ基を有する化合物(C)、すなわちC成分について説明する。C成分は、密着性の向上、耐アルカリ性の向上等を目的として用いられるものである。このような目的で使用されるC成分としては、例えばフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF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、脂環式エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂、フェニルグリシジルエーテル、p−ブチルフェノールグリシジルエーテル、トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルイソシアヌレート、アリルグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート等のエポキシ基を少なくとも1個有する化合物等が挙げられる。
C成分と共にエポキシ硬化剤を使用することもできるが、A成分のようなカルボキシル基を有する化合物が存在すれば、硬化剤は使用しなくてもよい。
【0028】
本発明の熱及び光硬化性樹脂組成物は、樹脂分として、上記A成分、B成分、C成分の他に、その他の光重合性のモノマー及びオリゴマーから選ばれた少なくとも1種の他の不飽和化合物(E)(以下、E成分ともいう)を含みうる。かかるE成分としては、不飽和基1以上を有する各種ビニルモノマー、例えばスチレンや各種オリゴマー、例えば炭化水素樹脂等が挙げられる。
【0029】
樹脂組成物中のA成分100重量部に対するB成分、C成分及びE成分の割合は、B成分10〜100重量部、C成分0〜40重量部及びE成分0〜40重量部であるが、好ましくは、B成分20〜70重量部、C成分10〜30重量部及びE成分0〜30重量部である。
【0030】
本発明の樹脂組成物は、樹脂分としてA〜C成分とE成分等からなるが、A〜C成分の合計100g当たりのメタクリロイル基の含有量を50mmol以上、好ましくは100mmol以上、更に好ましくは150〜500mmolとすることが有利である。更に、A〜C成分中の重合性の不飽和二重結合の70mol%以上、好ましくは90mol%以上をメタクリロイル基とアクリロイル基とし、両者の合計に占めるメタクリロイル基の割合を60mol%以上、好ましくは80mol%以上とすることが有利である。
【0031】
更に、本発明で使用する光重合開始剤若しくは増感剤(D)、すなわちD成分は、A成分及びB成分として使用される不飽和化合物の光重合開始剤として用いられるものである。このような目的で使用されるD成分としては、公知の光重合開始剤、例えばミヒラーズケトン等のラジカル発生型のものや、トリアリールスルフォニウム塩、ジアリールヨウドニウム塩等のカチオン発生型等の光重合開始剤を配合することができ、これらは単独でもよいし、また、2種類以上を併用することもできる。なお、C成分は熱重合可能な樹脂組成物である場合は、必ずしも必要ではないが、感光、現像等によりパターンを形成させる場合は、重要である。
【0032】
また、このような光重合開始剤を配合する場合には、例えばN,N−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、N,N―ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、トリエタノールアミン、トリエチルアミン等のような公知の光増感剤と組み合わせて用いることができ、その際にこれらの光増感剤は単独用いることができるほか、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
この光重合開始剤又は増感剤の合計の使用量は、A成分100重量部に対して0〜10重量部であるが、好ましくは0.01〜10重量部、より好ましくは1〜5重量部の範囲で配合するのがよい。また、前記樹脂又は樹脂成分100重量部に対しては、合計で0.1〜10重量部、好ましくは1〜5重量部の範囲で配合するのがよい。10重量部を超えると吸光割合が大きくなり、光が下部まで浸透しなくなるおそれがある。
【0033】
また、本発明の光又は熱硬化樹脂組成物には、上記の必須成分と共に必要に応じて、エポキシ樹脂硬化促進剤、重合禁止剤、可塑剤、レベリング剤、消泡剤等の添加剤を配合することができる。エポキシ樹脂硬化促進剤としては、例えばアミン化合物類、イミダゾール化合物、カルボン酸類、フェノール類、第4級アンモニウム塩類又はメチロール基含有化合物類等が挙げられる。熱重合禁止剤としては、例えばハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、ピロガロール、tert−ブチルカテコール、フェノチアジン等が挙げられる。可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、トリクレジル等が挙げられる。消泡剤、レベリング剤としては、例えばシリコン系、フッソ系、アクリル系の化合物等が挙げられる。
【0034】
更に、本発明の光又は熱硬化樹脂組成物には、必要に応じて溶剤を配合してその粘度を調整することもできる。溶剤としては、上記マトリックス樹脂成分を溶解し、かつ、マトリックス樹脂成分の樹脂及び添加剤と反応しないものである必要があり、これらの条件を満たせば特に制限されるものではない。
本発明の光又は熱硬化樹脂組成物は、溶媒を除いた樹脂成分が99〜80重量%、開始剤、その他の添加剤が0.1〜20重量%の範囲がよく、溶媒は所望の粘度となるように配合される。
【0035】
更に、本発明の光又は熱硬化樹脂組成物は、ドライフィルムのような形として使用することも可能である。
【0036】
硬化樹脂層表面への導体層形成法は特に限定されないが、例えば樹脂組成物をスピンコート、カーテンコート等基板上に塗布し、乾燥、露光、現像により、回路を形成したのち、熱硬化する。硬化樹脂層表面は、必要ならバフによる平坦化処理を行い、次いで、公知のドライメッキプロセスを適用することができる。次いで、公知の電解銅メッキを施し、導体層を形成する。
【0037】
さらに、導体層の上に樹脂組成物を塗布、回路形成、熱硬化後に導体層の形成を繰り返すことにより、多層配線板として使用することができる。また、導体層の上に熱硬化樹脂を保護膜として積層することができる
【0038】
また、本発明の光又は熱硬化樹脂組成物は配線板表面の保護膜、配線板に搭載されるチップ等の保護用の絶縁樹脂層としても使用される。
【0039】
【実施例】
〔樹脂組成物の調製1〕
一般式(1)におけるRが水素基、Yがテトラヒドロフタル酸とビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)の残基であり、nが0となる割合と2となる割合が1:1、一般式(2)において、Xが式(3)で表されるフルオレン基、R1、R2がHであるオリゴマー樹脂(A1)を、不飽和化合物(A)として使用し、下記に示す添加物を表1の配合割合で室温で混合、分散させ、樹脂固形分約50重量%及び23℃での粘度約200c.p.の比較例1、2および実施例1、3の光又は熱硬化性樹脂組成物を得た。
【0040】
〔樹脂組成物の調製2〕
一般式(1)におけるRがメチル基、Yがテトラヒドロフタル酸とビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)の残基であり、nが0となる割合と2となる割合が1:1、一般式(2)において、Xが式(3)で表されるフルオレン基、R1、R2がHであるオリゴマー樹脂(A2)を、不飽和化合物(A)として使用し、下記に示す添加物を表1の配合割合で室温で混合、分散させ、樹脂固形分約50重量%及び23℃での粘度約200c.p.の実施例2、4の光又は熱硬化性樹脂組成物を得た。
【0041】
〔樹脂組成物の調製3〕
一般式(1)におけるRが水素基、Yがテトラヒドロフタル酸とビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)の残基であり、nが0となる割合と2となる割合が1:1、一般式(2)において、Xが式(3)で表されるフルオレン基、R1、R2がメチル基であるオリゴマー樹脂(A3)を、不飽和化合物(A)として使用し、下記に示す添加物を表1の配合割合で室温で混合、分散させ、樹脂固形分約50重量%及び23℃での粘度約200c.p.の実施例5の光又は熱硬化性樹脂組成物を得た。
【0042】
〔樹脂組成物の調製4〕
一般式(1)におけるRがメチル基、Yがテトラヒドロフタル酸とビフェニルテトラカルボン酸(BPDA)の残基であり、nが0となる割合と2となる割合が1:1、一般式(2)において、Xが式(3)で表されるフルオレン基、R1、R2がメチル基であるオリゴマー樹脂(A4)を、不飽和化合物(A)として使用し、下記に示す添加物を表1の配合割合で室温で混合、分散させ、樹脂固形分約50重量%及び23℃での粘度約200c.p.の実施例6の光又は熱硬化性樹脂組成物を得た。
また、比較のため、上記例で得られた不飽和化合物(A)を使用し、実施例1〜4と同様にして比較例1〜3の光又は熱硬化性樹脂組成物を得た。
【0043】
〔配合成分と略号〕
B1 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(日本化薬(株)製DPHA)
B2 トリメチロールプロパントリメタクリレート(日本化薬(株)製SR-350) 、メタクリル当量=112.5
C1 テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂(油化シェル社製エピコートYX-4000)
D1 増感剤(ミヒラーケトン)
D2 光重合開始剤(チバガイギー社製イルガキュアー651)
S1 溶媒(プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート)
【0044】
表1に光又は熱硬化性樹脂組成物中の各成分の配合割合を示すが、D1の配合量は0.08gと、D2の配合量は2gと、S1の配合量は100gと各実施例及び比較例において一定にしたため、表1中にはこれらの配合量は記載していない。
【0045】
【表1】
【0046】
評価用硬化膜作成法を次に示す。
上記実施例及び比較例で得た光又は熱硬化性樹脂組成物を、ガラス基板上にスピンコート法で約50μm厚に塗布、110℃で15分間乾燥後、500Wの高圧水銀ランプを用いて800mj/cm2 (i−線)となるように露光して光硬化させた。この作業を繰り返し行って膜厚を約300μとし、空気雰囲気下に200℃、120分の条件でポストキュアして硬化させ、硬化膜を得た。
上記方法で得られた硬化膜を用いて、誘電率および耐熱性(ガラス転移温度)の評価を行った。
【0047】
[誘電率評価法]
測定にはアジレント(ヒューレットパッカード)社製ネットワークアナライザー、及び村田製作所製誘電率測定冶具を使用した。
[耐熱性評価法]
公知の動的粘弾性法を用いてガラス転移温度(Tg点)を測定した。
実施例及び比較例の評価結果を表2に示す。
【0048】
【表2】
【0049】
上記の結果から明らかなように、メタクリロイル基の含量を増やすことによって、誘電率は低下する。
【0050】
【発明の効果】
本発明の熱又は光硬化性樹脂組成物は、従来樹脂に比較して低誘電率、かつ高耐熱の樹脂硬化物を与える。
Claims (4)
- 下記一般式(1)
- 請求項1に記載の光又は熱硬化性樹脂組成物を、塗布、露光、現像、硬化させて得られる永久膜。
- 永久膜が、層間絶縁膜又は保護膜である請求項2に記載の永久膜。
- 請求項3に記載の層間絶縁膜を有することを特徴とする多層プリント配線基板。
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