JP4230227B2 - Photopolymerizable resin composition - Google Patents

Description

【００１０】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は（メタ）アクリロイル基を示し、Ａ¹及びＡ²はＣ₂Ｈ₄又はＣ₃Ｈ₆を示す。ｍ、ｎ、ｐ及びｑは２≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦４０となる０以上の整数である。］
【００１１】
【化９】

【００１２】
（式中、A³及びA⁴は水素、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン基を示し、ｒ、ｓは１〜４の整数である。）
【００１３】
【化１０】

【００１４】
（式中、Ａ⁵はＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅を示し、Ａ⁶は炭素数８以下のアルキル基を示す。）
【００１５】
【化１１】

【００１６】
（式中、A⁷、A⁸及びA⁹は水素、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン基を示し、ｔ、ｕ、ｖは１〜５の整数である。）
（２） （ｂ）成分としてさらに、下記一般式（Ｖ）、（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）で表わされる化合物群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことを特徴とする、（１）に記載の光重合性樹脂組成物。
【００１７】
【化１２】

【００１８】
［式中、Ｒは水素原子又は（メタ）アクリロイル基を示し、１分子中に少なくとも４個以上の（メタ）アクリロイル基を含む。］
【００１９】
【化１３】

【００２０】
［式中、Ｒ³は（メタ）アクリロイル基を示し、A¹⁰は炭素数２０以下のアルキル基を示す。ｗは１〜３の整数、ｘは４〜２０の整数、ｙは０〜５の整数である。Ｃ₂Ｈ₄Ｏ及びＣ₃Ｈ₆Ｏの繰り返し単位の配列はブロックであってもランダムであっても良い。］
【００２１】
【化１４】

【００２２】
［式中、Ｒ⁴は（メタ）アクリロイル基を示し、Ａ¹¹はＣ₂Ｈ₄又はＣ₃Ｈ₆を示し、Ａ¹²は炭素数が６以下の鎖状炭化水素又はシクロアルカンを示す。ｋは１〜６の整数である。］
（３） 支持層上に（１）又は（２）のいずれかに記載の光重合性樹脂組成物からなる層を設けた光重合性樹脂積層体。
（４） （３）に記載の光重合性樹脂積層体を用いて、基板上に光重合性樹脂層を形成し、露光し、現像してなるレジストパターンの形成方法。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる（ａ）バインダー用樹脂に用いられる線状重合体に含まれるカルボキシル基の量は、酸当量で１００〜６００である必要があり、好ましくは３００〜４００である。（ａ）バインダー用樹脂の線状重合体に含まれるカルボキシル基は、ＤＦＲにアルカリ水溶液に対する適度な現像性や剥離性を与えるために必要である。酸当量が１００未満では、現像耐性が低下し、解像性及び密着性に悪影響を及ぼし、６００を超えると、現像性や剥離性が悪化する。ここで酸当量とは、その中に１当量のカルボキシル基を有するポリマーの質量を言い、その測定は、平沼産業（株）製平沼自動滴定装置（ＣＯＭ−５５５）を用い、０．１ｍｏｌ／Ｌの水酸化ナトリウムを用いて電位差滴定法により行われる。
【００２４】
本発明に用いる（ａ）バインダー用樹脂に用いられる線状重合体の重量平均分子量は、２万〜５０万である必要があり、好ましくは３万〜３０万、さらに好ましくは５万〜２５万である。重量平均分子量が５０万を超えると現像性が低下し、２万未満では硬化膜の強度やエッジフューズ性が悪化する。重量平均分子量の測定は、日本分光（株）製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ポンプ：Ｇｕｌｌｉｖｅｒ、ＰＵ−１５８０型、カラム：昭和電工（株）製Ｓｈｏｄｅｘ（登録商標）（ＫＦ−８０７、ＫＦ−８０６Ｍ、ＫＦ−８０６Ｍ、ＫＦ−８０２．５）４本直列、移動相溶媒：テトラヒドロフラン、ポリスチレン標準サンプルによる検量線使用）により、重量平均分子量（ポリスチレン換算）として求められる。
【００２５】
（ａ）バインダー用樹脂に用いられる線状重合体は、下記の二種類の単量体の中より各々一種又はそれ以上の単量体を共重合させることにより得られる。
第一の単量体は、分子中に重合性不飽和基を一個有するカルボン酸又は酸無水物で、例えば（メタ）アクリル酸、フマル酸、ケイ皮酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸無水物、マレイン酸半エステル等がある。
第二の単量体は、非酸性で分子中に重合性不飽和基を一個有し、光重合性樹脂層の現像性、エッチング及びめっき工程での耐性、硬化膜の可撓性等の種々の特性を保持するように選ばれ、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類がある。また、フェニル基を有するビニル化合物（例えば、スチレン）も用いることができる。
【００２６】
（ａ）バインダー用樹脂に用いられる線状重合体の重合法としては、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、アゾビス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、加熱攪拌する方法が好ましい。なお、混合物の一部を反応液に滴下しながら重合を行なったり、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。重合法としては、上記の溶液重合以外に、塊状重合、懸濁重合及び乳化重合を用いても良い。
【００２７】
（ａ）バインダー用樹脂の含有率は、光重合性樹脂組成物の全固形分の質量中、２０〜８０質量％であることが必要であり、好ましくは３０〜７０質量％、より好ましくは３５〜６５質量％である。（ａ）バインダー用樹脂が２０質量％未満又は８０質量％を超えると、露光によって形成される硬化パターンがレジストとしての特性、例えば、テンティング、エッチング、各種めっき工程における耐性を十分に有しない。
【００２８】
本発明の光重合性樹脂組成物は、（ｂ）成分の光重合性不飽和化合物として、下記一般式（Ｉ）で表わされる化合物を必須成分とする。
【００２９】
【化１５】

【００３０】
［式中、Ｒ¹及びＲ²は（メタ）アクリロイル基を示し、Ａ¹及びＡ²はＣ₂Ｈ₄又はＣ₃Ｈ₆を示す。ｍ、ｎ、ｐ及びｑは２≦ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑ≦４０となる０以上の整数である。］
一般式（Ｉ）で表わされる化合物において、ｍ＋ｎ＋ｐ＋ｑが２未満だと硬化膜の柔軟性が低下して脆くなるとともに現像性が悪化し、４０を超えると感度及び解像度が低下する。一般式（Ｉ）で表わされる化合物の具体例としては、ビスフェノールＡのＥＯ付加物（両端に平均５モルずつ）のジメタクリレート（新中村化学工業（株）製ＮＫエスエルＢＰＥ−５００）や、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物（両端に平均２モルずつのＰＯ及び平均１５モルずつのＥＯ）のジメタクリレート等がある（ここでＥＯ、ＰＯはそれぞれエチレンオキサイド、プロピレンオキサイドの略、以下同じ）。
【００３１】
また、（ｂ）光重合性不飽和化合物として、さらに、下記一般式（Ｖ）、（ＶＩ）及び（ＶＩＩ）で表わされる化合物群から選ばれる少なくとも一種が含有されていることは、本発明の好ましい実施形態である。
【００３２】
【化１６】

【００３３】
［式中、Ｒは水素原子又は（メタ）アクリロイル基を示し、１分子中に少なくとも４個以上の（メタ）アクリロイル基を含む。］
【００３４】
【化１７】

【００３５】
［式中、Ｒ³は（メタ）アクリロイル基を示し、Ａ¹⁰は炭素数２０以下のアルキル基を示す。ｗは１〜３の整数、ｘは４〜２０の整数、ｙは０〜５の整数である。Ｃ₂Ｈ₄Ｏ及びＣ₃Ｈ₆Ｏの繰り返し単位の配列はブロックであってもランダムであっても良い。］
【００３６】
【化１８】

【００３７】
［式中、Ｒ⁴は（メタ）アクリロイル基を示し、Ａ¹¹はＣ₂Ｈ₄又はＣ₃Ｈ₆を示し、Ａ¹²は炭素数が６以下の鎖状炭化水素又はシクロアルカンを示す。ｋは１〜６の整数である。］
一般式（Ｖ）で表わされる化合物において、１分子中の（メタ）アクリロイル基の数が４個未満だと十分な感度と硬化膜強度が得られない。一般式（Ｖ）で表わされる化合物の具体例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ダイセル・ユーシービー（株）製ＤＰＨＡ）等がある。
【００３８】
一般式（ＶＩ）で表わされる化合物において、Ａ¹⁰の炭素数が２０を超えたりｗが３を超えると現像性が悪化する。ｘが４未満だと凝集性が悪化し、２０を超えると感度や解像性が低下する。ｙが５を超えると凝集性が悪化する。
一般式（ＶＩ）で表わされる化合物の具体例としては、ノニルフェノールのＥＯ付加物（平均８モル）のアクリレート［東亞合成（株）製アロニックス（登録商標）Ｍ−１１４］や、ノニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物（平均２モルのＰＯ及び平均７モルのＥＯ）のアクリレート等がある。
【００３９】
一般式（ＶＩＩ）で表わされる化合物において、ｋが６を超えると感度及び解像度が低下する。また、Ａ¹²が鎖状炭化水素の場合、炭素数が６を超えると感度が低下する。Ａ¹²がシクロアルカンの場合はシクロヘキサン環が好ましい。一般式（ＶＩＩ）で表わされる化合物の具体例としては、メタクリル酸のＥＯ付加物（平均２モル）とヘキサヒドロフタル酸とのハーフエステル等がある。
（ｂ）光重合性不飽和化合物としては、さらに、下記一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物を含んでも良い。
【００４０】
【化１９】

【００４１】
［式中、Ｒ⁵及びＲ⁶は（メタ）アクリロイル基を示し、A¹³はＣ₂Ｈ₄又はＣ₃Ｈ₆を示し、A¹⁴は炭素数４〜１２のイソシアネート残基を示す。ｈ及びｊは２≦ｈ＋ｊ≦３０となる０以上の整数である。］
一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物において、ｈ＋ｊが２未満だと硬化膜の柔軟性が低下して脆くなり、３０を超えると感度及び解像度が低下する。一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物の具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネートとオリゴプロピレングリコールモノメタクリレート［日本油脂（株）製ブレンマーＰＰ１０００］との反応物等がある。
【００４２】
本発明に用いられる（ｂ）光重合性不飽和化合物としては、上記以外に、下記化合物を同時に併用することもできる。
例えば、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、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、ＥＯ（ＰＯ）付加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、フェノキシポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、β−ヒドロキシプロピル−β’−アクリロキシプロピルフタレート等がある。
【００４３】
（ｂ）光重合性不飽和化合物の含有量は、光重合性樹脂組成物の全固形分の質量中、５〜７０質量％であることが必要であり、好ましくは１０〜６５質量％、より好ましくは１５〜６０質量％である。５質量％未満では感度が不十分で、７０質量％を超えるとエッジフューズ性が悪化する。
本発明に用いられる（ｃ）光重合開始剤としては、下記一般式（ＩＩ）で表わされる化合物、下記一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物、及び下記一般式（ＩＶ）で表わされる化合物を含む光重合開始剤を必須成分とする。
【００４４】
【化２０】

【００４５】
（式中、A³及びA⁴は水素、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン基を示し、ｒ、ｓは１〜４の整数である。）
【００４６】
【化２１】

【００４７】
（式中、Ａ⁵はＣＨ₃又はＣ₂Ｈ₅を示し、Ａ⁶は炭素数８以下のアルキル基を示す。）
【００４８】
【化２２】

【００４９】
（式中、A⁷、A⁸及びA⁹は水素、アルキル基、アルコキシ基又はハロゲン基を示し、ｔ、ｕ、ｖは１〜５の整数である。）
一般式（ＩＩ）で表わされる化合物において、A³又はA⁴がアルキル基ないしアルコキシ基である場合、側鎖の炭素数の合計が８を超えると十分な感度が得られないため、側鎖の炭素数の合計は８以下であることが好ましい。一般式（ＩＩ）で表わされる化合物の具体例としては、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等がある。
【００５０】
一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物の具体例としては、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、２−ジメチルアミノ安息香酸メチル等がある。
一般式（ＩＶ）で表わされる化合物の具体例としては、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ビス−（ｍ−メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｐ−メトシキフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等がある。
【００５１】
また、（ｃ）光重合開始剤には、上記で示された化合物以外に、他の光重合開始剤との併用も可能である。ここでの光重合開始剤とは、各種の活性光線、例えば紫外線等により活性化しうる、重合を開始する公知の化合物である。
このような化合物としては、例えば、２−エチルアントラキノン、２−ｔｅｒｔ−ブチルアントラキノン等のキノン類、ベンゾフェノン等の芳香族ケトン類、４，４’−ビス（エチルアミノ）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、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジブチルアミノ）ベンゾフェノン等のｐ−アミノフェニルケトン類、Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−アリールアミノ酸類、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル等のベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケタール、ベンジルジエチルケタール等がある。
【００５２】
また、例えば、９−フェニルアクリジン等のアクリジン類、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、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム等のオキシムエステル類等も光重合開始剤として用いることができる。
【００５３】
（ｃ）光重合開始剤の含有量は、光重合性樹脂組成物の全固形分の質量中、０．１〜１５質量％であることが必要であり、好ましくは０．５〜１０質量％である。１５質量％を超えると光重合性樹脂組成物の活性吸収率が高くなり、光重合性樹脂積層体として用いた場合、光重合性樹脂層の底部の重合硬化が不十分になる。また、０．１質量％未満では十分な感度が出ない。
【００５４】
また、本発明の光重合性樹脂組成物に、熱安定性及び保存安定性を向上させるためのラジカル重合禁止剤を含有させることは好ましく、これらとしては、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、ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、塩化第一銅、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，２’−メチレンビス（４−エチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール）、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、ジフェニルニトロソアミン等が挙げられる。
【００５５】
本発明の光重合性樹脂組成物には染料や顔料等の着色物質を含有させることもでき、これらとしては、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、パラマジエンタ、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、ダイアモンドグリーン等が挙げられる。
光照射により発色する発色系染料を本発明の光重合性樹脂組成物に含有させることもでき、このような発色系染料の例としては、ロイコ染料又はフルオラン染料とハロゲン化合物との組み合わせがある。
【００５６】
上記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、上記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、トリアジン化合物等が挙げられる。なお、トリアジン化合物としては、２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン等が挙げられる。このような発色系染料の中でも、ロイコ染料とトリブロモメチルフェニルスルホンとの組み合わせや、ロイコ染料とトリアジン化合物との組み合わせが有用である。
【００５７】
また、本発明の光重合性樹脂組成物には、必要に応じて可塑剤等の添加剤を含有させることもでき、例えば、ジエチルフタレート等のフタル酸エステル類、ｐ−トルエンスルホンアミド等が挙げられる。
光重合性樹脂積層体を作製する場合には、上記光重合性樹脂組成物を支持層上に塗布する。
【００５８】
支持層としては活性光を透過する透明なものが望ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、塩化ビニル共重合体フィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、塩化ビニリデン共重合体フィルム、ポリメタクリル酸メチル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリアクリロニトリルフィルム、スチレン共重合体フィルム、ポリアミドフィルム、セルロース誘導体フィルム等が挙げられる。これらのフィルムは必要に応じ延伸されたものも使用可能である。厚みは薄い方が画像形成性や経済性の面で有利であるが、強度を維持する必要もあり、１０〜３０μｍのものが一般的である。支持層のヘーズは５％以下であることが好ましい。
【００５９】
支持層に塗布した光重合性樹脂層の表面には、必要に応じて保護層を積層する。支持層よりも保護層の方が光重合性樹脂層との密着力が充分小さく容易に剥離できることがこの保護層としての重要な特性である。このような保護層としては、例えば、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等が挙げられる。
光重合性樹脂層の厚みは用途において異なるが、プリント配線板作製用には、５〜１００μｍ、好ましくは５〜５０μｍである。光重合性樹脂層が薄いほど解像力が向上し、また、光重合性樹脂層が厚いほど硬化膜強度が向上する。
【００６０】
次に、本発明の光重合性樹脂積層体を用いたレジストパターンの形成を含むプリント配線板の製造方法の一例を説明する。プリント配線板の製造工程は、通常、次の（Ａ）〜（Ｅ）の工程よりなり、順次行う。
（Ａ）ラミネート工程：光重合性樹脂積層体に保護層がある場合には、保護層を剥がしながら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。この時の加熱温度は一般的に４０〜１６０℃である。
（Ｂ）露光工程：所望の配線パターンを有するフォトマスクを介して、活性光線源を用いて光重合性樹脂層に露光を施す。支持体を剥離して露光しても良いし、支持体がついたまま露光してもよい。
（Ｃ）現像工程：支持層が残っている場合にはこれを剥離した後、アルカリ現像液を用いて光重合性樹脂層の未露光部分を溶解又は分散除去、レジストパターンを基板上に形成する。現像液は、光重合性樹脂層の特性に合わせて選択され、０．５〜３質量％の炭酸ナトリウムや炭酸カリウムの水溶液が一般的に用いられる。
【００６１】
（Ｄ）回路形成工程：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エッチング工程、又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、金及び錫等のめっき処理を行うめっき工程。
（Ｅ）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。剥離液は現像液よりも更に強いアルカリ性水溶液で、１〜５質量％の水酸化ナトリウムや水酸化カリウムの水溶液が一般的に用いられる。
なお、現像液や剥離液に消泡剤等の少量の水溶性有機溶媒を加える事も可能である。
【００６２】
【実施例１〜８及び比較例１〜３】
以下、本発明の具体的実施形態について、実施例で説明する。
表１に示す組成物を均一に溶解し、混合溶液を得た。なお、表１中の記号については、後記する＜記号説明＞に示す。
得られた混合溶液を、厚さ２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（支持層）にバーコーターを用いて均一塗布した。これを９５℃の乾燥機中で約４分間乾燥して光重合性樹脂層の厚み４０μｍの光重合性樹脂積層体を得た。その後、光重合性樹脂層のポリエチレンテレフタレートフィルムを積層していない表面上に２５μｍのポリエチレンフィルム（保護層）を張り合わせて光重合性樹脂積層体を作製した。
【００６３】
解像度及び密着性を評価するために、上記で得た光重合性樹脂積層体を用いて、次に示す（イ）〜（ハ）の工程によってレジストパターンを形成した。
＜レジストパターン形成方法＞
（イ）ラミネート
３５μｍ圧延銅箔を積層した銅張積層板表面を湿式バフロール研磨（スリーエム社製、スコッチブライト（登録商標）＃６００、２連）し、得られた光重合性樹脂積層体を、この銅面に光重合性樹脂層が面するようにポリエチレンフィルムを剥がしながらホットロール式ラミネーターによりラミネート速度１．５ｍ／ｍｉｎ、ロール温度１０５℃、エア圧力０．３５ＭＰａの条件でラミネートした。
（ロ）露光
マスクフィルムを通して、超高圧水銀ランプ（（株）オーク製作所ＨＭＷ−２０１ＫＢ）により光重合性樹脂層を露光した。
（ハ）現像
ポリエチレンテレフタレートフィルムを除去した後、１質量％炭酸ナトリウム水溶液（３０℃）を最小現像時間の二倍の時間スプレーして未露光部分を溶解除去し、光重合性樹脂組成物層をパターニングした。ここで最小現像時間とは、銅張積層板に光重合性樹脂層をラミネートし、これを露光せずに支持層を剥離して現像したとき、光重合性樹脂層が溶解する最小時間のことである。
【００６４】
なお、実施例における（１）感度、（２）解像度、（３）現像凝集性、（４）テンティング性は、以下に示す評価方法を用いて評価した。
（１）感度
銅張積層板に光重合性樹脂層をラミネ−トし、これをストーファー製２１段ステップタブレットを通して露光量を種々に振って露光し、支持層を剥離したのち現像した。
得られた硬化レジストの最高の残膜段数（残膜感度）が８段になる露光量を最適露光量とし、以下の通りランク付けした。最適露光量が少ないほど高感度であることを示す。
○：最適露光量が４０ｍＪ／ｃｍ²未満
△：最適露光量が４０ｍＪ／ｃｍ²以上６０ｍＪ／ｃｍ²未満
×：最適露光量が６０ｍＪ／ｃｍ²以上
【００６５】
（２）解像度
銅張積層板に光重合性樹脂層をラミネートし、これを種々のライン幅（ライン幅：スペース幅＝１：１）パターンの印刷されたマスクフィルムを通して最適露光量で露光し、支持層を剥離したのち現像した。得られた画像の分離し得る最小ライン幅を解像度とした。
【００６６】
（３）テンティング性
直径６ｍｍの円孔が約１０００個開いている銅張積層板を用い、光重合性樹脂層を基板の両面に逐次ラミネートし、両面からそれぞれパターンマスクを通さず直接に最適露光量で露光した。これを最小現像時間の３倍の時間で現像し、さらに、スプレー圧力０．３ＭＰａで約１分間水洗した。両面の硬化膜のいずれかが破れている円孔を数え、以下の通りランク付けした。
○：破れ率１０％未満
△：破れ率１０％以上３０％未満
×：破れ率３０％以上
【００６７】
（４）現像凝集性
３０℃、１質量％の炭酸ナトリウム水溶液に、４０μｍ膜厚換算で０．６ｍ²／Ｌの未露光の光重合性樹脂層を溶解させ、溶液２００ｍＬを０．２ＭＰａの圧力でスプレーしながら、溶液循環を３時間行なった。その後、槽内の凝集物（粉体状ないしオイル状）発生の状態を目視で判定し、以下の通りランク付けした。
○：液面に浮遊物がなく、溶液を除去後の槽底にも全く凝集物の発生がない
△：液面や槽底に、ごくわずかに凝集物の発生が認められる
×：液面や槽底に、多量の凝集物発生が認められる
結果をまとめて表１に示す。
【００６８】
なお、比較例１は、（ｂ）光重合性不飽和化合物の一般式（Ｉ）で表わされる化合物を含んでいないため、本発明の要件を欠いている。比較例２及び３は、（ｃ）光重合開始剤の一般式（ＩＩ）及び（ＩＩＩ）で表わされる化合物を含んでいないため、本発明の要件を欠いている。
【００６９】
＜記号説明＞
Ｐ−１：メタクリル酸メチル６５質量％、メタクリル酸２５質量％、アクリル酸ブチル１０質量％の三元共重合体のメチルエチルケトン溶液（固形分濃度３４質量％、重量平均分子量７．５万、酸当量３４４）
Ｐ−２：メタクリル酸メチル６７質量％、メタクリル酸２３質量％、アクリル酸ブチル１０質量％の三元共重合体のメチルエチルケトン溶液（固形分濃度２５質量％、重量平均分子量２０万、酸当量３７４）
Ｐ−３：メタクリル酸メチル５０質量％、メタクリル酸２５質量％、スチレン２５質量％の三元共重合体のメチルエチルケトン溶液（固形分濃度３５質量％、重量平均分子量５万、酸当量３４４）
【００７０】
Ｍ−１：一般式（Ｉ）で表わされる化合物、ビスフェノールＡのＥＯ付加物（両端に平均５モルずつ）のジメタクリレート（新中村化学工業（株）製ＮＫエステルＢＰＥ−５００）
Ｍ−２：一般式（Ｉ）で表わされる化合物、ビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物（両端に平均２モルずつのＰＯ及び平均１５モルずつのＥＯ）のジメタクリレート
Ｍ−３：ポリエチレングリコール（ＥＯ単位数平均９モル）ジアクリレート（新中村化学工業（株）製ＮＫエステルＡ−４００）
Ｍ−４：ポリプロピレングリコール（ＰＯ単位数平均７モル）ジメタクリレート（新中村化学工業（株）製ＮＫエステル９ＰＧ）
Ｍ−５：ポリプロピレングリコール（ＰＯ単位数平均１２モル）のＥＯ付加物（両端に平均３モルずつ）のジメタクリレート
Ｍ−６：一般式（ＶＩＩＩ）で表わされる化合物、ヘキサメチレンジイソシアネートとオリゴプロピレングリコールモノメタクリレート（日本油脂（株）製ブレンマーＰＰ１０００）との反応物
Ｍ−７：一般式（ＶＩＩ）で表わされる化合物、メタクリル酸のＥＯ付加物（平均２モル）とヘキサヒドロフタル酸とのハーフエステル
Ｍ−８：一般式（Ｖ）で表わされる化合物、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ダイセル・ユーシービー（株）製ＤＰＨＡ）
Ｍ−９：一般式（ＶＩ）で表わされる化合物、ノニルフェノールのアルキレンオキサイド付加物（平均２モルのＰＯ及び平均７モルのＥＯ）のアクリレート
【００７１】
Ａ−１：一般式（ＩＩ）で表わされる化合物、２，４−ジエチルチオキサントンＡ−２：一般式（ＩＩＩ）で表わされる化合物、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル
Ａ−３：４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン
Ａ−４：一般式（ＩＶ）で表わされる化合物、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体
Ｂ−１：マラカイトグリーン（保土ヶ谷化学（株）製ＡＩＺＥＮ（登録商標）ＭＡＬＡＣＨＩＴＥ ＧＲＥＥＮ）
Ｂ−２：ロイコクリスタルバイオレット
【００７２】
【表１】

【００７３】
【発明の効果】
本発明の光重合性樹脂組成物を用いたＤＦＲは、高感度でありながら現像後のレジストパターンの解像性に優れ、また硬化膜のテンティング性、現像液分散時の凝集性にも優れ、アルカリ現像型プリント配線板作製用ＤＦＲとして有用である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a photopolymerizable resin composition, a photopolymerizable resin laminate, and a method of forming a resist pattern using the same, and more particularly, an alkali developable photopolymerizable resin composition suitable for the production of a printed circuit board, light The present invention relates to a polymerizable resin laminate and a resist pattern forming method using the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a photopolymerizable resin laminate comprising a support layer and a photopolymerizable resin layer, a so-called dry film resist (hereinafter abbreviated as DFR) has been used as a resist for producing printed circuits. The DFR is generally prepared by laminating a photopolymerizable resin composition on a support layer, and in many cases, further laminating a protective layer on the composition. As the photopolymerizable resin composition used here, an alkali development type resin composition using a weak alkaline aqueous solution as a developer is generally used.
[0003]
Fabrication of a printed wiring board using DFR is performed as follows. First, after peeling off the protective layer, DFR is laminated on a permanent circuit fabrication substrate such as a copper-clad laminate, and exposure is performed through a wiring pattern mask film or the like. Next, the support layer is peeled off if necessary, and the photopolymerizable resin composition in the unexposed portion is dissolved or dispersed and removed with a developer to form a cured resist pattern on the substrate. Using this resist pattern as a mask, the metal surface of the substrate is etched or plated, and finally the resist pattern is peeled off using a strong alkaline aqueous solution.
[0004]
In recent years, a so-called tenting method, in which a through hole is covered with a cured photopolymerizable resin layer (cured film) and then etched, is often used because of the simplicity of the process. For the etching, cupric chloride, ferric chloride, a copper ammonia complex solution, or the like is used.
The required performance of DFR is that the cured film is tough and has good tenting properties that do not break in tenting applications. With the miniaturization of the printed wiring board, the resist pattern has high resolution. There is also a need to make it.
[0005]
In addition, in order to shorten the process time and improve the productivity, the intention to DFR with higher sensitivity (short exposure time) than in the past has been increasing in recent years. In order to increase the sensitivity, means such as increasing the amount of photopolymerization initiator contained in DFR or using a highly sensitive photopolymerization initiator are generally used. Tend to be difficult to reproduce faithfully. For this reason, it is an extremely important technical problem to eliminate “fogging” and achieve both high sensitivity and high resolution.
[0006]
The performance required for DFR is further excellent in cohesiveness. During development, the unexposed photopolymerizable resin layer is dispersed in the developer to form micelles. However, if the micelle stability (cohesiveness) is poor, the micelles are easily destroyed during the development operation and are insoluble in water. This is because the components agglomerate and precipitate in the form of oil or powder and adhere to the substrate to cause a defect in a subsequent process, or adhere to the inside of the developing machine and hinder the operation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is an alkali-development-type printed wiring that has high sensitivity but excellent resolution of a resist pattern after development, excellent tenting properties of a cured film, and excellent cohesiveness when dispersed in a developing solution. A photopolymerizable resin composition and a photopolymerizable resin laminate useful as a DFR for producing a plate, and a method for forming a resist pattern using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies to solve the above problems, it was found that the above problems can be solved by using a specific photopolymerizable resin composition for DFR, and the present invention has been completed.
That is, the present invention is as follows.
(1) (a) 20-80% by mass of a binder resin composed of a linear polymer having a carboxyl group content of acid equivalents of 100 to 600 and a weight average molecular weight of 20,000 to 500,000, (b) 5 to 70% by mass of a photopolymerizable unsaturated compound containing a compound represented by the formula (I), (c) a compound represented by the following general formula (II), a compound represented by the following general formula (III), and the following A photopolymerizable resin composition comprising 0.1 to 15% by mass of a photopolymerization initiator containing a compound represented by the general formula (IV).
[0009]
[Chemical 8]

[0010]
[Wherein R ¹ And R ² Represents a (meth) acryloyl group, A ¹ And A ² Is C ₂ H _Four Or C _Three H ₆ Indicates. m, n, p, and q are integers of 0 or more that satisfy 2 ≦ m + n + p + q ≦ 40. ]
[0011]
[Chemical 9]

[0012]
(Where A ^Three And A ^Four Represents hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, and r and s are integers of 1 to 4. )
[0013]
[Chemical Formula 10]

[0014]
(Where A ^Five Is CH _Three Or C ₂ H _Five A ⁶ Represents an alkyl group having 8 or less carbon atoms. )
[0015]
Embedded image

[0016]
(Where A ⁷ , A ⁸ And A ⁹ Represents hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, and t, u and v are integers of 1 to 5. )
(2) The component (b) further includes at least one compound selected from the group of compounds represented by the following general formulas (V), (VI), and (VII): Photopolymerizable resin composition.
[0017]
Embedded image

[0018]
[Wherein, R represents a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group, and includes at least 4 (meth) acryloyl groups in one molecule. ]
[0019]
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[0020]
[Wherein R ^Three Represents a (meth) acryloyl group and A ^Ten Represents an alkyl group having 20 or less carbon atoms. w is an integer of 1 to 3, x is an integer of 4 to 20, and y is an integer of 0 to 5. C ₂ H _Four O and C _Three H ₆ The arrangement of O repeating units may be a block or random. ]
[0021]
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[0022]
[Wherein R ^Four Represents a (meth) acryloyl group, A ¹¹ Is C ₂ H _Four Or C _Three H ₆ A ¹² Represents a chain hydrocarbon or cycloalkane having 6 or less carbon atoms. k is an integer of 1-6. ]
(3) The photopolymerizable resin laminated body which provided the layer which consists of a photopolymerizable resin composition in any one of (1) or (2) on a support layer.
(4) A method for forming a resist pattern, wherein a photopolymerizable resin layer is formed on a substrate using the photopolymerizable resin laminate according to (3), exposed and developed.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The amount of the carboxyl group contained in the linear polymer used for the resin for (a) binder used in the present invention needs to be 100 to 600, preferably 300 to 400 in terms of acid equivalent. (A) The carboxyl group contained in the linear polymer of the binder resin is necessary to give the DFR suitable developability and releasability to an alkaline aqueous solution. When the acid equivalent is less than 100, the development resistance is lowered, adversely affecting the resolution and adhesion, and when it exceeds 600, the developability and peelability are deteriorated. Here, the acid equivalent refers to the mass of a polymer having 1 equivalent of a carboxyl group therein, and the measurement is performed using a Hiranuma Industrial Titanium Hiratuma automatic titrator (COM-555), and 0.1 mol / L. This is carried out by potentiometric titration using sodium hydroxide.
[0024]
The weight average molecular weight of the linear polymer used for the binder resin (a) used in the present invention needs to be 20,000 to 500,000, preferably 30,000 to 300,000, more preferably 50,000 to 250,000. It is. When the weight average molecular weight exceeds 500,000, the developability is lowered. The weight average molecular weight was measured by JASCO Corporation gel permeation chromatography (pump: Gulliver, PU-1580 type, column: Showa Denko Corporation Shodex (registered trademark) (KF-807, KF-806M, KF-806M, KF-802.5) 4 in series, mobile phase solvent: tetrahydrofuran, using a calibration curve based on polystyrene standard sample) to determine the weight average molecular weight (polystyrene conversion).
[0025]
(A) The linear polymer used for the binder resin is obtained by copolymerizing one or more monomers from the following two types of monomers.
The first monomer is a carboxylic acid or acid anhydride having one polymerizable unsaturated group in the molecule, such as (meth) acrylic acid, fumaric acid, cinnamic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic anhydride. Products, maleic acid half esters, and the like.
The second monomer is non-acidic and has one polymerizable unsaturated group in the molecule. Various properties such as developability of the photopolymerizable resin layer, resistance to etching and plating processes, flexibility of the cured film, etc. For example, there are alkyl (meth) acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate and the like. A vinyl compound having a phenyl group (for example, styrene) can also be used.
[0026]
(A) As a polymerization method of the linear polymer used for the binder resin, benzoyl peroxide, azobisisobutyronitrile, etc., in a solution obtained by diluting a mixture of monomers with a solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, isopropanol, etc. A method of adding an appropriate amount of the radical polymerization initiator and stirring with heating is preferred. In some cases, polymerization may be performed while dropping a part of the mixture into the reaction solution, or a solvent may be added after the reaction to adjust the concentration to a desired level. As the polymerization method, bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization may be used in addition to the above solution polymerization.
[0027]
(A) The content of the binder resin is required to be 20 to 80% by mass, preferably 30 to 70% by mass, more preferably 35, based on the total solid content of the photopolymerizable resin composition. It is -65 mass%. (A) When the binder resin is less than 20% by mass or exceeds 80% by mass, the cured pattern formed by exposure does not have sufficient resist properties, for example, tenting, etching, and resistance in various plating processes.
[0028]
The photopolymerizable resin composition of the present invention comprises, as an essential component, a compound represented by the following general formula (I) as the photopolymerizable unsaturated compound as the component (b).
[0029]
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[0030]
[Wherein R ¹ And R ² Represents a (meth) acryloyl group, A ¹ And A ² Is C ₂ H _Four Or C _Three H ₆ Indicates. m, n, p, and q are integers of 0 or more that satisfy 2 ≦ m + n + p + q ≦ 40. ]
In the compound represented by the general formula (I), when m + n + p + q is less than 2, the flexibility of the cured film decreases and becomes brittle and developability deteriorates, and when it exceeds 40, sensitivity and resolution decrease. Specific examples of the compound represented by the general formula (I) include dimethacrylate (NK SEL BPE-500, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.), an EO adduct of bisphenol A (average of 5 moles at both ends), and bisphenol. There are dimethacrylates and the like of the alkylene oxide adduct of A (average of 2 mol of PO at both ends and average of 15 mol of EO) (herein, EO and PO are the abbreviations of ethylene oxide and propylene oxide, respectively).
[0031]
Further, (b) the photopolymerizable unsaturated compound further contains at least one selected from the group of compounds represented by the following general formulas (V), (VI) and (VII). This is a preferred embodiment.
[0032]
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[0033]
[Wherein, R represents a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group, and includes at least 4 (meth) acryloyl groups in one molecule. ]
[0034]
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[0035]
[Wherein R ^Three Represents a (meth) acryloyl group, A ^Ten Represents an alkyl group having 20 or less carbon atoms. w is an integer of 1 to 3, x is an integer of 4 to 20, and y is an integer of 0 to 5. C ₂ H _Four O and C _Three H ₆ The arrangement of O repeating units may be a block or random. ]
[0036]
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[0037]
[Wherein R ^Four Represents a (meth) acryloyl group, A ¹¹ Is C ₂ H _Four Or C _Three H ₆ A ¹² Represents a chain hydrocarbon or cycloalkane having 6 or less carbon atoms. k is an integer of 1-6. ]
In the compound represented by the general formula (V), if the number of (meth) acryloyl groups in one molecule is less than 4, sufficient sensitivity and cured film strength cannot be obtained. Specific examples of the compound represented by the general formula (V) include dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Daicel UCB).
[0038]
In the compound represented by the general formula (VI), A ^Ten If the number of carbons exceeds 20 or w exceeds 3, the developability deteriorates. When x is less than 4, the cohesiveness deteriorates, and when it exceeds 20, the sensitivity and resolution are deteriorated. If y exceeds 5, the cohesiveness deteriorates.
Specific examples of the compound represented by the general formula (VI) include acrylate adducts (average 8 mol) of nonylphenol [Aronix (registered trademark) M-114 manufactured by Toagosei Co., Ltd.], and alkylene oxide addition of nonylphenol. Products (average 2 mol PO and average 7 mol EO) acrylates and the like.
[0039]
In the compound represented by the general formula (VII), when k exceeds 6, sensitivity and resolution are lowered. A ¹² When is a chain hydrocarbon, the sensitivity decreases when the number of carbon atoms exceeds 6. A ¹² When is a cycloalkane, a cyclohexane ring is preferred. Specific examples of the compound represented by the general formula (VII) include a half ester of an EO adduct of methacrylic acid (average 2 mol) and hexahydrophthalic acid.
(B) The photopolymerizable unsaturated compound may further include a compound represented by the following general formula (VIII).
[0040]
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[0041]
[Wherein R ^Five And R ⁶ Represents a (meth) acryloyl group and A ¹³ Is C ₂ H _Four Or C _Three H ₆ A ¹⁴ Represents an isocyanate residue having 4 to 12 carbon atoms. h and j are integers of 0 or more that satisfy 2 ≦ h + j ≦ 30. ]
In the compound represented by the general formula (VIII), when h + j is less than 2, the flexibility of the cured film is lowered and becomes brittle, and when it exceeds 30, sensitivity and resolution are lowered. Specific examples of the compound represented by the general formula (VIII) include a reaction product of hexamethylene diisocyanate and oligopropylene glycol monomethacrylate [Blenmer PP1000 manufactured by NOF Corporation].
[0042]
As the (b) photopolymerizable unsaturated compound used in the present invention, in addition to the above, the following compounds may be used in combination.
For example, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,4-cyclohexanediol di (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO (PO) -added trimethylolpropane Examples include tri (meth) acrylate, trimethylolpropane triglycidyl ether tri (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol mono (meth) acrylate, β-hydroxypropyl-β′-acryloxypropyl phthalate.
[0043]
(B) The content of the photopolymerizable unsaturated compound needs to be 5 to 70% by mass, preferably 10 to 65% by mass, based on the total solid content of the photopolymerizable resin composition. Preferably it is 15-60 mass%. If it is less than 5% by mass, the sensitivity is insufficient, and if it exceeds 70% by mass, the edge fuse property deteriorates.
The photopolymerization initiator (c) used in the present invention includes a compound represented by the following general formula (II), a compound represented by the following general formula (III), and a compound represented by the following general formula (IV). A photopolymerization initiator is an essential component.
[0044]
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[0045]
(Where A ^Three And A ^Four Represents hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, and r and s are integers of 1 to 4. )
[0046]
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[0047]
(Where A ^Five Is CH _Three Or C ₂ H _Five A ⁶ Represents an alkyl group having 8 or less carbon atoms. )
[0048]
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[0049]
(Where A ⁷ , A ⁸ And A ⁹ Represents hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, and t, u and v are integers of 1 to 5. )
In the compound represented by the general formula (II), A ^Three Or A ^Four When is an alkyl group or an alkoxy group, sufficient sensitivity cannot be obtained when the total number of carbon atoms in the side chain exceeds 8, so the total number of carbon atoms in the side chain is preferably 8 or less. Specific examples of the compound represented by the general formula (II) include thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone and the like.
[0050]
Specific examples of the compound represented by the general formula (III) include ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 2-ethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, methyl 2-dimethylaminobenzoate and the like. is there.
one Specific examples of the compound represented by the general formula (IV) include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-bis- (m- Methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, and the like.
[0051]
In addition to the compounds shown above, (c) the photopolymerization initiator can be used in combination with other photopolymerization initiators. A photoinitiator here is a well-known compound which starts superposition | polymerization which can be activated by various active rays, for example, ultraviolet rays.
Examples of such compounds include quinones such as 2-ethylanthraquinone and 2-tert-butylanthraquinone, aromatic ketones such as benzophenone, 4,4′-bis (ethylamino) benzophenone, 4,4′- P-aminophenyl ketones such as bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4′-bis (dibutylamino) benzophenone, N-aryl amino acids such as N-phenylglycine, Examples include benzoin ethers such as benzoin, benzoin methyl ether, and benzoin ethyl ether, benzyl dimethyl ketal, and benzyl diethyl ketal.
[0052]
Further, for example, acridines such as 9-phenylacridine, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-benzoyl) oxime, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxy) Oxime esters such as carbonyl) oxime can also be used as photopolymerization initiators.
[0053]
(C) Content of a photoinitiator needs to be 0.1-15 mass% in the mass of the total solid of a photopolymerizable resin composition, Preferably it is 0.5-10 mass%. It is. When it exceeds 15 mass%, the active absorptivity of the photopolymerizable resin composition increases, and when used as a photopolymerizable resin laminate, the polymerization and curing at the bottom of the photopolymerizable resin layer becomes insufficient. Further, when the amount is less than 0.1% by mass, sufficient sensitivity cannot be obtained.
[0054]
The photopolymerizable resin composition of the present invention preferably contains a radical polymerization inhibitor for improving thermal stability and storage stability, and examples thereof include p-methoxyphenol, hydroquinone, pyrogallol. , Naphthylamine, tert-butylcatechol, cuprous chloride, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,2′-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2′- Examples include methylene bis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N-nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt, and diphenylnitrosamine.
[0055]
The photopolymerizable resin composition of the present invention can also contain coloring substances such as dyes and pigments. Examples thereof include fuchsin, phthalocyanine green, auramin base, chalcoxide green S, paramadienta, crystal violet, methyl Orange, Nile Blue 2B, Victoria Blue, Malachite Green, Basic Blue 20, Diamond Green and the like can be mentioned.
A color-forming dye that develops color upon irradiation with light can also be included in the photopolymerizable resin composition of the present invention. Examples of such a color-forming dye include a combination of a leuco dye or a fluoran dye and a halogen compound.
[0056]
Examples of the leuco dye include tris (4-dimethylamino-2-methylphenyl) methane [leuco crystal violet], tris (4-dimethylamino-2-methylphenyl) methane [leucomalachite green], and the like. Examples of the halogen compound include amyl bromide, isoamyl bromide, isobutylene bromide, ethylene bromide, diphenylmethyl bromide, benzal bromide, methylene bromide, tribromomethylphenyl sulfone, carbon tetrabromide, and tris (2,3 -Dibromopropyl) phosphate, trichloroacetamide, amyl iodide, isobutyl iodide, 1,1,1-trichloro-2,2-bis (p-chlorophenyl) ethane, hexachloroethane, triazine compounds and the like. Examples of the triazine compound include 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, and the like. Among such coloring dyes, a combination of a leuco dye and tribromomethylphenyl sulfone or a combination of a leuco dye and a triazine compound is useful.
[0057]
In addition, the photopolymerizable resin composition of the present invention may contain an additive such as a plasticizer as necessary. Examples thereof include phthalic acid esters such as diethyl phthalate, p-toluenesulfonamide, and the like. It is done.
When producing a photopolymerizable resin laminate, the photopolymerizable resin composition is applied onto a support layer.
[0058]
The support layer is preferably a transparent layer that transmits active light. For example, a polyethylene terephthalate film, a polyvinyl alcohol film, a polyvinyl chloride film, a vinyl chloride copolymer film, a polyvinylidene chloride film, a vinylidene chloride copolymer film, Examples include methyl methacrylate copolymer film, polystyrene film, polyacrylonitrile film, styrene copolymer film, polyamide film, and cellulose derivative film. These films can be stretched if necessary. A thinner thickness is more advantageous in terms of image formation and economy, but it is necessary to maintain strength, and a thickness of 10 to 30 μm is common. The haze of the support layer is preferably 5% or less.
[0059]
A protective layer is laminated on the surface of the photopolymerizable resin layer applied to the support layer as necessary. An important characteristic of this protective layer is that the protective layer has a sufficiently small adhesion to the photopolymerizable resin layer and can be easily peeled off rather than the support layer. Examples of such a protective layer include a polyethylene film and a polypropylene film.
Although the thickness of the photopolymerizable resin layer varies depending on the application, it is 5 to 100 μm, preferably 5 to 50 μm, for producing a printed wiring board. The thinner the photopolymerizable resin layer, the better the resolution, and the thicker the photopolymerizable resin layer, the better the cured film strength.
[0060]
Next, an example of a method for producing a printed wiring board including the formation of a resist pattern using the photopolymerizable resin laminate of the present invention will be described. The manufacturing process of a printed wiring board usually includes the following steps (A) to (E) and is performed sequentially.
(A) Lamination process: When a photopolymerizable resin laminated body has a protective layer, it adheres on a board | substrate using a hot roll laminator, peeling off a protective layer. The heating temperature at this time is generally 40 to 160 ° C.
(B) Exposure process: The photopolymerizable resin layer is exposed using an actinic ray source through a photomask having a desired wiring pattern. The support may be peeled off and exposed, or may be exposed with the support attached.
(C) Development step: If the support layer remains, the support layer is peeled off, and then an unexposed portion of the photopolymerizable resin layer is dissolved or dispersed and removed using an alkali developer, and a resist pattern is formed on the substrate. . The developer is selected according to the characteristics of the photopolymerizable resin layer, and an aqueous solution of 0.5 to 3% by mass of sodium carbonate or potassium carbonate is generally used.
[0061]
(D) Circuit forming step: An etching step of spraying an etching solution on the formed resist pattern to etch the copper surface not covered with the resist pattern, or copper, solder, nickel on the copper surface not covered with the resist pattern, A plating process for plating gold and tin.
(E) Stripping step: The resist pattern is removed from the substrate using an alkali stripping solution. The stripper is an alkaline aqueous solution that is stronger than the developer, and an aqueous solution of 1 to 5% by mass of sodium hydroxide or potassium hydroxide is generally used.
It is also possible to add a small amount of a water-soluble organic solvent such as an antifoaming agent to the developer or stripping solution.
[0062]
Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 3
Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to Examples.
The composition shown in Table 1 was uniformly dissolved to obtain a mixed solution. In addition, about the symbol in Table 1, it shows in <symbol explanation> mentioned later.
The obtained mixed solution was uniformly applied to a polyethylene terephthalate film (support layer) having a thickness of 20 μm using a bar coater. This was dried in a dryer at 95 ° C. for about 4 minutes to obtain a photopolymerizable resin laminate having a photopolymerizable resin layer thickness of 40 μm. Thereafter, a 25 μm polyethylene film (protective layer) was laminated on the surface of the photopolymerizable resin layer on which the polyethylene terephthalate film was not laminated to prepare a photopolymerizable resin laminate.
[0063]
In order to evaluate resolution and adhesion, a resist pattern was formed by the following steps (a) to (c) using the photopolymerizable resin laminate obtained above.
<Resist pattern formation method>
(I) Laminate
The surface of the copper clad laminate on which 35 μm rolled copper foil was laminated was subjected to wet buffol polishing (manufactured by 3M, Scotch Bright (registered trademark) # 600, 2 series), and the resulting photopolymerizable resin laminate was applied to this copper surface. While peeling the polyethylene film so as to face the photopolymerizable resin layer, the film was laminated by a hot roll laminator under conditions of a lamination speed of 1.5 m / min, a roll temperature of 105 ° C., and an air pressure of 0.35 MPa.
(B) Exposure
Through the mask film, the photopolymerizable resin layer was exposed with an ultra-high pressure mercury lamp (Oak Seisakusho HMW-201KB).
(C) Development
After removing the polyethylene terephthalate film, a 1% by mass aqueous sodium carbonate solution (30 ° C.) was sprayed for twice the minimum development time to dissolve and remove unexposed portions, and the photopolymerizable resin composition layer was patterned. Here, the minimum development time is the minimum time for the photopolymerizable resin layer to dissolve when the photopolymerizable resin layer is laminated on a copper clad laminate, and the support layer is peeled off and developed without exposing it. It is.
[0064]
In the examples, (1) sensitivity, (2) resolution, (3) development aggregation property, and (4) tenting property were evaluated using the following evaluation methods.
(1) Sensitivity
A photopolymerizable resin layer was laminated on a copper-clad laminate, and this was exposed through various 21 exposure step tablets made by Stöffer with various exposure amounts. After the support layer was peeled off, development was performed.
The exposure amount at which the maximum number of remaining film steps (residual film sensitivity) of the obtained cured resist was 8 steps was determined as the optimum exposure amount, and was ranked as follows. The smaller the optimum exposure amount, the higher the sensitivity.
○: Optimum exposure is 40 mJ / cm ² Less than
Δ: Optimum exposure is 40 mJ / cm ² 60 mJ / cm ² Less than
X: The optimum exposure amount is 60 mJ / cm ² more than
[0065]
(2) Resolution
Laminate a photopolymerizable resin layer on a copper-clad laminate, and expose it at an optimal exposure through a mask film with various line width (line width: space width = 1: 1) patterns, and peel off the support layer. Then developed. The minimum line width from which the obtained image can be separated was defined as the resolution.
[0066]
(3) Tenting properties
Using a copper-clad laminate having about 1000 circular holes with a diameter of 6 mm, a photopolymerizable resin layer was sequentially laminated on both sides of the substrate, and exposed directly from each side with an optimum exposure amount without passing through a pattern mask. This was developed for 3 times the minimum development time, and further washed with water at a spray pressure of 0.3 MPa for about 1 minute. The round holes in which either one of the cured films on both sides was broken were counted and ranked as follows.
○: Breaking rate is less than 10%
Δ: Tear rate 10% or more and less than 30%
×: Tear rate 30% or more
[0067]
(4) Development cohesion
0.6 m in terms of 40 μm film thickness at 30 ° C. and 1% by mass sodium carbonate aqueous solution ² / L unexposed photopolymerizable resin layer was dissolved, and solution circulation was performed for 3 hours while spraying 200 mL of the solution at a pressure of 0.2 MPa. Thereafter, the state of occurrence of agglomerates (powder or oil) in the tank was visually determined and ranked as follows.
○: There is no suspended matter on the liquid surface, and there is no generation of aggregates at the bottom of the tank after removing the solution.
Δ: A slight amount of agglomerates are observed on the liquid level and the tank bottom.
×: A large amount of agglomerates are observed on the liquid level and tank bottom.
The results are summarized in Table 1.
[0068]
In addition, since the comparative example 1 does not contain the compound represented by the general formula (I) of (b) the photopolymerizable unsaturated compound, the requirement of the present invention is lacking. Since the comparative examples 2 and 3 do not contain the compounds represented by the general formulas (II) and (III) of the (c) photopolymerization initiator, the requirements of the present invention are lacking.
[0069]
<Symbol explanation>
P-1: Methyl ethyl ketone solution of ternary copolymer of 65% by mass of methyl methacrylate, 25% by mass of methacrylic acid and 10% by mass of butyl acrylate (solid content concentration 34% by mass, weight average molecular weight 75,000, acid equivalent 344)
P-2: A methyl ethyl ketone solution of a terpolymer of 67% by mass of methyl methacrylate, 23% by mass of methacrylic acid and 10% by mass of butyl acrylate (solid content concentration 25% by mass, weight average molecular weight 200,000, acid equivalent 374)
P-3: Methyl ethyl ketone solution of ternary copolymer of methyl methacrylate 50 mass%, methacrylic acid 25 mass%, styrene 25 mass% (solid content concentration 35 mass%, weight average molecular weight 50,000, acid equivalent 344)
[0070]
M-1: a compound represented by the general formula (I), an EO adduct of bisphenol A (average of 5 mol at both ends) (NK ester BPE-500 manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
M-2: dimethacrylate of compound represented by general formula (I), alkylene oxide adduct of bisphenol A (average of 2 moles of PO and 15 moles of EO at both ends)
M-3: Polyethylene glycol (average number of EO units: 9 mol) diacrylate (NK ester A-400, manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
M-4: Polypropylene glycol (average number of PO units: 7 mol) dimethacrylate (NK ester 9PG manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.)
M-5: Dimethacrylate of EO adduct (average 3 mol at each end) of polypropylene glycol (average number of PO units 12 mol)
M-6: a reaction product of a compound represented by the general formula (VIII), hexamethylene diisocyanate and oligopropylene glycol monomethacrylate (Blenmer PP1000 manufactured by NOF Corporation)
M-7: Compound represented by general formula (VII), EO adduct of methacrylic acid (2 mol on average) and half ester of hexahydrophthalic acid
M-8: Compound represented by the general formula (V), dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA manufactured by Daicel UCB)
M-9: an acrylate of a compound represented by the general formula (VI), an alkylene oxide adduct of nonylphenol (average 2 mol PO and average 7 mol EO)
[0071]
A-1: Compound represented by general formula (II), 2,4-diethylthioxanthone A-2: Compound represented by general formula (III), ethyl 4-dimethylaminobenzoate
A-3: 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone
A-4: Compound represented by general formula (IV), 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer
B-1: Malachite Green (AIZEN (registered trademark) MALACHITE GREEN manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.)
B-2: Leuco Crystal Violet
[0072]
[Table 1]

[0073]
【The invention's effect】
DFR using the photopolymerizable resin composition of the present invention is highly sensitive and has excellent resolution of a resist pattern after development, and also has excellent tenting properties of a cured film and cohesiveness when dispersed in a developing solution. It is useful as a DFR for preparing an alkali development type printed wiring board.

Claims (3)

(A) 20 to 80% by mass of a binder resin composed of a linear polymer having a carboxyl group content of acid equivalents of 100 to 600 and a weight average molecular weight of 20,000 to 500,000, (b) the following general formula (I 5) to 70% by mass of a photopolymerizable unsaturated compound containing a compound represented by ()), (c) a compound represented by the following general formula (II), a compound represented by the following general formula (III), and the following general formula ( IV) containing 0.1 to 15% by weight of a photopolymerization initiator containing a compound represented by formula (b), and further comprising at least a compound selected from the group of compounds represented by the following general formulas (V) and (VII) as component (b) A photopolymerizable resin composition comprising a kind of compound .

[Wherein, R ¹ and R ² represent a (meth) acryloyl group, and A ¹ and A ² represent C ₂ H ₄ or C ₃ H ₆ . m, n, p, and q are integers of 0 or more that satisfy 2 ≦ m + n + p + q ≦ 40. ]

(Wherein, ^{A 3} and ^{A 4} are hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, r, s is an integer from 1 to 4.)

(In the formula, A ⁵ represents CH ₃ or C ₂ H ₅ , and A ⁶ represents an alkyl group having 8 or less carbon atoms.)

(Wherein A ⁷ , A ⁸ and A ⁹ represent hydrogen, an alkyl group, an alkoxy group or a halogen group, and t, u and v are integers of 1 to 5)

[Wherein, R represents a hydrogen atom or a (meth) acryloyl group, and includes at least 4 (meth) acryloyl groups in one molecule. ]

[Wherein, R ⁴ represents a (meth) acryloyl group, A ¹¹ represents C ₂ H ₄ or C ₃ H ₆ , and A ¹² represents a chain hydrocarbon or cycloalkane having 6 or less carbon atoms. k is an integer of 1-6. ] Photopolymerizable resin laminate in which a layer consisting of the photopolymerizable resin composition of claim 1 on a support layer. A method for forming a resist pattern, wherein a photopolymerizable resin layer is formed on a substrate using the photopolymerizable resin laminate according to claim 2 , exposed and developed.