JP5483734B2 - フィルム型感光性転写材料 - Google Patents
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Description
ドライフィルムフォトレジストは、プリント配線板、プリント基板(PCB)、ICパッケージング、金属リリーフ像の形成などに使用され、一般的にはベースフィルム、感光性樹脂層及び保護フィルムを含む。
数式1
粘着力変化率(%)=[(第2粘着力−第1粘着力)/第1粘着力]×100
図2は本発明のフィルム型感光性転写材料が適用されたディスプレイ基板の露光時の断面図である。
図3は一般的な3層積層構造のフィルム型感光性転写材料が適用されたディスプレイ基板の露光時の断面図である。
図4は本発明の実施例で製造された、現像工程後のプリント基板の表面を800倍拡大して撮影した電子顕微鏡写真である。
図5は比較例で製造された、現像工程後のプリント基板の表面を600倍拡大して撮影した電子顕微鏡写真である。
図6〜図8は本発明の実施例5〜7で製造された、現像工程後のプリント基板の表面を拡大して撮影した電子顕微鏡写真(それぞれ1500倍、2000倍、2500倍)である。
20:感光性樹脂層
30:樹脂保護層
40:ベースフィルム
50:銅張積層板(FCCL)
60:マスク
本発明のベースフィルムは樹脂保護層と感光性樹脂層の支持体の役目をするので、十分な機械的特性を備えなければならない。ベースフィルムに適した材料としては、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系フィルム、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイミド、ポリアミド、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、アルキルポリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸エステル共重合体、ポリビニルクロリドとビニルアセテートとの共重合体、ポリテトラフルオロエチレン及びポリトリフルオロエチレンなどがあり、特に好ましくはポリエチレンテレフタレートである。ベースフィルムの厚さは10〜100μmの範囲であり、好ましくは15〜30μmであるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
樹脂保護層はベースフィルムと感光性樹脂層の間に位置し、このような樹脂保護層を含む本発明の一態様によるフィルム型感光性転写材料は、露光の際、ベースフィルムを剥離させた後、樹脂保護層上にマスクを置いて露光を実施することができる。
数式1
粘着力変化率(%)=[(第2粘着力−第1粘着力)/第1粘着力]×100
感光性樹脂層組成物は、一般的にバインダーポリマー、光重合性単量体、光開始剤、その他添加剤を含有し、プリント基板の特性及び性格によって異なりうる。
保護フィルムとしては、フィルム型転写材料を後工程に適用するときは容易に離脱されるが保管及び流通するときには剥離されないように適当な剥離性を必要とする。
(a)メタアクリル酸(Methacrylic acid):アクリル酸(Acrylc acid):メチルメタクリレート(Methylmethacrylate:MAA)を20:10:70の重量比で使用し(重量平均分子量70、000、固形分50%)、溶媒MEK、重合開始剤AIBN 1%、反応温度80℃、反応時間4時間、後添開始剤AIBN 3%の条件下で重合してアクリル酸ポリマーを製造した。
樹脂保護層組成物としてポリエチレングリコール(Sigma−Aldrich社製、重量平均分子量20,000)を2次蒸留水で200cpsに希薄したものを使用したことを除き、実施例1と同様な方法で厚さ57μmのフィルム型感光性転写材料を製造した。
前記実施例1の樹脂保護層用組成物を0.5μmでコートしたことを除き、実施例1と同様な方法で厚さ55.5μmのフィルム型感光性転写材料を製造した。
前記実施例1において、保護フィルムとしてOPPの代わりにシリコン離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム(厚さ19μm、CY201−19μm、KOLON社製)を使用したことを除き、同様な方法で厚さ56μmのフィルム型感光性転写材料を製造した。
UH−9200 series(Kolon社製)に使用された組成及び含量で感光性樹脂組成物を製造し、厚さ19μmのPETフィルム(FDFR、KOLON社製)上にコーティングバーでコートした後、熱風オーブンを利用して80℃で6分間乾燥することで厚さ15μmの感光性樹脂層を形成した。乾燥が完了したフィルムをポリエステルフィルム(23μm)と25℃で4kgf/cm2で積層することで厚さ57μmのフィルム型感光性転写材料を製造した。
<保護フィルム>
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力を万能試験器(UTM、4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを除去した後、110℃で速度2m/分、圧力4kgf/cm2で銅張積層板に積層した。その後、ベースフィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力をUTM(4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを除去し、銅張積層板に110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、ベースフィルムを除去した。ついで、幅4cm、長さ25cm、厚さ19μmのPETフィルム(FDFR、Kolon社製)を110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、前記PETフィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力をUTM(4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
実施例1〜4によるフィルム型転写材料に対して次のような方法で第1粘着力及び第2粘着力を求め、次の数式1を利用して粘着力変化率を算出した。
数式1
粘着力変化率(%)=[(第2粘着力−第1粘着力)/第1粘着力]×100
露光の際、実施例1ないし4の場合は樹脂保護層上に、比較例1の場合はベースフィルム上に感度器(21段のStouffer Step Tablet)を位置させた後、感度5段、6段、7段を得るための露光量を光量計(UV−351、ORC社製)で測定した。その値は表2に示すようである。この際、感度は基板に残っている感光性レジストの最大単位個数で評価した。
CCL上に積層されたPCBの積層部位を、現像機を通して現像液で、完全に洗い出すのに要する時間を、最小現像時間とした。実際現像時間は最小現像時間の二倍の時間と見積もった。樹脂保護層が存在する場合、実際現像時間は最小現像時間に樹脂保護層が現像される時間を加えて計算した。
Kolon Test Artworkを利用して解像度、細線密着力、1/1(Line/Space)解像度を測定して回路物性を評価した。
実施例1及び比較例1のフィルム型感光性転写材料を適用したプリント基板に前記のように露光及び現像工程を実施した後、表面を電子顕微鏡で撮影し、それぞれ図4及び図5に示した。
(a)PVA205(日本、KURARAY社製)20gを蒸溜水100gに入れ、80℃で6時間撹拌して完全に溶かして樹脂保護層用組成物を得、これを厚さ19μmのベースフィルム(シリコン離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム、CY201−19μm、KOLON社製)上にコーティングバーでコートし、熱風オーブンを利用して80℃で10分間乾燥することで厚さ2μmの樹脂保護層を形成した。
(a)PVA205(日本、KURARAY社製)20g及びBYK−349(wetting剤、BYK Chemie社製)0.5gを蒸溜水100gに入れ、80℃で6時間撹拌して完全に溶かして樹脂保護層用組成物を得、これを厚さ19μmのベースフィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム、商品名FDFR−19、KOLON社製)上にコーティングバーでコートし、熱風オーブンを利用して80℃で10分間乾燥することで厚さ2μmの樹脂保護層を形成した。
(a)PVA205(日本、KURARAY社製)20gを蒸溜水100gに入れ、80℃で6時間撹拌して完全に溶かして樹脂保護層用組成物を得、これを厚さ19μmのベースフィルム(シリコン離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム、CY201−19μm、KOLON社製)上にコーティングバーでコートし、熱風オーブンを利用して80℃で10分間乾燥して厚さ10μmの樹脂保護層を形成した。
<保護フィルム>
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力を万能試験器(UTM、4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを除去した後、110℃で速度2m/分、圧力4kgf/cm2で銅張積層板に積層した。その後、ベースフィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力をUTM(4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを除去し、銅張積層板に110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、ベースフィルムを除去した。そして、幅4cm、長さ25cm、厚さ19μmのPETフィルム(FDFR、Kolon社製)を110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、前記PETフィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力をUTM(4303 series、Instron社製)を使用して測定した。
実施例5〜7によるフィルム型転写材料に対して次のような方法で第1粘着力及び第2粘着力を求め、次の数式1を利用して粘着力変化率を算出した。
粘着力変化率(%)=[(第2粘着力−第1粘着力)/第1粘着力]×100
幅3cm、長さ20cmのフィルム型感光性転写材料試片の保護フィルムを除去し、銅張積層板に110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、ベースフィルムを除去した。ベースフィルムを除去した直後、幅4cm、長さ25cm、厚さ19μmのPETフィルム(FDFR、Kolon社製)を110℃、4kgf/cm2の条件下で2m/分の速度で積層した後、前記PETフィルムを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力をUTM(4303 series、Instron社製)を使用して測定し、この粘着力を第1粘着力として定義した。
樹脂保護層のメチルエチルケトンに対する溶解度は、メチルエチルケトン100gに樹脂保護層50gを入れ、25℃で1時間撹拌した後、濾紙で濾過した後、濾紙に残った樹脂保護層の重さを測定した。溶解度は樹脂保護層の重さの減少量として定義される。
露光の際、保護層上に感度器(21段 Stouffer Step Tablet)を位置させた後、感度5段、6段、7段を得るための露光量を光量計(UV−351、ORC社製)を使用して測定した。その値は表1のようである。この際、感度は現像後に基板に残っている感光性レジストの最大単位数で評価した。
CCL上に積層されたPCBの積層部位を、現像機を通して現像液で、完全に洗い出すのに要する時間を、最小現像時間とした。実際現像時間は最小現像時間の二倍の時間と見積もった。樹脂保護層が存在する場合、実際現像時間は最小現像時間に樹脂保護層が現像される時間を加えて計算した。
Kolon Test Artworkを利用して解像度、細線密着力、1/1(Line/Space)解像度を測定して回路物性を評価した。
Claims (9)
- ベースフィルム、樹脂保護層、感光性樹脂層及び保護フィルムを含み;
前記樹脂保護層は、前記ベースフィルムを取り除き、付加的なPETフィルムを前記樹脂保護層上に積層した後、これを剥離開始地点より5cm地点から8cm地点まで剥離させるのに必要な単位面積当たりの力として定義される粘着力が0.005kgf/cm2以下であり、
前記樹脂保護層は、アルカリ現像可能型ポリマー層であり、下記のとおり定義される25℃でメチルエチルケトン溶液に対する溶解度が5g以下であり、
前記保護フィルムは、離型層付きの、または無しのポリエステル系フィルムであることを特徴とする、フィルム型感光性転写材料。
溶解度は、メチルエチルケトン100gに前記樹脂保護層50gを入れ、25℃で1時間攪拌し、濾紙で濾過した後、濾紙に残った前記樹脂保護層の重さを測定し、前記樹脂保護層の重さの減少量として定義される - 前記樹脂保護層は、重量平均分子量が5,000〜300,000の水溶性ポリマーを含むコーティング液から形成されることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 前記保護フィルムと前記感光性樹脂層と間の粘着力が、前記ベースフィルムと前記樹脂保護層と間の粘着力より小さいことを特徴とする、請求項1に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 前記樹脂保護層は、厚さが0.001〜10μmであることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 前記樹脂保護層は、次の数式1で表示される粘着力変化率が5000%以下であることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム型感光性転写材料。
数式1
粘着力変化率(%)=[(第2粘着力−第1粘着力)/第1粘着力]×100
(前記式で、第1粘着力は、前記ベースフィルムを取り除いた直後、付加的なPETフィルムを前記樹脂保護層上に積層した後、これを離型開始地点より5cm地点から8cm地点まで離型させるのに必要な単位面積当たりの力として定義され、第2粘着力は、前記ベースフィルムを取り除いて、温度25℃、湿度50%の条件下で240時間放置した後、付加的なPETフィルムを前記樹脂保護層上に積層した後、これを離型開始地点より5cm地点から8cm地点まで離型させるのに必要な単位面積当たりの力として定義される) - 前記樹脂保護層は、ポリビニルアルコール系樹脂層であることを特徴とする、請求項1または5に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 前記樹脂保護層は、湿潤剤(wetting agent)、レベリング剤(leveling agent)、消泡剤、バインダー及び粘着剤の中で選択される少なくとも1種以上の添加剤を含むことを特徴とする、請求項6に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 前記ベースフィルムは、離型層付きの、または無しのポリエステル系フィルムであることを特徴とする、請求項1に記載のフィルム型感光性転写材料。
- 請求項1のフィルム型感光性転写材料を用いて形成されたパターンを有するディスプレイ基板。
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