JP5615415B2 - 硬化性樹脂組成物、ソルダーレジスト形成用組成物、ドライフィルムおよびプリント配線板、並びに積層構造体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
また、本発明の目的は、前記したような従来技術の問題点を解消し、密着性を維持しつつ、絶縁信頼性に優れた樹脂絶縁層を有する積層構造体、これを製造するために使用されるドライフィルムおよびこのドライフィルムを用いた積層構造体の製造方法を提供することにある。
また、本発明者等は、イミダゾール・イソシアネート付加体を硬化触媒として用いて得られる密着性等に優れた上記の硬化性樹脂層と、絶縁性等の他の特性に優れた硬化性樹脂層とを少なくとも1層有する複数の硬化性樹脂層を硬化させて、複数の樹脂絶縁層を有する積層構造体を形成することによっても、得られる積層構造体は露光によるパターン形成が良好であり、前記目的を満足するものであることを見出した。このような知見から、本発明を完成するに到った。
(A)イミダゾール・イソシアネート付加体、(B)カルボキシル基含有樹脂、および(C)熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物にある。
基材と、該基材上に形成された複数の樹脂絶縁層とを有する積層構造体であって、前記複数の樹脂絶縁層のうち、基材に接する樹脂絶縁層が、前記の本発明の硬化性樹脂組成物から形成された層であることを特徴とする積層構造体にある。
なお、本発明は、
基材と、該基材上に形成された複数の樹脂絶縁層とを有する積層構造体であって、前記複数の樹脂絶縁層のうち、基材に接する樹脂絶縁層が、少なくともイミダゾール・イソシアネート付加体を含む硬化性樹脂組成物から形成された層であることを特徴とする積層構造体にあってもよい。
フィルムと、
該フィルム上に形成された複数の硬化性樹脂層を有し、
前記複数の硬化性樹脂層のうち、フィルムに接する層または最外層が、イミダゾール・イソシアネート付加体を含む硬化性樹脂組成物からなる層であることを特徴とするドライフィルムにもある。
(B)カルボキシル基含有樹脂および(C)熱硬化性成分の混合物にイミダゾール・イソシアネート付加体を添加することにより、イミダゾール・イソシアネート付加体が反応触媒として働き、驚くべきことに得られる硬化層の基板への密着性を一段と向上させることができる。
によって表される化合物;
上記カルボキシル基含有樹脂として、分子中にカルボキシル基を有する従来公知の各種カルボキシル基含有樹脂を使用できるが、特に、分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有感光性樹脂が、光硬化性や解像性の面から好ましい。エチレン性不飽和二重結合は、アクリル酸もしくはメタアクリル酸またはそれらの誘導体由来であることが好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物には、(C)熱硬化性樹脂を含んでいる。熱硬化性樹脂を加えることにより耐熱性が向上することが期待できる。本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、ブロックイソシアネート化合物、シクロカーボネート化合物、多官能エポキシ化合物、多官能オキセタン化合物、エピスルフィド樹脂、ビスマレイミド、カルボジイミド樹脂等の公知の熱硬化性樹脂を使用することができる。特に、分子中に複数の環状エーテル基および環状チオエーテル基(以下、環状(チオ)エーテル基と略す)の少なくとも何れか1種を有する熱硬化性樹脂が好ましい。
本発明の硬化性樹脂組成物は、光重合開始剤を含有することが好ましい。光重合開始剤としては、オキシムエステル基を有するオキシムエステル系光重合開始剤、アルキルフェノン系光重合開始剤、α−アミノアセト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、チタノセン系光重合開始剤からなる群から選択される1種以上の光重合開始剤を好適に使用することができる。
硬化性樹脂組成物は、反応性希釈剤を含有することが好ましい。反応性希釈剤として、分子中にエチレン性不飽和基を有する化合物を配合することが好ましい。分子中にエチレン性不飽和基を有する化合物は、活性エネルギー線の照射により光硬化して、本発明の感光性樹脂組成物をアルカリ水溶液に不溶化し、または不溶化を助けることができる。このような化合物としては、慣用公知のポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、カーボネート(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレートが使用でき、具体的には、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレートなどのヒドロキシアルキルアクリレート類;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、プロピレングリコールなどのグリコールのジアクリレート類;N,N−ジメチルアクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリルアミドなどのアクリルアミド類;N,N−ジメチルアミノエチルアクリレート、N,N−ジメチルアミノプロピルアクリレートなどのアミノアルキルアクリレート類;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などの多価アルコールまたはこれらのエチレオキサイド付加体、プロピレンオキサイド付加体、もしくはε−カプロラクトン付加体などの多価アクリレート類;フェノキシアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、およびこれらのフェノール類のエチレンオキサイド付加体もしくはプロピレンオキサイド付加体などの多価アクリレート類;グリセリンジグリシジルエーテル、グリセリントリ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などのグリシジルエーテルの多価アクリレート類;上記に限らず、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、水酸基末端ポリブタジエン、ポリエステルポリオールなどのポリオールを直接アクリレート化、もしくは、ジイソシアネートを介してウレタンアクリレート化したアクリレート類およびメラミンアクリレート、および上記アクリレートに対応する各メタクリレート類の少なくとも何れか1種などを挙げることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物は、無機フィラーを含有することが好ましい。無機フィラーは、硬化性樹脂組成物の硬化物の硬化収縮を抑制し、密着性、硬度などの特性を向上させるために使用される。無機フィラーとしては、例えば、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、ノイブルグ珪土、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、等を挙げることができる。
本発明の硬化性樹脂組成物はシアネート樹脂を含有することが好ましい。シアネート樹脂は、硬化性樹脂組成物に高耐熱性、低誘電正接、低熱膨張率等を付与させることができる。シアネート樹脂としては、特に限定されるものではなく、シアネート基(−O−C≡N)を有するシアン酸エステルモノマーや多官能シアン酸エステルモノマーを予備反応させたプレポリマーを用いることができ、例えば、ノボラック型(フェノールノボラック型、アルキルフェノールノボラック型など)シアネート樹脂、ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂、ビスフェノール型(ビスフェノールA型、ビスフェノールF型、ビスフェノールS型など)シアネート樹脂、およびこれらが一部トリアジン化したプレポリマーなどが挙げられる。また、2,2−ビス(4−シアネートフェニル)プロパン等の多官能シアン酸エステル類のモノマーまたはプレポリマーとビスマレイミド等の多官能マレイミド類のモノマーまたはプレポリマ−とを95:5〜5:95の質量比で予備反応あるいは予備混合させたもの(例えば、三菱瓦斯化学(株)製BTレジン)を用いることもできる。これらのシアネート樹脂は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の硬化性樹脂組成物において、上記カルボキシル基含有樹脂の合成や組成物の調製のため、または基材やキャリアフィルムに塗布するための粘度調整のため、有機溶剤を使用することができる。
上記硬化性樹脂組成物には、官能基を有するエラストマーを添加することができる。官能基を有するエラストマーを加えることにより、コーティング性が向上し、塗膜の強度も向上することが期待できる。官能基を有するエラストマーの商品名の例として、R−45HT、Poly bd HTP−9(以上、出光興産(株)製)、エポリード PB3600(ダイセル化学工業(株)製)、デナレックス R−45EPT(ナガセケムテックス(株)製)、Ricon 130、Ricon 131、Ricon 134、Ricon 142、Ricon 150、Ricon 152、Ricon 153、Ricon 154、Ricon 156、Ricon 157、Ricon 100、Ricon 181、Ricon 184、Ricon 130MA8、Ricon 130MA13、Ricon 130MA20、Ricon 131MA5、Ricon 131MA10、Ricon 131MA17、Ricon 131MA20、Ricon 184MA6、Ricon 156MA17(以上、サートマー(株)製)などを挙げることができる。ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー、ポリエステルウレタン系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、ポリエステルアミド系エラストマー、アクリル系エラストマー、オレフィン系エラストマーを用いることができる。また、種々の骨格を有するエポキシ樹脂の一部または全部のエポキシ基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で変性した樹脂なども使用できる。さらには、エポキシ含有ポリブタジエン系エラストマー、アクリル含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有ポリブタジエン系エラストマー、水酸基含有イソプレン系エラストマーなども使用することができる。これらエラストマーの配合量は、組成物全体の1〜50質量%好ましくは3〜30質量%の範囲が適当である。また、これらのエラストマーは、1種を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
上記硬化性樹脂組成物には、必要に応じてメルカプト化合物を添加してもよい。特に、基材に接する側の樹脂絶縁層形成のための硬化性樹脂組成物にメルカプト化合物を加えることにより、PCT耐性とHAST耐性が向上することが期待できる。これは、密着性が向上するためと考えられる。
上記硬化性樹脂組成物には、着色剤を配合することができる。着色剤としては、赤、青、緑、黄などの慣用公知の着色剤を使用することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。具体的には、下記のようなカラーインデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる。但し、環境負荷低減並びに人体への影響の観点からハロゲンを含有しないことが好ましい。
赤色着色剤としてはモノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などがあり、具体的には以下のものが挙げることができる。
ジスアゾ系:PigmentRed 37, 38, 41。
モノアゾレーキ系:Pigment Red 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 49:1, 49:2, 50:1, 52:1, 52:2,53:1, 53:2, 57:1, 58:4, 63:1, 63:2, 64:1,68。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Red 171、Pigment Red 175、Pigment Red 176、Pigment Red 185、Pigment Red 208。
ぺリレン系:SolventRed 135、Solvent Red 179、PigmentRed 123、Pigment Red 149、PigmentRed 166、Pigment Red 178、PigmentRed 179、Pigment Red 190、PigmentRed 194、Pigment Red 224。
ジケトピロロピロール系:Pigment Red 254、Pigment Red 255、Pigment Red 264、Pigment Red 270、Pigment Red 272。
縮合アゾ系:PigmentRed 220、Pigment Red 144、PigmentRed 166、Pigment Red 214、PigmentRed 220、Pigment Red 221、PigmentRed 242。
アンスラキノン系:Pigment Red 168、Pigment Red 177、Pigment Red 216、Solvent Red 149、Solvent Red 150、Solvent Red 52、Solvent Red 207。
キナクリドン系:PigmentRed 122、Pigment Red 202、PigmentRed 206、Pigment Red 207、PigmentRed 209。
青色着色剤としてはフタロシアニン系、アントラキノン系があり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物、具体的には、下記のようなものを挙げることができる:Pigment Blue 15、Pigment Blue 15:1、Pigment Blue 15:2、Pigment Blue 15:3、Pigment Blue 15:4、Pigment Blue 15:6、Pigment Blue 16、Pigment Blue 60。
緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系があり、具体的にはPigment Green 7、Pigment Green 36、Solvent Green 3、Solvent Green 5、Solvent Green 20、Solvent Green 28等を使用することができる。上記以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。
黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等があり、具体的には以下のものが挙げられる。
イソインドリノン系:Pigment Yellow 110、Pigment Yellow 109、Pigment Yellow 139、Pigment Yellow 179、Pigment Yellow 185。
縮合アゾ系:PigmentYellow 93、Pigment Yellow 94、PigmentYellow 95、Pigment Yellow 128、PigmentYellow 155、Pigment Yellow 166、PigmentYellow 180。
ベンズイミダゾロン系:Pigment Yellow 120、Pigment Yellow 151、Pigment Yellow 154、Pigment Yellow 156、Pigment Yellow 175、Pigment Yellow 181。
ジスアゾ系:PigmentYellow 12, 13, 14, 16, 17, 55, 63, 81, 83, 87, 126, 127, 152, 170, 172, 174,176, 188, 198。
その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色、黒などの着色剤を加えてもよい。
本発明は、本発明の(A)イミダゾール・イソシアネート付加体に加えて、エポキシ化合物やオキセタン化合物の硬化促進剤(硬化触媒)、エポキシ基やオキセタニル基とカルボキシル基やフェノール基との反応の硬化促進剤(硬化触媒)を用いても良い。なお、後述するように別の絶縁樹脂層を設ける場合は、本発明の(A)イミダゾール・イソシアネート付加体を使用しなくても良い。
本発明のドライフィルム1は、本発明の硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して形成される硬化性樹脂層を有する。本発明のドライフィルム1は、硬化性樹脂層を、基材に接するようにラミネートして使用される。
本発明のプリント配線板は、本発明のドライフィルムを構成する本発明の硬化性樹脂層を用いて作製されることが好ましい。例えば、硬化性樹脂層を含むドライフィルムをラミネートし、例えば約140〜180℃の温度に加熱して熱硬化させることにより、樹脂絶縁層を形成することが好ましい。
本発明の積層構造体は、基材と、該基材上に形成された複数の樹脂絶縁層を有し、複数の樹脂絶縁層のうち、基材に接する層が、少なくとも(A)イミダゾール・イソシアネート付加体を有する絶縁樹脂層(L1)であればよく、好ましくは、前述の本発明の(A)イミダゾール・イソシアネート付加体、(B)カルボキシル基含有樹脂、および(C)熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物から形成された絶縁樹脂層(L1)であるとの特徴的要件を備えている。そして、基材に接する層以外の樹脂絶縁層(L2)は、一般に、絶縁樹脂層(L1)とは組成の異なる硬化性樹脂組成物から形成される。樹脂絶縁層(L2)は、絶縁特性等の他の特性に優れた樹脂絶縁層であることが好ましい。特に絶縁特性に優れた樹脂絶縁層であることが好ましい。そのためには、P原子を含む硬化促進剤を含有する樹脂絶縁層(L2)を用いることが好適である。
本発明の積層構造体の複数の樹脂絶縁層は、本発明のドライフィルム2を構成する複数の硬化性樹脂層により作製されることが好ましい。
即ち、積層構造体の複数の樹脂絶縁層は、CO2レーザーやUV−YAGレーザー等の半導体レーザーを照射することによりパターニングが可能である。また、CO2レーザーやUV−YAGレーザー、またはドリルにより、穴を開けることができる。穴は積層構造体の任意の層と導通が可能な貫通穴(スルーホール)でも内層の回路と積層構造体表面の導通を目的とする部分穴(コンフォーマルビア)のどちらもあけることができる。
本発明のドライフィルム2は上記のように、本発明の積層構造体を製造するのに好ましく用いることができるものであり、キャリアフィルムの上に、硬化性樹脂層(L1’)および硬化性樹脂層(L2’)が、少なくとも形成されているものである。硬化性樹脂層(L1’)は、本発明の硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して形成されるものである。また、硬化性樹脂層(L2’)は、好ましくはP原子を有する硬化促進剤を含む硬化性樹脂組成物を塗布・乾燥して形成されるものである。
樹脂絶縁層(L1)を形成するためのドライフィルムまたは塗布液に用いられる硬化性樹脂組成物としては、前述の(A)イミダゾール・イソシアネート付加体、(B)カルボキシル基含有樹脂、および(C)熱硬化性樹脂を含む本発明の硬化性樹脂組成物が使用される。この硬化性樹脂組成物は、感光性、非感光性のいずれであってもよい。感光性ドライフィルムまたは感光性硬化性樹脂組成物としては、エチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有樹脂(必要によりフェノール樹脂)などを含むアルカリ現像型のものが好ましく、特にカルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、熱硬化性成分を含有するアルカリ現像型のものがより好ましい。
樹脂絶縁層(L2)を形成するための硬化性樹脂組成物は、一般に、前述の本発明の硬化性樹脂組成物で挙げた材料を用いて、樹脂絶縁層(L1)とは異なる特性を有するように適宜設定することができる。例えば、樹脂絶縁層(L1)を形成するための硬化性樹脂組成物および樹脂絶縁層(L2)を形成するための硬化性樹脂組成物は、イミダゾール・イソシアネート付加体およびP原子等の硬化促進剤以外の成分は共通であっても異なっていてもよい。また、樹脂絶縁層(L2)を形成するための硬化性樹脂組成物は、イミダゾール・イソシアネート付加体を実質的に含まないことが好ましい。
樹脂絶縁層(L2)を形成するためのドライフィルムまたは塗布液に用いられる硬化性樹脂組成物は、P原子を含む硬化促進剤を含有することが好ましい。このような硬化促進剤としては、分子中にP原子を有する硬化促進剤(硬化触媒)で公知のものであればいずれでもよいが、好ましくは、エポキシ化合物やオキセタン化合物の硬化促進剤(硬化触媒)、エポキシ基やオキセタニル基とカルボキシル基やフェノール基との反応の硬化促進剤(硬化触媒)として公知のものである。
(1-(3-アミノプロピル)イミダゾール・ヘキサメチレンジイソシアネート付加体)
凝縮器、滴下ロートおよび熱電対を取り付け、マントルヒーターの上に置いた三つ口フラスコに、50g(0.4モル)の1-(3-アミノプロピル)イミダゾールと250mLのアセトニトリルとを加え、そして70〜80℃に加熱した。この混合液に50mLのアセトニトリルに溶解した33.6g(0.2モル)のヘキサメチレンジイソシアネートを滴下して加えた。白色の沈殿物が生成した。添加後、混合物を70〜80℃で1時間混合し、次いで室温に冷却した。白色固形物をろ過し、そしてアセトニトリルで洗浄し、イミダゾール・イソシアネート付加体を得た。(以下:A−1と略称する)
(1-(3-アミノプロピル)イミダゾール・ポリメチレン(ポリフェニルイソシアネート)付加体)
イミダゾール・イソシアネート付加体合成例1の手順に従って、1-(3-アミノプロピル)イミダゾール(63g:0.5モル)とポリメチレンポリフェニルイソシアネート(82.9g:0.3モル)とを反応させた。固形生成物として1-(3-アミノプロピル)イミダゾール−ポリメチレンポリフェニルイソシアネート付加体を得た。(以下:A−2と略称する。)
(2-エチル-4-メチルイミダゾール・ヘキサメチレンジイソシアネート付加体)
イミダゾール・イソシアネート付加体合成例1の手順に従って、2-エチル-4-メチルイミダゾール(22g:0.2モル)とヘキサメチレンジイソシアネート(16.8g:0〜1モル)とを反応させた。固形生成物として2-エチル-4-メチルイミダゾール・ヘキサメチレンジイソシアネート付加体を得た。
(カルボキシル基含有樹脂(アルカリ可溶性樹脂))
温度計、窒素導入装置兼アルキレンオキシド導入装置および撹拌装置を備えたオートクレーブに、ノボラック型クレゾール樹脂(商品名「ショーノールCRG951」、昭和高分子(株)製、OH当量:119.4)119.4部、水酸化カリウム1.19部およびトルエン119.4部を導入し、撹拌しつつ系内を窒素置換し、加熱昇温した。次に、プロピレンオキシド63.8部を徐々に滴下し、125〜132℃、0〜4.8kg/cm2で16時間反応させた。その後、室温まで冷却し、この反応溶液に89%リン酸1.56部を添加混合して水酸化カリウムを中和し、不揮発分62.1%、水酸基価が182.2mgKOH/g(307.9g/eq.)であるノボラック型クレゾール樹脂のプロピレンオキシド反応溶液を得た。これは、フェノール性水酸基1当量当りプロピレンオキシドが平均1.08モル付加したものであった。
(硬化性樹脂組成物の調製)
下記表1に示す種々の成分と共に表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、ソルダーレジスト用硬化性樹脂組成物を調製した。
*1:2E4MZ(四国化成(株)製)
*2:1B2PZ(四国化成(株)製)
*3:カレンズMOI−BM(昭和電工(株)製)
*4: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
*5:ビキシレノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製)
*6: ビスフェノールA型エポキシ樹脂 jER828(三菱化学(株)製)
*7:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−1−(O−アセチルオキシム) イルガキュアー OXE02(BASFジャパン(株)製)
*8:B−30 (堺化学工業(株)製)
*9:(株)アドマテックス製SO−E2
(最適露光量)
銅厚15μmの回路が形成されている片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例1〜4及び比較例1〜3の硬化性樹脂層をスクリーン印刷法にて形成し、80℃の乾燥炉にて30分間乾燥しタックフリーの硬化性樹脂層を得た。次にこの基材を高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1質量%Na2CO3水溶液)を60秒で行った際に残存するステップタブレットのパターンが3段の時を最適露光量とし、実施例1〜4と比較例1〜3は何れも100mJ/cm2の露光量にて以下の試験を行った。
銅厚15μmの回路が形成してある片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例の硬化性樹脂層をスクリーン印刷法で形成し80℃の乾燥炉にて30分間乾燥しタックフリーの硬化性樹脂層を得た。次に高圧水銀ショートアークランプを搭載した露光装置を用いて上記最適露光量でソルダーレジストパターンを露光した後、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、ソルダーレジストパターンを得た。この基材を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、160℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント配線板(評価基板)について以下のように特性を評価した。
上記評価基板作成条件において、回路形成された基板に変更して、18μmの銅箔を同様にCZ8100で処理し、その面に、前記各実施例及び比較例の硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷法により塗布、乾燥し評価基板を用意した。完成した絶縁層に2液性エポキシ系接着剤(アラルダイト)を絶縁層側に塗布し、裏返して1.6mmtの銅を全面エッチングしたFR−4基板に張り合わせて60℃5時間で硬化させた。硬化後、絶縁層に接着している銅箔を1cm幅で切り出し、90度の角度で剥離して試験を行い、ピールゲージでピール強度を求めた。
△:3N以上、6N未満。
×:3N未満。
銅厚30μmの銅張り積層板を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例の硬化性樹脂層をスクリーン印刷法で形成し80℃の乾燥炉にて30分間乾燥しタックフリーの硬化性樹脂層を得た。
○:現像時間の増加が見られない。
△:現像時間が初期値に対して30%以上増加。
×:現像残渣が発生。
<PCT(飽和蒸気加圧試験)耐性>
上記評価基板を121℃、2気圧、湿度100%の高圧高温高湿槽に300時間入れ、ソルダーレジストの状態変化を以下の評価基準で評価した。
△:顕著な剥がれなし。一部剥がれ若しくは変色有り。
×:顕著な膨れ、変色あり。
ライン/スペース=50/50μmのクシ型電極パターンを用い、上記の条件で評価基板を作製し、電気特性(絶縁信頼性、電極腐食性)の評価を行った。
評価基準は以下の通り
○:絶縁劣化に至るまでの時間が200時間以上。
△:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間〜200時間。
×:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間以下。
銅厚15μmの回路が形成されている片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例1〜4及び比較例1〜3の硬化性樹脂層をスクリーン印刷方にて形成し、80℃の乾燥炉にて60分間乾燥しタックフリーの硬化性樹脂層を得た。次にこの乾燥塗膜を30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、現像性を確認した。評価項目は以下の通り。
〇 :残渣無く現像可能。
× :残渣有り。
実施例1〜4および比較例1〜3の組成物を用いて、硬化性樹脂層を有するドライフィルムを作製した。ドライフィルムは、キャリアフィルムとして38μmの厚さのポリエステルフィルムを用いて、硬化性樹脂組成物を、アプリケーターを用いてキャリアフィルム上に塗布し、80℃で10分乾燥した後に、次の硬化性樹脂組成物を塗布して、80℃で10分乾燥させた。
銅厚15μmの回路が形成されている片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例および比較例にかかるドライフィルムを、硬化性樹脂層が基板に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせた。この基材を高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1質量%Na2CO3水溶液)を60秒で行った際に残存するステップタブレットのパターンが3段の時を最適露光量とし、実施例1〜4と比較例1〜3は何れも100mJ/cm2の露光量にて以下の試験を行った。
銅厚15μmの回路が形成してある片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例および比較例にかかるドライフィルムを、硬化性樹脂層が基材に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせた。この基材に、高圧水銀ショートアークランプを搭載した露光装置を用いて上記最適露光量でソルダーレジストパターンを露光した後、キャリアフィルムを剥離し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、ソルダーレジストパターンを得た。この基材を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、160℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント配線板(評価基板)について以下のように特性を評価した。
上記評価基板作成条件において、回路形成された基板に変えて、18μmの銅箔を同様にCZ8100で処理し、その面に、前記各実施例および比較例の感光性ドライフィルムを用いて硬化性樹脂層をそれぞれラミネートして、同様に評価基板を用意した。完成した絶縁層に2液性エポキシ系接着剤(アラルダイト)を絶縁層側に塗布し、裏返して1.6mmtの銅を全面エッチングしたFR−4基板に張り合わせて60℃5時間で硬化させた。硬化後、絶縁層に接着している銅箔を1cm幅で切り出し、90度の角度で剥離して試験を行い、ピールゲージでピール強度を求めた。
△:3N以上、6N未満。
×:3N未満。
銅厚30μmの銅張り積層板を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例および比較例にかかるドライフィルムを、硬化性樹脂層が基板に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせた。
:現像時間の増加が見られない。
:現像時間が初期値に対して30%以上増加。
×:現像残渣が発生。
上記評価基板を121℃、2気圧、湿度100%の高圧高温高湿槽に300時間入れ、樹脂絶縁層の状態変化を以下の評価基準で評価した。
△:顕著な剥がれなし。一部剥がれ若しくは変色有り。
×:顕著な膨れ、変色あり。
ライン/スペース=50/50μmのクシ型電極パターンを用い、上記の条件で評価基板を作製し、電気特性(絶縁信頼性、電極腐食性)の評価を行った。
○:絶縁劣化に至るまでの時間が200時間以上。
△:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間〜200時間。
×:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間以下。
下記表3に示す種々の成分と共に表1に示す割合(質量部)にて配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルで混練し、ソルダーレジスト用硬化性樹脂組成物を調製した。
*1:2E4MZ(四国化成(株)製)
*2:1B2PZ(四国化成(株)製)
*3:カレンズMOI−BM(昭和電工(株)製)
*4: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
*5:ビキシレノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製)
*6:ビスフェノールA型エポキシ樹脂 jER828(三菱化学(株)製)
*7:エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−1−(O−アセチルオキシム) イルガキュアー OXE02(BASFジャパン(株)製)
*8:B−30 (堺化学工業(株)製)
*9:(株)アドマテックス製SO−E2
*10:トリ−p−トリルホスフィン
上記感光性樹脂組成物例1〜9を用いて、下記表4に示す組合せで、パターン形成可能な多層構造の硬化性樹脂層を有するドライフィルムを作製した。ドライフィルムは、キャリアフィルムとして38μmの厚みのポリエステルフィルムを用いて、硬化性樹脂組成物をアプリケーターを用いてキャリアフィルム上に塗布し、80℃で10分乾燥した後に、次の硬化性樹脂組成物を塗布して、80℃で10分乾燥する、という作業を繰り返して作製した。なお、硬化性樹脂組成物は、基板にラミネートする時に基板から見て最外層となる硬化性樹脂組成物から順番に塗布・乾燥を行った。
銅厚15μmの回路が形成されている片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例にかかるドライフィルムを、L1層が基板に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせることにより、基材上に2層構造の硬化性樹脂層を形成した。この基材を高圧水銀灯(ショートアークランプ)搭載の露光装置を用いてステップタブレット(Kodak No.2)を介して露光し、現像(30℃、0.2MPa、1質量%Na2CO3水溶液)を60秒で行った際に残存するステップタブレットのパターンが3段の時を最適露光量とし、実施例5〜12と比較例4〜6は何れも100mJ/cm2の露光量にて以下の試験を行った。
銅厚15μmの回路が形成してある片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例にかかるドライフィルムを、L1層が基材に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせることにより、基板上に層構造の硬化性樹脂層を形成した。この基材に、高圧水銀ショートアークランプを搭載した露光装置を用いて上記最適露光量でソルダーレジストパターンを露光した後、キャリアフィルムを剥離し、30℃の1質量%炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、ソルダーレジストパターンを得た。この基材を、UVコンベア炉にて積算露光量1000mJ/cm2の条件で紫外線照射した後、160℃で60分加熱して硬化した。得られたプリント配線板(評価基板)について以下のように特性を評価した。
上記評価基板作成条件において、回路形成された基板に変えて、18μmの銅箔を同様にCZ8100で処理し、その面に、前記各実施例及び比較例の感光性ドライフィルムを用いてL1層とL2層をそれぞれラミネートして、同様に評価基板を用意した。完成した絶縁層に2液性エポキシ系接着剤(アラルダイト)を絶縁層側に塗布し、裏返して1.6mmtの銅を全面エッチングしたFR−4基板に張り合わせて60℃5時間硬化させた。硬化後、絶縁層に接着している銅箔を1cm幅で切り出し、90度の角度で剥離して試験を行い、ピールゲージでピール強度を求めた。
△:3N以上、6N未満。
×:3N未満。
銅厚30μmの銅張り積層板を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例にかかるドライフィルムを、L1層が基板に接するように、真空ラミネーターを用いて張り合わせることにより、基材上に2層構造の硬化性樹脂層を形成した。
○:現像時間の増加が見られない。
△:現像時間が初期値に対して30%以上増加。
×:現像残渣が発生。
上記無電解金めっきした評価基板を121℃、2気圧、湿度100%の高圧高温高湿槽に300時間入れ、樹脂絶縁層の状態変化を以下の評価基準で評価した。
△:顕著な剥がれなし。一部剥がれ若しくは変色有り。
×:顕著な膨れ、変色あり。
ライン/スペース=50/50μmのクシ型電極パターンを用い、上記の条件で評価基板を作製し、電気特性(絶縁信頼性、電極腐食性)の評価を行った。
評価基準は以下の通り
◎:絶縁劣化に至るまでの時間が200時間以上。
○:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間〜200時間。
×:絶縁劣化に至るまでの時間が100時間以下。
銅厚15μmの回路が形成されている片面プリント配線基材を用意し、メック(株)製CZ8100を使用して前処理を行った。この基材に前記各実施例及び比較例にかかるドライフィルムを、L1層が基板に接するように、真空ラミネーターで100℃×60秒の条件で張り合わせることにより、基材上に2層構造の硬化性樹脂層を形成した。これにより得られた硬化性樹脂層を30℃の1wt%炭酸ナトリウム水溶液によりスプレー圧0.2MPaの条件で60秒間現像を行い、現像性を確認した。評価項目は以下の通り。
〇 :残渣無く現像可能。
× :残渣有り。
L1層に本発明のイミダゾール・イソシアネート付加体を含んでいない層を用いた比較例4〜6では、ピール強度、保存安定性、PCT耐性、電気特性の内2つの特性で不良を示した。
L1、L2 絶縁樹脂層
Claims (13)
- (A)イミダゾール・イソシアネート付加体、(B)分子中にエチレン性不飽和二重結合を有するカルボキシル基含有樹脂、および(C)熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物であって、
前記(A)イミダゾール・イソシアネート付加体が、式C:
で表される化合物であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - (A)イミダゾール・イソシアネート付加体、(B)カルボキシル基含有樹脂、および(C)熱硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物であって、
前記(A)イミダゾール・イソシアネート付加体が、式C:
で表される化合物であり、
前記(B)カルボキシル基含有樹脂が、以下の(1)〜(11):
(1)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物とアルキレンオキシドとを反応させて得られる反応生成物に、不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(2)2官能またはそれ以上の多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、側鎖に存在する水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂、
(3)2官能エポキシ樹脂の水酸基をさらにエピクロロヒドリンでエポキシ化した多官能エポキシ樹脂に(メタ)アクリル酸を反応させ、生じた水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有感光性樹脂、
(4)1分子中に複数のフェノール性水酸基を有する化合物と環状カーボネート化合物とを反応させて得られる反応生成物に不飽和基含有モノカルボン酸を反応させ、得られる反応生成物に多塩基酸無水物を反応させて得られるカルボキシル基含有感光性樹脂、
(5)ジイソシアネートと、2官能エポキシ樹脂の(メタ)アクリレートもしくはその部分酸無水物変性物、カルボキシル基含有ジアルコール化合物およびジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、
(6)不飽和カルボン酸と、不飽和基含有化合物との共重合により得られるカルボキシル基含有非感光性樹脂、
(7)ジイソシアネートと、カルボキシル基含有ジアルコール化合物およびジオール化合物との重付加反応によるカルボキシル基含有非感光性ウレタン樹脂、
(8)2官能オキセタン樹脂にジカルボン酸を反応させ、生じた1級の水酸基に2塩基酸無水物を付加させたカルボキシル基含有樹脂、
(9)前記(5)または(7)の樹脂の合成中に、分子内に1つの水酸基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え、末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、
(10)前記(5)または(7)の樹脂の合成中に、分子内に1つのイソシアネート基と1つ以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を加え末端(メタ)アクリル化したカルボキシル基含有感光性ウレタン樹脂、および
(11)上記(1)〜(10)の樹脂にさらに1分子内に1つのエポキシ基と1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物を付加してなるカルボキシル基含有感光性樹脂
から選択されるいずれか1種であることを特徴とする硬化性樹脂組成物。 - (C)熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1または2に記載の硬化性樹脂組成物。
- さらに、(D)光重合開始剤および(E)反応性希釈剤を含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を含むことを特徴とするソルダーレジスト形成用硬化性樹脂組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を含む硬化性樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を含む硬化性樹脂層を、熱硬化してなる樹脂絶縁層を有することを特徴とするプリント配線板。
- 基材と、該基材上に形成された複数の樹脂絶縁層とを有する積層構造体であって、前記複数の樹脂絶縁層のうち、基材に接する樹脂絶縁層が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物から形成された層であることを特徴とする積層構造体。
- 前記基材に接する樹脂絶縁層以外の少なくとも1層の樹脂絶縁層が、前記基材に接する樹脂絶縁層とは異なる組成の硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする請求項8に記載の積層構造体。
- 前記基材に接する樹脂絶縁層以外の少なくとも1層の樹脂絶縁層が、イミダゾール・イソシアネート付加体を含まない硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする請求項8又は9に記載の積層構造体。
- 前記基材に接する樹脂絶縁層以外の少なくとも1層の樹脂絶縁層が、P原子含有硬化促進剤を含む硬化性樹脂組成物から形成されていることを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の積層構造体。
- 請求項8〜11のいずれか1項記載の積層構造体を製造するために用いられるドライフィルムであって、
フィルムと、
該フィルム上に形成された複数の硬化性樹脂層を有し、
前記複数の硬化性樹脂層のうち、フィルムに接する層または最外層が、イミダゾール・イソシアネート付加体を含む硬化性樹脂組成物からなる層であることを特徴とするドライフィルム。 - 請求項12に記載のドライフィルムを、基材表面に前記イミダゾール・イソシアネート付加体を含む硬化性樹脂組成物からなる硬化性樹脂層が接するように、該基材にラミネートする工程を含む積層構造体の製造方法。
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