JP6427141B2 - レジスト光硬化性組成物、プリント配線板及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係るレジスト光硬化性組成物(以下、光硬化性組成物と略記することがある)は、光の照射により硬化されて用いられる。本発明に係る光硬化性組成物は、現像を行わずにレジスト膜を形成するために好適に用いられる。本発明に係る光硬化性組成物は、非現像型レジスト光硬化性組成物であることが好ましい。本発明に係る光硬化性組成物は、レジスト膜を形成するために現像が行われない場合には、レジスト膜を形成するために現像を行う現像型レジスト組成物とは異なる。本発明に係る光硬化性組成物では、現像を行わなくても、良好なレジスト膜を得ることができる組成が採用されている。
管電圧:50kV
管電流:自動
測定時間:240秒
測定環境23℃±2℃
上記光硬化性組成物に含まれる(A)光硬化性化合物は、光硬化性を有していれば特に限定されない。(A)光硬化性化合物は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
測定条件カラム:Shodex GPC LF−G×1本、Shodex GPC LF−804×2本
移動相:THF 1.0mL/分
サンプル濃度:5mg/mL
検出器:示差屈折率検出器(RID)
標準物質:ポリスチレン(TOSOH社製、分子量:620〜590000)
(B)反応性希釈剤は、エチレン性不飽和結合を1個以上有する。(A)光硬化性化合物とともに(B)反応性希釈剤を用いることにより、(D)酸化チタンの含有量が多くても、レジスト膜の密着性を効果的に高めることができ、更に光硬化性組成物の粘度を最適な範囲に制御することが容易である。(B)反応性希釈剤には、重量平均分子量が2000以上である(A)光硬化性化合物は含まれない。(B)反応性希釈剤の重量平均分子量は一般に2000未満であり、好ましくは800以下、より好ましくは600以下である。(B)反応性希釈剤は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(C)硫黄原子含有化合物を他の化合物と併用することにより、耐湿性に優れたレジスト膜を得ることができ、かつ、耐熱性が高いレジスト膜を得ることができる。(C)硫黄原子含有化合物は、(C’)チオール基を1個以上有するチオール化合物(チオール基含有化合物)、チオエーテル化合物、又はチオキサントン化合物を含むことが好ましい。この場合には、耐湿性により一層優れたレジスト膜を得ることができ、かつ、耐熱性がより一層高いレジスト膜を得ることができる。中でも、(C)硫黄原子含有化合物は、(C’)チオール基を1個以上有するチオール化合物(チオール基含有化合物)を含むことが好ましい。また、(C)硫黄原子含有化合物又は(C’)チオール含有化合物を、後述する(D)塩素法ルチル型酸化チタンと併用することにより、レジスト膜の密着性と光硬化性組成物の保存安定性とを両立させることができる。(C)硫黄原子含有化合物及び(C’)チオール含有化合物はそれぞれ、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
(D)塩素法ルチル型酸化チタンは、塩素法により製造されたルチル型酸化チタンである。上記光硬化性組成物が(D)塩素法ルチル型酸化チタンを含むことにより、光の反射率が高いレジスト膜を形成することができる。(D)酸化チタンの使用によって、(D)酸化チタン以外の充填材のみを用いた場合と比較して、光の反射率が高いレジスト膜が得られる。さらに、酸化チタンの種類として、(D)塩素法ルチル型酸化チタンを他の化合物と併用することより、耐湿性に優れたレジスト膜を得ることができる。また、酸化チタンの種類として、(D)塩素法ルチル型酸化チタンを他の化合物と併用することより、レジスト膜の耐熱性がより一層高くなる。さらに、(D)塩素法ルチル型酸化チタンを、上述した(C)硫黄原子含有化合物又は(C’)チオール基を1個以上有するチオール化合物と併用することにより、レジスト膜の密着性と光硬化性組成物の保存安定性とを両立することができる。(D)酸化チタンは、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、(E)光重合開始剤を含むので、光の照射により光硬化性組成物を硬化させることができる。(E)光重合開始剤は、硫黄原子を含まない光重合開始剤であることが好ましい。上記光硬化性組成物は、(E)光重合開始剤とは異なる成分として、(C)硫黄原子含有化合物を含むことが好ましい。(E)光重合開始剤は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、(F)熱硬化性化合物を含まないか、又は、(F)熱硬化性化合物を10重量%未満で含むことが好ましい。本発明では、(F)熱硬化性化合物の使用する場合には、(F)熱硬化性化合物の使用量を少なくすることが好ましい。(F)熱硬化性化合物の含有量が10重量%未満である組成物と、(F)熱硬化性化合物の含有量が例えば10重量%以上である組成物とでは、硬化物の基本物性が一般に異なる。(F)熱硬化性化合物は、1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
上記光硬化性組成物は、上述した成分以外に、溶剤、白色顔料以外の無機フィラー、有機フィラー、着色剤、重合禁止剤、連鎖移動剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤、界面活性剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、ワックス、マスキング剤、消臭剤、芳香剤、防腐剤、抗菌剤、帯電防止剤及び密着性付与剤等を含んでいてもよい。上記密着性付与剤としては、シランカップリング剤等が挙げられる。
本発明に係る電子部品の製造方法は、電子部品本体の表面上に、上記レジスト光硬化性組成物を塗布して、レジスト層を形成する工程と、上記レジスト層に光を照射して、レジスト膜を形成する工程とを備える。本発明に係る電子部品の製造方法では、上記レジスト膜を形成するために、上記レジスト層を現像しない。
(1)非現像型レジスト光硬化性組成物の調製
以下の表1に示す配合成分を以下の表1に示す配合量で配合して、非現像型レジスト光硬化性組成物を調製した。
添加剤2:消泡剤 KS−66(信越シリコーン社製)、タルク
100mm×100mm×厚さ0.8mmのFR−4に銅箔が積層された基板を用意した。この基板上に、スクリーン印刷法により、250メッシュのポリエステルバイアス製の版を用いて、マスクパターンで非現像型レジスト光硬化性組成物を印刷して、レジスト層を形成した。印刷後、紫外線照射装置を用い、レジスト層に波長365nmの紫外線をベルトコンベアー式露光器に、照射エネルギーが2000mJ/cm2となるように500mW/cm2の紫外線照度で1回流すことにより、測定サンプルとしてのレジスト膜を得た。得られたレジスト膜の厚みは20μmであった。
(0)光硬化性化合物における硫黄原子の含有量のチタン原子の含有量に対する比(含有量比(S/Ti)
得られたレジスト膜6gを、85℃で4時間乾燥させ、デシケーター内で30分間放冷した後に秤量した。錠剤成型器用い、秤量したレジスト膜を9tonf/cm2で5分間加圧成型した15mmΦの測定サンプルを得た。この測定サンプルを用いて、エネルギー分散型蛍光X線分析装置(島津製作所社製「EDX−7000」)を用いて、ヘリウムガス雰囲気下で下記の条件で測定を行った。
管電圧:50kV
管電流:自動
測定時間:240秒
測定環境23℃±2℃
得られた光硬化性組成物について、E型粘度計を用いて、光硬化性組成物の25℃及び10rpmでの粘度η1を測定し、室温(23℃)で3ヶ月後に同条件にて粘度η2を測定し、上昇率(η2/η1)×100[%]を求めた。
△:上昇率150%以上、比較例3の上昇率未満
×:比較例3の上昇率
得られた電子部品について、色彩・色差計(コニカミノルタ社製「CR−400」)を用いて、評価サンプルの反射率Yを測定した。
△:85%以上、86%未満
×:85%未満
測定サンプルを121℃、100%RH、2atmの条件下に96時間放置した後、評価サンプルの剥離の有無を確認した。
○:レジスト膜の剥離なし
×:レジスト膜の剥離あり
得られた電子部品について、クロスカットテープ試験(JIS 5600)で確認し、下記の判定基準で確認した。1mm間隔で碁盤目に、硬化物に切り込みを25マス分カッターで作成し、次に切り込み部分を有する硬化物にセロハンテープ(JIS Z1522)を十分に貼りつけて、テープの一端を60度の角度で強く引き剥がして剥離状態を確認した。剥離状態をJISに従い分類し、下記判定とした。
○:分類0〜2
×:分類3以上
得られた電子部品ついて、色彩・色差計(コニカミノルタ社製「CR−400」)を用いて色彩色度計を用いて、初期のL*a*b*表色系におけるL*、a*、b*を測定した。次に、270℃のリフロー炉を2回通過させ、高温下に晒した後、リフロー後のL*a*b*表色系におけるL*、a*、b*を測定した。リフロー前後の色差ΔEを下記式によって求めた。ΔEから熱変色防止性を以下の基準で判定した。
○:ΔEが2未満
△:ΔEが2以上、3未満
×:ΔEが3以上
○:(1)〜(5)全ての評価がすべて○又は△
×:(1)〜(5)の評価のうち、1つでも×がある
2…レジスト膜
11…塗布対象部材(電子部品本体)
11A…基板
11B…電極
12…レジスト層
Claims (23)
- 光硬化性化合物と、
硫黄原子含有化合物と、
塩素法ルチル型酸化チタンと、
光重合開始剤とを含み、
エポキシ化合物を含まないか、又は、エポキシ化合物を10重量%未満で含み、
前記光硬化性化合物が、芳香族骨格を有する化合物を含む、レジスト光硬化性組成物。 - 光硬化性化合物と、
硫黄原子含有化合物と、
塩素法ルチル型酸化チタンと、
光重合開始剤とを含み、
エポキシ化合物を含まないか、又は、エポキシ化合物を10重量%未満で含み、
前記光硬化性化合物が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート又は芳香族骨格を有するエポキシ(メタ)アクリレートを含む、レジスト光硬化性組成物。 - エポキシ化合物を含まないか、又は、エポキシ化合物を5重量%以下で含む、請求項1又は2に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 光硬化性化合物と、
硫黄原子含有化合物と、
塩素法ルチル型酸化チタンと、
光重合開始剤とを含み、
熱硬化性化合物を含まないか、又は、熱硬化性化合物を10重量%未満で含み、
前記光硬化性化合物が、芳香族骨格を有する化合物を含む、レジスト光硬化性組成物。 - 光硬化性化合物と、
硫黄原子含有化合物と、
塩素法ルチル型酸化チタンと、
光重合開始剤とを含み、
熱硬化性化合物を含まないか、又は、熱硬化性化合物を10重量%未満で含み、
前記光硬化性化合物が、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート又は芳香族骨格を有するエポキシ(メタ)アクリレートを含む、レジスト光硬化性組成物。 - 熱硬化性化合物を含まないか、又は、熱硬化性化合物を5重量%以下で含む、請求項4又は5に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記光硬化性化合物が、カルボキシル基を有さない、請求項1〜6のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記光硬化性化合物が、エチレン性不飽和結合を2個以上有し、かつ、2000以上の重量平均分子量を有する光硬化性化合物を含む、請求項1〜7のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- エチレン性不飽和結合を1個以上有する反応性希釈剤を含む、請求項1〜8のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記硫黄原子含有化合物が、チオール基を1個以上有するチオール化合物を含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記硫黄原子含有化合物が、チオール基を2個以上有するチオール化合物を含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記硫黄原子含有化合物の含有量が、0.01重量%以上、10重量%以下である、請求項1〜11のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記塩素法ルチル型酸化チタンの含有量が0.1重量%以上、80重量%以下である、請求項1〜12のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 前記光硬化性化合物が、エポキシ(メタ)アクリレートを含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 光の照射により硬化されて用いられ、かつ現像を行わずにレジスト膜を形成するために用いられる、請求項1〜14のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 塗布対象部材の表面上に、部分的にかつ複数の箇所に塗布して用いられる、請求項1〜15のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- 熱硬化剤の作用により熱硬化させて用いられない、請求項1〜16のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- ポリイミドフィルムとは異なる部材の表面上に、レジスト膜を形成するために用いられる、請求項1〜17のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- カバーレイフィルムにおける硬化物膜とは異なる硬化物膜を形成するために用いられる、請求項1〜18のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物。
- プリント配線板本体と、
前記プリント配線板本体の表面上に配置されたレジスト膜とを備え、
前記レジスト膜の材料が、請求項1〜19のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物である、プリント配線板。 - 電子部品本体の表面上に、請求項1〜19のいずれか1項に記載のレジスト光硬化性組成物を塗布して、レジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層に光を照射して、レジスト膜を形成する工程とを備え、
前記レジスト膜を形成するために、前記レジスト層を現像しない、電子部品の製造方法。 - 前記電子部品本体の表面上に、部分的にかつ複数の箇所に、前記レジスト光硬化性組成物を塗布する、請求項21に記載の電子部品の製造方法。
- 前記レジスト膜を形成するために、熱硬化剤の作用により前記レジスト層を熱硬化させない、請求項21又は22に記載の電子部品の製造方法。
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