JP6474990B2 - ドライフィルム - Google Patents
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- Materials For Photolithography (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
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Description
しかしながら、リン含有化合物等の難燃剤を感光性樹脂組成物に配合すると、耐折れ性が悪化し、配線板の切断加工時や熱衝撃試験時等において硬化塗膜にクラックが発生しやすくなることがある。
ATR法(全反射法)によるFT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)で得られる赤外線吸収スペクトルにおいて、難燃剤由来のピークを、前記接着面(a)は有し、前記保護面(b)は有さないことを特徴とするものである。
なお、本発明において「パターン」とは、パターン状の硬化物、すなわち、絶縁膜を意味する。
(ドライフィルム)
本発明のドライフィルムは、被着物に張り合わせるための接着面(a)と、前記接着面の反対側に位置する保護面(b)とを有する感光性のドライフィルムであって、ATR法(全反射法)によるFT−IR(フーリエ変換赤外分光法)で得られる赤外線吸収スペクトルにおいて、難燃剤由来のピークを、前記接着面(a)は有し、前記保護面(b)は有さない点に特徴を有する。
保護層(B)は、難燃剤を実質的に含まない組成であれば特に限定されず、例えば、従来からソルダーレジスト組成物として使用される、アルカリ溶解性樹脂、エチレン性不飽和結合を有する化合物、光重合開始剤および熱反応性化合物を含む光硬化性熱硬化性樹脂組成物を使用することができる。本明細書において、実質的に含まないとは、構成成分として積極的に配合されていないことであり、本発明の効果を損なわない範囲で少量含まれることは排除されない。例えば、樹脂組成物中に好ましくは5質量%以下、より好ましくは3質量%以下である。
前記イミド環またはイミド前駆体骨格を有するアルカリ溶解性樹脂は、フェノール性水酸基またはカルボキシル基のうち1種以上のアルカリ溶解性基と、イミド環またはイミド前駆体骨格とを有するものである。このアルカリ溶解性樹脂へのイミド環またはイミド前駆体骨格の導入には公知慣用の手法を用いることができる。例えば、カルボン酸無水物成分とアミン成分および/またはイソシアネート成分とを反応させて得られる樹脂が挙げられる。イミド化は熱イミド化で行っても、化学イミド化で行ってもよく、またこれらを併用して製造することができる。
エチレン性不飽和結合を有する化合物としては、公知の単官能、2官能、多官能のものを用いることができる。
熱反応性化合物としては、環状(チオ)エーテル基などの熱による硬化反応が可能な官能基を有する公知慣用の化合物を用いることができる。特に分子中にエポキシ基を2個有する2官能エポキシ樹脂、分子中にエポキシ基を多数有する多官能エポキシ樹脂等が好適に用いられる。
光重合開始剤としては、公知慣用のものを用いることができ、特に、後述する光照射後のPEB工程に用いる場合には、光塩基発生剤としての機能も有する光重合開始剤が好適である。なお、このPEB工程では、光重合開始剤と光塩基発生剤とを併用してもよい。
このような光塩基発生剤としての機能も有する光重合開始剤としては、例えば、α−アミノアセトフェノン化合物、オキシムエステル化合物や、アシルオキシイミノ基,N−ホルミル化芳香族アミノ基、N−アシル化芳香族アミノ基、ニトロベンジルカーバメート基、アルコオキシベンジルカーバメート基等の置換基を有する化合物等が挙げられる。中でも、オキシムエステル化合物、α−アミノアセトフェノン化合物が好ましく、オキシムエステル化合物がより好ましい。α−アミノアセトフェノン化合物としては、特に、2つ以上の窒素原子を有するものが好ましい。
接着層(A)はアルカリ現像型樹脂組成物を用いて形成することができる。前記アルカリ現像型樹脂組成物としては、フェノール性水酸基およびカルボキシル基のうち1種以上の官能基を含有し、アルカリ溶液で現像可能な樹脂を含む組成物であればよく、光硬化性樹脂組成物でも熱硬化性樹脂組成物でも用いることができる。好ましくは、フェノール性水酸基を2個以上有する化合物、カルボキシル基含有樹脂、フェノール性水酸基およびカルボキシル基を有する化合物を含む樹脂組成物が挙げられ、公知慣用のものが用いられる。
高分子樹脂は、得られる硬化物の可撓性、指触乾燥性の向上を目的に、公知慣用のものを配合することができる。このような高分子樹脂としては、セルロース系、ポリエステル系、フェノキシ樹脂系ポリマー、ポリビニルアセタール系、ポリビニルブチラール系、ポリアミド系、ポリアミドイミド系バインダーポリマー、ブロック共重合体、エラストマー等が挙げられる。この高分子樹脂は、1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
無機充填材は、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配合することができる。このような無機充填剤としては、例えば、硫酸バリウム、無定形シリカ、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、窒化ホウ素、ノイブルグシリシャスアース等が挙げられる。
着色剤としては、赤、青、緑、黄、白、黒などの公知慣用の着色剤を配合することができ、顔料、染料、色素のいずれでもよい。
有機溶剤は、樹脂組成物の調製のためや、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に配合することができる。このような有機溶剤としては、ケトン類、芳香族炭化水素類、グリコールエーテル類、グリコールエーテルアセテート類、エステル類、アルコール類、脂肪族炭化水素、石油系溶剤などを挙げることができる。このような有機溶剤は、1種を単独で用いてもよく、2種以上の混合物として用いてもよい。
必要に応じてさらに、メルカプト化合物、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤などの成分を配合することができる。これらは、公知慣用のものを用いることができる。また、微粉シリカ、ハイドロタルサイト、有機ベントナイト、モンモリロナイトなどの公知慣用の増粘剤、シリコーン系、フッ素系、高分子系などの消泡剤および/またはレベリング剤、シランカップリング剤、防錆剤などのような公知慣用の添加剤類を配合することができる。
本発明においては、フレキシブルプリント配線基板上に、本発明のドライフィルムをラミネートし、光照射によりパターニングして、現像液によりパターンを一括して形成して絶縁膜を形成することで、フレキシブルプリント配線板を得ることができる。本発明によれば、前記赤外線吸収スペクトルにおいて、難燃剤由来のピークを、前記接着面(a)は有し、前記保護面(b)は有しないドライフィルムを用いたことで、難燃性および耐折れ性に優れたフレキシブルプリント配線板用の絶縁膜を提供することが可能となった。
[積層工程]
この工程では、導体回路2が形成されたフレキシブルプリント配線基板1に、本発明のドライフィルムをラミネート(積層)することによって、アルカリ溶解性樹脂等を含むアルカリ現像型樹脂組成物からなる樹脂層3(接着層(A))と、樹脂層3上の、アルカリ溶解性樹脂等を含む感光性熱硬化性樹脂組成物からなる樹脂層4(保護層(B))と、からなる積層構造体を形成する。
この工程では、活性エネルギー線の照射により、樹脂層4に含まれる光重合開始剤をネガ型のパターン状に活性化させて、露光部を硬化する。露光機としては、直接描画装置、メタルハライドランプを搭載した露光機などを用いることができる。パターン状の露光用のマスクは、ネガ型のマスクである。
この工程では、露光後、樹脂層を加熱することにより、露光部を硬化する。この工程により、光塩基発生剤としての機能を有する光重合開始剤を用いるか、光重合開始剤と光塩基発生剤とを併用した組成物からなる保護層(B)の露光工程で発生した塩基によって、保護層(B)を深部まで硬化できる。加熱温度は、例えば、80〜140℃である。加熱時間は、例えば、10〜100分である。当該PEB工程による硬化は、例えば、熱反応によるエポキシ樹脂の開環反応であるため、光ラジカル反応で硬化が進行する場合と比べてひずみや硬化収縮を抑えることができる。
この工程では、アルカリ現像により、未露光部を除去して、ネガ型のパターン状の絶縁膜、特には、カバーレイおよびソルダーレジストを形成する。現像方法としては、ディッピング等の公知の方法によることができる。また、現像液としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化カリウム、アミン類、2−メチルイミダゾール等のイミダゾール類、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液(TMAH)等のアルカリ水溶液、または、これらの混合液を用いることができる。
なお、現像工程の後に、さらに、絶縁膜に光照射してもよく、また、例えば、150℃以上で加熱してもよい。
撹拌機、窒素導入管、分留環および冷却環を取り付けたセパラブル3つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を12.2g、2,2’−ビス[4―(4―アミノフェノキシ)フェニル]プロパンを8.2g、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を30g、γ−ブチロラクトンを30g、4,4’−オキシジフタル酸無水物を27.9g、トリメリット酸無水物を3.8g加え、窒素雰囲気下、室温、100rpmで4時間撹拌した。次いで、トルエンを20g加え、シリコン浴温度180℃、150rpmでトルエンおよび水を留去しながら4時間撹拌して、イミド環を有するアルカリ溶解性樹脂溶液を得た。その後、固形分が30質量%となるようにγ−ブチロラクトンを添加した。得られた樹脂溶液は、固形分酸価86mgKOH/g、Mw10000であった。
下記成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにて混練し、調製した。
酸変性エポキシアクリレート樹脂 100質量部
(日本化薬(株)社製、ZFR−1401H)
酸変性エポキシアクリレート樹脂 60質量部
(日本化薬(株)社製、PCR−1170H)
トリメチロールプロパンEO変性アクリレート 24質量部
(東亜合成(株)社製、アロニックスM350
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 28質量部
(三菱化学(株)製、E1001)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 18質量部
(三菱化学(株)製、jER828)
水酸化アルミニウム 30質量部
(昭和電工(株)社製、ハイジライトH−42M)
アルキルフェノン系光重合開始剤 10質量部
(BASF社製、イルガキュア379)
合計 270質量部
下記成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにて混練し、調製した。
上記で合成したイミド環を有するアルカリ溶解性樹脂 233質量部
酸変性エポキシアクリレート樹脂 60質量部
(日本化薬(株)社製、PCR−1170H)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 4質量部
(三菱化学(株)製、E1001)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 35質量部
(三菱化学(株)製、jER828)
オキシム系光重合開始剤 5質量部
(BASFジャパン社製、OXE−02)
水酸化アルミニウム 30質量部
(昭和電工(株)社製、ハイジライトH−42M)
合計 367質量部
下記成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにて混練し、調製した。
上記で合成したイミド環を有するアルカリ溶解性 233質量部
酸変性エポキシアクリレート樹脂 60質量部
(日本化薬(株)社製、PCR−1170H)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 4質量部
(三菱化学(株)製、E1001)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 35質量部
(三菱化学(株)製、jER828)
オキシム系光重合開始剤 5質量部
(BASFジャパン社製、OXE−02)
合計 337質量部
下記成分を配合し、攪拌機にて予備混合した後、3本ロールミルにて混練し、調製した。
酸変性エポキシアクリレート樹脂 100質量部
(日本化薬(株)社製、ZFR−1401H)
酸変性エポキシアクリレート樹脂 60質量部
(日本化薬(株)社製、PCR−1170H)
トリメチロールプロパンEO変性アクリレート 24質量部
(東亜合成(株)社製、アロニックスM350
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 28質量部
(三菱化学(株)製、E1001)
ビスフェノールA型エポキシ樹脂 18質量部
(三菱化学(株)製、jER828)
硫酸バリウム 30質量部
(堺化学(株)社製、B−30)
アルキルフェノン系光重合開始剤 10質量部
(BASF社製、イルガキュア379)
合計 270質量部
キャリアフィルム上に、表1に示す保護層を構成する樹脂組成物を乾燥後の膜厚が10μmになるように塗布した。その後、熱風循環式乾燥炉にて90℃/30分にて乾燥し、保護層(B)を形成した。保護層(B)の表面に、表1に示す接着層を構成する樹脂組成物を乾燥後の膜厚が25μmになるように塗布した。その後、熱風循環式乾燥炉にて90℃/30分にて乾燥し、接着層(A)を形成し、ドライフィルムを作製した。
上記で得たドライフィルムのFT−IR測定をPerkinElmer社製Spectrum100を用いて行った。測定はATR測定用ユニットDura Sample IRIIのプリズムに上記ドライフィルムの被測定面を直接接触させ、赤外光を入射することで行った。
上記で得た赤外線吸収スペクトルにおいて、1420〜1400cm−1の範囲にピークが有るものを「○」、無いものを「×」と判定した。
上記で得た赤外線吸収スペクトルにおいて、3630〜3605cm−1、3535〜3510cm−1、3450〜3425cm−1、3380〜3355cm−1にピークが有るものを「○」、無いものを「×」と判定した。
上記で得たドライフィルムを25μm厚のポリイミドフィルム(東レデュポン社製、カプトン100H(25μm)の両面に真空ラミネーターを用いて60℃でラミネートを行った。得られた両面基板にメタルハライドランプ搭載の露光装置(HMW−680−GW20)を用いて露光量500mJ/cm2で光照射を行い、90℃で60分間加熱処理を行った。次いで熱風循環式乾燥炉を用いて150℃/60分間熱処理を行い、試験片を得た。この試験片ついて、難燃性試験として、UL94規格に準拠した薄材垂直燃焼試験を行った。評価はUR94規格に基づき、「VTM−0」〜「燃焼」で表した。
上記で得たドライフィルムをフレキシブルプリント配線板に真空ラミネーターを用いて60℃でラミネートした後、ORC社製のHMW680GW(メタルハライドランプ、散乱光)にて、露光量500mJ/cm2で、ネガ型のパターン状に光照射した。次いで、90℃で60分間加熱処理を行った。その後、30℃・1質量%の炭酸ナトリウム水溶液中に基材を浸漬して3分間現像を行った。
b 保護面
A 接着層
B 保護層
1 フレキシブルプリント配線え
2 導体回路
3 樹脂層
4 樹脂層
5 マスク
Claims (10)
- 被着物に張り合わせるための接着面(a)と、前記接着面の反対側に位置する保護面(b)とを有する感光性のドライフィルムであって、
ATR法(全反射法)によるFT−IR(フーリエ変換赤外分光法)で得られる赤外線吸収スペクトルにおいて、前記接着面(a)は、リン含有化合物、アンチモン化合物、ハロゲン化合物、金属水酸化物および層状複水酸化物から選ばれる難燃剤由来のピークと、アクリル由来のピークとを有し、前記保護面(b)は、リン含有化合物、アンチモン化合物、ハロゲン化合物、金属水酸化物および層状複水酸化物から選ばれる難燃剤由来のピークのいずれも有さず、アクリル由来のピークも有さないことを特徴とするドライフィルム。 - 前記難燃剤由来のピークが3630〜3605cm−1、3535〜3510cm−1、3450〜3425cm−1、3380〜3355cm−1のいずれの範囲にも観測される請求項1記載のドライフィルム。
- 前記アクリル由来のピークが、1420〜1400cm−1の範囲に観測されるピークである請求項1または2記載のドライフィルム。
- 光照射によりパターニング可能である請求項1〜3のうちいずれか一項記載のドライフィルム。
- 前記接着面(a)を有する接着層(A)と、前記保護面(b)を有する保護層(B)とを有し、
接着層(A)が難燃剤を含み、前記保護層(B)が難燃剤を含まない請求項1〜4のうちいずれか一項記載のドライフィルム。 - 前記接着層(A)がアルカリ現像型樹脂組成物からなり、かつ、前記保護層(B)が、イミド環またはイミド前駆体骨格を有するアルカリ溶解性樹脂を含む樹脂組成物からなる請求項1〜5のうちいずれか一項記載のドライフィルム。
- フレキシブルプリント配線板の屈曲部および非屈曲部の少なくともいずれか一方に用いられる請求項1〜6のうちいずれか一項記載のドライフィルム。
- フレキシブルプリント配線板のカバーレイ、ソルダーレジストおよび層間絶縁材料のうち少なくともいずれか1つの用途に用いられる請求項1〜7のうちいずれか一項記載のドライフィルム。
- 前記接着面および保護面の少なくともいずれか片面が、フィルムで支持または保護されてなる請求項1〜8のうちいずれか一項記載のドライフィルム。
- フレキシブルプリント配線基板上に、請求項1〜9のうちいずれか一項記載のドライフィルムからなる絶縁膜を備えることを特徴とするフレキシブルプリント配線板。
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