JP6618829B2 - 2液混合型の第1,第2の液及びプリント配線板の製造方法 - Google Patents

2液混合型の第1,第2の液及びプリント配線板の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、混合物である感光性組成物を得るための2液混合型の第1,第2の液に関する。本発明は、より詳細には、基板上にソルダーレジスト膜を形成したり、発光ダイオードチップが搭載される基板上に光を反射するレジスト膜を形成したりするために好適に用いられる2液混合型の第1,第2の液に関する。また、本発明は、上記2液混合型の第1,第2の液を用いたプリント配線板の製造方法に関する。
プリント配線板を高温のはんだから保護するための保護膜として、ソルダーレジスト膜が広く用いられている。
また、様々な電子機器用途において、プリント配線板の上面に発光ダイオード(以下、LEDと略す)チップが搭載されている。LEDから発せられた光の内、上記プリント配線板の上面側に到達した光も利用するために、プリント配線板の上面に白色ソルダーレジスト膜が形成されていることがある。この場合には、LEDチップの表面からプリント配線板とは反対側に直接照射される光だけでなく、プリント配線板の上面側に到達し、白色ソルダーレジスト膜により反射された反射光も利用できる。従って、LEDから生じた光の利用効率を高めることができる。
上記白色ソルダーレジスト膜を形成するための材料の一例として、下記の特許文献1には、エポキシ樹脂と加水分解性アルコキシシランとの脱アルコール反応により得られたアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂を含有し、かつ不飽和基含有ポリカルボン酸樹脂と、希釈剤と、光重合開始剤と、硬化密着性付与剤とをさらに含有するレジスト材料が開示されている。このレジスト材料には、酸化チタンなどの充填剤を配合してもよい。
下記の特許文献2には、芳香環を有さないカルボキシル基含有樹脂と、光重合開始剤と、エポキシ化合物と、ルチル型酸化チタンと、希釈剤とを含有する白色ソルダーレジスト材料が開示されている。
下記の特許文献3には、混合して用いられる2液混合型の第1,第2の液が開示されている。第1,第2の液の混合物である感光性組成物が全体で、カルボキシル基を有する重合性重合体と、光重合開始剤と、環状エーテル基を有する化合物と、酸化チタンと、有機溶剤とを含むように、第1,第2の液が調製されている。上記感光性組成物が、上記有機溶剤として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及び蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサからなる群から選択された少なくとも2種を含む。上記第1の液は、上記重合性重合体を含み、かつ上記有機溶剤の一部として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及び蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサからなる群から選択された少なくとも1種を含む。上記第2の液は、上記環状エーテル基を有する化合物を含み、かつ上記有機溶剤の一部として、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、及び蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が220℃以下であるナフサからなる群から選択された少なくとも1種を含む。上記第1の液は、上記光重合開始剤を含むか、上記酸化チタンを含むか、又は上記光重合開始剤と上記酸化チタンとの双方を含む。
上記第1の液が上記光重合開始剤を含まない場合には上記第2の液が上記光重合開始剤を含み、上記第1の液が上記酸化チタンを含まない場合には上記第2の液が上記酸化チタンを含む。
特開2007−249148号公報 特開2007−322546号公報 WO2012/111356A1
特許文献1〜2に記載のような従来のレジスト材料では、保存安定性が悪いという問題がある。さらに、特許文献1〜2に記載のような従来のレジスト材料を基板上に塗工し、レジスト膜を作製した場合には、レジスト膜の反射率にばらつきが生じることがある。
また、特許文献3に記載の2液混合型の第1,第2の液と比べて、保存安定性により一層優れており、レジスト膜の反射率のばらつきがより一層生じにくいレジスト材料は、レジスト膜を備えるプリント配線板などの性能を向上させる。
本発明の目的は、保存安定性に優れており、かつ、レジスト膜の反射率のばらつきを抑えることができる2液混合型の第1,第2の液を提供することである。また、本発明の目的は、上記2液混合型の第1,第2の液を用いたプリント配線板の製造方法を提供することである。
本発明の広い局面によれば、混合物である感光性組成物を得るための2液混合型の第1,第2の液であり、該2液混合型の第1,第2の液は該第1,第2の液が混合される前の液であり、前記第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物が全体で、カルボキシル基を有する重合性重合体と、光重合開始剤と、環状エーテル基を有する化合物と、酸化チタンと、酸化チタンとは異なる無機フィラーと、有機溶剤とを含み、前記第1の液が、前記カルボキシル基を有する重合性重合体と、前記光重合開始剤と、前記酸化チタンと、前記無機フィラーと、前記有機溶剤とを含み、前記第2の液が、前記環状エーテル基を有する化合物と、前記酸化チタンと、前記無機フィラーとを含み、前記第2の液が、前記有機溶剤を含まないか、又は、前記有機溶剤を前記感光性組成物に含まれる前記有機溶剤の全体100重量%中の10重量%以下で含む、2液混合型の第1,第2の液(以下、第1,第2の液と記載することがある)が提供される。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記第2の液が、前記有機溶剤を含まない。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記感光性組成物に含まれる前記有機溶剤が、二塩基酸エステルを含む。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記無機フィラーの平均粒子径が0.1μm以上、10μm以下である。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記第1の液中の前記酸化チタンの含有量と、前記第2の液中の前記酸化チタンの含有量とは、重量比で、20:80〜80:20であり、前記第1の液中の前記無機フィラーの含有量と、前記第2の液中の前記無機フィラーの含有量とは、重量比で、20:80〜80:20である。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物が全体で、重合性単量体を含む。
本発明に係る第1,第2の液のある特定の局面では、前記第1,第2の液は、ソルダーレジスト膜を形成するために用いられる。
本発明の広い局面によれば、回路を表面に有するプリント配線板本体と、該プリント配線板本体の回路が設けられた表面に積層されたソルダーレジスト膜とを備えるプリント配線板の製造方法であって、上述した2液混合型の第1,第2の液を混合し、前記第1,第2の液が混合されたソルダーレジスト組成物である感光性組成物を得る工程と、回路を表面に有するプリント配線板本体の回路が設けられた表面上に、前記第1,第2の液が混合されたソルダーレジスト組成物である感光性組成物を塗工して、前記プリント配線板本体の前記回路が設けられた表面に積層されたソルダーレジスト膜を形成する工程とを備える、プリント配線板の製造方法が提供される。
本発明に係る2液混合型の第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物が全体で、カルボキシル基を有する重合性重合体と、光重合開始剤と、環状エーテル基を有する化合物と、酸化チタンと、酸化チタンとは異なる無機フィラーと、有機溶剤とを含み、上記第1の液が、上記カルボキシル基を有する重合性重合体と、上記光重合開始剤と、上記酸化チタンと、上記無機フィラーと、上記有機溶剤とを含み、上記第2の液が、上記環状エーテル基を有する化合物と、上記酸化チタンと、上記無機フィラーとを含み、上記第2の液が、上記有機溶剤を含まないか、又は、上記有機溶剤を上記感光性組成物に含まれる上記有機溶剤の全体100重量%中の10重量%以下で含むので、2液混合型の第1,第2の液の保存安定性に優れており、かつ、2液混合型の第1,第2の液を用いたレジスト膜の反射率のばらつきを抑えることができる。
図1は、本発明の一実施形態に係る2液混合型の第1,第2の液を用いたレジスト膜を有するLEDデバイスの一例を模式的に示す部分切欠正面断面図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は、混合物である感光性組成物を得るために用いられる。本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は、混合物である感光性組成物を得るために用いられるキットである。本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は混合されて用いられる。本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は該第1,第2の液が混合される前の液である。混合される前の第1,第2の液は、混合前の感光性組成物である。本発明に係る2液混合型の第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物は全体で、カルボキシル基を有する重合性重合体(A)と、光重合開始剤(B)と、環状エーテル基を有する化合物(C)と、酸化チタン(D)と、酸化チタンとは異なる無機フィラー(E)と、有機溶剤(F)とを含む。上記第1,第2の液が混合された混合物は感光性組成物であり、混合された該感光性組成物は全体で、上記の(A)〜(F)成分を含む。
上記第1の液は、上記重合性重合体(A)と、光重合開始剤(B)と、酸化チタン(D)(感光性組成物における酸化チタン(D)の一部)と、無機フィラー(E)(感光性組成物における無機フィラー(E)の一部)と、有機溶剤(F)とを含む。
上記第2の液は、環状エーテル基を有する化合物(C)と、酸化チタン(D)(感光性組成物における酸化チタン(D)の一部)と、無機フィラー(E)(感光性組成物における無機フィラー(E)の一部)とを含む。
上記第2の液は、有機溶剤(F)を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。上記第2の液は、有機溶剤(F)を含まないか、又は、有機溶剤(F)を感光性組成物に含まれる有機溶剤(F)の全体100重量%中の10重量%以下で含む。第2の液は有機溶剤(F)を含んでいてもよいが、第2の液が有機溶剤(F)を含む場合には、有機溶剤(F)の含有量は少ない。
また、本発明に係る2液混合型の第1,第2の液が後述する重合性単量体を含んでいたり、後述する酸化防止剤を含んでいたりする場合には、重合性単量体及び酸化防止剤はそれぞれ、第1の液に含まれていてもよく、第2の液に含まれていてもよく、第1の液と第2の液との双方に含まれていてもよい。
本発明に係る2液混合型の第1,第2の液における上記構成の採用により、上記第1,第2の液の混合性を高めることができる。さらに、上記構成の採用により、2液混合型の第1,第2の液の保存安定性を高めることができる。さらに、上記構成の採用により、2液混合型の第1,第2の液を用いたレジスト膜の反射率のばらつきを抑えることができる。
無機フィラー(E)を必須で用いている本発明においては、第1,第2の液における配合組成を上記のようにすることが、本発明の効果を得るために大きな役割を果たす。
以下、本発明に係る2液混合型の第1,第2の液、並びに混合後の感光性組成物に含まれている各成分の詳細を説明する。
(重合性重合体(A))
上記重合性重合体(A)はカルボキシル基を有する。カルボキシル基を有する重合性重合体(A)は重合性を有し、重合可能である。上記重合性重合体(A)がカルボキシル基を有することで、感光性組成物の現像性が良好になる。上記重合性重合体(A)としては、例えば、カルボキシル基を有するアクリル樹脂、カルボキシル基を有するエポキシ樹脂及びカルボキシル基を有するオレフィン樹脂が挙げられる。なお、「樹脂」は、固形樹脂に限定されず、液状樹脂及びオリゴマーも含む。
上記重合性重合体(A)は、下記のカルボキシル基含有樹脂(a)〜(e)であることが好ましい。
(a)不飽和カルボン酸と重合性不飽和二重結合を有する化合物との共重合によって得られるカルボキシル基含有樹脂
(b)カルボキシル基含有(メタ)アクリル共重合樹脂(b1)と、1分子中にオキシラン環及びエチレン性重合性不飽和二重結合を有する化合物(b2)との反応により得られるカルボキシル基含有樹脂
(c)1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基及び重合性不飽和二重結合を有する化合物と、重合性不飽和二重結合を有する化合物との共重合体に、不飽和モノカルボン酸を反応させた後、生成した反応物の第2級の水酸基に飽和又は不飽和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樹脂
(d)水酸基含有ポリマーに、飽和又は不飽和多塩基酸無水物を反応させた後、生成したカルボキシル基を有するポリマーに、1分子中にそれぞれ1個のエポキシ基及び重合性不飽和二重結合を有する化合物を反応させて得られる水酸基及びカルボキシル基含有樹脂
(e)芳香環を有するエポキシ化合物と飽和多塩基酸無水物又は不飽和多塩基酸無水物を反応させて得られる樹脂、又は芳香環を有するエポキシ化合物と不飽和二重結合を少なくとも1つ有するカルボキシル基含有化合物とを反応させた後、飽和多塩基酸無水物又は不飽和多塩基酸無水物をさらに反応させて得られる樹脂
上記感光性組成物100重量%中、上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)の含有量は、好ましくは3重量%以上、より好ましくは5重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは40重量%以下である。上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、感光性組成物の硬化性が良好になる。
(光重合開始剤(B))
上記感光性組成物は、光重合開始剤(B)を含むので、光の照射により感光性組成物を硬化させることができる。光重合開始剤(B)は特に限定されない。光重合開始剤(B)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。
上記光重合開始剤(B)としては、例えば、アシルフォスフィンオキサイド、ハロメチル化トリアジン、ハロメチル化オキサジアゾール、イミダゾール、ベンゾイン、ベンゾインアルキルエーテル、アントラキノン、ベンズアンスロン、ベンゾフェノン、アセトフェノン、チオキサントン、安息香酸エステル、アクリジン、フェナジン、チタノセン、α−アミノアルキルフェノン、オキシム、及びこれらの誘導体が挙げられる。上記光重合開始剤(B)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。
レジスト膜の耐熱性及び耐光性をより一層高くし、レジスト膜の表面のべたつきをより一層抑制する観点からは、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤が好ましい。
上記感光性組成物において、上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)100重量部に対して、上記光重合開始剤(B)の含有量は好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは1重量部以上、好ましくは30重量部以下、より好ましくは15重量部以下である。上記光重合開始剤(B)の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、感光性組成物の感光性をより一層高めることができる。
(環状エーテル基を有する化合物(C))
レジスト膜の切り出し加工性を高めることなどを目的として、上記感光性組成物は、環状エーテル基を有する化合物(C)を含む。また、上記環状エーテル基を有する化合物(C)の使用により、感光性組成物の硬化性も良好になる。
上記環状エーテル基を有する化合物(C)としては、例えば、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、トリグリシジルイソシアヌレートなどの複素環式エポキシ樹脂、ビキシレノール型エポキシ樹脂、ビフェノール型エポキシ樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ビスフェノールAのノボラック型エポキシ樹脂、キレート型エポキシ樹脂、グリオキザール型エポキシ樹脂、アミノ基含有エポキシ樹脂、ゴム変性エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノリック型エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂及びε−カプロラクトン変性エポキシ樹脂が挙げられる。上記環状エーテル基を有する化合物(C)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。
上記環状エーテル基を有する化合物(C)は、上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)が有するカルボキシル基と反応して、感光性組成物を硬化させるように作用する。上記環状エーテル基を有する化合物(C)は、エポキシ化合物であることが好ましい。
上記感光性組成物において、上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)100重量部に対して、上記環状エーテル基を有する化合物(C)の含有量は好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは1重量部以上、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。上記環状エーテル基を有する化合物(C)の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、レジスト膜の電気絶縁性をより一層高めることができる。
(酸化チタン(D))
上記感光性組成物は、酸化チタン(D)を含むので、反射率が高いソルダーレジスト膜などのレジスト膜を形成できる。上記感光性組成物に含まれている酸化チタン(D)は特に限定されない。酸化チタン(D)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。
上記酸化チタン(D)を用いることによって、酸化チタン(D)以外の他の無機フィラーを用いた場合と比較して、反射率が高いレジスト膜を形成できる。
上記酸化チタン(D)は、ルチル型酸化チタン又はアナターゼ型酸化チタンであることが好ましい。ルチル型酸化チタンの使用により、耐熱黄変性により一層優れたレジスト膜を形成できる。上記アナターゼ型酸化チタンは、ルチル型酸化チタンよりも、硬度が低い。このため、アナターゼ型酸化チタンの使用により、レジスト膜の加工性を高めることができる。
また、2液混合型の第1,第2の液の保存安定性をより一層高め、かつ、レジスト膜の反射率のばらつきをより一層抑える観点からは、上記酸化チタン(D)は、ルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。
上記酸化チタン(D)は、ケイ素酸化物又はシリコーン化合物により表面処理されたルチル型酸化チタンを含むことが好ましい。上記酸化チタン(D)100重量%中、上記ケイ素酸化物又はシリコーン化合物により表面処理されたルチル型酸化チタンの含有量は好ましくは10重量%以上、より好ましくは30重量%以上、100重量%以下である。上記酸化チタン(D)の全量が、上記ケイ素酸化物又はシリコーン化合物により表面処理されたルチル型酸化チタンであってもよい。上記ケイ素酸化物又はシリコーン化合物により表面処理されたルチル型酸化チタンの使用により、レジスト膜の耐熱黄変性をより一層高めることができる。
ケイ素酸化物又はシリコーン化合物により表面処理されたルチル型酸化チタンとしては、例えば、ルチル塩素法酸化チタンである石原産業社製の品番:CR−90や、ルチル硫酸法酸化チタンである石原産業社製の品番:R−550等が挙げられる。
上記酸化チタン(D)の平均粒子径は好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.15μm以上、好ましくは1.0μm以下、より好ましくは0.5μm以下である。
上記酸化チタン(D)における平均粒子径は、体積基準粒度分布曲線において積算値が50%のときの粒子径値である。該平均粒子径は、例えばレーザ光式粒度分布計を用いて測定可能である。該レーザ光式粒度分布計の市販品としては、Beckman Coulter社製「LS 13 320」等が挙げられる。
上記感光性組成物100重量%中、酸化チタン(D)及びルチル型酸化チタンの含有量はそれぞれ、好ましくは3重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは15重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは75重量%以下、更に好ましくは70重量%以下である。酸化チタン(D)及びルチル型酸化チタンの含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、レジスト膜が高温に晒されたときに、黄変し難くなる。さらに、塗工に適した粘度を有する感光性組成物を容易に調製できる。
また、上記第1の液中の酸化チタン(D)の含有量と、上記第2の液中の酸化チタン(D)の含有量とは、重量比(第1の液中の酸化チタン(D)の含有量:第2の液中の酸化チタン(D)の含有量)で、好ましくは20:80〜80:20、より好ましくは50:50〜75:25である。
(無機フィラー(E))
上記無機フィラー(E)は、酸化チタンとは異なる無機フィラーである。上記無機フィラー(E)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。
上記無機フィラー(E)の具体例としては、シリカ、アルミナ、マイカ、ベリリア、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カルシウム、酸化ジルコニウム、酸化アンチモン、ホウ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム、リン酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、窒化ケイ素、窒化ホウ素、焼成クレー等のクレー、タルク、炭化ケイ素及びシリコーン粒子等が挙げられる。上記無機フィラー(E)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。
レジスト膜の耐熱性及び耐光性をより一層高くし、レジスト膜の表面のべたつきをより一層抑制する観点からは、上記感光性組成物は、タルク又はシリカを含むことが好ましく、シリカを含むことがより好ましい。上記感光性組成物は、タルクを含んでいてもよい。
上記無機フィラー(E)の平均粒子径は好ましくは0.1μm以上、より好ましくは0.2μm以上、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下である。
上記無機フィラー(E)における平均粒子径は、体積基準粒度分布曲線において積算値が50%のときの粒子径値である。該平均粒子径は、例えばレーザ光式粒度分布計を用いて測定可能である。該レーザ光式粒度分布計の市販品としては、Beckman Coulter社製「LS 13 320」等が挙げられる。
上記感光性組成物100重量%中、上記無機フィラー(E)の含有量、及びタルクとシリカとの合計の含有量はそれぞれ、好ましくは0.1重量%以上、より好ましくは1重量%以上、更に好ましくは3重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下、更に好ましくは10重量%以下である。上記無機フィラー(E)の含有量、及びタルクとシリカとの合計の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、レジスト膜の耐熱性及び耐光性がより一層高くなり、表面のべたつきがより一層抑えられる。
上記感光性組成物100重量%中、上記酸化チタン(D)と上記無機フィラー(E)のとの合計の含有量は、好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、更に好ましくは20重量%以上、好ましくは80重量%以下、より好ましくは60重量%以下、更に好ましくは40重量%以下である。上記酸化チタン(D)と上記無機フィラー(E)との合計の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、レジスト膜の耐熱性及び耐光性がより一層高くなり、表面のべたつきがより一層抑えられる。
上記感光性組成物において、上記酸化チタン(D)と上記無機フィラー(E)との含有量の重量比(酸化チタン(D)の含有量:無機フィラーの含有量(E))は、好ましくは0.1:99.9〜99.9:0.1、より好ましくは1:99〜99:1、更に好ましくは10:90〜90:10である。
また、上記第1の液中の無機フィラー(E)の含有量と、上記第2の液中の無機フィラー(E)の含有量とは、重量比(第1の液中の無機フィラー(E)の含有量:第2の液中の無機フィラー(E)の含有量)で、好ましくは20:80〜80:20、より好ましくは30:70〜50:50である。
(有機溶剤(F))
上記感光性組成物は、有機溶剤(F)を含む。上記第1,第2の液を混合した感光性組成物は、有機溶剤(F)を含む。上記感光性組成物は、少なくとも2種の有機溶剤を含むことが好ましい。有機溶剤(F)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。
一般的に知られている有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、炭酸プロピレン等のエステル類、オクタン、デカン等の脂肪族炭化水素類、石油エーテル、ナフサ等の石油系溶剤並びに二塩基酸エステル等が挙げられる。上記二塩基酸エステルは、DBEと呼ばれている溶剤である。
上記感光性組成物は、上記有機溶剤(F)として、二塩基酸エステル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート又は蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサを含むことが好ましい。この場合には、2液混合型の第1,第2の液の保存安定性をより一層高めることができ、更に、2液混合型の第1,第2の液を用いたレジスト膜の反射率のばらつきをより一層抑えることができる。上記感光性組成物に含まれる上記有機溶剤(F)が、二塩基酸エステルを含むことが好ましい。
上記第1の液は、上記有機溶剤(F)として、二塩基酸エステル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート又は蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサを含むことが好ましい。上記第1の液含まれる上記有機溶剤(F)が、二塩基酸エステルを含むことが好ましい。
上記第2の液は、上記有機溶剤(F)を含んでいてもよく、上記有機溶剤(F)を含んでいなくてもよい。上記第2の液における上記有機溶剤(F)の含有量は少ないことが好ましい。上記第2の液が上記有機溶剤(F)を含む場合に、上記第2の液は、上記有機溶剤(F)として、二塩基酸エステル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート又は蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサを含むことが好ましい。上記第2の液に含まれる上記有機溶剤(F)は、二塩基酸エステルを含んでいてもよい。
上記有機溶剤(F)として、二塩基酸エステルを用いてもよく、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを用いてもよく、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートを用いてもよく、蒸留性状における初留点が150℃以上、蒸留性状における終点が290℃以下であるナフサを用いてもよい。
上記「蒸留性状における初留点」及び上記「蒸留性状における終点」は、JIS K2254「石油製品−蒸留試験方法」により測定される値を意味する。
上記第2の液における有機溶剤(F)の含有量は、感光性組成物に含まれる有機溶剤(F)の全体100重量%中の好ましくは5重量%以下、より好ましくは1重量%以下である。
2液混合型の第1,第2の液全体100重量%中並びに混合後の感光性組成物100重量%中、有機溶剤(F)の含有量好ましくは5重量%以上、より好ましくは10重量%以上、好ましくは50重量%以下、より好ましくは30重量%以下である。
(他の成分)
硬化性をより一層高めるために、上記感光性組成物は、カルボキシル基を有する重合性重合体(A)とは異なる成分として、重合性単量体を含むことが好ましい。上記感光性組成物は、カルボキシル基を有する重合性重合体(A)と重合性単量体との双方を含むことが好ましい。上記重合性単量体は重合性を有し、重合可能である。上記重合性単量体は特に限定されない。上記重合性単量体は、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。
上記重合性単量体は、重合性不飽和基含有単量体であることが好ましい。上記重合性単量体における重合性不飽和基としては、例えば、(メタ)アクリロイル基及びビニルエーテル基などの重合性不飽和二重結合を有する官能基が挙げられる。レジスト膜の架橋密度を高めることができるため、(メタ)アクリロイル基が好ましい。
上記重合性不飽和基含有単量体は、(メタ)アクリロイル基を有する化合物であることが好ましい。上記(メタ)アクリロイル基を有する化合物としては、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もしくはプロピレングリコールなどのグリコールのジ(メタ)アクリレート変性物や、多価アルコール、多価アルコールのエチレンオキサイド付加物もしくは多価アルコールのプロピレンオキサイド付加物の多価(メタ)アクリレート変性物や、フェノール、フェノールのエチレンオキサイド付加物もしくはフェノールのプロピレンオキサイド付加物の(メタ)アクリレート変性物や、グルセリンジグリシジルエーテルもしくはトリメチロールプロパントリグリシジルエーテルなどのグリシジルエーテルの(メタ)アクリレート変性物や、メラミン(メタ)アクリレートが挙げられる。
上記多価アルコールとしては、例えば、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及びトリス−ヒドロキシエチルイソシアヌレートが挙げられる。上記フェノールの(メタ)アクリレートとしては、例えば、フェノキシ(メタ)アクリレート及びビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート変性物が挙げられる。
「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイルとメタクリロイルとを意味する。「(メタ)アクリル」は、アクリルとメタクリルとを意味する。「(メタ)アクリレート」は、アクリレートとメタクリレートとを意味する。
上記重合性単量体が含まれる場合には、該重合性単量体と上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)との合計100重量%中、上記重合性単量体の含有量は好ましくは5重量%以上、好ましくは50重量%以下である。上記重合性単量体の含有量が上記下限以上及び上記上限以下であると、感光性組成物を十分に硬化させることができる。さらに、レジスト膜の架橋密度が適度になり、十分な解像度を得ることができ、かつレジスト膜が黄変しにくくなる。
上記重合性単量体は、第1の液に含まれていてもよく、第2の液に含まれていてもよく、第1の液と第2の液との双方に含まれていてもよい。
高温に晒されたときにレジスト膜が黄変するおそれを小さくするために、上記感光性組成物は、酸化防止剤を含有することが好ましい。上記酸化防止剤は、ルイス塩基性部位を有することが好ましい。レジスト膜の黄変をより一層抑制する観点からは、上記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤及びアミン系酸化防止剤からなる群から選択された少なくとも1種であることが好ましい。レジスト膜の黄変をさらに一層抑制する観点からは、上記酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤であることが好ましい。すなわち、上記感光性組成物は、フェノール系酸化防止剤を含むことが好ましい。
上記フェノール系酸化防止剤の市販品としては、IRGANOX 1010、IRGANOX 1035、IRGANOX 1076、IRGANOX 1135、IRGANOX 245、IRGANOX 259、及びIRGANOX 295(以上、いずれもチバジャパン社製)、アデカスタブ AO−30、アデカスタブ AO−40、アデカスタブ AO−50、アデカスタブ AO−60、アデカスタブ AO−70、アデカスタブ AO−80、アデカスタブ AO−90、及びアデカスタブ AO−330(以上、いずれもADEKA社製)、Sumilizer GA−80、Sumilizer MDP−S、Sumilizer BBM−S、Sumilizer GM、Sumilizer GS(F)、及びSumilizer GP(以上、いずれも住友化学工業社製)、HOSTANOX O10、HOSTANOX O16、HOSTANOX O14、及びHOSTANOX O3(以上、いずれもクラリアント社製)、アンテージ BHT、アンテージ W−300、アンテージ W−400、及びアンテージ W500(以上、いずれも川口化学工業社製)、並びにSEENOX 224M、及びSEENOX 326M(以上、いずれもシプロ化成社製)等が挙げられる。
上記リン系酸化防止剤としては、シクロヘキシルフォスフィン及びトリフェニルフォスフィン等が挙げられる。上記リン系酸化防止剤の市販品としては、アデカスタブ PEP−4C、アデカスタブ PEP−8、アデカスタブ PEP−24G、アデカスタブ PEP−36、アデカスタブ HP−10、アデカスタブ 2112、アデカスタブ 260、アデカスタブ 522A、アデカスタブ 1178、アデカスタブ 1500、アデカスタブ C、アデカスタブ 135A、アデカスタブ 3010、及びアデカスタブ TPP(以上、いずれもADEKA社製)、サンドスタブ P−EPQ、及びホスタノックス PAR24(以上、いずれもクラリアント社製)、並びにJP−312L、JP−318−0、JPM−308、JPM−313、JPP−613M、JPP−31、JPP−2000PT、及びJPH−3800(以上、いずれも城北化学工業社製)等が挙げられる。
上記アミン系酸化防止剤としては、トリエチルアミン、ジシアンジアミド、メラミン、エチルジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−トリル−S−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−キシリル−S−トリアジン及び第四級アンモニウム塩誘導体等が挙げられる。
上記カルボキシル基を有する重合性重合体(A)100重量部に対して、上記酸化防止剤の含有量は好ましくは0.1重量部以上、より好ましくは5重量部以上、好ましくは30重量部以下、より好ましくは15重量部以下である。上記酸化防止剤の含有量が上記下限以上及び上限以下であると、耐熱黄変性により一層優れたレジスト膜を形成できる。
また、上記感光性組成物は、着色剤、充填剤、消泡剤、硬化剤、硬化促進剤、離型剤、表面処理剤、難燃剤、粘度調節剤、分散剤、分散助剤、表面改質剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、安定剤、カップリング剤、タレ防止剤又は蛍光体等を含んでいてもよい。
上記感光性組成物は、例えば、各配合成分を撹拌混合した後、3本ロールにて均一に混合することにより調製できる。
上記感光性組成物を硬化させるために用いられる光源としては、紫外線又は可視光線等の活性エネルギー線を発光する照射装置が挙げられる。上記光源としては、例えば、超高圧水銀灯、Deep UV ランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、メタルハライドランプ及びエキシマレーザーが挙げられる。これらの光源は、感光性組成物の構成成分の感光波長に応じて適宜選択される。光の照射エネルギーは、所望とする膜厚又は感光性組成物の構成成分により適宜選択される。光の照射エネルギーは、一般に、10〜3000mJ/cmの範囲内である。
(LEDデバイス)
本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は、LEDデバイスのレジスト膜を形成するために好適に用いられ、ソルダーレジスト膜を形成するためにより好適に用いられる。本発明に係る2液混合型の第1,第2の液は、レジスト組成物であることが好ましく、ソルダーレジスト組成物であることが好ましい。
本発明に係るプリント配線板の製造方法は、回路を表面に有するプリント配線板本体と、該プリント配線板本体の上記回路が設けられた表面に積層されたレジスト膜とを備えるプリント配線板の製造方法である。該レジスト膜が、本発明に係る2液混合型の第1,第2の液により形成されている。
図1に、本発明の一実施形態に係る2液混合型の第1,第2の液を用いて形成されたレジスト膜を有するLEDデバイスの一例を模式的に部分切欠正面断面図で示す。
図1に示すLEDデバイス1では、基板2の上面2aに、2液混合型の第1,第2の液により形成されたレジスト膜3が積層されている。レジスト膜3は、パターン膜である。よって、基板2の上面2aの一部の領域では、レジスト膜3は形成されていない。レジスト膜3が形成されていない部分の基板2の上面2aには、電極4a,4bが設けられている。基板2は、プリント配線板本体であることが好ましい。
レジスト膜3の上面3aに、LEDチップ7が積層されている。レジスト膜3を介して、基板2上にLEDチップ7が積層されている。LEDチップ7の下面7aの外周縁には、端子8a,8bが設けられている。はんだ9a,9bにより、端子8a,8bが電極4a,4bと電気的に接続されている。この電気的な接続により、LEDチップ7に電力を供給できる。
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。
実施例及び比較例では、以下の材料1)〜11)を用いた。
1)アクリルポリマー1(カルボキシル基を有する重合性重合体、下記合成例1で得られたアクリルポリマー1)
(合成例1)
温度計、攪拌機、滴下ロート及び還流冷却器を備えたフラスコに、溶剤であるエチルカルビトールアセテートと、触媒であるアゾビスイソブチロニトリルとを入れ、窒素雰囲気下で80℃に加熱し、メタクリル酸とメチルメタクリレートとを30:70のモル比で混合したモノマーを2時間かけて滴下した。滴下後、1時間攪拌し、温度を120℃に上げた。その後、冷却した。得られた樹脂の全てのモノマー単位の総量のモル量に対するモル比が10となる量のグリシジルアクリレートを加え、触媒として臭化テトラブチルアンモニウムを用い100℃で30時間加熱して、グリシジルアクリレートとカルボキシル基とを付加反応させた。冷却後、フラスコから取り出して、固形分酸価60mgKOH/g、重量平均分子量15000、二重結合当量1000のカルボキシル基含有樹脂を50重量%(不揮発分)含む溶液を得た。以下、この溶液をアクリルポリマー1と呼ぶ。
2)DPHA(アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)
3)828(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学社製)
4)TPO(光ラジカル発生剤である光重合開始剤、BASFジャパン社製)
5)CR−50(酸化チタン、石原産業社製、塩素法により製造されたルチル型酸化チタン)
6)FH105(タルク、富士タルク社製)
7)5X(シリカ、龍森社製)
8)KS−7710(コンパウンド型シリコーンオイル、ポリジメチルシロキサン、信越化学工業社製)
9)エチルカルビトールアセテート(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ダイセル社製)
10)ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(日本乳化剤社製)
11)DBE(二塩基酸エステル、三協化学社製)
(実施例1)
合成例1で得られたアクリルポリマー1を15gと、TPO(光ラジカル発生剤である光重合開始剤、BASFジャパン社製)2gと、CR−50(酸化チタン、石原産業社製)30gと、エチルカルビトールアセテート(ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ダイセル社製)30gと、FH105(タルク、富士タルク社製)5gと、KS−7710(コンパウンド型シリコーンオイル、ポリジメチルシロキサン、信越化学工業社製)1gとを配合し、混合機(練太郎ARE−310、シンキー社製)にて3分間混合した後、3本ロールにて混合し、混合物を得た。その後、ARE−310を用いて、得られた混合物を3分間脱泡することにより、第1の液を得た。
828(ビスフェノールA型エポキシ樹脂、三菱化学社製)8gと、DPHA(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)5gとFH105(タルク、富士タルク社製)5g、CR−50(酸化チタン、石原産業社製)10gとを配合し、混合機(練太郎ARE−310、シンキー社製)にて3分間混合した後、3本ロールにて混合し、混合物を得た。その後、ARE−310を用いて、得られた混合物を3分間脱泡することにより、第2の液を得た。
上記のようにして、第1,第2の液を有する2液混合型の第1,第2の液(混合前の感光性組成物)を用意した。
(実施例2〜9、及び比較例1,2)
第1の液及び第2の液で使用した材料の種類及び配合量を下記の表1に示すように変更したこと以外は、実施例1と同様にして、第1,第2の液を有する2液混合型の第1,第2の液(混合前の感光性組成物)を得た。
(評価)
(1)保存安定性
上記のようにして得られた第1,第2の液をプラスチックス容器(近畿容器社製、BHR−150)に入れ、室温にて6ヶ月間静置、その後、第1,第2の液のそれぞれから、上澄み液と容器底部分の液をるつぼに2g採取し、550℃で2時間焼成を行ない、次式より灰分を計算した。
灰分(%)=焼成後の液重量/焼成前の液重量×100
上記式で求められた上澄み液と容器底部分の液の灰分の差から、保存安定性を以下の基準で判定した。
[保存安定性の判定基準]
○:灰分の差が0.1%未満
△:灰分の差が0.1%以上0.5%未満
×:灰分の差が0.5%以上
(2)レジスト膜の反射率のばらつき
測定サンプルの作製
第1の液と第2の液とを、1Lの丸型のプラスチックス容器(近畿容器社製、BHS−1200)に入れ、メッシュ社製自動インキ練機により、50rpmで10秒間攪拌したレジスト材料(混合後の感光性組成物)を作製した。
510mm×610mm、厚さ0.8mmのFR−4基板を用意した。この基板上に、スクリーン印刷法により、100メッシュのポリエステルバイアス製の版を用いて、ベタパターンでレジスト材料を印刷した。印刷後、80℃のオーブン内で20分間乾燥させ、レジスト材料層を基板上に形成した。次に、所定のパターンを有するフォトマスクを介して、紫外線照射装置を用い、レジスト材料層に波長365nmの紫外線を、照射エネルギーが400mJ/cmとなるように100mW/cmの紫外線照度で4秒間照射した。その後、未露光部のレジスト材料層を除去してパターンを形成するために、炭酸ナトリウムの1重量%水溶液にレジスト材料層を浸漬して現像し、基板上にレジスト膜を形成した。その後、150℃のオーブン内で1時間加熱しレジスト膜を後硬化させることにより、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。
510mm×610mmの測定サンプルの4つ角部分と中央部分の計5箇所にて、色彩・色差計(コニカミノルタ社製、CR−400)を用いて、反射率の値を測定した。
[レジスト膜の反射率のばらつきの判定基準]
○:標準偏差σが0.5未満
△:標準偏差σが0.5以上1.0未満
×:標準偏差σが1.0以上
組成及び結果を下記の表1に示す。
Figure 0006618829
1…LEDデバイス
2…基板
2a…上面
3…レジスト膜
3a…上面
4a,4b…電極
7…LEDチップ
7a…下面
8a,8b…端子
9a,9b…はんだ

Claims (8)

  1. 混合物である感光性組成物を得るための2液混合型の第1,第2の液であり、該2液混合型の第1,第2の液は該第1,第2の液が混合される前の液であり、
    前記第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物が全体で、カルボキシル基を有する重合性重合体と、光重合開始剤と、環状エーテル基を有する化合物と、酸化チタンと、酸化チタンとは異なる無機フィラーと、有機溶剤とを含み、
    前記第1の液が、前記カルボキシル基を有する重合性重合体と、前記光重合開始剤と、前記酸化チタンと、前記無機フィラーと、前記有機溶剤とを含み、
    前記第2の液が、前記環状エーテル基を有する化合物と、前記酸化チタンと、前記無機フィラーとを含み、
    前記第2の液が、前記有機溶剤を含まないか、又は、前記有機溶剤を前記感光性組成物に含まれる前記有機溶剤の全体100重量%中の10重量%以下で含む、2液混合型の第1,第2の液。
  2. 前記第2の液が、前記有機溶剤を含まない、請求項1に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  3. 前記感光性組成物に含まれる前記有機溶剤が、二塩基酸エステルを含む、請求項1又は2に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  4. 前記無機フィラーの平均粒子径が0.1μm以上、10μm以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  5. 前記第1の液中の前記酸化チタンの含有量と、前記第2の液中の前記酸化チタンの含有量とは、重量比で、20:80〜80:20であり、
    前記第1の液中の前記無機フィラーの含有量と、前記第2の液中の前記無機フィラーの含有量とは、重量比で、20:80〜80:20である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  6. 前記第1,第2の液が混合された混合物である感光性組成物が全体で、重合性単量体を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  7. ソルダーレジスト膜を形成するために用いられる、請求項1〜6のいずれか1項に記載の2液混合型の第1,第2の液。
  8. 回路を表面に有するプリント配線板本体と、該プリント配線板本体の回路が設けられた表面に積層されたソルダーレジスト膜とを備えるプリント配線板の製造方法であって、
    請求項1〜7のいずれか1項に記載の2液混合型の第1,第2の液を混合し、前記第1,第2の液が混合されたソルダーレジスト組成物である感光性組成物を得る工程と、
    回路を表面に有するプリント配線板本体の回路が設けられた表面上に、前記第1,第2の液が混合されたソルダーレジスト組成物である感光性組成物を塗工して、前記プリント配線板本体の前記回路が設けられた表面に積層されたソルダーレジスト膜を形成する工程とを備える、プリント配線板の製造方法。
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