JP6646640B2 - 非現像型レジスト光硬化性組成物及び電子部品の製造方法 - Google Patents
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- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
Description
本発明に係る非現像型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、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。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ので、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。
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)
本発明に係る光硬化性組成物は、(B)白色顔料を含む。上記光硬化性組成物が(B)白色顔料を含むことにより、光の反射率が高い硬化物膜を形成することができる。(B)白色顔料の使用によって、(B)白色顔料以外の充填材のみを用いた場合と比較して、光の反射率が高い硬化物膜が得られる。(B)白色顔料は、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。
本発明に係る光硬化性組成物は、(C)無機フィラーを含む。(C)無機フィラーは、白色顔料以外の無機フィラーである。(C)無機フィラーは、モース硬度が4以下であり、かつ熱伝導率が1.0W/m・K以上である。本発明に係る光硬化性組成物では、(C)無機フィラーが含まれるので、放熱性が高い硬化物膜を得ることができ、かつ、加工性が高い硬化物膜を得ることができる。(C)無機フィラーは、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、(D)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。(D)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。
本発明に係る光硬化性組成物は、(E)反応性希釈剤を含むことが好ましい。(E)反応性希釈剤は、エチレン性不飽和結合を1個以上有することが好ましい。(A)光硬化性化合物とともに(E)反応性希釈剤を用いることにより、(B)白色顔料及び(C)無機フィラーの含有量が多くても、硬化物膜の密着性を効果的に高めることができ、さらに光硬化性組成物の粘度を最適な範囲に容易に制御することができる。(E)反応性希釈剤には、(A)光硬化性化合物は含まれない。(E)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。(E)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。
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。
硬化物膜の高温下での変色をより一層抑制する観点からは、上記光硬化性組成物は、酸化防止剤を含むことが好ましい。
上記非現像型レジスト光硬化性組成物は、電子部品を得るために好適に用いられる。電子部品としては、電子部品本体と、電子部品本体の表面上に配置されたレジスト膜とを備える電子部品が挙げられる。この電子部品において、上記レジスト膜の材料が、上記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。上記電子部品本体は、プリント配線板本体であることが好ましい。上記電子部品は、プリント配線板であることが好ましい。上記非現像型レジスト光硬化性組成物は、プリント配線板におけるレジスト膜(硬化物膜)を形成するために好適に用いられる。
エポキシアクリレート(ダイセル・オルネクス社製「EBECRYL600」)
ポリエステルアクリレート(ダイセル・オルネクス社製「EBECRYL811」)
ウレタンアクリレート(サートマー社製「CN−9893」)
酸化亜鉛(ハクスイテック社製「酸化亜鉛I種」)
酸化チタン(石原産業社製「CR−90−2」)
タルク1(日本タルク社製「SG−2000」、モース硬度1、熱伝導率2W/m・K)
タルク2(富士タルク工業社製「FH−105F」、モース硬度1、熱伝導率1.5W/m・K)
窒化ホウ素(昭和電工社製「UHP」、モース硬度2.5、熱伝導率30W/m・K)
無水炭酸マグネシウム(神島化学工業社製「MSS」、モース硬度3.5、熱伝導率15W/m・K)
アルキルフェノン系光重合開始剤(BASF社製「イルガキュア184」)
アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤(BASF社製「イルガキュア819」)
ダイセル・オルネクス社製「HDDA」
サートマー社製「DPHA」
ADEKA社製「EP−4400」
momentive社製「TSA750」
BASF社製「IRGANOX1010」
タルク3(富士タルク工業社製「FH−104S」、モース硬度1、熱伝導率0.8W/m・K)
炭酸カルシウム(白石工業社製「ホワイトンH」、モース硬度3、熱伝導率0.5W/m・K)
アルミナ(昭和電工社製「AS−40」、モース硬度9、熱伝導率30W/m・K)
(1)非現像型レジスト光硬化性組成物の調製
以下の表1〜2に示す配合成分を以下の表1〜2に示す配合量(重量部)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。
FR−4基板(100mm×100mm×厚さ0.8mm)上に銅箔を積層した基板を用意した。この基板をMD−4S−UFF(3M社製、番手:1000)でバフ処理した。その後、基板上に、スクリーン印刷法により、255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、照射エネルギーが1500mJ/cm2となるように500mW/cm2の紫外線照度で、ベルトコンベアー式露光器に流すことにより照射し、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。
(1)現像用樹脂の合成
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内に、溶媒としてエチルカルビトールアセテート、触媒としてアゾビスイソブチロニトリルを添加し、窒素雰囲気下で80℃に加熱した。加熱したフラスコ内に、メタクリル酸とメチルメタクリレートとを30:70(メタクリル酸:メチルメタクリレート)のモル比で混合したモノマー溶液を約2時間かけて滴下した。その後、1時間攪拌し、温度を120℃にして、樹脂溶液を得た。樹脂溶液を冷却した後、臭化テトラブチルアンモニウム(触媒)存在下で該樹脂溶液にグリシジルアクリレートを、樹脂1モルに対して10モル添加し、樹脂のカルボキシ基に対する付加反応を行った。このようにして、カルボキシル基を有するアクリルポリマーを得た。このアクリルコポリマーは、固形分の酸価が60mgKOH/gであり、重量平均分子量が15000である、カルボキシル基を有する樹脂を50質量%で含んでいた。
以下の表2に示す配合成分を以下の表2に示す配合量(重量部)で配合して、現像型レジスト光硬化性組成物を調製した。
実施例1と同様にして電子部品を作製した。
(1)放熱性
得られた電子部品をレジスト膜側から、同じサイズを有し、かつ80℃に制御された表面が平滑な発熱体に、250N/cm2の圧力で押し付けた。レジスト膜が押し付けられた発熱体の表面の温度と、FR−4基板の表面の温度とを熱電対により測定し、下記の基準で放熱性を判定した。
○:発熱体とFR−4板との表面の温度差が10℃以下
△:発熱体とFR−4基板との表面の温度差が10℃を超え、15℃以下
×:発熱体とFR−4基板との表面の温度差が15℃を超える
直径2.0mmのドリル(ユニオンツール社製、RA series)を用いて、回転数30000及びテーブル送り速度0.5m/分の条件で、得られた電子部品のレジスト膜をルーター加工した。ばりが発生するまでの加工距離を測定し、加工性を以下の基準で判定した。
○:ばりが発生することなく10m以上加工可能
△:ばりが発生することなく1m以上、10m未満で加工可能
×:1m未満の加工によりばりが発生
得られた電子部品におけるソルダーレジスト膜について、色彩色度計(コニカミノルタ社製「CR−400」)を用いて反射率Y1を測定し、以下の基準で判定した。
○○:反射率Y1が85%以上、
○:反射率Y1が82%以上、85%未満
△:反射率Y1が78%以上、82%未満
×:反射率Y1が78%未満
得られた電子部品におけるソルダーレジスト膜について、オーブンにて280℃3分加熱し、色彩色度計(コニカミノルタ社製「CR−400」)を用いて反射率Y2を測定した。反射率Y2と上記(3)で得られた反射率Y1とから、下記式により反射率の低下率を算出することにより耐熱性を評価した。耐熱性を以下の基準で判定した。
○:反射率の低下率が2%以下
△:反射率の低下率が2%を超え、5%以下
×:反射率の低下率が5%を超える
2…レジスト膜(硬化物膜)
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(組成物層)
Claims (8)
- 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光硬化性組成物であって、
光硬化性化合物と、
白色顔料と、
無機フィラーと、
光重合開始剤とを含み、
前記白色顔料が、酸化チタンであり、
前記無機フィラーが、タルク、窒化ホウ素、無水炭酸マグネシウム又は水酸化マグネシウムであり、
前記無機フィラーのモース硬度が4以下であり、かつ前記無機フィラーの熱伝導率が1.0W/m・K以上である、非現像型レジスト光硬化性組成物。 - 光硬化性組成物に含まれる前記白色顔料と前記無機フィラーとの合計100重量%中、前記無機フィラーの含有量が、10重量%以上、35重量%以下である、請求項1に記載の非現像型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又は2に記載の非現像型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1〜3のいずれか1項に記載の非現像型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1〜4のいずれか1項に記載の非現像型レジスト光硬化性組成物。
- 電子部品本体の表面上に、請求項1〜5のいずれか1項に記載の非現像型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、前記非現像型レジスト光硬化性組成物を塗布する、請求項6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6又は7に記載の電子部品の製造方法。
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